云計算下的高校遠程教學系統的應用研究

胡慶龍

摘要：計算機技術的迅猛發展是遠程教學的基礎，在云計算技術的推動下，遠程教學系統得到進一步的完善，能夠很好的緩解教學資源不足和教學需求之間的矛盾。本文在充分利用云計算技術的優勢的基礎上，設計了高校遠程教學系統，為老師和學生之間教學和學習搭建了很好的平臺。

關鍵詞：云計算；高校；遠程教學

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）01-0071-02

1 緒論

一直以來，教育教學都是人們生活的重要組成部分。尤其是現在，不論哪個國家、種族，普遍都把教育教學擺在中心位置。并且不斷創新教學方法來完善教學。隨著人們學習意識地增強和社會競爭壓力的加大，越來越多的人都樹立了終身學習、活到老學到老的學習態度。因此，在信息技術的推動下，遠程教學逐漸進入人們視野，并且受到大眾的普遍歡迎，在教學中起著不可替代的作用。

隨著互聯網的發展，加上目前的教學環境，遠程教學的發展速度非常之快。它的受眾群體不斷擴大，不僅僅局限于學生，還包括辦公室白領、技術工人等等，在涉及到各個行業的同時，也涵蓋了不同年齡階層。遠程教學在如火如荼發展的同時，也出現了一系列的問題。比如教學方式單一、面對面的教學方式更加帶有“質感”、帶動上課氣氛、現代化的教學設備帶來的沖擊等等，這些因素都對遠程教學的進一步發展提出了挑戰。恰逢云計算技術在教學方面的應用，對于建立多種形式的課堂要求、硬件教學設備的投入注入了新的活力。對遠程教學的發展提供了契機。現階段像國外的谷歌和微軟這類大型企業擁有自己的云計算平臺，國內的Baidu、Lenovo也在這方面建立自己的業務體系。足以說明云計算的強大優勢。

2 云計算

云計算技術以其強大的功能優勢為大眾所知，令人難以想到的是，學術界卻沒有給它一個統一的定義。總的來說，云計算分為狹義和廣義兩種定義。狹義的是指在信息技術的基礎上，憑借互聯網，根據需求，按照方便拓展的手段來獲得有用的資源。廣義的定義是指憑借互聯網根據需求，按照方便拓展的手段來獲取服務，這種服務是跟軟件和互聯網緊密相連的，但不僅僅只限于這些服務，也可以是其他任何的服務。換種說法就是云計算將將信息技術以服務的形式給用戶，用戶利用互聯網來獲取自身需要的服務。

云計算的運用范圍很廣，主要被應用于以下幾個層次：首先是計算機的基礎設施。把不同的設備資源通過合理配置優化通過出租的方式提供給有需求的組織或者企業。第二個是平臺，不僅有一般程序的開發平臺，還包括系統的操作平臺，程序員可以利用互聯網編寫程序等。普通用戶也能夠運行其程序。第三是在云開發的基礎上進行不同應用服務的操作命令。

云計算技術憑借其突出的特點和獨一無二的優勢得到了大眾的青睞。首先是它的規模大，比如說谷歌的云計算擁有超過七位數的服務器，另外像亞馬遜和雅虎這種級別的大公司也配備了以萬計的服務器，使得“云”用戶的計算能力變得非常強大。第二個是它的虛擬化程度。普通用戶在各個地方都能夠運用終端獲得所需求的應用服務。因為用戶所需要的信息不是來自于具體的形態，而是來源于“云”，用戶唯一需要滿足的條件是擁有一臺計算機或者手機設備。借助互聯網和完成用戶的需求，即使是超級計算這類型的艱巨任務。第三個是費用低，因為構成“云”的節點的成本不高，一方面，自動化集中管理的優勢使得運用云計算的企業并不需要花費很多的資金在后期的管理和維護上。另一方面，“云”憑借其資源的重復利用性可以獲得很大的價格優勢。

3 高校遠程教學系統的設計

系統的設計是在充分考慮到系統的需求基礎之上進行的。本文結合云計算技術，對高校的遠程教學系統的框架進行設計，主要有以下四個部分組成：

第一個部分是云計算的服務器。作為該系統擴展功能的心臟。系統將用戶的學習資料存儲在云服務器上，借助其來確保系統的正常運行。

第二個部分是負載均衡設備，其主要功能是實現資源的合理配置，包括網絡和硬件設備。

第三個部分是web服務器。主服務器和專業web服務器功能不同，根據其功能的不同在系統中擔任不同的角色。

第四個部分是數據庫存儲服務器。同樣的分為公共和專業服務器兩種類型，根據其功能的不同，分管不同的任務。

云服務不僅在計算服務上配備有強大的計算能力，同時也享受有存儲服務。現階段的云服務主要是被少數壟斷企業所掌控，主要是應用于商業用途。值得注意的是，如果用戶選擇大規模的采用云服務，就要防止被這些壟斷企業以重要信息為由要挾。另外，云計算中存儲的數據表面上是完全保密的，但是針對提供云計算的企業來講只是一般的普通數據信息。綜上所述，本文系統的設計要充分考慮到數據安全性的問題。注意將隱秘的信息存放在本地的數據庫服務器上。

4 高校遠程教學系統的實現

為了保證該系統設計結構的科學性，對其進行檢驗。首先用戶只需要打開web瀏覽器注冊用戶并輸入正確的密碼登錄系統，就能夠利用該系統進行的遠程教學操作。依據云計算技術的計算能力強和存儲空間大的特點，該系統設計了5個主要的功能模塊，分別是：

第一個功能模塊是用戶報名。有學習需求的用戶要登錄該系統，首先第一步是要填寫基本的信息資料進行注冊，系統對信息資料進行審查核對通過之后，就可以獲得登錄賬號，接著設置屬于自己的私密密碼，這樣用戶就能夠隨時地登錄系統進行學習，并進行其他相關操作。

第二個功能模塊是虛擬班級。這個功能主要是針對學生的管理問題而設計的，最初的目的是想通過學生之間的共同屬性將這個群體劃分為若干個組，一個組即為一個班級，并配備管理員，能夠及時掌握學生的課程學習情況。另外，學生在學習的過程當中如果遇到疑難問題不能及時解決，比如說學習資料無法下載等情況都可以及時向班級管理員反饋，通過他們的幫助來獲得解決。該系統借助云服務可以儲存大量的學習資料和教學視頻等，極大的滿足學生的需求。虛擬班級概念的提出對于解決學生管理是一個大膽的嘗試。

第三個功能模塊是虛擬教室。這個功能是在虛擬班級的基礎上設計的。有班級就必然要有固定的活動場所，虛擬教室也就應運而生。它的主要功能是針對班級管理員而言，班級管理員這里進行正常的教學、對學生的作業進行批改查閱以及對學生的疑難問題進行解答等。更重要的是，老師能夠對學生不會的題目加以例題輔助理解，模擬教室創建的學生和老師之間課堂交流的場所，使得遠程教育的這種方式更加貼近實際課堂的互動性和嚴謹。

第四個功能模塊是云計算服務。這個功能模塊主要是針對學生在學習過程中需要用到的學習資源。云計算技術的一個突出特點就是能夠為系統提供全新的硬件構建模式。根據其優勢，可以將課程的在線視頻下載至云服務端，因為該系統本身的性質決定了該系統的服務器必須能夠承受大的訪問數量和頻率。而云服務卻能達到這個要求。不僅能夠保證硬件設備的質量要求、數據存儲的安全性問題、網絡速度等，而且還為系統的研發節省了大筆的開發資金，因為一般的個人或者單位幾乎都難以承受服務器等這些需要自建的設備的價格。“云”概念的應用使得設計的硬件設備很大程度上被節約，系統的數據存儲安全得到保障。

第五個功能模塊是系統管理。該模塊功能能夠對整個系統進行控制，包括各個功能模塊的運行狀態，以及學生的基本信息資料、學習的專業、學生上課的課程表安排、老師布置的課后習題等等，優化合理配置各類資源，主要是借助負載均衡器來實現其功能。

5 結語

隨著互聯網技術的快速發展、生活工作的競爭壓力加大、終身學習的意識增強等原因。網絡學習可以擺脫時間、地域的限制，參與名師的課堂，學習優秀的課程，這都是遠程教學學習的優勢，同時也是對遠程教學提出了新的挑戰。本文充分利用云計算技術的優勢，在此基礎上，設計了高校遠程教學系統，這對于有學習需求的人提供了一個新的學習途徑和機遇。