基于云計算的高校網絡教育平臺的設計與實現

李宇才 婁底職業技術學院

基于云計算的高校網絡教育平臺的設計與實現

李宇才 婁底職業技術學院

以互聯網為中心的云計算是基于公開的標準和服務，為用戶提供可靠的計算服務的計算機技術。本文通過闡述云計算相關概念，設計了一個基于云計算實現資源共享的云教育平臺架構，并通過實際應用分析了云教育平臺模塊功能平臺的實現。

云計算 ；網絡教學平臺；平臺設計

引言

高校網絡云教育平臺，是一種利用云計算技術，對所有集中在一個平臺上的教育資源進行統一調配管理，以服務的形式提供給用戶的一個教育信息平臺。它可以將云計算提供的服務應用到高等教育的所有領域，以輔助完成高校的教學活動，是日常教學活動的延伸。同時還可以有效減少教學資源的重復建設，減少教育差距，增強協同性，利用云端資源具有可調節性的特點，又可以降低建設維護成本，為廣大高校提供功能強大、價格低廉、快速接入的網絡教育平臺，因此在高校中引入云教育平臺大有可為。

1.基于云計算的網絡教學平臺架構設計

1.1 網絡教學平臺的主要內容

在設計網絡教學平臺時，要使平臺具有強大的教學功能、簡捷實用的學習功能、全面的管理功能和內容豐富的教學資源功能，主要設計考試系統、微課系統、資料系統等，真正實現自主性學習、個性化學習和教學互動，為學生、教師和管理人員提供教學、學習和管理服務。

1.2 網絡教學平臺的架構設計

基于云計算的網絡教學平臺總體架構主要是服務層、接口管理層和應用層。

（1）服務層。服務層對應云計算的基礎設施即服務（IaaS），通過虛擬化服務層（硬件即服務Haas）將服務器、存儲設備、網絡設備和安全設備等全面虛擬化，建立一個隨需選用的資源共享的基礎資源池，如計算池、存儲池、網絡池和教學資源池等，并以服務的形式出租給用戶，為用戶提供IT基礎設施。這一層是最重要的一層，也是云存儲的核心，主要是通過云計算的集群、分布式文件管理以及網絡計算等技術來實現網絡資源的存儲與管理，在網絡資源的存儲與管理中，最為重要的就是存儲設備的協同工作。本層采用虛擬化技術，將應用程序之間、設備之間虛擬化。同時，將計算能力和數據作為一種服務存放在“云端”，以前設置在集群中的獨立服務器也存放在“云端”，通過虛擬化技術提供對外統一的訪問方式，從而提高數據的訪問性能。

（2）接口管理層。接口管理層對應云計算的平臺即服務（PaaS），為用戶提供應用軟件開發環境、服務器平臺、認證服務、數據存儲等服務，既可以直接面向用戶，也可以通過OpenAPI提供給用戶。網絡教學平臺可以根據學校要求由學校或服務商設計和開發，根據不同需求開發出不同的接口，從而提供不同的服務。比如：學生自主學習系統、教學互動系統、教學資源管理系統、信息管理系統等，將各種系統按照云計算開發的約定標準封裝成“云服務”，發布到云計算環境中供用戶使用。同時，本層還要考慮負責用戶安全性認證服務，為用戶提供高安全性的信息認證接口。用戶可以在任何時間、地點，通過移動設備、計算機等使用網絡教學平臺提供的云服務。

（3）應用層。應用層對應云計算的軟件即服務（SaaS），該層通過因特網以及OpenAPI開發的客戶端登陸到云計算環境下的網絡教學平臺，享受網絡教學平臺提供的各種軟件服務。

2.云教育平臺模塊功能設計

2.1 考試系統

考試系統可以說是模塊中最重要的環節，它需要擁有在線測試、考試、閱卷、評分等功能。題庫中試題的類型應該豐富，難度呈正態分布，考試方式應該多樣，除了采用傳統的文本方式，也可以采用音頻、視頻等多媒體形式進行測試。在線考試必須對考試過程進行全程實時監控，考試的流程例如試卷分發、成績批改、成績公布都由系統自動完成，學生只需輸入學號就可進入考試，教師只需要生成試卷并對試卷進行審核即可，大大簡化了師生考試過程。系統要賦予教師適當的權限，方便修改分數和備注，以應對一些缺考、緩考、免考特殊情況學生成績輸入。

2.2 微課系統

微課是目前興起的一種以短小視頻傳授知識點的教學方式，最初興起于美國，創始人是可汗，也被稱作可汗課堂模式。上海師范大學的黎加厚教授給出了“微課程”的簡明的定義：“微課程”是指時間在10分鐘以內，有明確的教學目標，內容短小，集中說明一個問題的小課程。微課教學和傳統教學最大的區別在于它采用的是翻轉的課堂教學，知識傳授在課外，知識吸收與掌握在課內，采用先學后教的方式。微課教學可以進一步推動教師專業發展和教學能力提升，促進信息技術與學科教學融合。微課系統須提供教師制作微課的常用工具軟件，例如：會聲會影、Camtasia Studio、FormatFactory 等，同時還應具有視頻上傳和格式轉換功能。老師可以靈活利用工具軟件，制作并上傳相關的微課視頻，視頻從最基礎的內容開始，以由易到難的進階方式互相銜接，構成一個完整的知識點介紹，供學生自學。微課視頻可以按照課堂教學主要環節來進行分類：課前復習類、新課導入類、知識整理類、練習鞏固類、小結拓展類、實踐課類、操作類等。學生可以在相關的頁面瀏覽教師上傳的微課，特別是高職院校學生可以有選擇的觀看操作類微課，能加深印象，有效提高學習效率。同時系統應該設計練習系統，忠實記錄學習者對每一個問題的完整練習過程，教學者針對操作記錄，可以容易得出學習者薄弱知識點。

2.3 資料系統

資料包含圖書、報紙、論文、期刊、專利、課件、圖片、視頻等，資料庫建設好壞直接關系到學校的學術水平。報刊、論文等學術資源可以通過和中國知網 CNKI 或者萬方等有名的學術資源平臺合作，通過采購相關資源數據庫方法解決。視頻平臺需要支持多種視頻格式，可以自由流暢的拖動在線視頻。目前國內主流的視頻系統采用超星公司的TCMS 系統，該系統處理視頻快速、穩定、流暢，同時提供多種交互、輔助功能，方便用戶使用。課件資源來源渠道很多，公共課程可以采用借鑒國家精品課程中的相關課件，專業課程主要由教師結合課程情況和本校實驗設備自制上傳來解決。除了需要有高清晰的多媒體課件，還要注意采用加密技術，保護知識產權。

3.結語

云教育平臺不僅可以解決教育發展中存在的不利因素，縮小教育差距，而且可以有效的提高工作效率，合理分配教育資源，是教育信息化進程中的必然產物。在今后的工作中，將更多關注云教育平臺和數字化校園的有效契合，對平臺功能的完善和建設的可行性提供有效借鑒。

[1]李健等.云計算支持下高校網絡教育平臺設計[J].雞西大學學報，2015(1)．

[2]陳振華.基于云計算的網絡教學平臺架構設計與實現[J].計算機光盤軟件與應用，2013(7)．

李宇才(1970-)，婁底職業技術學院，碩士研究生，講師，研究方向∶主要從事高職教學管理，計算機軟件設計。

本文為2016年婁底職業技術學院項目：基于云計算的高校網絡教育平臺的設計與實現；湖南省教育廳一般項目：高職院校掌上教務信息系統的設計與實現（編號：16C1350）；婁底市科技局項目：基于物聯網的食品溯源系統設計與實現的研究成果。