云计算模式下教学信息资源平台的设计研究

杨从亚

（无锡科技职业学院国际商学院，江苏 无锡 214028）

云计算模式下教学信息资源平台的设计研究

杨从亚

（无锡科技职业学院国际商学院，江苏 无锡 214028）

云计算作为新兴的计算模型,是在网格计算的基础上发展而来的。文章在无锡科技职业学院省实训基地建设的基础上，采用云计算模式设计，以校企合作为前提，把教学资源和企业实训资源融合应用于教学和企业合作中进行扩展。介绍了建设云计算模式下的教学信息资源平台的背景，设计了云计算模式下的教学信息资源平台管理模块，开发了云计算模式下的教学信息资源平台，以便为企业应用、学校教学和科学研究应用提供资源服务。

云计算；教学；信息资源平台；设计；研究

近年来，云计算技术得到了迅速的发展，并且在谷歌、亚马逊和微软等国际知名IT企业的推广下得到广泛的应用。与现有的计算分布式环境不同，云计算的核心理论是服务，换句话说，就是用户通过简单的界面就能获得所需要的计算信息和资源服务。云计算作为新型的一种平台，能够支持多行业的新型服务模式，在教育信息化环境下，基于云计算模式下的教学信息资源库建设也逐渐得到应用，它的建设把教育信息化推向了一个新的高度。

一、建设云计算模式下教学信息资源平台的背景

随着校企合作的深入，高职教育中的校企合作越加紧密，“工学交替”“任务导向”和“订单培养”等多样化的人才培养模式也不断浮出，打破了原有的校企合作模式，通过引入企业或行业相关技术标准来开发现有课程，采用任务驱动教学模式，形成了众多“厂中校”“校中厂”和实习实训基地服务，打破了传统的专业教学模式和教学方法，逐渐体现出高职的职业性特色。在这样的背景下，产业领域和教育领域互相渗透，传统下的教学资源已经无法满足教学和服务企业的需求，基于云模式下的教学信息资源库应运而生。它包括教学资源和企业实训资源，在建设过程中，利用云计算开放式管理和先进的技术支撑，依托持续更新的网络运行方式，通过系统设计，构建特色鲜明且内容丰富的共享教学资源库。在共享教学资源库建设过程中，它不仅带动了相关专业群及专业的资源库建设，还可以大大提升社会服务能力和人才培养的质量，为其毕业生在岗接受继续教育，满足个人多样化学习需要提供众多服务，也可为相关领域在职人员提高和更新技能提供了便利。

二、云计算模式下教学信息资源平台管理模块设计

1.教学信息资源平台管理模块设计

按照云计算架构设计和教学资源设计的需要，将教学资源平台划分为用户管理、资源控制、目录管理和应用调用等多个模块，如图1所示。

（1）用户管理模块：实现用户的注册、登录和信息的维护等功能。

（2）目录与文件管理模块：实现用户文档的各类管理功能。

（3）资源应用程序模块：这是一个API容器，实现资源的开发和调用，它通过封装成的各个API程序，实现对资源的调用，从而完成资源的教学和服务功能。

（4）资源控制模块：实现云用户取得相应的权限后，选择资源调用服务，或上传自有资源至共享和专属模块。

2.教学信息资源平台系统的内容设计

教学信息资源平台内容根据学院实际设计出五个主要子系统，主要包含资源管理系统、基础资源管理系统、教学应用系统、学生学习系统和企业信息系统。各系统介绍如下：

（1）资源管理子系统包括：资源编辑上传系统、资源应用下载系统、会员管理系统、系统安全管理子系统等；资源上传主要是为操作演示、教学课件、实训内容、学员作业等内容进行上传到资源库中；资源下载系统负责资源的管理和应用，根据会员权限不同可以进行资源的访问和下载；会员管理可以设置不同的用户进行相应的资源使用权限分配；安全管理子系统根据会员权限进行设置相应的资源应用操作。

（2）基础资源管理子系统包括：课程库管理系统、企业资源库系统、专家库管理系统、试题库管理系统和指标库管理系统，基础资源库主要是对上级的应用系统提供支持，课程库主要针对课程资源进行管理，专家库主要是对师资资源的管理，包括学校和企业师资，试题库完成对考核系统的支持，通过基础资源管理，实现顶层系统的应用功能。

（3）教学应用子系统包括：教学管理和评价系统、虚拟仿真实训系统、在线考核系统和辅导答疑系统，通过这个系统，教师可以完成教学中的资源调用、实训的在线安排和调度、在线的考核和在线辅导等具体内容，通过该系统，教师实现了资源的实时应用。

（4）学生学习子系统包括：学生预约系统、学习培训系统和学生博客子系统，通过该子系统，学生可以进行在线学习和问答，也可以通过在线考核完成作业上交和培训，通过博客子系统完成单个之间或者多人之间进行讨论。

（5）企业信息系统包括：企业门户网站、岗位培训系统、岗位实习系统和信息发布子系统，通过该系统企业可以有效的与学校对接，完成实际岗位操作的演示，岗位信息的发布、岗位实习信息的发布等功能。

三、云计算模式下教学信息资源平台的开发

1.采用AOP完成主界面开发

面向切面编程AOP（也叫面向方面）是目前软件开发中的一个热点，也是Spring框架中的一个重要内容。利用AOP可以对业务逻辑的各个部分进行隔离，从而使得业务逻辑各部分之间的耦合度降低，提高程序的可重用性，同时提高了开发的效率，主要的功能是：日志记录、性能统计、安全控制、事务处理、异常处理等等。基于云计算的教育资源平台在资源使用过程中需要有统一的接口，通过一个统一的界面实现资源的上传和调用。对教学科研、上课实训、实际应用操作等多资源的上传，以及资源的下载、调用和整合等提供统一的接口，方便使用者进行使用。

在教学资源平台系统中使用者主要由管理员，教师用户，学生用户，企业用户四个角色组成，管理员针对不同的系统进行相应的管理和操作，在统一平台上使用统一账号和密码，省去了不同系统之间的不同账号带来的繁琐，主要是进行安全设置、权限设置、会员设置、模块设置等，教师用户通过统一界面进入，对系统模块进行使用，主要有授课资源、备课资源、学生资源的使用以及教学辅导、教学考核等，学生用户也可以根据不同的子系统进行有无用户名或密码登陆系统。进行不同功能模块的学习和应用。企业用户根据权限进行登录操作应用，主要包括操作演示、实训资源、岗位资源、就业培训信息发布等功能模块。在系统整合过程中选择Spring框架进行整合资源子系统，通过Spring的AOP框架实现具体权限整合方案，然后统一进行使用教学资源平台，如图2所示。

2.采用J2EE三层应用进行体系架构

在教学资源库的应用系统中采用三层应用体系架构——J2EE，该标准与其支持的跨平台Java语言能方便用户应用集成与开放。另外，因为该应用平台支持各种各样流行的开放工具，使得用户能自由选择其熟悉的开发工具来应用，大大缩短开发部署与应用移植的时间。

在使用J2EE开发Web程序时，运用JSP+Bean+ Servlet方式有明显优势，能实现程序功能和结构的分离。若将JSP用于实现视图部分，Bean用于实现程序的模型部分，Servlet用于程序的控制部分，即MVC (Model+View+Contr01)模式。该模式的主要特点体现为代码上实现分离和重用。MVC模式中，三个层各司其职，其中一个层的需求发生变化，就只需更改相应层的代码而不会影响到其他层的代码。由于按层把系统分开，则可更好地实现开发中的分工。网页设计人员开发视图中的JSP，业务熟悉的开发人员开发业务层，其他人员开发控制层。另外，分层开发后更有利于组件的重用。例如，控制层可做成独立的组件，视图层可做成通用的操作界面。

3.通过Hadoop技术实现教学资源库的数据服务

教学资源库平台中心建设的最终目的是满足各子系统数据存储、数据挖掘与辅助支持等应用。为了满足教师、学生、企业等对共享型教学资源库平台中心的更高需求，应用Hadoop技术实现教学资源库的数据服务，Hadoop技术下的整个平台，采用主从架构，实际应用时从云教学资源库计算中心的虚化服务器集群中，选择一个服务器作为主节点，其节点作为从节点。使用这种技术能大大避免网络带宽瓶颈，有效地减少传统分布式计算中数据在网络中的传输，为教学资源库平台中心调用资源提供高性能的分布式计算环境。

基于云计算技术下教学信息资源管理与应用平台，由于云计算的虚拟主机、大数据处理能力，使得教学资源的高访问和大数据吞吐要求得到满足，它可以为企业应用、学校教学、科学研究应用提供资源服务，学习者可以按照专业作为分类条件进行专业学习。企业服务者可以依据平台进行服务应用，教学者可以利用资源进行教学，科研人员可以查找和应用资料，实现优质资源共用、共享，推动专业教学改革，提高人才培养质量，增强社会服务能力。

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编辑 朱荣华

G717

A

2095-8528（2015）05-074-03

2016-05-08

杨从亚（1972-），男，江苏无锡人，无锡科技职业学院副教授，研究方向为信息管理。

此文为江苏省教育科学“十二五”规划立项课题“基于‘云计算’的商务信息资源中心平台构建与研究”（编号：D/ 2013/03/131）的阶段性成果。