云计算在线学习平台的需求分析与研究

肖柳珠

（北海艺术设计学院，广西 北海536000)

云计算和移动网络技术的成熟运用使移动学习平台应运而生。它是利用了互联网与移动性便捷设备进行在线教学、知识共享的平台，学员可以利用“零碎”时间进行学习，可以及时进行线上交流互动，同时将各学院的精品课程搬到线上，以实现教育资源共享。为了实现教学资源高效的利用，提升教学信息化水平，我们结合了云计算等最先进的相关技术特点与优势，提出了针对目前在线教学实践中提高学生自主学习能力的互动型模型，将“在线教学实践”这一对象模型抽象为一个实体模型，以满足课程实践中对教学资源的多样化需求。

1.云计算在线学习平台的含义和作用

云计算在线学习平台，指利用云计算虚拟机快速搭建开源的课程管理系统平台，实现视频平台点播共享的作用。随着网络时代的快速普及，在线学习为了适应目前知识型社会教育的发展和广大学生的学习需求而生，作为一种全新的教学方式，为人们营造了时时学习、处处学习的条件，满足了人们利用零碎时间学习和实现终身学习的需求。

本文深入了解用户需求和现实环境，以及高校对于在线学习平台的使用需求，从多方面研究项目的可行性。通过对云计算技术支持下的在线学习平台的分析，明确院校在线学习平台与传统学习方式以及其他在线学习平台的异同点，总结出在线学习平台开发的重点，综合兼容性、时效性、安全性等因素。

2.云计算在线学习平台的内容特点

2.1 综合兼容性

首先，云计算是一种在传统计算相关的技术上发展而来的新型的信息资源提供方式，相比于那些传统的方法，具有非常大的优势，因为它能够把动态变化的信息资源进行有效整合，之后再将整合过的信息通过互联网服务方式提供给用户。[1]所以云计算具有兼容性，可以兼容不同的群体在不同时间不同地点跨地区利用网络学习，根据自己的学习需要和学习进度安排时间和学习内容。例如：普通“双非”院校的学生能够通过平台学习国内乃至国外一流名校的教学课程。

2.2 时效性

信息是具有时效性的，过时的学习资源往往其价值会减少，因此学习资源的即时更新，与时俱进十分重要，云计算学习平台很好地解决了这一问题。目前，云计算综合了Eclipse环境和Java Web技术，从而实现包括用户交流，用户管理，在线资料访问量的统计等在线学习功能，它具有可跟踪性，随时记录学生在平台上的学习与作业完成情况等活动数据，并传入云端进行保存、备份与进一步分析，从而为智能化学习的参与情况和学生的学习效果评估提供依据，当发现某一学习资源日访问量明显下降，而另一新兴的相关内容阅读量日益上升，平台自动做出评估将优质内容推荐给用户而将过时的资源逐渐下架。

2.3 安全性

安全性是云计算最重要的部分也是目前云计算学习平台构建面临重要难题，我们需要了解我国云计算学习平台的发展现状：目前我国百余所高校都已经在开始建设自己的在线学习平台，已有的在线学习平台的注册学生已接近一亿人，并且这个人数目前还在不断的上升中。在IT产业，各类云计算安全产品方案不断涌现，例如：IBM推出了InterCloud，以便为用户提供信息保密措施。

随着云计算技术与相关应用的不断扩展，云安全问题成为大家关系的核心问题之一。目前，用户数据安全、可信访问控制、以及虚拟化技术安全这三个方向是人们研究的重点。

可信访问控制：可信访问控制技术就是通过管控用户对于不同层级的数据信息的访问权限，从而保证共享的信息与不被其他不明用户访问和窃取[2]。由于相关云服务的提供商很多时候并不能确保用户所要求的各种访问策略都会被稳定地执行，因此，在这种模式下，如何采用一种稳定的访问控制方式成为首要解决问题，加密控制手段随之诞生。

用户数据安全：现今，个人数据泄漏的事件屡见不鲜。信息能否绝对保密对提升用户的自我安全感至关重要，要求数据保持完整性和保密性，数据的安全可以从数据收集、传递、保存三个方面来进行。国际上已将集中信息流控制（DIFC）和差分隐私保护等相关数据安全保护技术应用到了云计算等相关应用中，通过airavat技术来保障在map reduce阶段不会出现隐私泄露，同时在该系统下能够对加密文件自动解码[3]。

虚拟化技术安全：虚拟技术是在线云计算中与安全性直接相关的关键技术。目前虚拟化方式除了Windows系统中大多数软件，还有Linux系统结合下所研发的hypervisor软件。这是一种保持操作系统不变的虚拟技术。以及Xen准虚拟化技术等，准虚拟化在运行前，就先对服务器和操作系统的核心机构先进行虚拟化的计算处理。与完全虚拟化相比，它的优点在于延迟更低、响应更快、性能更加优越。

3.高校在线学习平台与传统学习方式以及其他在线学习平台的异同点

3.1 高校在线学习平台与传统方式对比

云计算在线学习平台，一改传统教师对课堂学生统一授课教学模式，互联网资源的便捷也大大丰富了学生学习知识来源，使得学生能够进行跨学校跨平台的多维学习方式，不再仅限于本校本课堂[4]。

我们依然不能忽视当前存在的学习的区域差异化问题[5]。由于现实中各地区的不平衡的发展条件的限制，我国农村与城市的学校在软硬件等各方面的配置都差距较大且短时间不可能抹除其区域差异化[6]，农村乃至乡镇学校在各方面都与一线高校有着不小的差距，而基于云计算的学习平台能够更好地利用互联网上丰富的资源，并共享给农村院校，缩小城乡因为教育资源分配不平衡造成的差距。

一般在传统教学中通常大部分时间都是老师一直讲解为主，学生被动接受导致课题的积极参与程度并不高，不能自由地发挥自己的主动性，也就很难跳出其授课教师的思维模式。而基于云计算学习平台可以实现多人同时在线交流，学生通过平台上学习其他教师思维方式，讲解思想与自己已学的进行对比从而吸收更优的解法和学习多方面、多角度的思维方式，对于学生智能的转变，充分发挥学生的创造能力具有非常重要的促进作用。

3.2 高校在线学习平台与其他学习平台对比

相对于其他学习平台，云计算在线学习平台有以下优点：

超大的规模：云计算中心都具备更大的规模，以Google、IBM、亚马逊、微软以及我国的百度、阿里云为例，它们相对于普通在线平台有完整的数据库和庞大的云计算服务器系统，在搜索、查找、资料上更加迅捷。

稳定可靠性：云计算采用分布式数据中心，将用户数据备份存储不同的数据库中，丢失的数据可恢复性更加可靠。“云计算”结合了当下最先进的各项云端技术备份与数据安全技术，保障了平台的稳定性与可靠性[7]。

低风险性：首先，不可否认传统学习平台存在信息孤岛现象，使得收集管理学习资源较为困难且利用率不高。不同的机构在对相同资料内容进行反复“炒冷饭”。传统的学习平台一般只有数个终端服务器支撑，而“云计算”中“云”代表百万台服务器的集群。其次，一般的资源类网站平台随时可能遇到访问数量突发性增加，当遭遇突如其来的大量用户涌入时，相关的硬件设备就可能会承受不了。而云计算利用云存储技术，临时计算并调用所需的资源，将压力分摊至其子服务器终端，巧妙地解决了因访问量引起的学习平台崩溃问题。最后，在线学习平台受传统学习平台设计影响渐渐落后，核心应该是充分利用数据存储层，积核云计算技术整合资源，消除信息孤岛[8]。

4.应用型本科院校对在线学习平台的使用需求

4.1 学生功能需求

学生在云计算平台登录后，在线学习更加方便，可以根据自己学习精度实时安排相关课程阅读，复习相关课件，浏览平台公告并即时对自己计划进行调整，同时无需下载，只需将自己需要的视频资源，PPT资料存储在云端，既方便又节省了设备的存储空间[9]。除此以外，在线测试、成绩大数据对比分析、文件上传、学生间交流、交互问答等实用的功能也提供了很多便捷。

4.2 教师功能需求

教师在云计算学习平台上，可以及时更新平台站点上的学习内容，反复更替也很方便，有利于指导学生温故知新。和学生一样，教师也可以方便寻找授课所需的材料，拓宽学生们的视野[10]，丰富知识，让线上课更加有趣。师生互动上：教师可以用邮件，论坛，提问等方式和学生进行答疑活动。

4.3 管理者的需求

学习系统的管理员可以对其他用户的权限配置进行管理，即针对不同的用户身份给予不同的操作权限，例如学生只有查看某些信息的权限，而教师却有信息的增加、删除等权限。在保留用户自己权限的同时，管理员还肩负着学习平台维护的责任。

5.应用型本科院校对云计算在线学习平台遇到的实际问题和应对方法

5.1 安全问题

云计算有着广阔的应用前景，与此同时云计算也需要应对随之而来的各种安全问题。放眼现在国内外云计算建设现状，虽说也有不少科技企业研发和推广自己的产品，但是这并不能完全弥补全球云计算安全生态建设问题。另外，云计算安全并不仅仅克服技术困难，它也涉及到网络监察、统一标准、分层管理等各个方面。制定一个全国乃至全球统一的标准尤其重要[11]。因此，光从技术层面来考虑是不全面的，想要完美解决这一难题，这就需要全球科研机构、各地政府与学术界共同参与，勠力同心，才能共同推进云计算平台进步。

5.2 服务模式过于单一

目前云计算服务模式较为单一，主要分SaaS（软件服务）、PasS（平台服务）和LasS（基础设施服务），一定程度上限制了云计算多方面多领域的应用。例如LasS大都是基于计量服务销售的，用户需要支付应用程序运行所需外其他服务的费用，此外，收费模式也有基于吞吐量或者使用供应商的服务器时间，其统一的计费标准模式还有待商榷。

5.3 协同学习平台创建还需完善

在良好的学习环境下，才可以更好地激发学生的自主学习和创造创新能力。在创设协作学习环境时应该充分结合丰富的网络资源环境，引入优良讨论话题，进一步利用教师的引导作用。同时需要加强农村院校硬件普及，扩大乡镇地区网络覆盖，从去年疫情开始全国推迟开学，这时在线教学硬设施建设尤其重要。这正是云计算在线平台大放异彩的时刻，设施建设尤其重要。这正是云计算在线平台大放异彩的时刻，老师布置作业，学生通过平台获取学习资源并完成作业[12]。在云计算平台中，协作学习一般是以小组学习为单位，根据思维方式、兴趣爱好、学科强弱甚至性格特点等方面进行分组，同时考虑学生之间互补[13]，保证每个成员都能完成自己的任务。

6.应用型本科院校推进云计算在线学习平台建设的优化与实践

云计算技术可以按需访问、使用资源和快速部署的特性，通过虚拟化的教学资源能够满足教学资源的共享，满足课程实践中对教学资源的多样化需求、利用和调度、灵活更新和按需使用。为解决传统教学受限于时间和空间不利于共享的问题，满足课程实践中对教学资源的多样化需求，实现教学资源高效利用，提供多样化课程、学生自主学习的便于互动的在线学习平台。

7.结语

开发在线学习平台乃是课程改革发展的必然趋势，既是对传统线下课程的有力补充，也是未来教学发展的需要。在线学习平台使学生可以提高自身的综合素质，为学生提供更多精彩的课程以及选择高质量的个性化的学习内容，是未来课程改革的方向。将会对应用型本科院校开展的精品课程与“金课”开发项目，提供了一个很好的展示平台。