基于云计算的选修课资源平台建设

蒲昌玖

(重庆第二师范学院 网络中心，重庆 400067)

基于云计算的选修课资源平台建设

蒲昌玖

(重庆第二师范学院 网络中心，重庆 400067)

摘要：本文以数字化校园为依托，介绍了当前数字化校园的网络基础及课程特点,设计了选修课教学资源库平台部分功能模块,利用该资源库进行了辅助教学的实践研究。

关键词：数字化校园；选修课；教学资源库

作者简介：蒲昌玖(1980-)，男，重庆铜梁人，硕士，重庆第二师范学院讲师。

中图分类号：G434

文献标识码：识码：A

文章编号：编号：1008-6390(2015)02-0170-04

教学资源库为实现信息化的教学起着积极的促进作用。国外教学资源库已形成了一套完整的开发标准和实施管理模式[1,2]，有美国的GEM、澳大利亚的EdNA和加拿大的CANCORE。现在，国内也建立了一些优秀的资源网站，如国家精品课程建设及其共享服务信息平台、清华在线、CNKI等[3]。这些资源极大地促进了教学资源库的发展，但它们更注重资源的收集和整理。

近几年来，随着技术的发展和信息化条件的极大改善，特别是网络带宽的扩大，出现了许多新的技术，“云”时代的到来和MOOC的出现使信息化教学手段更加丰富，许多网站推出MOOC模式的公开课，也有众多的学习者自发创建学习群或学习小组，进行在线讨论和资源分享[4]。所以，现在单纯的教学资源库建设并不能满足当前教学的需要，信息化教学的实现需要更多的信息化手段。那么如何利用当前无处不在的校园信息服务、整合资源和各种教学资源库就显得极其重要。

本文根据当前信息化建设推进的实际情况，以选修课局域网与广域网管理为例，对教学资源库进行设计和建设并利用该资源库进行教学探讨，对推进以创新精神与实践能力为核心的素质教育有很大的作用。

一、现有基础及需求分析

重庆第二师范学院校园网经过多年建设，已建成万兆双冗余骨干网(中心到楼栋已实现双冗余)，有线网络已覆盖全院所有区域，主干网万兆出口，楼宇互联达到千兆，桌面接入达到百兆；无线网络已实现两校区98%室内WiFi覆盖，2014年内实现两校区室内无线全覆盖，后期将逐步扩展到室外主要公共区域，网络出口带宽已达到6G。在软件方面已建成涵盖教师、学生等方面的数字化校园平台，包括数据中心IDC、部分功能子系统，如统一门户系统、教务管理平台、图书管理系统、教学资源系统等。其他服务于学校的教学、科研、行政管理等方面的子系统也在陆续建设中。

在课程方面，局域网与广域网管理是一门以实践教学为主的课程，能培养学生的实际操作能力。根据以往上课情况来看，传统的多媒体教学手段达到的教学效果并不十分理想[5,6]，那么如何利用网络和教学资源库来改善现有的情况呢？为了弥补课程教学过程中的不足，增加有效教学时间，提高教学效果，本文以多媒体教室、机房和微格教室为教学地点，引入MOOC及云计算和虚拟化等技术，设计教学资源平台功能框架并利用资源库进行辅助教学。

二、教学资源平台设计

基于云计算的选修课资源平台结构如图1所示。

为了更好满足用户对教育信息化的追求，在数字化校园的建设上可作如下规划：

(1)建设高速安全的校园网络,进一步增强网络传输能力，增加无线AP数量和接入能力，实现校园无线网的全覆盖。

(2)在数字化校园的基础上，构建以物联网、云计算、移动互联网、大数据等新技术为核心的新型“智慧校园”。

(3)服务器组的扩建与改造，构建虚拟化技术为核心的私有云数据中心。

(4)为重要系统配备的安全监测设备，特别是安全检测方面的历史数据和日志。

图1　教学资源库的结构

在资源库的基础架构方面，系统基于SOA的架构设计方法，主要采用B/S模式，开发多种客户端配合(android，ios等)；在开发语言的选择上，主要采用的是Java和.NET，在应用系统整体化、功能化和规模化的同时，保证系统在技术上、经济上的可持续发展。整个系统建设的内容包括“一标准、一平台、多中心、多管理”。标准为建设中采用统一的信息标准；平台为统一的省份认证平台，该平台通过接口与其他数据库等相连；中心为数据中心，结构化数据主要有资源库的基础数据和其他系统基础数据(其他系统数据可通过用户单点登录后自己读取)，而非结构化数据不是只存放在现有本系统中，更多的需要从其他系统中读取(避免存放空间的不足和版权问题)；多管理是由于系统需连接多个数字化校园子系统造成的，它们之间通过数据接口(利用Web Services + Ajax等技术)连接。所有功能设计采用了模块化的方式，便于扩充，且具有高可靠性、可修改性以及灵活性和实用性等优点。系统的主要功能模块为：

1.云模块

云模块主要为桌面云模块和私人存储云模块。

桌面云模块：可通过电脑或瘦客户机连接到针对本课程制定的自己的桌面云系统。该系统除了方便课堂教学外，还可在课余时段或桌面云系统资源不繁忙的时段授权学生使用，免去部分学生重复安装软件和下载资料的麻烦，同时让所做项目更具有连续性。

近年来，许多公司推出了自己的公有云存储服务，主要有苹果的iCloud，金山网盘、百度云等。这些系统提供了极大的便利和大空间，但其最大的问题在于需要通过internet传输，虽然网络得到了提升，但在传送大文件时仍然很慢，同时还可能存在的安全隐患(数据泄漏或丢失)、 法律风险(敏感的文件遭审核或删除)等问题。所以，在课程中有必要为学生建立一个云存储空间(校内可利用校园局域网，极大地提高传输速度)，然后把公有云、课程私有云和学生电脑文件夹连接起来，实现它们之间的自动存取(其中，公有云和课程私有云之间在设置好后自动更新)，让师生在校外或校内的各个角落都能通过自己的账号，获得最新的资料进行学习，实现课堂和课后学习的连续性。

2.多途径的进入方式和灵活的教学手段

根据调查，学生自有电脑占有率为88%，智能手机和iPad普及率达到90%，这给利用教学资源随时学习提供了条件。在访问终端上，除了通过电脑和桌面云的方式作为主要的使用终端外，还应该使用手机网站或手机客户端作为学习手段。根据校内无线的覆盖，教师家里的WIFI和3G资费的下调及4G的成熟等基础条件，可构建一个基于云计算的泛在教学环境，让教师和学生在校园的各个角落都能通过自己的账号得到该课程的公共资源和自己的私有资料进行学习和交流。当多媒体教室上课时，可在移动终端中与教师实现互动，如教师通过向学生终端下发选择题等方式实现互动，并能及时了解和记录学生对知识点的掌握情况。

3.签到模块

该模块主要用于记录用户对系统的使用情况，在教学环境中，如机房、多媒体教室和一般教室采用不同的激活方式，可记录登录状况、利用与数字化校园的整合便利，自动记录学生上课和平时学习情况。

4.作业模块

该模块主要用于下发课堂中的测试题、平时作业及期末考试题的提交和统计。它需要学生登录系统后才能提交和修改自己的作业。该模块可以使用电脑或手机等终端，完成课堂中的小测验(选择题)，可记录学生在课堂上的互动答题结果，及时统计某个测验的结果(用于课堂中了解学生对知识点的掌握情况)，也可以对学生的整个学习情况进行跟踪记录，让老师随时了解每个学生对课程的掌握情况。

5.课件查看模块

课件是老师和学生辛苦工作的成果，在“校内课件”中建立一个授权查看和下载的课件模块(课件作者在后台上传和修改课件并可设置授权方式和范围)，如百度文库。这样既能让授权用户查看老师或学生的文字类成果，又达到了不被任意传播的目的。

6.资源推荐与评价模块

该模块主要功能为：

(1)从图1可知，该系统提供了与各大资源库连接的接口，使系统具有大量的电子资源如CNKI和超星等，但这些资源并不是每个都适合所教学生的学习。可以开展资源推荐活动，让学生参与资源的推荐，通过评比找出适合使用的电子资源。

(2)学生可以转发网上学习资料，让学生参与资料的选取，避免只有老师推荐带来的有限性，学生根据自身情况使用后推荐更具针对性，同时通过转发的方式还可以减少空间的占用和避免版权带来的问题。

(3)该模块可以用于学生平时作业和期末考试作业的展示，激励学生互相学习。

(4)资源分享：只允许学生、老师和管理员进入，它提供了一个让学生把自制的或别人的资源分享给班上的成员使用的途径，让学生参与到资源库的建设过程中，以微课程、小段视频为主的知识点片段学习为主，提高学生的自主学习和创造性学习能力。学生所上传的课件须经过老师或管理人员审核后才能共享。

7.建立内置的及时消息传送模块

该模块与数字化校园统一认证绑定，建立学习群或讨论组，让学生和老师可以随时分享交流和传阅他们自己找到的资料地址，避免学生把有版权的东西放到资源库中带来的法律问题。该消息提醒机制与整个数字化校园大平台相连接，还可提醒学生上课时间、上课地点的改变等。

8.网络模拟工具库

现有的网络模拟配置软件一般都比较专业，主要用于专业培训和计算机专业学生学习，对专业知识的要求高，操作难度大。而选择该课程的学生大部分都不是计算机专业的，他们需要一些简单的模拟教学环境配置软件，在该模块中的资源可由老师和学生推荐和制作(能够建立个人资源库以实现资源的自我积累、管理、共享和使用)，如家庭ADSL中无线路由器设置方法(PPOE)，通过flash或可视化编程软件把图文模式变为可选择的界面流程并给一些不同的结果。

9.话题讨论模块

由于该门课是以实践为主的选修课，学生在课后的实际网络环境或模拟环境实践中可能还存在疑问需要让同学和老师参与讨论，那么，就需要一个“话题讨论模块”。该模块用于学生与老师、学生与学生之间的互动，它不同于单纯的留言板，也不需要复杂的论坛模式，可以设计一种话题讨论模块。其主要功能为：

(1)可以在年度和学期限定下(便于学生找到自己班级)，设置多个讨论话题。

(2)学生和老师都可以创建话题让大家参与讨论，可以对别人发表的回答点击“赞”或“踩”，提高学生的参与兴趣。

(3)该话题留言板不需要太多的功能，只需简单的文字回复和表情。

10.检索模块

该模块对所有素材库实现全文检索的功能。不仅能搜索网页文字内容，而且支持HTML、XML、Office、PDF等文件的搜索。可设定检索的内容分类，比如可以指定检索“校内课件”类的内容或限定搜索数据库的范围，提高效率。

11.资源统计模块

该模块提供图形化的监控和分析工具，能够对课程中的各类资源进行定量监控和分析，例如：每个资源的访问流量、访问时段分析、访问操作系统分析、资源访问在线用户峰值分析等。该模块统计资源的使用情况，用于判断是否适合学生当前使用。能够关注用户行为，如下载自动记录功能，自动记录学习过程和资源的使用情况，还能把资源库中的资源记录到个人空间里便于下次直接利用和学习等。

三、辅助教学研究

局域网与广域网管理选修课的教学效果不可能仅靠一个资源库的建设就能提高，它还需要相应的管理和教学方法的配合[7]。除了增加更多的共享资源库和建设更全的功能模块外，还可以采取以下措施。

1.灵活的考核制度

局域网与广域网管理选修课资源库的建立和使用不会一蹴而就，它除了连接其他教学资源库获得资源外，还需要在使用过程中通过师生的自建和上传、评价及转发的方式获得更适合大家当前学习使用的资源。那么，如何提高学生的参与度呢？这就需要在充分调动学生积极性的同时采用灵活的考核制度。这门课的考核主要分为期末和平时成绩，在期末成绩中主要以项目的形式发出需求，要求学生提交方案书和配置方式，提交相应的模拟测试图和配置方法。而平时成绩的来源有：

(1)学生点名记录。

(2)资源的上传或转发情况(需要鼓励学生参与教学资源的开发，学生建设的课件或模拟软件更适合他们的学习，学生在制作过程中也能让自己的知识掌握得更好)。

(3)评价其他学生资源的情况。

(4)平时课堂作业的成绩(通过电脑或移动终端提交)。

(5)学生上传自建资源的认可度(其他学生的评价结果)。

(6)可把期末作业发到资源库中，让全班参与的评价(利用话题讨论形式)。

2.利用教学平台提供更多的实践训练

在传统的计算机教学模式下，学生得不到充足的上机实践时间，而局域网与广域网管理作为一门实用型技术课程，教师的讲授和学生的学习都离不开实际的操作，除了尽可能多的安排实践操作课程外，还可以开放一定时间的网络实训室或网络中心的学生网络管理员岗位作为实训平台。同时，不断丰富系统的网络模拟工具库，如寝室网络中无线路由器设置方法(无线交换机或固定IP地址)、共享打印的设置等。

3.把分组教学、任务驱动和项目导向法相结合的教学模式

在课程讲解到一定程度以后，给学生分组(在资源库中以讨论组的形式)，然后为其布置有一定难度的“工作任务”(一般为组建一个公司或企业的网络，自选网络设备并给出关键设备的配置)，项目组的各成员完成该项目的分解任务，要求在一定的期限内借助工具(比如计算机、Internet网络或资源库中模拟软件)完成，然后组织交流、讨论(分配到消息模块中的讨论群和话题留言本)，并把各组成果放在资源库中，让每个学生参与评论，从而在完成和评论项目任务过程中掌握知识与技能，为自己独立完成打下基础。

4.与学校其他系统连接协同工作

比如“点名模块”在机房上课时主要采用以下功能：(1)在设定的上课时间内，学生以学号只能在1台计算机上激活该模块，系统会记录学生的登录时间和计算机IP。(2)如学生发现自己的电脑有问题需要换机时，必须通过老师重置登录信息后才能重新登录。

在多媒体教室或一般教室该模块通过手机与网络设备系统(IP地址的划分)或其他物联网相关系统(一卡通或其他打卡设备)进行协同工作，统计学生的上课情况。如在上课时,学生利用手机连接学校无线WIFI设备并登录系统后，在激活“点名模块”时判断学生登录时的IP是否在教室IP范围内，只有在范围内的才能被认为到场学习了。

四、结语

教学资源库的建设是现代教育技术的典型表现，也是现代学校信息化发展的需要。技术的变革(云计算的出现)和数字化校园建设对教学资源库的发展起着积极的推进作用。本文主要对基于云计算和数字化校园的局域网与广域网管理选修课资源库的构建进行了设计和探讨。该资源库通过接口与数字校园紧密结合在一起，具有局域网的本地教学资源的同时，还通过Internet与其他教学资源进行连接。它能在课堂教学环境中起到辅助教学的作用，也可以用于高校(地理位置很近)校际选修课的相互补充。在不断地完善功能和资源库建设后，也可独立开展网络教学。

参考文献：

[1]刘艳丽.医学类网络教学资源库建设与应用研究[D].济南：山东师范大学，2013.

[2]邝翠珊.高校网络教学资源库建设初探[J].中国成人教育，2013(4):116-117.

[3]林平.基于Web技术高校教学资源共享系统设计构想[J].福建工程学院学报，2013,11(6):565-572.

[4]李华,龚艺，纪绢,等.面向MOOC的学习管理系统框架设计[J].现代远程教育研究，2013(3):28-33.

[5]李胜利.专业选修课教学中存在的问题与几点建议[J].中国地质教育，2009(1):46-48.

[6]蒲昌玖.网页设计选修课程教学方法探讨[J].重庆教育学院学报，2011,24(6):35-37.

[7]杨守波.建构主义学习理论在高校教师信息技术培训中的探索[J].湖北广播电视大学学报，2008(8):14-15.

[责任编辑刘江南]