基于云计算的教育资源共享平台的研究

郭炜杰++彭慧

摘要：随着云计算技术快速发展并不断融入教育领域，教育云的研究成为眼下教育信息化的研究热点。高校的各类信息系统齐全，但相互独立各自为政，因此需要建立资源共享中心和数据交换中心，使得高校里的各种资源发挥更高的效用。该文结合云计算特征，在高校教育资源共享方面进行了一些探索，提出一种教育资源的云共享模式，同时共享模式能支撑高校的实验教学和科研活动所需资源，并以实现交互式教、学、研一体化为最终目标。

关键词：教育信息化；教育资源；云共享

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）29-0103-02

Research on Educational Resource Sharing Platform based on Cloud Computing

GUO Wei-jie， PENG Hui

（Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310018， China）

Abstract： With the rapid development of cloud computing technology and continuous integration in the field of education， the research of educational cloud has become a hot spot in the current educational informationization. All kinds of colleges and universities information system is complete， but independent， fragmented. Therefore， it is necessary establish the resources sharing center and data exchange center， the colleges and universities of all kinds of resources to play a higher utility. In this paper， the characteristics of cloud computing， in the university education resources sharing， a number of exploration， proposed a cloud sharing model of educational resources， while sharing model to support the experimental teaching and scientific research activities of the University， and to achieve interactive teaching， learning， research and integration as the ultimate goal.

Key words： education information； educational resources； cloud sharing

2010 年7 月，国家发布了《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》（以下简称纲要），《纲要》的第十九章专门论述了加快教育信息化进程的三条规划，要求“建立开放灵活的教育资源公共服务平台，促进优质教育资源普及共享。”[1-2]；2012年3月又发布了《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，强调了建设以提供信息化学习环境、以学习者为中心的学习模式、为培养创新型人才提供高性能信息化教学科研环境为目的的信息化公共支撑环境，其中一条就是要建立优质数字教育资源和共建共享环境[2]。

国内各高校经过十余年的信息化建设已经具有一定规模，但是信息化的复杂度达到一定程度都会不可避免的遇到一些问题：信息技术引发的社会变革对高等教育的教育理念、教育教学模式、教学管理模式、手段、工具等多方面产生了一定的冲击；各个部门建设信息系统也基本上各自为政，资源不共享、应用不集成、界面不统一，产生众多信息孤岛和信息碎片，信息化建设缺乏有效组织和正确规划，各行其是；服务器、网络交换设备、网络带宽等信息化基础设施的利用率不高，重复投入大，浪费财政经费。美、澳、港等发达国家和地区高校信息化同样也出现困惑：实施困难且成本过高；投入巨大成效达不到预期；多个系统之间开放度不够，集成非常困难。

因此要在已有多媒体教学平台和数字化课程资源的基础之上建设教育资源的共享平台，整合高校现有资源，为教学手段、方法、内容的改革，人才培养质量的提高提供物质基础和保障。

1 云计算概述

云计算（Cloud Computing）是一种基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式。现阶段广为接受的是美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问， 进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务）。云计算是并行计算（Parallel Computing）、分布式计算（Distributed Computing）、网格计算（Grid Computing） 、效用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）、热备份冗余（High Available）、集群（Cluster）等传统计算机和网络技术发展融合的产物[3]-[7]。

将云计算的理念应用于教育领域构建的教育云和现代教育技术发展是相辅相成的，为现代教育技术的发展提出了新的理念和发展方向，为高校教育信息化带来了更为广阔的发展空间[8]-[10]。教育信息化云服务平台是一种新的教育信息化服务模式和管理方法，能够把海量的、数字化的教育资源和教育应用结合起来，组织成一个资源管理和教育应用为一体的统一服务[11]-[13]。各种数字化教育资源将是开展网络教学的重要支撑，而这些教育资源在网络、服务器、存储等物理设备上如何组织、传输、存储、共享、交换、调度、管理则需要一个可伸缩可流动的云平台。在教育云上开展的教学活动我们可以称为云教学，它是数字教学、在线教学、泛在教学和移动教学的集合和升华，它以知识为核心、以资源为支撑、以用户为目标、以开放式互动教学为形式，集教学、管理、学习、分享、互动交流于一体，并辅以激励机制、奖惩机制、考核机制、认证机制，让教与学可以在任何时间、任何地点、任何设备上开展，因此需要构建稳定可靠、易于管理、灵活扩展、动态高效、节能环保、按需使用的新一代教育云计算中心。

2 资源云共享平台架构

高校随着多年的信息化建设，基本已建成教务管理信息系统、科研管理信息系统、网络课程管理信息系统、在线学习信息系统、实验室管理信息系统，但都是独立建设、独立运行，且大多只停留在信息发布的层面，教育资源共享平台是要把这些系统中的教育资源纳入进来，重新组织、传输、存储、共享、交换、调度、管理，建设这样的平台不影响原有系统的运行；不用改变原有的业务流程；减少了全部重新建设的成本；并将全部资源用另一种全新的方式呈现在用户眼前，真正实现交互式教、学、研一体化。

本文设计的云共享平台从上到下分为5层：发布层、应用层、资源层、云计算层、存储层，以实现硬件和软件、应用和数据的统一管理、统一分配、统一部署、统一监控。

1）存储层：主要指存储服务器，是所有资源、数据实际载体，可以是实体服务器也可以是虚拟服务器，存储服务器的存储空间可以使用本地硬盘也可以使用FC存储、iSCSI存储、NAS或DAS。存储层包含生产型存储服务器和备份型存储服务器，采用集群方式运行可以动态的横向扩展，具备自动故障切换和备份容灾机制。

2）云计算层：该层主要是一个云计算引擎，是整个体系结构的核心，承担了数据的管理、交换、组织、存储、调度、监控以及分析、统计、挖掘等功能。包括服务器管理、资源池管理、作业管理、资源管理、流程管理、服务管理、监控管理等组件。

3）资源层：存放各种数字化教育资源的逻辑区域，资源类型包括：教学类资源、科研类资源、图书文献类资源等。教学类资源包括教学大纲、教学计划、课件、教案、教学视频、试卷、习题、习作、案例、教学软件、学习软件等；科研类资源包括任务书、开题报告、综述、投稿论文、工具软件、代码、实验数据、实验报告、图纸、结题报告等；图书文献类资源有书籍、论文、报告、文件、指南、文献资料等。平台上的资源有两种生成途径：一是从现有其他系统中获得，二是在平台上新创建。

4）应用层：按功能或服务的最小化原则设计一个个应用，这些应用的业务逻辑不必像原来的业务系统那样复杂，主要提取不同业务系统之间可以资源共享的那部分作为应用的主体。大致分为课程类应用、教学类应用、科研类应用、实验类应用，还有公共类应用，如即时讨论、论坛、搜索。各种应用能够交叉使用到资源层中的各类资源。

5）发布层：发布应用到门户显示，这一层主要作用是账号认证、权限、显示。用户根据权限使用不同的应用，用户还可以个性化定制门户页面。登录门户时到发布层指定的认证源去认证，认证方式可以选择AD、数据库、LDAP等。

数字化教育资源云共享模式下，资源的使用者同时也是生产者，还需要设计必要的激励机制、奖惩机制、考核机制、认证机制，覆盖所有应用、贯穿整个教学活动，调动大家的积极性的同时提升资源库的建设效率和质量。同时学校有关部门还应制定相应的配套政策来吸引更多的学院、系、课题组、项目组来参与到高校数字化教育资源云共享中，提高共享服务水平，扩大共享应用范围。

3 结论和展望

教育信息化是一项长期而复杂的系统工程，他并非是简单的建设几个信息系统。数字化校园、移动教学、在线学习、远程教学、翻转课堂、微课、智慧校园、云计算、大数据等应用正在实践中走向成熟，也促进了高校的信息化进程。高校构建基于云的教育资源共享平台，把众多的教育教学资源进行有效的整合，开展各种翻转课堂、微课等课程改革和教育教学改革，并对实验教学和科研活动提供支撑，提高资源利用率，使得原有的教育资源发挥更高的效用，以达到最终实现交互式教、学、研一体化的目标。在建设校内共享平台之后，还将进一步考虑校际共享和校社共享模式，建立和完善云资源共享服务体系。

参考文献：

[1] 中发[2010]12号文件. 国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）.

[2] 汪基德. 从教育信息化到信息化教育——学习《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》之体会[J]. 电化教育研究，2011， 9：6～10.

[3] 教技[2012]5号文件. 教育信息化十年发展规划（2011—2020年）.

[4] 百度百科. http：//baike.baidu.com/view/1316082.htm.

[5] 张建勋，古志民， 郑超. 云计算研究进展综述[J]. 计算机应用研究， 2010， 5（2）：89-90.

[6] 钟志水. 云计算的现在和未来[J]. 现代计算机（专业版）， 2010， 7 （1）：78-82.

[7] 姚有真. 云计算及其发展趋势[J]. 通信管理与技术， 2011， 12 （4）：21-24.

[8] 宁宁. 高校数字化教育资源云共享模式与机制研究[M]. 浙江师范大学， 2011.

[9] 胡波. 低碳型信息化教育中的云计算辅助教学研究[M]. 山东师范大学， 2010.

[10] 钱丹. 基于私有云的高校云共享模式研究[J]. 中国电化教育， 2013（5）：29-32.

[11] 万利平，陈燕. 云计算在教育信息化中的应用探究[J]. 中国教育信息化， 2009，8（9）：44-45.

[12] 王玉芬，郭晓娟. 云计算对高校教学资源影响解析[J]. 实验技术与管， 2010，4（5）：111-113.

[13] 张媛媛，赵广宇，余华鸿. 云计算与高校教学教育资源整合[J]. 今日科苑， 2009，6（4）： 98-100.