基于云计算的教学资源系统的设计与应用

宋伟奇，卢志玲

(1.柳州城市职业学院　信息工程系，广西　柳州　545002；2.右江民族医学院，广西　百色　53300)



基于云计算的教学资源系统的设计与应用

宋伟奇1，卢志玲2

(1.柳州城市职业学院信息工程系，广西柳州545002；2.右江民族医学院，广西百色53300)

随着计算机技术水平的不断提高，云计算被应用到更多领域，促进了各领域的发展，给它们带来了翻天覆地的变化。在教学活动中也不例外，云计算被广泛应用在教学，为网络教学以及实体教学提供了丰富多彩的教学资源，提高了教学水平，提升了教学的有效性。该文以云计算的概念为切入点，系统地阐述了基于云计算的教学资源系统的研发工作，旨在进一步提高教学水平，为社会输送大量的高素质人才。

云计算；教学资源；共享平台；设计与应用

从1980年大型计算机的诞生到云计算的应用，标志着计算机从客户端到服务器的转变。云计算的规模非常大，与其他计算机技术相比，云计算具有其他技术所不可比拟的优势，比如虚拟化程度高、高度的通用性、价格低廉等。也正是由于云计算的这些优势，使得它的应用范围越来越广。从教育领域来看，基于云计算的教学资源系统的研究开发能够使教学资源的应用打破传统的时间和空间限制，得到普遍的共享，为教学提供教学资源。

一、云计算的概念与原理

(一)云计算的概念

从本质上来说，云计算主要是指以互联网为手段，并建立在互联网相关服务逐步增加的基础上，向用户提供动态扩展器虚拟化资源的一种技术。虽然云计算近些年来得到了一定的发展，但实际还没有形成统一的概念模型，是并行运算分步云端以及网络计算虚拟化发展。绝大部分云计算都要以大型的计算机群为基础，这也是云计算为什么具有效用计算特点的原因。现阶段，云计算以大规模、虚拟化以及高扩展性等优势得到了一定的普及，并逐步应用到教学领域，对教学水平的提高起着重要的作用。

(二)云计算的原理

云计算的技术体系结构主要分为四个部分：一是物理资源层，二是资源池层，三是管理中间层，四是SOA构建层，这几部分是有机结合在一起的，并不是相互独立存在的。表1详细的介绍了云计算技术体系结构的组成部分及功能：

表1　云计算技术体系结构组成及功能

二、以云计算为基础的教学资源系统的特点及优势

(一)以云计算为基础的教学资源系统存储的特点

以云存储技术为基础的教学资源系统的研发充分利用了云计算的理念：学习者使用“云”提供的资源而不用特别注意其所使用的资源究竟存放在哪个地方，边缘节点存储与中央节点存储有机结合在一起，逐步发展成为一个我们现阶段广泛应用的、统一的“内容云”，数据库中的内容一部分由部署于中央节点的存储实现管理,而另一部分内容则由中央和边缘节点存储，一般情况下,边缘节点会以分布式部署方式实现同中央节点之间数据自动同步策略，边缘节点可以将课件、音视频等文件向中央节点推送；中央节点也可以实现反向推送，这个过程并不是不可控制的,而是可以进行科学控制的。当某地用户希望通过教学资源系统实现课件、音视频资源的访问时，我们就可以依照访问的原则，由“云”中最近或最合适的边缘存储节点为广大计算机使用者提供相应的存储服务。用户在使用的过程中，只要着重关注自己所需要的使用资源类型就可以完成学习了，这对于用户来说是非常简单的。从本质上来说，以云计算为基础的教学资源系统的存储特点其实就是进一步减轻用户存储信息的过程，使信息使用者再也不用为资源的存储担心，还能够实现资源的广泛利用，打破过去资源传播方式对时间和空间的限制。

(二)以云计算为基础的教学资源系统的优势

首先，有效节约资源。构建信息化基础设施有利于节约资金的投入。基础设施建设是实现教育信息化建设的基础，然而随着信息技术水平的不断提高，硬件设备的更新换代周期逐步缩短，如果想要适应信息化建设，各院校就必须投入大量的资金，这对于部分学校来说是非常困难的。而构建信息化基础设施则能够有效解决上述问题，利用云计算的虚拟化技术将分散在各院校的硬件资源整合在一起，实现统一的对外服务，可以避免各院校在硬件设备方面的投入，节省教学经费，提高办学质量。其次，实现资源整合。构建教学资源云还能够进一步实现资源整合。教学资源系统是在充分利用云平台所提供虚拟服务的基础上，在云服务端部署教学内容以及教学资源，从而实现对教学资源的全方面整合，促进资源的共享。根据现阶段各院校对教学的实际需求，我们可以充分利用云计算技术将教学资源分配学习，从而实现有针对性的教学，帮助学生完成从被动学习向主动学习的转变。研究与开发以数字校园云平台为基础的云桌面环境，能够为不同受众提供相应的教学资源，从而实现教学资源提供的个性化。最后，降低教学成本。以云计算为基础的教学资源系统开发与研究能够进一步降低教学成本。教学辅助云主要是将教学辅助相关的资源进行整合，并将整合后的资源放在教学资源系统中实现共享，这也就在一定程度上减少了各院校重复购买相同教学资源的费用。以功能为依据进行分类，我们可以将校园云平台需要提供的教学服务，分为办公类、工具类、图形图像类等。而这些教学服务能够在一定程度上促进学生学习水平的提高，实现各院校教学质量的提升。

三、以云计算为基础的教学资源系统设计及应用

设计以云计算为基础的教学资源系统需要从系统业务流程设计方面入手，科研人员应当采取多种措施，多管齐下、多策并举，进一步优化系统业务流程，并在此基础上，合理划分业务模块，笔者通过长期的研究与时间认为，想要实现系统业务流程的优化设计，业务模块的合理划分，应当从以下几个方面入手：

(一)系统业务流程设计

以云计算的教学资源系统的设计依据的关键就是资源的共享系统，它决定着教学资源系统设计与研发工作的成败，决定着能否实现用户与系统之间的有效交互。因此我们必须对其予以高度的重视。当计算机使用者想要实现对资源进行使用或者管理的时候，即必须通过登录来实现管理权限。手机系统业务流程，我们应当着重考虑的是，当用户打开系统的访问地址后，我们的机器硬盘是否都存在匹配的Cookies，如果机器硬盘缺乏匹配的Cookies，用户就会直接进入到登录界面，而如果存在Cookies，我们就可以也直接提取信息进行验证。对于用户来说，存在Cookies对其并没有什么影响，用户只需要在首次登陆的时候，输入用户名与密码，再次登陆的时候就会跳过此环节，直接进入登陆界面。用户在进入主界面后，可以根据以云计算为基础的教学资源系统中存在的资源进行有效共享，这样做极大地方便了教学资源的应用效率。

(二)系统的模块划分

教学资源共享平台系统可以划分为五个模块，他们分别是用户空间模块、共享空间模块、资源上传下载模块、注册登陆模块以及举报模块。这几个模块之间是有机结合在一起的，并不是独立存在的。这五个模块的主要作用如表2所示：

表2　教学资源共享平台系统的模块及功能

四、以云计算为基础的教学资源系统的功能

应用系统是教学资源系统的支撑，它是教学资源系统得以长久应用的保障。教学资源系统以教学资源为内涵，缺乏教学资源的教学系统是难以实现其资源共享服务的。现阶段，以云计算为基础的教学服务对象主要包括四个类型：一是学习者，二是教师，三是各院校，四是企业。对于上述不同的服务对象，以云计算为基础的教学资源系统能够实现有针对性的个性化服务。根据服务类型的不同，我们可以将以云计算为基础的教学资源系统提供的服务划分为几类，包括提供用户管理、资源管理、资源工具、信息推送、统一通信以及一站式服务等，见表3。

表3　教学资源系统提供的服务

总的来说，以云计算为基础的教学资源系统的构建对于各院校、教师、学生以及相关企业来说具有非常重要的意义。相关研究者在构建以云计算为基础的教学资源系统的时候，应当充分发挥教学资源系统的服务管理功能、资源管理功能、信息采集功能以及统一通信功能，将云计算的优势充分地发挥出来，为教学水平的建设不断提升奠定基础。

五、结论

云计算的出现，给计算机领域带来了翻天覆地的变化，也促进了计算机领域的发展，在这种大环境下，我们开始不断地创新网络信息服务，以期能够将云计算技术同网络学习资源存储系统的建设有机结合在一起，这样就能够打破传统教学模式对时间和空间的限制，进一步提高学生学习的积极性，帮助学生完成从被动学习向主动学习的转变。将云计算技术应用的网络学习资源存储到系统当中，一方面可以进一步提高网络资源的利用率，另一方面还简化了网络信息存储系统中资源的管理工作。可以说，随着近几年来的发展，云计算逐步向更贴近人们的学习生活方向发展。当然，以云计算为基础的教学资源系统的构建并不是一蹴而就的，它是一个长期发展的过程，需要相关科研人员给予高度的重视才能够真正的实现。

(责任编辑：梁京章)

The Research And Development Of A Teaching Resources System Based On Cloud Computing

SONG Wei-qi1,LU Zhi-ling2

(1.Department of Information Engineering,Liuzhou City Vocational College,Liuzhou 545002；2.Youjian Medical College For Nationalities Baise 533000，China)

With the development of computer science and technology, cloud computing has been applied to more fields. And more changes have been made in these fields. In the teaching activities, cloud computing has also been widely used in order to provide network teaching and entity teaching with rich teaching resources. Teachers may improve their teaching level as well. In this paper, the concept of cloud computing as the starting point, it systematically expounded the teaching resources system based on research of the cloud computing in order to transport a large number of high quality talents for the society.

cloud computing, teaching resources, sharing platform, design and application

G642

A

1671-9719(2016)9-0060-03

宋伟奇(1976-)，男，河北张家口人，副教授，研究方向为计算机应用技术、计算机教学管理。

2016-06-13

2016-06-29

2013年柳州市科技局项目“开放式数字化社区学习资源云平台的开发应用研究”(2013G020403)。