基于云計(jì)算的現(xiàn)代職業(yè)教育網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)研究

◆錢秀芳

（1.桂林電子科技大學(xué) 廣西 545000；2.廣西柳州商貿(mào)技工學(xué)校 廣西 545005）

基于云計(jì)算的現(xiàn)代職業(yè)教育網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)研究

◆錢秀芳1，2

（1.桂林電子科技大學(xué) 廣西 545000；2.廣西柳州商貿(mào)技工學(xué)校 廣西 545005）

通過對(duì)國內(nèi)國外網(wǎng)絡(luò)考試現(xiàn)狀的分析，其中海量數(shù)據(jù)信息處理速度、數(shù)據(jù)傳輸安全等是網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)瓶頸，如何在網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)中引進(jìn)先進(jìn)的云計(jì)算技術(shù)的按需服務(wù)，使網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)方便、安全、高效，本文采用比較分析法等多種方法，對(duì)云計(jì)算相關(guān)技術(shù)加以研究，推動(dòng)現(xiàn)代職業(yè)教育構(gòu)建基于云計(jì)算按需要服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)研究。

云計(jì)算; 教育教學(xué); 網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng); 按需服務(wù)

0 引言

人的一生有許多次考試，學(xué)校與培訓(xùn)機(jī)構(gòu)每年都要組織無數(shù)次考試，毫無疑問，隨著國家教育體制及計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展變化，現(xiàn)代職業(yè)教育網(wǎng)絡(luò)考試形式和手段引起了人們的關(guān)注，成了現(xiàn)代化教育教學(xué)考試研究重要方向。

1 網(wǎng)絡(luò)考試國內(nèi)國外研究現(xiàn)狀

在中國國內(nèi)從1999年就開始有人研究，到2004年，企業(yè)看到了網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)開發(fā)的市場及應(yīng)用優(yōu)勢，加速了網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)研究開發(fā)，隨著二十一世紀(jì)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，職業(yè)教育現(xiàn)代信息化水平的提高，進(jìn)一步推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)考試模式研究。然而，國內(nèi)在政府、企業(yè)、學(xué)校甚至培訓(xùn)機(jī)構(gòu)實(shí)施網(wǎng)絡(luò)考試雖然有了一定經(jīng)驗(yàn)，但真正達(dá)到預(yù)期目的的并不多，全面、成熟的考試系統(tǒng)軟件少之又少。因網(wǎng)絡(luò)考試地域范圍、考試層次、考試種類、考試需求都在不斷擴(kuò)大，加之在網(wǎng)絡(luò)考試中產(chǎn)生大量龐雜的數(shù)據(jù)，使網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)面臨海量數(shù)據(jù)處理的新挑戰(zhàn)[1]。

國外網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)比較成熟，美國考試委員會(huì)上世紀(jì)70年代就開始研究模擬考試系統(tǒng)，1993年成功開發(fā)并投入使用了計(jì)算機(jī)考試系統(tǒng)，經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展推廣，很多大型國際上的考試都借助網(wǎng)絡(luò)，如著名的 CCNP認(rèn)證、托福考試（TOFEL）、微軟的MCDBA認(rèn)證[5]，但在中國無法大規(guī)模的有效推廣這些網(wǎng)絡(luò)，最根本原因之一是大多數(shù)還側(cè)重在傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)即客戶端/服務(wù)器(C/S)模式研究，伴隨云計(jì)算時(shí)代的到來，云計(jì)算在各個(gè)領(lǐng)域如醫(yī)學(xué)、地理等廣泛推廣與應(yīng)用的今天，毫無疑問，對(duì)職業(yè)教育領(lǐng)域也帶來的強(qiáng)大的影響。

2 云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)

2.1 什么是云計(jì)算

查閱大量文獻(xiàn)對(duì)于云計(jì)算的概念并沒有統(tǒng)一的定義，但無論怎么界定，其云計(jì)算技術(shù)實(shí)際上也是信息技術(shù)高速發(fā)展的結(jié)果，是將之前散布在Internet互聯(lián)網(wǎng)上的各種信息資源（好像云一樣）進(jìn)行了統(tǒng)稱，其分布在互聯(lián)網(wǎng)上的各種可利用的資源皆稱之為云，借助互聯(lián)網(wǎng)Internet對(duì)終端設(shè)備分布式部署后進(jìn)行統(tǒng)一資源管理的同時(shí)，按需提供服務(wù)，可稱之為“云計(jì)算”。可用如圖1表示。

圖1 云計(jì)算示意圖

2.2 云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)

云計(jì)算的核心是提供服務(wù)，提供用戶按需服務(wù)，是基于以下三層體系結(jié)構(gòu)：第一層，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(NaaS)，它由硬件及網(wǎng)絡(luò)與操作平臺(tái)構(gòu)成：用戶通過Internet網(wǎng)獲得服務(wù)，程序員無須關(guān)心，用戶不必?fù)?dān)心安裝OS操作系統(tǒng)。第二層平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)：實(shí)際上 PaaS是一種軟件研發(fā)的平臺(tái)，我們可以把這看作是一種服務(wù)，如提供IIS，數(shù)據(jù)庫服務(wù)，通過LaaS的基礎(chǔ)設(shè)施交付給用戶，第三層軟件即服務(wù)(SaaS)：程序員也不萬能，它是一種通過互聯(lián)網(wǎng)Internet提供軟件的應(yīng)用，使用者不需要購買維護(hù)軟件，只需要向服務(wù)提供商付費(fèi)租用基于 Web的軟件，來獲取相關(guān)的按需服務(wù)支持[2]。

云計(jì)算方案中采用虛擬化技術(shù)，可以在單個(gè)物理設(shè)備中利用云計(jì)算在云架構(gòu)中主要是在云平臺(tái)PASS利用STS插件進(jìn)行配置配置多個(gè)虛擬機(jī)，這樣多個(gè)環(huán)境間共享該臺(tái)物理設(shè)備的資源。不同虛擬機(jī)可在同一臺(tái)物理機(jī)設(shè)備上應(yīng)用多個(gè)操作系統(tǒng)（OS）或多個(gè)應(yīng)用程序，能對(duì)大數(shù)據(jù)及時(shí)分類、運(yùn)算，使用者使用請(qǐng)求應(yīng)用服務(wù)程序是封裝的，由筆記本、或手機(jī)終端即可實(shí)現(xiàn)按需服務(wù)。

3 云計(jì)算環(huán)境下對(duì)教育教學(xué)中網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的影響與作用

3.1 云計(jì)算處理大數(shù)據(jù)的能力對(duì)網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的影響

2013年，大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)到來，作為教育教學(xué)領(lǐng)域中最重要的考試環(huán)節(jié)，因其數(shù)據(jù)規(guī)模巨大復(fù)雜，人們的研究教育教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)向了智能數(shù)據(jù)分析，特別是對(duì)學(xué)生考試過程的行為記錄分析，學(xué)生在考試耗時(shí)太多，接下來就會(huì)有凌亂無序的大量數(shù)據(jù)，教師組卷過程篩選也會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，凡此種種。網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)給我們帶來對(duì)大數(shù)據(jù)研究的緊迫感[3]。

真正的“云計(jì)算技術(shù)”就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，是一個(gè)以自我維護(hù)和虛擬技術(shù)發(fā)展的全新技術(shù)，形成了由信息資源、計(jì)算服務(wù)為要素的“超計(jì)算機(jī)”，它的核心思想是將大量分布在不同地理位置網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)大數(shù)據(jù)資源進(jìn)行統(tǒng)一分配調(diào)度，統(tǒng)一集中管理，從而最終實(shí)現(xiàn)試題庫資源海量數(shù)據(jù)快速、高效處理，最終按需服務(wù)，在使用者看來，如同現(xiàn)在的 WIFI，資源可以無限擴(kuò)展，隨時(shí)隨地按需獲取。這樣的云環(huán)境下開發(fā)網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)，必然會(huì)為現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)教育帶來新的變革。

3.2 云計(jì)算技術(shù)對(duì)教育教學(xué)網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)開發(fā)的推動(dòng)作用

云計(jì)算時(shí)代的到來，對(duì)教育教學(xué)領(lǐng)域帶來了極大的改變，云課堂、教育云充分利用了功能完善的教育教學(xué)現(xiàn)代化設(shè)備設(shè)施構(gòu)成的數(shù)字化校園網(wǎng)，隨時(shí)隨地按需滿足學(xué)生需要，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)能給我們教育教學(xué)考試環(huán)節(jié)帶來以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢：

（1）節(jié)約成本，易操作

云計(jì)算統(tǒng)一服務(wù)集群管理，所開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)可以在云服務(wù)器中統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心的鏡像服務(wù)下按需要，教師，學(xué)生，管理員三種角色被賦予不同的權(quán)限。學(xué)生直接使用超越一般物理機(jī)體驗(yàn)的云桌面，教師可一鍵選擇所任課程試卷從而同步學(xué)生的教學(xué)桌面。管理員可使用web瀏覽器隨時(shí)監(jiān)控檢查云主機(jī)設(shè)備，CPU、內(nèi)存、磁盤和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載通過可視化虛擬圖形動(dòng)態(tài)表現(xiàn)，學(xué)生可以根據(jù)自己權(quán)限隨時(shí)把系統(tǒng)內(nèi)試卷要求自行訓(xùn)練，并查看答案，分析學(xué)科知識(shí)要點(diǎn)，自主學(xué)習(xí)，模擬實(shí)訓(xùn)。

（2）系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)是基于瀏覽器/服務(wù)器的，所有資源在客戶端的瀏覽器，要維護(hù)客戶端很困難，但云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)數(shù)據(jù)從教室的客戶終端機(jī)移到云主機(jī)內(nèi)統(tǒng)一管理，從本質(zhì)上降低了維護(hù)客戶端面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)。由于EST使用帶外傳輸機(jī)制，傳遞的只是最終運(yùn)行信息，所有的數(shù)據(jù)和計(jì)算都發(fā)生在云主機(jī)，學(xué)生考試答案機(jī)密數(shù)據(jù)和信息不需要通過網(wǎng)絡(luò)傳遞，不需要占用學(xué)校寶貴的帶寬資源。即使網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)傳輸?shù)葐栴}，系統(tǒng)信息依舊牢牢的保存在云主機(jī)的備份系統(tǒng)，客戶端即連即用，任何人任何時(shí)候都可以在不同地方安全使用風(fēng)絡(luò)考試系統(tǒng)。

（3）安全性高

因?yàn)榻虒W(xué)桌面鏡像完全駐留在云主機(jī)內(nèi)，所以更加容易確保完全遵守備份策略。云計(jì)算專為考試環(huán)境設(shè)計(jì)了共享磁盤來上傳和備份學(xué)生作業(yè)，使用合并磁盤映像文件和增量存儲(chǔ)文件可以進(jìn)一步簡化重要數(shù)據(jù)的提取和收集，從而簡化備份流程，提高數(shù)據(jù)安全性。

云計(jì)算方案使用虛擬化技術(shù)使整個(gè) IT基礎(chǔ)設(shè)施的資源部署更靈活。反過來，虛擬化方案也可以引入云計(jì)算的理念，為用戶提供按需使用的資源和服務(wù)，借助云環(huán)境的虛擬化，可以解決網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)巨大而復(fù)雜的大數(shù)據(jù)難題，云計(jì)算使用虛擬機(jī)自動(dòng)拆分技術(shù)，統(tǒng)一資源的數(shù)據(jù)集中群管理，使得處理大數(shù)據(jù)安全、快捷。

4 結(jié)束語

云計(jì)算下構(gòu)建的現(xiàn)代職業(yè)教育網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)，采用核心技術(shù)EST，正是利用了云計(jì)算的虛擬技術(shù)，大數(shù)據(jù)理念，能以極低資源交付高性能的虛擬桌面，實(shí)現(xiàn)最佳用戶體驗(yàn)。同時(shí)云計(jì)算下的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)均為加密矢量圖形，不含業(yè)務(wù)真實(shí)數(shù)據(jù)，從而保證系統(tǒng)安全可靠。因該技術(shù)的存在，云網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)可以被延伸至任何場所，獲得和在教室中一模一樣的網(wǎng)絡(luò)考試環(huán)境，現(xiàn)代化教育教學(xué)創(chuàng)新開放的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)推動(dòng)了職業(yè)教育教學(xué)的快速發(fā)展，為現(xiàn)代化職業(yè)教育體制改革創(chuàng)造了條件。

[1]史明．開發(fā)網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)應(yīng)注意的問題[J]．山西煤炭管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2006．

[2]陳全，鄧倩妮．云計(jì)算及其關(guān)鍵技術(shù)[J]．計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2009．

[3]游忠惠．大數(shù)據(jù)時(shí)代：考試到評(píng)價(jià)的躍升[J]．光明日?qǐng)?bào)，2014．