云計算模式下教學資源管理平臺的研究與建設

王興芬　孫彥超

摘 要：高校在教育進步和信息技術發(fā)展的同時，面臨著優(yōu)質教學資源開發(fā)和利用的問題，針對傳統(tǒng)的教學資源管理平臺不能滿足當前教學內(nèi)容及教學方法的需要，同時無法對教學資源進行統(tǒng)一規(guī)范的管理，本文提出構建云計算模式下的教學資源管理平臺，提供一個易于分類、存儲和共享的資源統(tǒng)一管理及服務體系，面向教師、學生及管理人員提供優(yōu)質資源供給服務，從而響應教育部提出的教學資源體系發(fā)展規(guī)劃要求。

關鍵詞：云計算；教學資源；數(shù)據(jù)挖掘；優(yōu)質資源

中圖分類號：TP39 文獻標志碼：B 文章編號：1673-8454（2016）23-0055-03

引言

隨著教育進步和信息技術的飛速發(fā)展，許多高校存在優(yōu)質教學資源開發(fā)及利用的問題，同時也面臨著人才培養(yǎng)與教學模式的制約局面，傳統(tǒng)的教學資源管理方式，已經(jīng)跟不上當前信息技術的進步與教育內(nèi)容、教學方法的同步的需要[1]。許多高校針對課程建設、優(yōu)質教學課件仍然采用傳統(tǒng)的錄播系統(tǒng)來完成錄制工作。一方面存在專業(yè)錄播造價高、數(shù)量少、課件錄播時交互少、錄播環(huán)境不適合教學場景等問題[2]，所起到的教學效果有限；另一方面這些優(yōu)質教學資源也缺乏一個規(guī)范的、統(tǒng)一的存儲、管理和利用機制，不利于校內(nèi)教學推廣，學生也沒有便捷的手段能夠在課下共享、學習這些資源[3]。

云計算模式下教學資源管理平臺可以很好地解決上述問題。可以提供一個易于分類、存儲和共享的資源統(tǒng)一管理及服務體系，面向教師、學生及管理人員提供優(yōu)質資源供給服務，存儲于平臺中的教學資源都支持跨時空的訪問，對于教學資源的應用和分享起到了很好的作用[4]。該平臺可以形成便于分享的教學資源服務體系，要能夠體現(xiàn)出教育信息化和社會進步的特征，能夠適應教育部提出的教學資源體系發(fā)展規(guī)劃要求。

一、云計算模式下教學資源管理平臺設計方案

云計算模式下教學資源管理平臺的構建，整體上首先要考慮成本、時間、技術及實用的基本原則[5]，同時遵循統(tǒng)一規(guī)劃、具體需求導向、資源整合、資源共享、標準統(tǒng)一及數(shù)據(jù)開放的策略。首先要保障平臺的可行性、技術可靠性、系統(tǒng)易用性及用戶的可維護性[6]；同時要保障平臺的可擴展性、可伸縮性以及持續(xù)服務支持的能力，依靠平臺的可擴展性[7]，可以將學校內(nèi)部分散的教學資源平臺、學籍管理系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)、網(wǎng)上行為管理系統(tǒng)及一卡通管理平臺統(tǒng)一整合起來，在系統(tǒng)內(nèi)部可以構建數(shù)據(jù)交換平臺，實現(xiàn)系統(tǒng)之間基礎數(shù)據(jù)共享，避免形成信息孤島。

1.實用性原則

從教學管理的具體需求出發(fā)，在構建資源管理平臺的總體方案和基礎硬件規(guī)劃上充分考慮實用功能、減少總體成本。

2.安全可靠性原則

該平臺提供給師生大量的優(yōu)質資源，讓師生能輕松自如地訪問和建設教學資源，幫助教學工作達到事半功倍的效果[8]；同時需要以行業(yè)領先的系統(tǒng)設計和集成能力，以健壯的系統(tǒng)性能保障系統(tǒng)的安全可靠運行。

3.用戶操作簡單易用原則

平臺設計根據(jù)簡單易用的原則，同時以提高系統(tǒng)運行效率為導向[9]，根據(jù)不同用戶的操作需求，分布對系統(tǒng)架構、功能模塊進行優(yōu)化設計，使系統(tǒng)在安裝、升級、用戶操作等方面達到簡單易用、操縱簡便。

4.平臺可擴展性原則

系統(tǒng)設計和規(guī)劃依托當前主流先進技術，采用開放式模塊化結構[10]，在保障滿足學?，F(xiàn)有需求的同時，也支持后續(xù)的擴容和平滑升級，具備優(yōu)異的可擴展能力。

二、云計算模式下教學資源管理平臺的構建

1.總體架構設計

云計算模式下教學資源管理平臺分為數(shù)據(jù)源、分布式教學資源存儲中心、數(shù)據(jù)挖掘分析、數(shù)據(jù)資源訪問接口以及數(shù)據(jù)資源利用五部分，如圖1所示。該平臺將學校各種分散的教學資源整合起來，形成高校內(nèi)部的教學資源云。可以面向全校師生提供課前、課中、課后的教學資源及教學管理的優(yōu)質服務。

2.構建云計算模式下的教學資源管理平臺

基于教學云中心，將高校所有教學資源組成一個個網(wǎng)絡節(jié)點，形成云計算模式下的教學資源管理平臺，整合了分散的教學資源、學籍管理平臺數(shù)據(jù)資源、圖書管理平臺、學工系統(tǒng)、招生系統(tǒng)、一卡通管理系統(tǒng)等平臺，將學校各分散的系統(tǒng)中結構化數(shù)據(jù)、半結構化數(shù)據(jù)以及非結構化數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集、過濾、清洗及轉換機制，存儲在分布式教學資源存儲中心，形成學校的教學資源中心。供學校不同用戶通過數(shù)據(jù)資源訪問接口進行訪問。

云計算模式下的教學資源管理可以將學校分散的教學資源、分散的管理和服務、分散的設備設施和運行維護有機地統(tǒng)一起來，形成一個符合互聯(lián)網(wǎng)特征的教學資源管理平臺[11]，從而響應學校教學改革、教學形式和內(nèi)容轉變的要求。

3.建設具有互聯(lián)網(wǎng)思維的教學互動的教學模式

隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術的發(fā)展和移動互聯(lián)智能終端的普及應用，學生獲取知識和信息交互的手段越來越便捷和智能，傳統(tǒng)的多媒體教學手段已經(jīng)不能夠滿足當前教學形勢下的要求[12]。而互聯(lián)網(wǎng)思維的一個重要外延就是提供了基于互聯(lián)網(wǎng)思維師生互動的課堂形態(tài)，它的創(chuàng)新之處在于支持多形態(tài)的教學課堂，不僅支持灌輸式的教學課堂、師生交互式的課堂，更是通過云計算模式下的教學資源管理平臺提供以學生為中心的“反轉課堂”，提供了當前高校迫切需求的互聯(lián)教學環(huán)境，對于教學理念的變革和教學方法的創(chuàng)新都是一個很好的提升。

此外，云計算模式下的教學資源管理平臺用先進的互聯(lián)教學思維，解決當前教學過程中互動手段少、互動模式僵化的問題[13]。不僅提供了傳統(tǒng)的課堂教學互動功能，還可以通過傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)師生間的課題聯(lián)動、分組討論、交互解答、專題發(fā)言、學習評價、復習指導、團隊協(xié)作等先進的教與學方法互動。

4.形成以學生為中心的，涉及教師和管理者的教學全生態(tài)圈

云計算模式下的教學資源管理可以構建學習生態(tài)圈、教學生態(tài)圈、管理和服務生態(tài)圈，形成了一個以學生為中心的，覆蓋管理者、老師、學生之間的全生態(tài)圈的教學模式。其如圖2所示。

（1）學習生態(tài)圈：為學生提供課件資源管理、電子課表推送、智能簽到、課堂點評、課程點播、筆記分享、師生互動等多種業(yè)務和服務，貫穿學習者課前、課堂、課后全過程，方便學習者任何時間、任何地點的學習。

（2）教學生態(tài)圈：為教師提供常態(tài)教學資源積累與分享、備課指導、課表推送、教學資源管理、簽到考勤、考試測驗、師生互動等多種業(yè)務和服務，貫穿教師課前、課堂、課后的教學工作全過程，形成完善的教學生態(tài)圈。

（3）管理和服務生態(tài)圈：為管理者提供教學資源管理、電子課表管理、考勤管理、資產(chǎn)管理、消息通知服務、教室管理、教學評估、運行維護服務、大數(shù)據(jù)分析等業(yè)務管理和服務手段，圍繞整個教學工作的全環(huán)節(jié)、全過程、全要素建立便捷、智能、高層次的、互聯(lián)網(wǎng)化的管理生態(tài)圈。

三、構建云計算模式下教學資源管理平臺的意義

1.適應當前人才培養(yǎng)計劃的要求

人才培養(yǎng)是大學的根本任務和首要職責，提升人才培養(yǎng)質量是高等教育質量的第一體現(xiàn)，是大學生存和發(fā)展的基礎[14]。云計算模式下教學資源管理平臺一方面順應了信息技術飛速發(fā)展的趨勢，滿足未來教學工作業(yè)務需求；另一方面創(chuàng)新了教育教學方法，倡導啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學，積極促進了科研與教學互動，對于提高未來人才培養(yǎng)能力具有顯著的支撐作用。

2.幫助學校建設完善的互聯(lián)網(wǎng)教學生態(tài)體系

傳統(tǒng)的教學資源管理平臺限于設備的集成和功能的拓展，為了使用而建設，生命周期短，不能夠滿足教學工作持續(xù)更新的要求[15]。但云計算的思維引導教學信息化工作的體系化建設，把分散的教學資源作為一個個互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點，圍繞教學這一主干，形成覆蓋教師、學生和管理者等不同人員之間的健全的教、學、管理和服務體系，使教學和管理服務工作以生態(tài)鏈的形式不斷地迭代業(yè)務、刷新服務，滿足按需交付的教學和管理服務工作要求。

3.具有更高形態(tài)、更強交互能力的教學模式和方法

云計算模式下教學資源管理平臺創(chuàng)新性將傳統(tǒng)教師講授轉變?yōu)槎嘈螒B(tài)的交互教學模式[15]，不僅能夠實現(xiàn)設備與教師課件的交互，更支持教師和學生利用自有的智能移動終端來實現(xiàn)課堂教學的無線投屏、雙屏互動、屏幕共享，并支持由教師來進行無線投屏的權限控制。除此之外，云計算模式下教學資源管理平臺也支持教師的課前云端備課和課前指導，支持學生課后的作業(yè)輔導和問題交流、討論，支持課堂的教學評價和課后的課件、筆記分享，支持云端社區(qū)的教學互動和學習圈的構建[16]。提供了以學習者為中心的更高課堂教學形態(tài)，提供了更強交互能力的課上、課下教學模式和方法，對于提升教學質量，增強學生學習興趣，提高教師授課水平具有很強的促進作用。

4.提供優(yōu)質的教學資源管理和服務工作

云計算模式下教學資源管理平臺緊緊圍繞教學管理和服務工作，以服務師生為目標，整合學校各種教學資源，同時可以利用大數(shù)據(jù)技術進行深度分析，為教學管理提供決策依據(jù)，從而幫助管理層科學管理，服務師生并產(chǎn)生更高效能，智慧融合整個高校教學工作的全過程、全環(huán)節(jié)、全資源要素，全面推進教學改革的創(chuàng)新性、革命性發(fā)展。

四、結論

高校在教育進步和信息技術發(fā)展的同時，面臨著優(yōu)質教學資源開發(fā)和利用的問題，同時也面臨著人才培養(yǎng)與教學模式的制約局面，本文提出構建云計算模式下教學資源管理平臺思路。進而提供一個易于分類、存儲和共享的資源統(tǒng)一管理及服務體系，通過該平臺可以向教師、學生以及管理人員，通過互聯(lián)網(wǎng)提供全校優(yōu)質的教學資源；存儲于平臺中的教學資源都支持跨時空的訪問，對于教學資源的應用和分享起到了很好的作用。該平臺能夠體現(xiàn)出教育信息化和社會進步的特征，能夠適應教育部提出的教學資源體系發(fā)展規(guī)劃要求。

參考文獻：

[1]馮登國，張敏，張妍，徐震.云計算安全研究[J].軟件學報，2011（3）.

[2]黃毅，李肯立.一種面向云計算的任務-角色訪問控制模型[J].計算機應用研究，2013，11（3）：13，17.

[3]李鳳華，蘇芒，史國振，馬建峰.訪問控制模型研究進展及發(fā)展趨勢[J].電子學報，2012，12（4）：24-26.

[4]謝怡，王航，劉新瀚，陳梓洋，孫知信.大數(shù)據(jù)環(huán)境下數(shù)據(jù)讀取關鍵技術研究[J].計算機技術與發(fā)展，2015（3）.

[5]鄧集波，洪帆.基于任務的訪問控制模型[J].軟件學報，2013，23（2）：13-14.

[6]初曉博，秦宇.一種基于可信計算的分布式使用控制系統(tǒng)[J].計算機學報，2010，24（3）：54-57.

[7]林果園，賀珊，黃皓，吳吉義，陳偉.基于行為的云計算訪問控制安全模型[J].通信學報，2012，16（4）：25-29.

[8]周文瓊，王樂球，鄭述招.云環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫擴展策略的設計[J].計算機技術與發(fā)展，2014（3）.

[9]吳麗，余文春.基于多服務器最優(yōu)配置的云計算利潤最大化技術研究[J].計算機應用研究，2015（5）.

[10]余駿，肖健，于策，孫濟洲.分布式文件系統(tǒng)本地數(shù)據(jù)訪問的優(yōu)化[J].計算機應用研究，2014（5）.

[11]洪亮，陳繼明.移動云計算中基于信息匹配的資源分配策略研究[J].軟件導刊，2015（3）.

[12]林碧英，王艷萍.基于Hadoop的電力地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理[J].計算機應用，2014（9）.

[13]劉月.云計算環(huán)境下分布存儲關鍵技術研究[J].江蘇科技信息，2015（4）.

[14]于紅巖，岑凱倫，楊騰霄.云計算平臺異常行為檢測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].計算機應用，2015（5）.

[15]邊根慶，高松，邵必林.面向分散式存儲的云存儲安全架構[J].西安交通大學學報，2011（6）.

[16]毛劍，李坤，徐先棟.云計算環(huán)境下隱私保護方案[J].清華大學學報：自然科學版，2011（8）.

（編輯：楊馥紅）