基于云計(jì)算的教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

阜新高等專科學(xué)校 李 菲

基于云計(jì)算的教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

阜新高等?？茖W(xué)校 李 菲

學(xué)生可以通過云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)與測(cè)驗(yàn)，拓寬知識(shí)層面，節(jié)約時(shí)間，利用教學(xué)平臺(tái)適時(shí)性的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地都可以進(jìn)行學(xué)習(xí)的目的。教師可以通過教學(xué)平臺(tái)來進(jìn)行任務(wù)的布置，減輕了工作壓力與負(fù)擔(dān)。家長通過平臺(tái)中的互動(dòng)模塊可以及時(shí)的了解學(xué)校的活動(dòng)與通知，直接掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)。本文簡單的探討了教學(xué)系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)建以及運(yùn)用。

云計(jì)算；教學(xué)平臺(tái)；設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

引言

云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)可以對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)資源共享，學(xué)生可以通過教學(xué)平臺(tái)下載學(xué)習(xí)資料，并且對(duì)自身的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行測(cè)試，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的一體化模式。本文主要分析了云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，闡述了云計(jì)算在實(shí)際教學(xué)中的實(shí)現(xiàn)。

1 云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)原理

云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)主要由云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行構(gòu)建，通過搭建統(tǒng)一的教學(xué)資源管理系統(tǒng)，對(duì)管理平臺(tái)進(jìn)行整合，建立起遠(yuǎn)程教學(xué)的評(píng)估系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自助學(xué)習(xí)目的。云計(jì)算的核心理論是服務(wù)，在用戶可以連接互聯(lián)網(wǎng)的狀態(tài)下隨時(shí)隨地可以使用“云服務(wù)”，在平臺(tái)設(shè)計(jì)的過程中，要確保強(qiáng)大的教學(xué)功能、全面管理功能以及內(nèi)容豐富的教學(xué)資源功能，主要設(shè)計(jì)包括學(xué)習(xí)模塊、教學(xué)模塊、資源模塊和管理模塊。實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)、互動(dòng)式教學(xué)。為學(xué)生、老師、管理人員提供便利服務(wù)。

1.2 結(jié)構(gòu)框架

1.2.1 展現(xiàn)層

展現(xiàn)層將會(huì)對(duì)教學(xué)平臺(tái)的整體布局進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃，分為學(xué)生子門戶、教師子門戶、家長學(xué)校互動(dòng)子門戶以及管理子門戶。學(xué)生可以通過展現(xiàn)層來對(duì)課題進(jìn)行選擇，表現(xiàn)出學(xué)習(xí)的適時(shí)性。學(xué)生可以通過展現(xiàn)層平臺(tái)進(jìn)行在線提問、在線考試。為學(xué)生提供適時(shí)課堂的功能。教師可以通過教師子門戶進(jìn)行課程安排、在線授課、解難答疑等，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供一定的便捷。家長與老師之間可以通過互動(dòng)子門戶進(jìn)行溝通與交流，家長可以及時(shí)地了解學(xué)校的活動(dòng)通知以及學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)。管理子門戶通過及時(shí)的軟件更新以及系統(tǒng)維修、數(shù)據(jù)處理等為后臺(tái)管理人員的維護(hù)工作提供平臺(tái)。

1.2.2 核心應(yīng)用層

核心應(yīng)用層在云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建中起到關(guān)鍵性作用，是整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)的核心所在。充分體現(xiàn)出教學(xué)方面的規(guī)劃、管理、實(shí)施、考評(píng)等流程，是教育管理的完整體現(xiàn)。在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上增添網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室、教學(xué)資源庫、搜索引擎等功能，更加完善了核心應(yīng)用層的系統(tǒng)設(shè)置。通過應(yīng)用層平臺(tái)，用戶可以不斷的完善資料庫、軟件庫等功能。

1.2.3 云平臺(tái)運(yùn)營管理層

云平臺(tái)運(yùn)營管理層大多由第三方軟件供應(yīng)商來開發(fā)，通過運(yùn)營管理平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一管理、系統(tǒng)監(jiān)控、備份管理等功能。用戶可以對(duì)運(yùn)營管理層進(jìn)行自主開發(fā)，根據(jù)自身的需求，完善運(yùn)營管理層平臺(tái)。

1.2.4 基礎(chǔ)構(gòu)架層

云平臺(tái)基礎(chǔ)構(gòu)架包括運(yùn)營管理能力、基礎(chǔ)框架能力、部署運(yùn)行能力及開發(fā)測(cè)驗(yàn)的能力。云平臺(tái)基礎(chǔ)構(gòu)架層是當(dāng)今前沿的技術(shù)領(lǐng)域，包括量表查詢子系統(tǒng)、編程接口子系統(tǒng)、任務(wù)調(diào)度子系統(tǒng)等，其中所涉及到的關(guān)鍵技術(shù)是分布式并行計(jì)算技術(shù)，把一個(gè)任務(wù)進(jìn)行分解，達(dá)到快速求解的目的。并行計(jì)算要考慮到任務(wù)本身的分解，同時(shí)要考慮使用的并行模型以及網(wǎng)絡(luò)連接等因素。

1.2.5 IT資源層

IT資源層包括虛擬化資源層和物理資源層，其中虛擬化資源層是對(duì)物理資源層的虛化，從而形成計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源池。實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的分模塊管理，有利于資源的調(diào)動(dòng)與分配。通過虛擬化技術(shù)可以把復(fù)雜的程序隱藏起來，對(duì)于用戶來講，不需要了解服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)等的具體位置。通過虛擬化層可以把資源進(jìn)行抽象化，便于使用。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以進(jìn)行自行診斷并且修復(fù)。

2 云計(jì)算在教學(xué)中的實(shí)現(xiàn)

2.1 數(shù)據(jù)管理

在云計(jì)算的教學(xué)平臺(tái)中，所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)是非常龐大的，在分析與運(yùn)用的過程中為了提高效率，必須使數(shù)據(jù)管理技術(shù)高效運(yùn)行，對(duì)包含數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)快速查找資料的功能，通過數(shù)據(jù)訪問層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行增、刪、改等處理，數(shù)據(jù)處理層是數(shù)據(jù)交換的主要橋梁，把各種業(yè)務(wù)統(tǒng)一規(guī)劃到一個(gè)BLL中。

2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是為了使數(shù)據(jù)的重復(fù)存儲(chǔ)，并且降低系統(tǒng)的整體規(guī)模。針對(duì)數(shù)據(jù)資源的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)質(zhì)量等客觀條件，來研究資源數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)的相關(guān)構(gòu)架體系，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式儲(chǔ)存，降低各類系統(tǒng)操作的能源消耗。

2.3 數(shù)據(jù)安全性

對(duì)于云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與運(yùn)用，其安全性是需要重點(diǎn)關(guān)注的元素之一。用戶通過本地?cái)?shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)的連通，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，在安全性能方面，技術(shù)并不占據(jù)主要因素，而是要克服一些觀念、誠信等因素。針對(duì)安全性能，要與安全廠商數(shù)據(jù)中心進(jìn)行相互結(jié)合，共同對(duì)訪問的數(shù)據(jù)進(jìn)行防護(hù)，保護(hù)云端系統(tǒng)的安全性。

2.4 系統(tǒng)可靠性

使用云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)的用戶越來越多，系統(tǒng)的可靠性不容忽視，在系統(tǒng)的運(yùn)用過程中，要通過系統(tǒng)的虛擬化等技術(shù)，把存儲(chǔ)的信息變得更加強(qiáng)大，把云計(jì)算的計(jì)算功能傳遞給用戶。使用戶對(duì)整個(gè)教學(xué)系統(tǒng)可以放心使用。

2.5 網(wǎng)絡(luò)流媒體的運(yùn)用

網(wǎng)絡(luò)流媒體是云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)中最為實(shí)用的教學(xué)與學(xué)習(xí)軟件，學(xué)生可以對(duì)視頻及音頻適時(shí)下載與學(xué)習(xí)，為用戶減少時(shí)間，一邊下載一邊觀看，對(duì)于無用的文件及時(shí)刪除，流媒體可以通過格式輸出的方式把多媒體文件轉(zhuǎn)換成用戶所需的播放格式與數(shù)據(jù)包，只要保證有網(wǎng)絡(luò)的情況下，學(xué)生就可以通過流媒體進(jìn)行學(xué)習(xí)，老師也可以運(yùn)用流媒體教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行任務(wù)的布置與考核，減輕了繁重的教學(xué)環(huán)節(jié)。

3 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)越性

3.1 成本優(yōu)勢(shì)

云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)在校園中的運(yùn)用，校園的一些網(wǎng)絡(luò)教育設(shè)施都可以通過IaaS技術(shù)進(jìn)行云端托管，運(yùn)用云計(jì)算中的虛擬化管理可以對(duì)機(jī)房進(jìn)行集中化管理，降低了系統(tǒng)硬件與軟件的投資，通過云計(jì)算系統(tǒng)的運(yùn)用可以減輕系統(tǒng)維護(hù)的費(fèi)用。

3.2 移動(dòng)優(yōu)勢(shì)

云計(jì)算教學(xué)系統(tǒng)的使用，可以向有需求的所有用戶進(jìn)行服務(wù)，可以通過移動(dòng)終端來通過應(yīng)用程序進(jìn)行知識(shí)的下載與學(xué)習(xí)，不會(huì)受到時(shí)間和地點(diǎn)的限制，只要有網(wǎng)絡(luò)，有移動(dòng)終端，就可以實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)的目的。

3.3 效率優(yōu)勢(shì)

云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了各種差異的物理資源統(tǒng)一管理。管理員可以通過一個(gè)界面來監(jiān)測(cè)每一個(gè)用戶的性能使用狀態(tài)，對(duì)于軟件的升級(jí)與維護(hù)可以實(shí)現(xiàn)瞬間完成，不用針對(duì)每個(gè)客戶端進(jìn)行維護(hù)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高效率性。

3.4 資源優(yōu)勢(shì)

通過云計(jì)算教育平臺(tái)的運(yùn)用，可以充分的實(shí)現(xiàn)資源共享。普通院?？梢怨蚕砗献髟盒５膬?yōu)質(zhì)數(shù)字化教學(xué)資源，使更多的老師與學(xué)生能夠通過虛擬化的教學(xué)資源，從而提高教學(xué)資源的利用率。

總結(jié)：通過云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)的運(yùn)用，可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)情況由目前的被動(dòng)式變成主動(dòng)式學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)模式與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合。本文通過對(duì)云計(jì)算的教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)架進(jìn)行設(shè)計(jì)，闡述了在教學(xué)中的實(shí)現(xiàn)。在研究中一些關(guān)鍵性的技術(shù)還有待于進(jìn)一步優(yōu)化，云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)達(dá)到了人們共同學(xué)習(xí)與交流的目的，實(shí)現(xiàn)文化資源的有效融合。

[1]李宇才.基于云計(jì)算的高校網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子制作,2016(20).

[2]王海峰.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].南昌師范學(xué)院學(xué)報(bào),2016(03).

[3]錢前.云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].信息與電腦,2015(01).

李菲（1976—），女，遼寧阜新人，副教授，研究方向：計(jì)算機(jī)及應(yīng)用。