基于云計算的網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)構建研究

曲靖野 梁瑞彬

摘 要：在分析網(wǎng)絡教學平臺發(fā)展現(xiàn)狀基礎上，針對其新的特點和發(fā)展趨勢，提出構建網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)的時代必要性，并對網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)涵和特點進行了研究，同時基于云計算技術重構了網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)的體系結構，并從預調(diào)度機制、自我恢復機制和進化機制三方面對其生態(tài)化運行機制進行了闡述，使所構建的網(wǎng)絡教學平臺具有生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)性和靈活性，從而更好的適應新時代網(wǎng)絡教學平臺的社會化需求。

關鍵詞：云計算 網(wǎng)絡教學平臺 信息生態(tài)系統(tǒng)

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（a）-0167-01

網(wǎng)絡教學平臺是整合教學過程與教學管理的網(wǎng)上教學支撐環(huán)境。網(wǎng)絡教學平臺的實施和運行狀況不僅關系到教學、管理的質(zhì)量和效率，也同時反映了現(xiàn)代遠程教育的發(fā)展水平。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術和多媒體技術的發(fā)展，學習者的參與需求在增長，網(wǎng)絡教學平臺從傳統(tǒng)的以課件為中心的點播式和以學生為中心的交互式教學平臺，進一步過渡到了強調(diào)集體智慧分享與創(chuàng)造的全球化、社會化的教學平臺。

網(wǎng)絡教學平臺新的社會化屬性的增加，對傳統(tǒng)的網(wǎng)絡教學平臺的支持理論和基礎設施建設提出了新的挑戰(zhàn)。迫切需要適應新的教學平臺發(fā)展模式，進行理論創(chuàng)新和與之相匹配的技術實現(xiàn)模式。本文利用生態(tài)學中的智慧來重新梳理網(wǎng)絡教學平臺中的運行機制，同時基于云計算技術設計網(wǎng)絡教學平臺的體系結構，試圖構建可持續(xù)發(fā)展的基于網(wǎng)絡教學平臺的信息生態(tài)系統(tǒng)。

1 相關理論

1.1 網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)涵和特點

網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)是以網(wǎng)絡教學平臺為中心，由于信息交流和知識傳遞所形成的由教師、學生、虛擬學習社區(qū)環(huán)境和信息三者共同構成的彼此相互作用的有機整體。

網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)區(qū)別與傳統(tǒng)網(wǎng)絡教學平臺的主要特征在于以下幾點：（1）生態(tài)平衡性。傳統(tǒng)網(wǎng)絡教學平臺的設計模塊之間缺乏彼此協(xié)調(diào)和教學針對性，從而導致整個系統(tǒng)的信息生態(tài)失衡現(xiàn)象，而基于信息生態(tài)系統(tǒng)重構網(wǎng)絡教學平臺，可以從整體考慮規(guī)劃各個模塊，使其具備生態(tài)和諧性，從而保證對教學目的的有力支持。（2）資源的可持續(xù)發(fā)展性。解決當前教育資源的不可移植性，使其標準統(tǒng)一，避免重復資源的反復疊加，從而減少信息垃圾的產(chǎn)生。（3）以人為本。真正構建以學生為主體，教師為主導的新型生態(tài)化教學環(huán)境。避免傳統(tǒng)網(wǎng)絡教學平臺功能模塊的集成化，加強師生彼此之間的互動和反饋評價功能，更好的體現(xiàn)和完善網(wǎng)絡教學平臺作為教學工具的輔助作用。

1.2 云計算的內(nèi)涵和特點

云計算是一種通過Internet以服務的方式提供動態(tài)可伸縮的虛擬化的資源的計算模式。云計算對網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)的貢獻主要包含的幾個方面：（1）云計算提供有QoS保證的基礎架構，如時間、成本、可靠性和像CPU帶寬和內(nèi)存大小的硬件性能，以及維持服務水平協(xié)議為導向的資源配置；（2）云計算提供的各種應用程序的支持，使得它能方便并且快速地獲得所需的計算和存儲資源；（3）云計算提供了實時的配置信息和資源利用信息，提高資源的使用率。

2 基于云計算的網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)的體系結構

基于云計算的網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)的體系結構由三層組成：基礎設施層、服務層和應用層。同時它還具有四個信息生態(tài)管理模塊：監(jiān)測模塊、策略模塊、仲裁模塊和準備模塊。

基礎設施層是網(wǎng)絡生態(tài)系統(tǒng)的資源庫，它由云計算平臺進行管理。應用基礎設施、硬件和軟件的虛擬化技術用來保障基礎設施的穩(wěn)定和可靠性。為高層提供計算和存儲容量，它是網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)的能量來源。服務層主要由電子學習內(nèi)容組成，如網(wǎng)絡文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、其他網(wǎng)絡服務等等。本層也為上層提供內(nèi)容的標準接口和應用程序編程接口。應用層由網(wǎng)絡學習系統(tǒng)、學習內(nèi)容庫和工具庫等組成。它還提供了交互界面和相關功能函數(shù)。

監(jiān)控模塊用于記錄用戶的資源應用請求、執(zhí)行次數(shù)、實時配置信息和各類資源利用程度，I/O狀況等等，主要用來調(diào)整網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)的平衡性。策略模塊建立和維護教學策略和資源調(diào)度策略。根據(jù)監(jiān)控模塊的相關數(shù)據(jù)，決定哪些用戶可以在資源調(diào)度時獲得較高的優(yōu)先級，以保障關鍵業(yè)務的運行，命令準備模塊將其優(yōu)先送入應用層提供給學習者。策略模塊是系統(tǒng)的核心模塊。在仲裁模塊中，專家手動建立一些策略、完成用戶請求、解決各組件的爭端。修訂、調(diào)整資源的分配與管理。它還為具有不同學習風格、學習偏好和認知水平的不同類型的使用者建立多種使用模式。仲裁模塊是對策略模塊的有效補充。準備模塊根據(jù)策略模塊和仲裁模塊所定的資源配置方案，從基礎設施層自動調(diào)配適合各類用戶的資源，通過應用層提供給學習者。

3 基于云計算的網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)化運行機制

（1）預調(diào)度機制：網(wǎng)絡教學平臺生態(tài)系統(tǒng)中的某些學習資源屬于關鍵的核心資源，訪問量較高，其訪問率在某些特殊時段比如考試前，也會突發(fā)性增高。根據(jù)這些規(guī)則，策略模塊能夠預測接入負載，并為熱門內(nèi)容和應用自動提前調(diào)度資源使其達到峰值時能保障當前訪問的性能。預調(diào)度機制，保證了網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)中信息的有效流轉和共享。

（2）自我恢復機制：當監(jiān)控模塊檢測到系統(tǒng)運行的監(jiān)測數(shù)據(jù)達到或超過其閾值時，策略模塊會自動預警，并將系統(tǒng)閑置資源分配給目標模塊，以緩解危機。整個過程并不影響用戶對系統(tǒng)的正常使用。通過云計算網(wǎng)絡教學平臺的自我恢復機制，系統(tǒng)可以應對突發(fā)的資源需求和優(yōu)化資源配置，從而促進整個網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)的信息生態(tài)平衡。

（3）進化機制：網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)通過進化機制促進了各種學習資源物種的演化或滅絕。用戶對某種學習資源物種的訪問是判斷其進化路線的一個關鍵條件。如果對某些物種的訪問較少，則對其分配的資源將減少，當對其配置的資源消耗接近最低閾值時，策略模塊要求撤銷對物種的支持并將其標記為已滅絕。通過進化機制，確保網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)中學習資源的整體質(zhì)量和有效利用。

4 結語

本文結合生態(tài)學的理論以及云計算技術來重構網(wǎng)絡教學平臺，提出了基于云計算基礎架構的網(wǎng)絡教學平臺信息生態(tài)系統(tǒng)。并對所構建系統(tǒng)的生態(tài)化運行機制進行了闡述，使其具有生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)和靈活性，從而更好的適應新時代網(wǎng)絡教學平臺。

參考文獻

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