高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)與共享機(jī)制研究

顧正剛　畢海峰

摘 要:本文對(duì)高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建設(shè)現(xiàn)狀與共享機(jī)制進(jìn)行了深入分析與研究,總結(jié)出了目前存在的問(wèn)題并給出了相應(yīng)的解決思路,最后提出了進(jìn)一步建設(shè)的目標(biāo)與規(guī)劃。

關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源 資源共享 虛擬現(xiàn)實(shí) Erlang 資源節(jié)點(diǎn) SaaS

中圖分類號(hào):G250.73文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1673-8454(2009)19-0044-03

一、引言

大力發(fā)展信息產(chǎn)業(yè),以信息化帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)化,推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力持續(xù)健康發(fā)展,是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本國(guó)策。近年來(lái),教育部積極推進(jìn)了高等教育的信息化發(fā)展,在加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施和高校校園網(wǎng)建設(shè)的同時(shí),積極推動(dòng)高校優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建設(shè)、共享和使用進(jìn)程。許多高校都做出了大量探索和實(shí)踐,取得了一定的成效。

縱觀全球發(fā)展,開放式教學(xué)模式是教育發(fā)展的趨勢(shì)。在這方面我國(guó)還處于起步階段,還有許多難題亟待解決,還有許多不完善的地方需要改進(jìn),尤其對(duì)高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建設(shè)與共享機(jī)制的研究與實(shí)踐意義重大、影響深遠(yuǎn)。

二、現(xiàn)狀分析

資源建設(shè)和應(yīng)用是教育信息化的核心內(nèi)容之一,在提高教育教學(xué)質(zhì)量,挖掘教育的發(fā)展?jié)摿Ψ矫姘l(fā)揮著重要的作用。盡管許多高校都在積極嘗試,但大多處于初級(jí)階段,尚有較大的提升空間。一方面高校近年來(lái)的連續(xù)擴(kuò)招,導(dǎo)致新開設(shè)的專業(yè)課程教育教學(xué)資源的相對(duì)不足;另一方面由于高校的自成一體模式和自我封閉思想,高校間教育教學(xué)資源得不到有效利用,造成了教育資源的大量浪費(fèi)和低層次的重復(fù)開發(fā)。因此,集成教育資源,擴(kuò)大教學(xué)資源共享,研究切實(shí)可行的高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建設(shè)方案與共享機(jī)制顯得十分必要。

第一,優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源分布不均。

我國(guó)的高等學(xué)校在辦學(xué)層次和辦學(xué)類型上有很大的差異性,重點(diǎn)高校沉淀的教育教學(xué)資源相對(duì)充足,而其他高校的教育教學(xué)資源則相對(duì)匱乏。對(duì)每所學(xué)校來(lái)說(shuō),校內(nèi)學(xué)科間教育教學(xué)資源分布也不夠均衡,這些都會(huì)導(dǎo)致弱的更弱,強(qiáng)的更強(qiáng)。

第二,優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源閑置嚴(yán)重。

長(zhǎng)期以來(lái)形成的高校間意識(shí)上的“圍墻”仍未打破,在“開放式教學(xué)”門前徘徊不前,加之各種迎評(píng)工作,很多高校貸款新建校區(qū)、重金購(gòu)買教育教學(xué)資源,只是為了應(yīng)付檢查。最多使其所在學(xué)校受益,致使許多優(yōu)秀教育教學(xué)資源閑置現(xiàn)象嚴(yán)重。

第三,優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源形式單一。

高校使用的資源主要表現(xiàn)形式為平面媒體,如文字、圖片、動(dòng)畫、視頻、課件、網(wǎng)頁(yè)等形式。缺乏虛擬現(xiàn)實(shí)、仿真環(huán)境、情景再現(xiàn)、立體互動(dòng)的教育教學(xué)資源。

第四,優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源查找困難。

目前教學(xué)資源主要存放在各自學(xué)校的服務(wù)器上,資源部門的劃分與大量非優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源的存在,使得校內(nèi)查找有用資源也非常繁瑣與低效,其他高校查詢更是困難重重。

第五,優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源交流不暢。

由于多種因素導(dǎo)致許多高校沒(méi)有建立統(tǒng)一的資源管理平臺(tái),更沒(méi)有形成一個(gè)合理、有序、高效的便于校內(nèi)各部門、高校與高校之間資源共享交流的環(huán)境。

三、解決思路與關(guān)鍵技術(shù)

1.資源共享協(xié)調(diào)發(fā)展

我國(guó)目前高校教育教學(xué)資源分布不均的現(xiàn)狀非常明顯。例如,理工科類學(xué)校缺乏優(yōu)質(zhì)的文科類教育教學(xué)資源,相反亦然。這并不是提倡每所高校都建相同的優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源,而是取長(zhǎng)補(bǔ)短,在集中精力建設(shè)好自己的特色優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源的同時(shí),能夠很便捷地有償或無(wú)償使用其他高校的優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源,在有限的條件下盡可能讓教師與學(xué)生全面發(fā)展。其前提是必須將自己的優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源有償或無(wú)償?shù)毓蚕沓鰜?lái),才能獲取其他高校的優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源,使資源真正流動(dòng)起來(lái),發(fā)揮它最大的作用,從而形成互惠互利,多方共贏的局面。

2.資源利用物盡其用

每所高校都想打造全面優(yōu)質(zhì)的教學(xué)環(huán)境,但事實(shí)上這是不現(xiàn)實(shí)的,盡管投入了大量的人力、物力、財(cái)力開發(fā)與購(gòu)置了許多優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源,總體利用率卻較低,投入與產(chǎn)出不成正比。與其浪費(fèi)資源,不如集中有限的人力、物力、財(cái)力開發(fā)自己的特色資源,如教學(xué)成果、實(shí)驗(yàn)示范中心、品牌(特色)專業(yè)、精品課程、優(yōu)秀教材和優(yōu)秀多媒體課件等。這樣的特色資源不僅自己學(xué)?？捎?也可以供其他高校無(wú)償或有償使用。從長(zhǎng)期來(lái)看,每所高校都能合理建設(shè)與使用資源,那么使用資源產(chǎn)生的價(jià)值將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于建設(shè)資源的投入。

3.資源高效事半功倍

資源是教育教學(xué)過(guò)程中的得力輔教手段,根據(jù)教育教學(xué)的實(shí)際需要配備恰當(dāng)?shù)膬?yōu)質(zhì)資源,才能起到事半功倍的效果。隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展,除了開發(fā)傳統(tǒng)的平面媒體資源外,有必要也有條件開發(fā)更加高效智能的教育教學(xué)資源。如將虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于教育教學(xué)過(guò)程中(課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué))具有開創(chuàng)性的意義。

虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality)是把客觀上存在的或并不存在的東西,通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù),在用戶眼前生成一個(gè)虛擬的環(huán)境,使人感到如同真實(shí)存在的一種技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是在綜合計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)模擬與仿真、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)等許多計(jì)算機(jī)學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用新領(lǐng)域。

雖然目前分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)施價(jià)格昂貴,但桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)為教學(xué)媒體的應(yīng)用開辟了一條新的道路。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的價(jià)格不斷下降,軟件的適用性不斷增強(qiáng),這種新的教學(xué)媒體必將廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)過(guò)程中。

4.資源規(guī)范查找便捷

資源難找主要有資源存儲(chǔ)雜亂無(wú)序、高并發(fā)訪問(wèn)導(dǎo)致資源死鎖、沒(méi)有建立科學(xué)合理的檢索關(guān)鍵詞、沒(méi)有統(tǒng)一的訪問(wèn)入口、資源沒(méi)有及時(shí)更新等原因。透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì),關(guān)鍵要解決大規(guī)模并發(fā)訪問(wèn)與資源合理有序流動(dòng)這兩個(gè)問(wèn)題。

資源合理有序流動(dòng)可以借助第三方的公共服務(wù)平臺(tái)通過(guò)商業(yè)運(yùn)作來(lái)解決,而大規(guī)模并發(fā)訪問(wèn)是一個(gè)純技術(shù)問(wèn)題。以下將重點(diǎn)探討大規(guī)模并發(fā)訪問(wèn)的解決方案。

不管怎樣,先要找出瓶頸在哪個(gè)部分:是CPU的使用經(jīng)常達(dá)到飽合、大量使用虛擬內(nèi)存、還是磁盤I/O性能跟不上?這幾個(gè)問(wèn)題都可以通過(guò)升級(jí)硬件來(lái)解決或者改善,但需要較大的資金投入。事實(shí)證明,只是簡(jiǎn)單地提高硬件性能并不能徹底解決這個(gè)問(wèn)題,因?yàn)閱闻_(tái)服務(wù)器的性能總是有限的,即便是高檔的專用服務(wù)器最多也只能支持5000個(gè)并發(fā)訪問(wèn),這樣的能力還是無(wú)法滿足負(fù)載較大的要求。加之網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求具有的突發(fā)性,網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)就會(huì)急劇上升,從而造成網(wǎng)絡(luò)瓶頸。根本的解決辦法還是需要應(yīng)用負(fù)載均衡和無(wú)限伸縮技術(shù)。

負(fù)載均衡由多臺(tái)服務(wù)器組成,每臺(tái)服務(wù)器都具備等價(jià)的地位,都可以單獨(dú)對(duì)外提供服務(wù)而無(wú)須其他服務(wù)器的輔助。通過(guò)某種負(fù)載分擔(dān)技術(shù),將外部發(fā)送來(lái)的請(qǐng)求均勻分配到某一臺(tái)服務(wù)器上,而接收到請(qǐng)求的服務(wù)器都獨(dú)立回應(yīng)客戶機(jī)的請(qǐng)求。無(wú)限伸縮就是集群里的服務(wù)器數(shù)量大小可以隨心所欲,可以熱插拔任何服務(wù)器。通過(guò)深入研究與比較分析,我們選用Erlang作為解決問(wèn)題的核心技術(shù)。

Erlang是一種面向并發(fā)(Concurrency Oriented),面向消息(Message Oriented)的函數(shù)式(Functional)編程語(yǔ)言。它支持大規(guī)模的并發(fā)應(yīng)用,而不會(huì)出現(xiàn)資源競(jìng)爭(zhēng)與死鎖,天生適合分布式應(yīng)用開發(fā)。

應(yīng)用Erlang技術(shù)完全可以構(gòu)建一個(gè)具有低成本、容錯(cuò)、負(fù)載均衡和無(wú)限伸縮性等特性的超級(jí)PC服務(wù)器集群,每臺(tái)服務(wù)器就是一個(gè)資源節(jié)點(diǎn)(存放在各自高校網(wǎng)絡(luò)中)。

5.資源增值實(shí)現(xiàn)共贏

資源不在于擁有多少,而在于有多少精品能提升自身的價(jià)值,更在于如何有效利用優(yōu)質(zhì)資源實(shí)現(xiàn)更大的價(jià)值。眾所周知,開發(fā)優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源必須投入大量的人力、物力、財(cái)力,每所高校無(wú)法也沒(méi)有必要將所有的資源包攬其中,非本校的優(yōu)質(zhì)資源可以考慮通過(guò)SaaS(Software-as-a-Service軟件即服務(wù))模式花少量的錢在線租用,因此,有必要建立一個(gè)第三方的公共服務(wù)平臺(tái),如圖1所示,該平臺(tái)提供所有高校優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源的交流服務(wù)。

四、嘗試與實(shí)踐

我校校企合作過(guò)程中,對(duì)高校教學(xué)資源建設(shè)與共享能力支持平臺(tái)”,該平臺(tái)由IT技術(shù)分站和學(xué)院分站組成,分站之間進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)同步技術(shù)資源共享,如江蘇信息分站(簡(jiǎn)稱蘇信)——“蘇信能力支持分站(http://jsjx.jsit.edu.cn/sxsoftservice/index.asp)”,站內(nèi)所有主題文章和解答都來(lái)自IT公司技術(shù)人員的實(shí)際工作,既滿足了學(xué)生掌握專項(xiàng)技術(shù)的需要,又提高了學(xué)生的職業(yè)技能與動(dòng)手實(shí)踐能力,這些能力的提高對(duì)學(xué)生在畢業(yè)后從事IT職業(yè)與繼續(xù)深造奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！癐T能力支持平臺(tái)”實(shí)現(xiàn)了IT公司的技術(shù)資源與高校教學(xué)資源之間的共享,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)多個(gè)學(xué)校與企業(yè)之間的資源共享。

蘇信能力支持分站同時(shí)可作為以工作室為單元的職業(yè)技能實(shí)訓(xùn)網(wǎng),作為與全新IT專業(yè)教學(xué)模式相得益彰的以工作室為單元的職業(yè)技能實(shí)訓(xùn)網(wǎng),不僅能滿足學(xué)生對(duì)IT方向多種選擇的需要,更為學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展提供了更多更靈活的選擇機(jī)會(huì),投其所好、行其所能、展其所長(zhǎng)。同時(shí),也為學(xué)生擇業(yè)與發(fā)展的需要提供了一個(gè)不斷學(xué)習(xí)的課堂。分站首頁(yè)如圖2所示。

五、總結(jié)

針對(duì)高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建設(shè)與共享機(jī)制存在的問(wèn)題,我校進(jìn)行了大量的調(diào)研與分析工作,并做了許多關(guān)鍵性的試驗(yàn),其中已經(jīng)完成的基于IT網(wǎng)上能力與支持平臺(tái)的開發(fā)與共享研究項(xiàng)目就是一次具有針對(duì)性的嘗試。而本文重點(diǎn)研究了教學(xué)資源如何共享與推廣的新思路。下一步我們將詳細(xì)研究具體實(shí)施過(guò)程中的所有技術(shù)難題,并給出一套完整的實(shí)施方案。

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(編輯:楊馥紅)