云计算下的高校数字教育资源云平台的构建和研究

2018-02-09潘俊辉王浩畅

计算机与数字工程 2018年1期

潘俊辉王辉张强王浩畅

（东北石油大学计算机学院大庆 163318）

1 引言

近年来，随着教育信息化的飞速发展，越来越多的诸如文本、音频、图像等教育资源成为互联网上可被使用的数字资源，随着这些数字教育资源的爆炸式增长，虽然方便了教育机构、教师、学生们使用这些资源，但是对于互联网上所存在的这些海量数字教育资源，用户在使用时仍然会受到许多困扰，如“信息孤岛”、“资源分类”等“资源饥饿”的现象［1］。

目前，很多学校和企业都相继推出了自己的云计算平台，但是在数字教育资源的应用中存在许多缺点，如整合教育资源时非常困难，开发实现技术过于单一，而且基于云计算技术的数字教育资源的开发应用平台相对较少，因此面对迅速增长的网络数字资源，开发一个全面、标准而有效的数字教育资源云平台是十分必要的［2］。

数字教育资源云平台设计的好坏将会影响到用户使用时的灵活性、友好性和师生互动时的稳定性，这对于数字教育资源云平台的实施，解决应用过程中的关键技术问题具有重要意义。本文以大庆高校为例，提出并构建了一种云计算下的高校数字教育资源云平台，该平台的建立具有一定的研究和现实意义。

2 数字教育资源云平台发展现状

国外的教育云比国内实施早一些，在教育领域的应用平台和使用模式也较为成熟［3］。到目前为止，随着国内数字教育资源信息的不断扩大和增长，云计算在教育和教学上的管理和应用都发展的十分迅速，推动着中国教育事业的发展［4］。

2007年，IBM和谷歌公司为高校打造了云服务计划，开始在美国的一些高校试运行；谷歌公司通过提供Google Apps，为高校的学生提供诸如电子邮件、Google日历、Google办公软件、文字处理等多种云服务［5］，以帮助高校内部进行消息的传递；微软公司也提供了云服务，如教学管理系统，桌面云等，其中为美国北卡罗来纳州的格雷汉姆小学的所有师生提供的虚拟电脑桌面，可以使师生通过使用个人账户跨越空间的访问自己的资源库，该平台的建立既解决了电脑需求不足的问题，同时又方便了师生之间的教与学［6］。

近几年，数字教育云在国内的发展也非常迅速，许多高校和一些云服务公司都相继推出了各种数字教育云平台。如人民教育出版社开发的第二代“人教数字教材”，它提供了同步测评、学业诊断等数字化在线学习产品［7］；中国电信开发的数字教育资源云平台既提高了教育资源的利用率和教学质量，同时也促进了教育的平衡性和教育的公平性［8］。

国外的教育云主要应用在为高校提供云计算方面所需的软硬件设施，而国内教育的研究主要集中在数字图书馆资源云平台的建设上，在数字教育资源云平台的构建方面研究相对较少，本文就此问题进行研究，提出并构建出一种云计算下的高校数字教育资源云平台，通过该平台可以让不同身份的教育人员管理和使用资源，以改变高校数字资源的“教育不平等”等现象［9］，从而实现教育的真正信息化。

3 数字教育资源云平台

数字教育资源云平台主要针对网上海量的教育资源进行管理和维护，它和传统教育教学平台相比，数字教育资源云平台应具有如下几个重要的特点：

1）可通过构建的数字教育资源云平台，实现数字资源的共享，解决“信息孤岛”。

2）可实现按用户的个性需求提供动态的服务，实现真正的素质化教育。

3）多用户管理，完成资源、应用、信息、项目等活动的执行。

4）可通过平台进行集中式的管理，记录所有用户的工作和学习足迹，提高教学质量。

本文通过不同教育使用者对数字教育资源的需求不同的特点，同时根据大庆高校数字教育资源的现状，提出并构建了一种云计算下的大庆高校数字教育资源云平台，该平台可为不同的用户设置不同的权限，然后通过教育资源云平台所提供的服务接口，允许合法的用户使用其相应权限内的活动。图1给出了高校数字教育资源云平台的功能模块图。

图1 高校数字教育资源云平台功能模块图

本文所构建的高校数字教育资源云平台主要由三个部分组成，分别为数字教育资源的制作、数字教育资源的管理和共享以及数字教育资源的分发和服务。其中数字教育资源制作部分主要完成课件的制作和其他资源的制作等；数字教育资源管理和共享这部分的主要工作是实现对合法有效的数字资源的查找、修改、删除、统计和分析等；而第三部分数字教育资源分发和服务部分的主要功能则是通过使用不同的终端和网络平台，使用户能够根据自己的需求获取可使用的数字教育资源。由于该平台是面向多用户的，因此该数字教育资源云平台的用户不仅要包括管理员、普通用户，还要有相应的诸如出版机构、从事教育研究的企业、学生和教师等多类用户的参与。其中：管理员主要负责整个云平台的管理和系统维护，普通用户负责管理和维护个人的私有资源，而从事教育研究的企业和从业人员的工作则是负责生成各种可供使用的数字教育类资源、应用软件等。下面对平台的每个部分的主要作用及实现的过程分别进行详细的介绍［10］。

3.1 数字教育资源制作

数字教育资源制作部分主要负责对用户所要使用的各种课件及其他资源进行制作和对已有课件的再编辑。课件和其他资源在制作的过程中除了可以按照教学内容进行形象化、个性化的定制外，同时也要充分考虑所采用的数字教育资源的质量能否真正的提高学生综合性的素质和能力。因此本文通过对已有的多种课件制作方法的分析和研究，并结合本数字教育资源云平台的特点，提出了一种简单易懂、方便操作的个性化数字教育资源课件的制作方法，该制作方法允许用户进行个性化的设置和编辑，可使用户轻松完成数字教育资源课件的制作和分享，具体的制作流程如图2所示。

图2 个性化数字教育资源课件制作流程图

3.2 数字教育资源管理和共享

由于数字教育资源具有分布广泛、种类繁多和数据量大的特点，因此对数字教育资源进行有效的管理和共享是设计好一个数字教育资源云平台的关键所在。通常需要采用统一化的标准和规范对资源和资源之间的关系进行规范化的定义，目的是要使多种类型不同的数字教育资源具有统一的标准，以方便进行管理和共享。

数字教育资源云平台由于具有多用户的特点，因此要针对不同的用户授予不同的权限进行管理，因此针对此特点，本文所构建的数字教育资源云平台分别采用公有和私有两种方式完成对数字教育资源的管理。数字教育资源管理和共享的具体流程如图3所示，其中在公有方式中，用户可根据自己的权限查找所有公共的数字教育资源，但是却没有编辑权限；而在私有方式中，用户可对个人私有资源进行编辑、维护、销毁和共享等管理。

图3 数字教育资源管理和共享流程图

3.3 数字教育资源分发和服务

数字教育资源的分发和服务部分的实现与网络传输方式、终端设备的使用等都有密切的关系。目前网络传输方面可采用的形式有多种，如互联网、移动通信网络、无线网等等；而在终端设备上，除了常用的个人PC机以外，还有很多新型的设备可以使用，如平板、电子书、智能手机等等。其中在对数字教育资源进行分发和服务时，对于数字教育资源的编码形式、数据压缩方式、传输速率以及分发所采用的方法都有严格的要求。本文在进行数字教育资源的分发和服务时主要通过采用用户提交请求、域名解析、获取地址缓存、IP地址访问等方式完成。