云计算环境下网络教学平台的建设探索

张树青;梁鹏

【摘 要】云计算是一个全新的网络技术概念，是下一代互联网技术的发展趋势，云计算环境下的教学设计与应用是现代教育技术研究的热点。文章提出在云计算环境下构建网络教学平台的总体思路、总体规划和实现内容，探索如何利用云计算技术实现跨越时空的网络教学平台。 【期刊名称】《计算机教育》 【年(卷),期】2012(000)024 【总页数】4页(P134-137)

【关键词】云计算技术;教学设计与应用;网络教学平台 【作 者】张树青;梁鹏

【作者单位】哈尔滨师范大学教务处,黑龙江哈尔滨150025;哈尔滨师范大学教务处,黑龙江哈尔滨150025 【正文语种】中 文 【中图分类】G642

云计算是一个基于公开服务标准，以网络计算和数据储存为中心，为网络中每个节点提供安全、快速、便捷的计算机服务的网络服务中心[1]。如何利用云计算技术的优势为高校领域建设数字化网络教学平台，是目前教育界研究的热点。哈尔滨师范大学拟采用云计算技术建立一套适合学校教育理念和管理制度的网络教学平台，

实现优质教育资源共享，为提高高校教学质量和信息化程度服务。 1 建设思路

建设网络教学平台的核心问题是如何建立数字化教学资源库，使用统一的数据标准和传输协议来实现数据共享和统一管理。采用云计算技术可以很好地解决上述问题，因为云计算的优势就在于网络数据的存储和计算。云计算的体系结构是集中式的数据存储方式，可以构建规模庞大的数据计算中心，由专业的团队负责数据的管理和维护，可以有效地提高数据共享效率和安全级别。云计算的数据服务可以实现跨平台，用户无需考虑自身的软硬件环境，只需要通过网络连接云计算数据计算中心获取或上传数据，还可以和其他软硬件平台的用户进行互动[2]。通过基于云计算的网络教学平台，高校各部门可以形成一个协同办公和数据资源共建共享的优秀教学环境，各高校可以直接进行广泛的教学交流和互动。

基于云计算的网络教学平台的核心建设思想是实现教学资源共建共享。随着数据规模不断增大，我们采用分步实施和优化整合的方法提高数据质量。对于教学数字化资源的保护也是网络教学平台建设的关键内容，在整合旧平台和进行数据转换共享的过程中，必然出现数据扩展边界和安全隐患等问题，这些都需要利用云计算技术高效的数据管理能力来解决。 2 总体规划

通过研究和分析目前我国教育界和信息化产业的特点，我们提出了构建基于云计算技术的网络教学平台总体规划，即以师范院校专业课程建设和教学资源管理为主线，以提高教学质量和完善教学资源共建共享为核心，整合和改造原有教学资源平台，进行数据共建和共享，打造一个可以满足师范院校教学体系的高质量和高可靠性数据计算服务的网络教学平台。网络教学平台以云计算中心、基础网络和原有教学平台的硬件设施为支撑，软件包括云计算平台的SAAS系统和原有教学平台的软件应用。SAAS系统通过系统集群的方式管理新旧教学平台的教学资源，云计算中心

负责提供数据加密和演算服务。用户可以通过访问原有教学平台进行数据共享，也可以直接访问云计算平台提供的统一接口来获得云计算服务。基于云计算的网络教学平台规划如图1所示。

图1 基于云计算的网络教学平台规划 3 平台实现

基于云计算的网络教学平台是在原有师范院校专业教学资源平台的基础上，利用云计算的超强数据存储和数据计算能力建立的。它是一个符合黑龙江省师范院校实际情况，涵盖多种功能，提供校内外用户共建、共享和共用教学资源的远程学习服务系统。 3.1 平台结构

基于云计算的网络教学平台将专业资源库、精品课程平台以及在线学习系统整合在一起，根据专业提供各种相关学习服务。每个专业都有独立的专业代码和资源子库代码，专业课程和相关教学资源挂钩，用户可以通过访问课程来获取需要的教学资源，也可以通过查询教学资源来获取指定的课程内容。依靠云计算强大的计算功能，系统提供各种课程和教学资源的分类查询服务，如高校组织结构的查询服务以及精品课程信息的查询服务等，为师生更好地完成教学活动提供帮助。基于云计算的网络教学平台功能结构如图2所示。 3.2 实现方式

云计算技术的核心思想就是把数据存储和计算逻辑运行在性能强大的集群服务器上，用户通过网络调用云上的资源，这种方式的好处在于可以保证最大程度地利用网络环境实现资源共享。基于云计算的网络教学平台拥有若干个数据中心，这些数据中心负责管理教学平台上已有的资源，提供高可靠性的数据存储和读取服务。数据中心提供计算能力超强的业务处理软硬件环境，通过基础网络进行数据传输和共享。由于丰富的互联网资源可以通过特殊的接口接入数据中心，我们在校园网之间可搭

建随时访问随时得到的“数据仓库”。

为了保证网络教育平台的运算能力和可靠性，我们采用集群服务器来组建云计算体系结构，这使得云计算具有超大的数据存储能力和无限扩展的计算能力。云计算环境的服务器集群一般采用购买、租用云服务器的形式构成，云服务器的价格一般比较低，并且不需要使用方投入任何维护资金[3]。云服务器提供高可靠性和高效率的数据计算服务，用户只需要根据业务进行定向开发，不需要考虑软硬件环境对系统性能的影响。云服务器构建在网络环境中，用户使用真正意义上的瘦客户端方式访问系统，甚至可以用网页访问操作系统或大型数据库程序。云服务器也是网络教学平台的主要载体，我们在这个平台基础上进行有关师范院校教学管理和资源共享的相关功能实现。

图2 基于云计算的网络教学平台功能结构 3.3 系统建设

根据规划，基于云计算的网络教学平台在我校构建完成之后，计划在全省师范院校进行推广和部署，系统建设分为总平台和分平台两部分。总平台构建云服务器上的SAAS应用系统和数据中心。总平台的数据量和业务种类会随着系统规模的壮大不断变大，最终形成一个涵盖全省师范院校教学网络资源的大型数据中心。分平台则是基于各高校原有资源平台的小型客户端系统，这些系统可以通过数据接口和云计算中心共享资源，还可以为各自学校提供单独的业务功能。为了降低维护成本，我们根据高校的组织结构和相关专业的课程信息提供统一的专业代码来管理各分平台的教学资源，把不同规格标准的数据进行转换处理。总平台和分平台的数据可以在线同步，也可以离线同步，最终所有分平台的数据都要在云数据中心备份。对于没有建设自己教学资源平台的高校，网络教学平台提供外部访问接口，用户通过认证后可以直接使用云计算总平台上的教学资源和相关功能。基于云计算的网络教学平台系统建设体系如图3所示。

图3 基于云计算的网络教学平台系统建设体系

整个云计算服务总平台采用SAAS模式开发，屏蔽各分平台的资源权限和管理制度，统一集中式地维护数据，保证了系统数据共享和业务功能实现。这种集中管理的形式体现了数据密集型系统的优势，可以十分方便地进行海量数据的共建和共享，解决了由于规格不统一和制度不完善造成的效率低下和数据安全隐患等问题。 4 结语

我国教育改革发展纲要对教育资源开发与应用有明确的要求——引进国际优质数字化教学资源，开发网络学习课程。黑龙江省的师范院校较多，教学资源量大而复杂，利用云计算技术进行管理是最好的办法。基于云计算的网络教学平台为师范院校提供了数据共建与共享，教学交流与互动，组织管理规范统一的社区型教学资源管理与应用服务。平台为专业课程群建设、精品课程展示以及师生交流等学校日常教学活动提供了一个不受时间空间限制的教学环境。教师可以通过这个平台获得课程资源，建立符合教学目标的精品课程。学生可以通过这个平台完成课上课下的教学内容学习。基于云计算的网络教学平台的建设是对我省教育信息化改革的重要补充，对其进行更深的研究和实践是我们下一步的工作方向之一。

【相关文献】

[1] 陆建伟. 云计算网络资源调度难点分析及解决方案[J]. 科技信息, 2011(15): 106-107. [2] 朱慧娟. 云计算及其在网络学习环境构建中的应用初探[J]. 中国电化教育, 2009(4): 110- 112. [3] 曹泰峰, 李瑞明. 云计算在高校信息化建设中的应用研究[J]. 现代情报, 2010(8): 169- 172.