基于云技术的高校数字化教学资源共享研究
2015-05-30刘爱华朱昱
刘爱华 朱昱
[摘要]随着高校信息化建设的不断推进,高校对数字化教学资源的依赖日益凸显。文章分析了高校数字化教学资源共享的现状,指出云技术在高校数字化教学资源共享中的优势,并且针对基于云技术的高校数字化教学资源共享机制建设提出了若干建议,包括从基础设施建设转变为应用服务建设、教学资源库建设从封闭走向开放、建设规模化等高质量的云教学资源池等。
[关键词]云技术 高校 数字化 资源共享
[作者简介]刘爱华(1978- ),女,江苏南通人,南通大学教务处,助理研究员,研究方向为高等教育管理、計算机技术;朱昱(1972- ),男,江苏南通人,南通大学教务处,教授,硕士生导师,研究方向为高等教育管理、机械设计制造及其自动化。(江苏 南通 226019)
[基金项目]本文系江苏省教育科学“十二五”规划2013年度课题“基于移动学习的现代高校教学研究”(课题批准号:C-c/2013/01/011)、南通大学2013年高等教育研究课题“数字化优质教学资源共享研究与实践”(课题编号:2013GJ026)和南通大学2013年教学成果培育建设项目“构建基于移动网络的教务管理平台,逐步实现教学管理现代化”(项目批准号:通大教[2013]126号)的阶段性研究成果。
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2015)23-0098-02
《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》中指出:“到2020年基本建成人人可享有优质教育资源的信息化学习环境,基本形成学习型社会的信息化支撑服务体系。”随着教育信息化进程的不断深入,数字化优质教学资源作为一种新型的教育资源,在高等教育中得到越来越多的应用。利用优质教学资源共享,进行探究性学习和研究是高校培养创新型人才的有效方法和途径。云技术的应用对于解决当前高校数字化教学资源共享建设中存在的问题、促进高校数字化教学资源共享快速发展具有积极的作用。
一、高校数字化教学资源共享现状分析
目前,国内各高校的教学资源建设情况不尽如人意,资源低层次重复开发、资源共享率不高等问题的存在,阻碍了高校数字化教学资源共享建设的进程,具体表现在以下三个方面:
第一,教学资源建设缺乏统一的建设标准和交流平台。教学资源共享是建立在互联网基础上的,现有的教学资源大多是各个学校根据自己的教学要求和实际情况建立的,很少与其他高校合作建立教学资源库,资源建设水平参差不齐。各高校数字化教学资源相对独立、重复,没有统一的建设标准和交流平台。各个高校之间教学资源库的接口标准各异,检索资料不够方便,难以实现数字化教学资源共享。
第二,教学资源类型不统一,形式各异。高校教学资源丰富多样,包括教材、录像、题库、文献资料等,网上的这些教学资源分布散乱,文件格式没有统一的标准。多数高校是自行建立教学资源库,资源建设各自为政,资源分类不规范,种属界定不清,内容庞杂凌乱、相互包含重叠,造成资源的冗余和浪费,形成了信息孤岛现象,限制了高校间优质教学资源的互通。
第三,缺乏合理的激励机制和评价体系。目前数字化教学资源共享的审核与评价办法还不十分完善,没有一套完整的评价指标体系,相关激励机制也不够完善。如何对海量的教学资源进行合理审核,如何激励教师把优质教学资源与教学视频进行共享,尚未形成相应的激励机制,这些都极大地影响了数字化教学资源共享的建设速度。
二、云技术为高校数字化教学资源共享提供了新的机遇
《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》中指出:“充分整合现有资源,采用云计算技术,形成资源配置与服务的集约化发展途径,构建稳定可靠、低成本的国家教育云服务模式。面向全国各级各类学校和教育机构,提供公共存储、计算、共享带宽、安全认证及各种支撑工具等通用基础服务,支撑优质资源全国共享和教育管理信息化。”云技术的成熟及成功应用为高等学校数字化教学资源共享带来了新的机遇,运用云技术实现高校数字化教学资源共享具有不可替代的优势。
(一)云技术
云技术又称为云计算(cloud computing),是近几年来IT行业的一门新兴的分布式计算技术,集合了计算机领域中分布式处理、并行处理、虚拟化技术、网络存储和网络计算等多种技术。云技术是互联网技术走向多元化、服务化的一种商业模式的体现方式。云计算系统由大量服务器组成,采用分布式存储的方式存储数据,采用虚拟化技术向全球用户提供高效率的服务。用户只要一个终端设备,比如一台电脑或者一部手机,就可以连接到云上获得自己想要的一切服务。云技术的核心思想就是资源的集中共享,将所有的资源集中在一个平台上,在统一的管理下以服务的形式提供给用户,实现资源最大的灵活性和利用效率。
(二)云技术在高校数字化教学资源共享中的优势
1.计算性能强,资源利用率与管理效率高。云计算采用PC集群分布式处理方式替代服务器集中处理方式,大大提高了数据处理及计算的速度。对数据的管理也统一由服务器端执行,对数据采用多副本容错、计算节点同构可换等措施,不会因为某个服务器崩溃而造成信息的丢失,保证了教学资源的安全性。使用云技术存储数据,用户不需要自己购买大容量存储设备,也不会为数据丢失担心,教学资源数据以分布式存储的形式存放在云资源平台上,进行统一调配管理,以提高资源利用率和管理效率。
2.建设周期短,使用效率高。传统的教学资源共享平台建设成本高、周期长,各个平台都是由相应的服务器资源、存储资源、网络资源等构成。平台独立建设、各自为政,重复建设现象严重。在日常使用中,有统计数据分析表明,服务器日常运行负荷不均,大量的计算、存储、网络设备闲置。云技术的出现,通过引入虚拟化等技术手段,细化物理资源分配单元,提高系统的使用效率,降低IT设备的投入,降低能耗。
3.促进教育公平,提高学习效率。通过构建教学资源系统的云架构,整合高校数字化教学资源,构建稳定、可靠、低成本的云服务平台,使数字化优质教学资源实现真正的共享,为广大学习者提供丰富多样及人性化的学习需求,使所有的学生都能共享优质教学资源,可以大大地促进教育公平,提高学习者的学习效率。
三、基于云技术的高校数字化教学资源共享机制建设
云计算作为虚拟化技术的一种延伸,影响范围已经越来越大。云计算架构主要由顶层软件服务的显示层、应用服务平台的中間层、底层基础设施层和管理层组成。显示层为用户提供友好便捷的操作界面,中间层和基础设施层提供强大而丰富的云存储和计算能力,管理层是为管理显示层、中间层和基础设施层而存在的。高校数字化教学资源共享建设,可以糅合以上四层服务体系,从以下几个方面进行建设:
第一,从基础设施建设转变为应用服务建设。在建设基于云技术的教学资源共享系统时,利用虚拟化技术整合物理资源,将数字化教学资源迁移到云平台上,以实现教学资源共享的最大化。云技术最大的特点是为用户提供了基础设施,不要求用户配置昂贵、技术先进的硬件设备和软件设备,用户主要是对应用服务层也就是终端设备进行建设,大大减轻了高校教学资源建设的成本,缩短了建设时间。特别是对一些偏远贫困地区的学校来说,通过云技术进行教学资源建设,只要购买一些便宜的终端设备就可以了。
第二,教学资源库建设从封闭走向开放,促进教学资源的高效传递和利用。云技术教学资源共享平台充分整合现有资源,为广大学习者提供了一个开放、平等的超大规模教学资源共享平台,促进教学资源的高效传递和利用,使各个高校相对独立的教学资源从封闭走向开放,使用户实现了教学资源的无障碍传输和获取,极大地促进了教育公平。
第三,建设规模化高质量的云教学资源池。云教学资源可以包括各类音频、视频、课件、文本等资源,还可以包括各种管理软件、数据库资源、硬件资源等。高校教学资源数量庞大、形式各异、结构复杂,教学资源建设必须遵循规范的云资源标准,比如建立资源的元数据标识标准和资源数据接口标准,整合各高校教育资源,使其统一构成资源云的组成部分,创建数据中心资源池,实现高校信息的公共数据库。
第四,建设基于云技术的高校数字化教学资源共享平台。基于云技术的高校数字化教学资源共享平台由云管理系统、存储平台、各种资源相关系统和连接上述设备的网络组成。云管理系统由虚拟机资源、物理机资源、云操作系统及教学资源共享管理软件组成;存储资源主要由磁盘阵列提供;云管理系统、存储资源、网络资源、本地备份资源之间相互协作对外提供完整的资源使用环境。云资源共享平台可以方便地为用户提供各种资源,用户可以通过个人PC机或者其他任何可以上网的终端设备来访问云端的教学资源,为学生的个性化学习、自主式学习创造了有利的条件。
第五,建立高效的服务模式,消除信息孤岛。云资源管理中心可以对教学资源共享平台进行配置,监控整个管理系统的运行情况,实现资源的均衡共享。多种应用服务器以Web Services等方式提供访问接口,不同类型的用户通过远程调用访问接口获取用户数据,在请求传递给系统管理中心模块后,系统将为用户分配恰当的资源,然后调用应用服务器为用户准备运行环境。这种基于云结构的教学资源共享服务模式可以消除信息孤岛,实现教学资源的透明整合。
第六,建立健全教学资源共享的保障机制。要建立规范、丰富、实用、可广泛共享的高校云教学资源运行体系,相关保障机制必不可少。首先,要建立健全教学资源管理机构,对教学资源库的建设进行统一的理论指导,协调教学资源的建设,有效地提高云教学资源库的使用与共享,促进教育发展。其次,要完善数字化教学资源共享的管理制度,制定相关的考核、评价、激励机制,对各高校优质教学资源的管理制度、开发质量、共享成效进行考评,将资源建设的责、权、利统一起来,有效地推动教学资源共享的发展。
四、结论与展望
云技术作为一种新兴的共享基础架构的方法,将其应用于高校数字化教学资源共享是新形势下对教育改革的探索。随着教学资源的不断更新,云共享平台内的教学资源必将成为一笔极大的财富。云技术在高校数字化教学资源共享中的运用,一方面有助于提高学生的学习兴趣,为学习者提供多样化、丰富化、自主化的学习资源;另一方面有利于改变我国高等教育资源分配失衡的现状,缩小教育的地区差异,为每个学习者提供平等的教学资源,促进教育公平。总之,建立新型的、完善的基于云计算基础架构的高校教学资源平台,必能促进教学模式的大变革,不断推进高校教学资源的建设与共享。
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