云計算在遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中的應(yīng)用探索

張園園

摘要：由于中國疆域遼闊、人口眾多，所以對于遠(yuǎn)程教育的應(yīng)用市場十分有利。將云計算的技術(shù)方法與遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)將結(jié)合，既可以整合教學(xué)信息資源，提高資源的使用率，還可以變相的提高教學(xué)質(zhì)量水平。該文討論了云計算和遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的內(nèi)容，存在的關(guān)鍵性問題，就問題所提出的方案，給當(dāng)今社會進(jìn)行云計算的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)提供了信息支持。

關(guān)鍵詞：云計算；遠(yuǎn)程教育體系；系統(tǒng)設(shè)計

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）27-6363-02

Abstract： Due to China vast territory， large population， so the application of distance education is very favorable market. The technology and methods of cloud computing and remote education system will combine， can integrate the teaching information resources， improve the utilization rate of resources， improve the quality of teaching level can also disguise. This paper discusses the cloud computing and remote education system， the key problems， the problem of the proposed scheme， provides information support for today's society for remote education system based on cloud computing.

Key words： cloud computing； remote education system； system design

隨著網(wǎng)絡(luò)時代的到來，當(dāng)代教育有著翻天覆地的變化，人們不再局限于到學(xué)校聽老師講課，在家就能學(xué)，在家就能聽，遠(yuǎn)程教育成為了一種新型的教學(xué)方式受到了越來越多人的喜愛和追捧。但是，因為中國的幅員遼闊，是的遠(yuǎn)程教育發(fā)展不全面。在2007年，云計算這一次被提出，人們發(fā)現(xiàn)了它的優(yōu)點(diǎn)，大膽的提出想將其與遠(yuǎn)程教育相融合的這一想法。這兩者的概念是什么？有著什么聯(lián)系？之間存在哪些問題？接下來，我們一起來探討。

1 云計算與遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)

云計算是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻手法。過去在圖象中往往用云來表示電信網(wǎng)，后來也用來表示互聯(lián)網(wǎng)和底層基礎(chǔ)設(shè)施的抽象。因此，云計算可以讓你體驗每秒10萬億次的運(yùn)算能力。

遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)是一個整體化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)手段，他的目的是為了實(shí)現(xiàn)個性化與因材施教的教學(xué)方式，這是對傳統(tǒng)教學(xué)的一個沖擊和改革。因為云計算的發(fā)現(xiàn)，是的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)更加的完整高效，能夠更加有效地避免了資源的浪費(fèi)，提高了資源的使用率，保障了遠(yuǎn)程教育活動的順利展開，對如今的遠(yuǎn)程教育起到了很好的作用。

2 基于云計算的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的意義

2.1 提供了最好的教育服務(wù)能力

基于云計算的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)可以提供最好的資源能力和教學(xué)能力，讓硬件設(shè)施與軟件設(shè)計很好的融合，比如中國的中西部地區(qū)。就存在著軟件或者硬件設(shè)施跟不上的現(xiàn)在，若是云計算與遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)結(jié)合，就會很好的解決這一問題。

2.2 有效地避免了資源的浪費(fèi)

原先的教育模式是老師在課堂上重復(fù)一遍又一遍的講固定的理論知識，只是臺下聽課的換了一撥又一波。要是云計算與遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)結(jié)合，那么老師只需要將他所講的錄一遍下來就可以讓所有需要學(xué)習(xí)的學(xué)生聽課，然后老師可以再去研究新的課題或者學(xué)習(xí)方法，這樣就更能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

2.3 實(shí)現(xiàn)了資源的跨區(qū)域共享

基于云計算的遠(yuǎn)程教育體系一旦建成，就可以實(shí)現(xiàn)資源的跨區(qū)域共享，訪問者不再需要登陸特定的服務(wù)器，系統(tǒng)統(tǒng)一管理全部的資源，然后提供最合理的服務(wù)，不再局限于時間和地點(diǎn)。使得人們獲得資源更加的方便和快捷。

2.4 可配置與伸縮性

對于不同的用戶，系統(tǒng)可以提供靈活方便的自定義功能，比如文件管理、工作流程以及訪問權(quán)限等。系統(tǒng)還可以方便的進(jìn)行調(diào)整，來支持單位的變化和發(fā)展，進(jìn)而達(dá)到更加行之有效、隨時可用的地步，這一點(diǎn)，也是遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)受歡迎的一點(diǎn)。

2.5 低成本

基于云計算的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)不需要很高性能的服務(wù)器，由眾多普通的服務(wù)器組成“云”，來節(jié)約成本，提高性能。

3 基于云計算的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)設(shè)計

基于云計算的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)設(shè)計是由邏輯結(jié)構(gòu)、整體結(jié)構(gòu)、核心模塊、調(diào)度機(jī)制以及數(shù)據(jù)安全設(shè)計這5個部分組成，層層遞進(jìn)，得出了專屬于這種基于云計算的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)設(shè)計。

3.1 邏輯結(jié)構(gòu)

以前的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)比較單一，一般都是采用的集中式的訪問方法，可現(xiàn)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這樣就大大的增加了網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，且多會在校外的學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)建立分流服務(wù)器，使用B/S的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在上層建立中央資源共享服務(wù)器，下次各個學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)建立獨(dú)自的服務(wù)器，來方便學(xué)生的訪問查詢。但是，這種方式會產(chǎn)生兩個弊端：第一，容易造成學(xué)習(xí)資料種類過多不易學(xué)生查閱，許多學(xué)生同時登陸的話，容易造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓，資源更新不及時。第二，就是查閱過程比較煩，例如：如果學(xué)生登錄系統(tǒng)查閱前，需要多次輸入身份驗證，增加了學(xué)生的額外操作時間。但是，如果我們運(yùn)用了基于云計算的遠(yuǎn)程教育體系，在查詢資料時，系統(tǒng)就會自覺地過濾掉不需要的資料，傳送相匹配的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)搞笑的資源共享。

3.2 整體結(jié)構(gòu)

所謂的整體結(jié)構(gòu)包括了基礎(chǔ)層。服務(wù)層以及應(yīng)用層，從整體結(jié)構(gòu)出發(fā)，基于云計算的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的核心模塊包含了管理、訪問控制、數(shù)據(jù)分析、文檔保存等等，已完成用戶所需的所有操作。

基礎(chǔ)層是遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的基本，主要是提供資源和數(shù)據(jù)信息的存儲和通信，通過虛擬化手段，讓用戶自由配置設(shè)定資源，有著很高的靈活性和自主性。同時，在虛擬化硬件輔助技術(shù)和超虛擬化技術(shù)的支持下，云系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全方位面向服務(wù)的、可預(yù)見的以及可靠地通訊能力。

應(yīng)用層是遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的核心，它是作為資源的功能的交互所存在的。采用多用戶模式的設(shè)計，通過管理、控制、電子審核等模塊，讓用戶自己控制盒管理每個模塊，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的掌控。

3.3 調(diào)度機(jī)構(gòu)

云計算所提供的服務(wù)大致有三類，第一是“基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)”，例如計算機(jī)的CPU、內(nèi)存和存儲，是最底層的提供基本服務(wù)的服務(wù)設(shè)施。第二是“平臺及服務(wù)”，例如谷歌搜索引擎，這一類侍衛(wèi)用戶的特定需求所定制的主機(jī)服務(wù)平臺。第三為“軟件即服務(wù)”，例如Web服務(wù)，是為用戶提供其想使用的應(yīng)用。

遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的SAAS應(yīng)用結(jié)構(gòu)有四層，例如用戶接口層、平衡層、邏輯應(yīng)用層和最后的數(shù)據(jù)庫層。用戶先通過用戶接口層登陸系統(tǒng)，隨后平衡層為其提供可伸縮功能，邏輯應(yīng)用層為用戶提供安全服務(wù)、外觀服務(wù)以及配置服務(wù)，最后的數(shù)據(jù)庫層讓數(shù)據(jù)的安全性得到了進(jìn)步一步保障。

3.4 數(shù)據(jù)安全

3.4.1 基于云計算的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全要求

在以前的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中，有關(guān)系統(tǒng)的維護(hù)都是由學(xué)校自己來，每個用戶的信息數(shù)據(jù)都是獨(dú)立存在的，但是在云計算的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中，由福安系統(tǒng)的維護(hù)都是由運(yùn)營商進(jìn)行，不再需要學(xué)校。此外云計算是以互聯(lián)網(wǎng)為媒介，用戶的所有一般信息也好，私人信息也罷，都需要通過互聯(lián)網(wǎng)，這就給數(shù)據(jù)的安全帶來了隱患。雖然遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)不如商業(yè)系統(tǒng)那樣對安全保密性質(zhì)那么的嚴(yán)格，但是，有關(guān)師生的信息、全國性考試的試題、課件等有私有數(shù)據(jù)或者版權(quán)問題的東西，也是不能外泄的。這就使得云計算的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)一定要選取十分可靠的技術(shù)手段來保證數(shù)據(jù)的安全。

3.4.2 云計算的數(shù)據(jù)隔離方式方法

第一，建立獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫：每個用戶都擁有自己的數(shù)據(jù)庫，這種方法下的數(shù)據(jù)隔離最高，安全性也最強(qiáng)，但唯一的缺點(diǎn)是成本太高，一些中小型的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)不能夠使用這一方法。

第二，共享的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)模式的隔離：意思就是多個用戶共享一個數(shù)據(jù)庫，但是每個用戶都擁有獨(dú)立的數(shù)據(jù)模式。這種方法可以做到數(shù)據(jù)隔離，但隔離的沒有第一種徹底，而且成本較第一種低，缺點(diǎn)就是管理起來比較復(fù)雜，需要多人對數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)模式進(jìn)行管理。

第三，數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)模式的共享：就是說所有的用戶通用一個數(shù)據(jù)庫和市局模式，通過用戶ID的不用來實(shí)現(xiàn)用戶與用戶之間的數(shù)據(jù)隔離，這種方式是成本最低的，但是一旦發(fā)生問題，數(shù)據(jù)的備份與重組也是最困難的。

3.4.3 針對云計算增加的數(shù)據(jù)安全性的設(shè)計

在傳統(tǒng)的系統(tǒng)應(yīng)用中，都是要求用戶通過身份加密或者手機(jī)加密的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，但是因為遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)是由運(yùn)營商管理，有些用戶出于對運(yùn)營商和管理員的不完全信任，所以需要采取一定的數(shù)據(jù)隔離。

對于這個問題，在設(shè)計時，開發(fā)商和運(yùn)營商不可避免的會獲取一些數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，用戶可以按照以前加密的手段（身份加密、手機(jī)加密）進(jìn)行加密?；蛘呖梢跃帉懸粋€小的應(yīng)用程序，只要輸入了數(shù)據(jù)庫信息。用戶名密碼等就可以生成一個另外的文件，覆蓋掉原先的，這就有效地防止了數(shù)據(jù)的竊取，保護(hù)了自己的私人信息，但是這一方法也對用戶的計算機(jī)的應(yīng)用有著很高的要求。

4 總結(jié)

中國的傳統(tǒng)教育，教學(xué)資源簡單、共享性差、使用效率低，資源的重復(fù)率太高而且得不到有效地更新改善，使得教育得不到很

好的發(fā)展。基于云計算的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)提供了很好的教育服務(wù)能力、避免了資源的浪費(fèi)、實(shí)現(xiàn)了資源的跨區(qū)域分享且成本不高，給我們的中國教育注入了新鮮的“血液”。經(jīng)過本文的討論，也讓大家了解了云計算和遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的概念，對于當(dāng)代社會的意義以及研究設(shè)計的一些知識，為遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的發(fā)展指明了方向，為中國的教育事業(yè)提供了方式方法，讓中國的教育事業(yè)更進(jìn)一步。

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