基于云存儲的經(jīng)典物理學(xué)教學(xué)資源共享模式研究

許儉

摘 要： 隨著計算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，大部分學(xué)校都在使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)教學(xué)資源的共享，但是傳統(tǒng)的共享模式容易造成信息蔽塞，難以滿足用戶的需求。云技術(shù)的不斷發(fā)展完善為解決這一問題提供了一條新的途徑。本文提出了一種基于云儲存的經(jīng)典物理學(xué)教學(xué)資源共享模式，這種新型共享模式利用了云計算技術(shù)，克服了傳統(tǒng)模式的弊端，消除了信息蔽塞，為教學(xué)帶來了極大的便利。本文對這種共享模式進(jìn)行了分析和研究，并進(jìn)行了簡要闡述。

關(guān)鍵詞： 云儲存 物理教學(xué) 教學(xué)資源 共享模式

一、引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日趨完善，計算機(jī)在現(xiàn)代教育中起到不可替代的作用。很多高校都有自己的教育資源，但由于空間和時間的限制，并且教學(xué)資源本身具有數(shù)量大、種類多等特點，使得這些資源不能被自由地使用，無法滿足人們對教學(xué)資源的需求。隨著云技術(shù)的發(fā)展與完善，利用云儲存技術(shù)將教學(xué)資源進(jìn)行整合，從而實現(xiàn)教學(xué)資源的共享，這種共享模式不僅簡化了繁瑣的管理工作，更滿足了人們對資源的需求。近年來，國家大力支持高校優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享建設(shè)，國家中長期教育改革和發(fā)展綱要明確指出要“促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源普及共享”，因而基于云儲存的教學(xué)資源共享模式應(yīng)運而生。

二、云儲存技術(shù)簡介

云儲存是在云計算技術(shù)概念上延伸和發(fā)展產(chǎn)生的一個新概念，指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)、分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量不同種類的儲存設(shè)備通過相關(guān)軟件結(jié)合起來進(jìn)行協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)服務(wù)。當(dāng)用戶訪問云儲存時，并不是使用其中某一個儲存設(shè)備，而是在使用云儲存系統(tǒng)的一種數(shù)據(jù)訪問服務(wù)，因而準(zhǔn)確地說，云儲存是一種服務(wù)，并非實際意義上的儲存，是一個由軟件與硬件協(xié)同工作的復(fù)雜系統(tǒng)。作為一種新興的儲存方式，云儲存比起傳統(tǒng)的儲存方式在實現(xiàn)教育資源共享方面有以下突出的特點：

1.經(jīng)濟(jì)性。高校使用云儲存進(jìn)行教學(xué)資源的共享，只需根據(jù)實際情況購買適合的云儲存服務(wù)即可，不需要投入大量資金進(jìn)行硬件設(shè)備的更換，大大減少了一次性資金的投入，很大程度上降低了成本，提高了該共享模式的經(jīng)濟(jì)性和實用性。

2.高效性。基于云儲存的教學(xué)資源共享模式采用虛擬化技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)將不同地點的不同儲存設(shè)備結(jié)合起來，組成了一個龐大的資源池，而后通過專業(yè)的管理軟件對教學(xué)資源進(jìn)行管理，大大提高了資源共享使用的高效性。

3.安全性。由于云儲存將不同的資源分散在不同的節(jié)點上，并且都有相關(guān)的數(shù)據(jù)備份，數(shù)據(jù)在傳輸儲存的時候都使用了加密技術(shù)，很好地保護(hù)了教學(xué)資源的數(shù)據(jù)安全。

三、基于云儲存的經(jīng)典物理學(xué)教學(xué)資源的共享模式

在運用云儲存技術(shù)進(jìn)行教學(xué)資源的整合之前，必須構(gòu)建一個云環(huán)境，在這個云環(huán)境之中，由虛擬化的及動態(tài)可擴(kuò)展的儲存資源對教學(xué)資源進(jìn)行儲存，并對用戶的訪問提供服務(wù)。通過云儲存，可以將數(shù)據(jù)龐大繁瑣的教學(xué)資源自動分拆成較小的數(shù)據(jù)塊，然后由多個節(jié)點構(gòu)成的計算機(jī)集群系統(tǒng)進(jìn)行分散儲存。

1.基于云儲存的教學(xué)資源共享模式的簡介

利用云儲存技術(shù)對教學(xué)資源進(jìn)行整合，構(gòu)建教學(xué)資源共享系統(tǒng)，該模式的主要構(gòu)架可以分為五層，由下到上分別為基礎(chǔ)設(shè)備層、數(shù)據(jù)資源層、系統(tǒng)管理層、應(yīng)用平臺層和用戶訪問層。

（1）基礎(chǔ)設(shè)備層?；A(chǔ)設(shè)備層位于整個共享模式系統(tǒng)的最底層，為整個模式系統(tǒng)的正常運行提供硬件支撐，主要由服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、硬盤等多種儲存設(shè)備構(gòu)成。而該模式下，通過云儲存技術(shù)將大量不同種類不同類型的設(shè)備連接起來，并通過管理軟件使其協(xié)同工作，為用戶提供儲存服務(wù)及訪問服務(wù)。

（2）數(shù)據(jù)資源層。數(shù)據(jù)資源層是共享模式下實現(xiàn)教學(xué)資源共享的重要環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)通過虛擬化技術(shù)把分散的數(shù)據(jù)資源整合為一個數(shù)據(jù)資源池，并通過統(tǒng)一的管理系統(tǒng)，對儲存的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式儲存，可以參照教育資源庫管理系統(tǒng)互操作框架來指導(dǎo)數(shù)據(jù)資源庫的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)。

（3）系統(tǒng)管理層。系統(tǒng)管理層主要負(fù)責(zé)對整個系統(tǒng)進(jìn)行管理，主要包括用戶管理、資源管理、任務(wù)管理、安全管理等模塊。

（4）應(yīng)用平臺層。應(yīng)用平臺層是提供服務(wù)的一層，根據(jù)用戶的需求，結(jié)合數(shù)據(jù)資源層中的數(shù)據(jù)資源，開發(fā)出相應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)，為用戶提供應(yīng)用服務(wù)目錄，從而滿足用戶的需求。

（5）訪問層。訪問層是整個共享模式中的最頂層，是為用戶及系統(tǒng)的管理人員提供資源共享平臺進(jìn)入的登錄界面，一般是各種瀏覽器，如IE等。

2.基于云儲存的教學(xué)資源共享模式的使用

當(dāng)一個用戶想要將新的教學(xué)資源上傳到云儲存時，用戶將通過Web瀏覽器對教學(xué)資源進(jìn)行訪問，并在頁面進(jìn)行用戶驗證，需要用戶輸入用戶名及密碼。而后系統(tǒng)根據(jù)用戶輸入的用戶名和密碼進(jìn)行認(rèn)證，提取用戶的合法代理證書，判斷用戶的身份，從而控制用戶的權(quán)限，然后向用戶提供權(quán)限內(nèi)的應(yīng)用服務(wù)。然后用戶需要向系統(tǒng)提供本地需上傳資源的路徑及資源儲存在云中的路徑，服務(wù)器會臨時對這些資源進(jìn)行緩存，當(dāng)臨時儲存文件夾內(nèi)的數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)先設(shè)定值時，系統(tǒng)便會在數(shù)據(jù)節(jié)點中選擇一塊合適的空間，并將這些數(shù)據(jù)資源放入其中，同時將儲存信息及對應(yīng)的儲存節(jié)點反饋給系統(tǒng)進(jìn)行保存。如果數(shù)據(jù)過大，則系統(tǒng)會自動分配下一個數(shù)據(jù)塊進(jìn)行儲存，直到數(shù)據(jù)被完全存入。同時云儲存系統(tǒng)還會自動對數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，并將多個副本放入云中其他節(jié)點上，以防數(shù)據(jù)丟失，改善系統(tǒng)服務(wù)的伸縮性。

當(dāng)一個用戶想要訪問云系統(tǒng)中的某個教學(xué)資源時，用戶將通過Web瀏覽器對教學(xué)資源進(jìn)行訪問，并輸入自己的用戶名和密碼進(jìn)行身份認(rèn)證，系統(tǒng)將自動識別用戶的身份并進(jìn)行相應(yīng)的權(quán)限控制。之后用戶輸入想要搜索的內(nèi)容，系統(tǒng)將根據(jù)用戶的輸入向各個數(shù)據(jù)節(jié)點發(fā)送請求，發(fā)現(xiàn)符合要求的數(shù)據(jù)后發(fā)出讀取請求，可以是整個節(jié)點的全部數(shù)據(jù)，也可以只是一個數(shù)據(jù)節(jié)點的一部分?jǐn)?shù)據(jù)，而后將搜索到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，反饋給用戶，通過顯示器顯示。

四、結(jié)語

對優(yōu)秀教學(xué)資源進(jìn)行整合，構(gòu)建教學(xué)資源共享模式對提高教學(xué)質(zhì)量、降低教學(xué)成本有至關(guān)重要的作用?；谠苾Υ娴慕虒W(xué)資源共享模式，不僅成本較低，經(jīng)濟(jì)性高，而且便于推廣。相信隨著相關(guān)技術(shù)的不斷完善，這種共享模式將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。

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