基于云计算的在线学习平台研究

宋永生

摘要： 在资源有限的条件下，如何快速构建在线学习平台，是不少教师面临的难题。随着云计算技术的发展，现在可以采用虚拟机镜像快速部署开源学习平台Moodle。视频是目前在线课程的主要呈现方式，而Moodle平台实现视频功能需要安装插件，安装繁琐，效果欠佳。借助视频云来管理视频，Moodle平台可以实现流畅稳定的视频直播及点播功能。基于云计算的学习平台部署简洁高效，成本较低，是不少中高职及中小学教师的不错选择。

Abstract： Under the condition of limited resources， how to quickly build online learning platform is a difficult problem for many teachers. With the development of cloud computing technology， we can use virtual machine mirroring to quickly deploy open source learning platform Moodle. Video is the main presentation of online courses， but to achieve video features， Moodle platform needs to install plug-ins， and the installation process is cumbersome， the use effect is not good. With video cloud to manage video， Moodle platform can achieve smooth and stable video live and on-demand functions. Cloud computing based learning platform deployment is simple， efficient and low cost， and it is a good choice for many teachers in secondary and higher vocational school and primary and secondary school.

关键词： 学习平台；云计算；Moodle；视频

Key words： learning platform；cloud computing；Moodle；video

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）36-0172-03

0 引言

随着4G移动通信技术的飞速发展及智能手机的普及，在线学习发展迅速，与线下学习相辅相成，有机结合。利用在线学习平台，学生不必奔波于各大教育机构，可以随时随地的开展学习，而且优质的教育资源可以得到充分的共享。国内知名高校及大型的教育培训机构（如新东方、学大教育等）纷纷发力在线教育，而不少中高职学校、中小学及中小型培训机构，在教育信息化资源有限的条件下，如何快速有效的构建自己的学习平台，是这些学校教师面临的难题。

近年来，云计算技术飞速发展，百花齐放，国外的知名云计算平台有亚马逊AWS云、微软Azure云及谷歌云，国内云计算平台主要有阿里云、腾讯云、百度云及华为云。云计算将计算及存储任务放在云服务器中进行，使在较低配置的终端也能实现大规模的计算和存储，摆脱了终端设备的限制[1]。

本文利用云计算技术，尝试解决一些资金及技术力量相对薄弱学校教师构建在线学习平台的难题。

1 学习平台软件的选择

商业化的学习平台软件费用较高，动辄几十万上百万，这对一些信息化资金有限的中高职院校、中小学及中小型培训机构来说是不能承受之重。由于学习平台软件的复杂性，自行开发学习平台软件，需要大量的人力物力，這对不少学校也是不小的挑战。选用世界范围内免费开源学习平台，是一个不错的选择。

目前业界比较有名的免费开源学习平台有Moodle、Sakai、Claroline和Atutor[2]，其中Moodle用户数最多，中文资料及社区较为齐全，遇到技术难题可以方便协助解决，所以本文的学习平台软件选用Moodle。Moodle采用PHP开发，界面简单精巧，符合SCORM/AICC标准。Moodle把整个学习过程抽象为活动和资源，主要有课程管理、作业、聊天、投票、论坛、测验、问卷调查、互动评价及资源等模块。Moodle以社会建构主义教学法为其设计的理论基础，提倡师生或学生彼此间共同思考，合作解决问题。Moodle的在线教学模块采用可自由组合的动态模块化设计，教师构建在线教学课程像搭积木一样简单有趣。

2 学习平台的部署

部署移动学习平台软件，以往需要建设专门的服务器机房，购买防火墙、IPS、WAF及日志审计等网络安全设备，及服务器、存储等，每年光电费一项就是一笔不小的开销。云计算使得服务器存储等资源得到了优化配置，使资源得到了充分的共享和利用，因此成本较低。利用云服务器，更加经济实惠，配置灵活，可以根据需要随时增减服务器的CPU、内存及带宽等配置，以适用在线学习平台因考试或寒暑假造成的在线学习人数的变化。此外，云计算平台提供的安全防护及运维服务更加专业可靠，不需要购买防火墙等硬件设备。因腾讯在QQ及微信方面多年的技术积累，在即时通讯及视频技术方面相对突出，通过对比，本文选择腾讯云作为学习平台的后台技术支撑。从服务器的安全及稳定性角度考虑，云服务器选用Centos操作系统。

在部署Moodle在线学习平台时，需在Centos系统上安装Apache、PHP、MySQL、phpMyAdmin及Moodle等软件，对绝大多数教师来说都是个非常大的挑战，稍不留神，就会前功尽弃，繁杂的安装过程让不少教师望而却步。在选择云服务器的配置时，我们同时可以选择服务器上所需安装的虚拟机镜像，腾讯云提供了大量的镜像可供选择，本文选择Moodle镜像，可以简便快速部署Moodle学习平台。endprint

3 视频直播

视频直播近年来发展非常迅速，各种直播平台如雨后春笋般崛起，将视频直播引入教学是个不错的选择。视频直播有利于优质教学资源的快速共享，适用于一对多的教学场景。Moodle平台自身不具备视频直播的能力，BigBlueButton是使用ActionScript 开发的免费开源在线视频会议系统，Moodle可以通过集成 BigBlueButton在线视频系统实施在线远程视频教学[3]，但集成过程非常复杂。

利用腾讯云的视频直播服务，教师可以在手机上安装腾讯的推流APP或者在电脑上安装推流软件OBS或Xsplit，也可以利用专业的摄像设备，将教学活动现场的音视频压缩编码后通过RTMP协议推送到腾讯视频云。腾讯视频云支持多个直播源同时直播，并支持FLV、HLS及RTMP下发。将直播频道对应的播放器代码嵌入到Moodle课程网页资源中去，学生就可以在Moodle平台上观看教师的直播教学。针对直播教学中存在的问题，学生可以借助Moodle平台中的聊天模块与教师在线实时交流与互动。

4 视频点播

视频因具有文字、图像及声音不可比拟的优势，成为当前在线学习平台中课程的主要呈现方式。Moodle平台中视频资源的添加主要有三种形式：建立资源超级链接的方法、文档嵌入的方法、应用第三方插件的方法[4]。直接超链自然会引起频繁跳转，学习体验不好；Moodle平台中播放视频的插件主要有Podcast[4]和Inwicast[5]，视频插件安装过程复杂，且采用视频插件实现点播功能，经常出现视频卡顿情况。

教师在腾讯云上直播教学，腾讯云可以自动将直播课程录制并转码，存放到腾讯云视频点播后台，方便教师对直播课程录制和管理；教师也可以将剪辑好的课程视频录像上传到腾讯云视频点播后台，上传之后，腾讯云会进行转码。首先在Moodle平台的课程中添加课程的网页资源，然后将腾讯云视频点播中的视频及Web播放器分享代码嵌入到Moodle的课程网页中去，学生就可以通过学习平台点播教学视频了。利用腾讯云点播服务比自己搭建Flash Media Server等流媒体服务器更加稳定便利。视频点播服务有利于学生课后进行复习和巩固。本文基于云计算的Moodle学习平台总体架构如图1所示。

5 学习平台实现

在线学习平台的软件选用最新版的Moodle3.3.2，服务器选用腾讯云服务器，服务器的配置为2核CPU、4G内存、带宽上线为100Mbps、100G本地硬盘，带宽按使用流量进行计费，操作系统选用CentOS 7.3 64位，Web发布器选用Apache 2.4.8，数据库选用MySQL 5.6，语言选用PHP7.0，如图2所示。虚拟服务器可以在很短的时间内完成安装及Moodle学习平台的部署，而且价格比购买物理服务器要实惠的多，而且腾讯云会免费开通DDoS防护、WAF和云镜主机防护等安全加固及云防护。

首先开通腾讯云的视频直播及点播服务，在Moodle课程中添加网页资源，在网页中插入腾讯云视频直播频道对应的播放器代码；在手机上安装腾讯的视频直播APP，然后将直播推流地址生成二维码，手机扫描二维码开始推流直播课程，如图3所示。学生在Moodle学习平台的课程网页上即可观看教师的直播教学，如图4所示。视频直播时，条件容许建议用有线网络，相对WIFI比较稳定，信号不容易受到干扰。学生在学习中遇到的困难，可以通过Moodle的聊天模块向教师提问，从而实现师生互动。直播课程自动录制，并转为点播课程，如图5所示。将腾讯云点播视频及其播放器代码嵌入Moodle平台的课程网页中，学生就可以在Moodle中观看点播課程了。

6 结束语

本文利用云计算技术，帮助中高职及中小学教师在资金及技术水平有限的条件下，快速构建在线学习平台，学习平台软件选用开源免费的Moodle平台，通过在腾讯云服务器上安装Moodle平台虚拟机镜像，快速方便部署学习平台。Moodle学习平台实现视频直播及点播功能需要安装插件。插件安装过程繁琐，且插件实现的视频直播及点播功能，稳定性易用性均不够好。利用腾讯视频云，教师可以在学习平台上轻松实现直播教学，也可以方便上传剪辑好的课程录像供学生点播观看，直播课程结束后在腾讯云上可以轻松转为点播课程，便于学生在线学习及课后复习。

将来可以利用腾讯云提供的大数据分析功能对Moodle学习平台积累的数据进行分析，帮助教师发现学生的学习规律、分析学习特征及习惯等，针对性地改进学习平台及学习资源，优化教学过程，为学生个性化学习服务，提升教学效果。

参考文献：

[1]叶汝军，师海宁.基于云计算的个性化移动学习平台设计研究[J].中国教育信息化，2014，3：67-69.

[2]袁松鹤.典型网上教学平台的功能特性对比研究[J].中国远程育，2012，7：12-19.

[3]朱轶，黄茹辉，施佳，等.基于开源平台Moodle的网络课程开发[J].苏州市职业大学学报，2013，24（4）：17-21.

[4]孙晓云.基于Moodle的农民远程培训平台的设计及应用研究[D].山东师范大学硕士论文，2013.

[5]赵学孔.INWICAST视频插件在MOODLE教学平台中的应用[J].中国信息技术教育，2010，14：94-95.endprint