基于云計算的高職院校開放式數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)

譚志超

(湖南大眾傳媒職業(yè)技術(shù)學(xué)院 圖文信息中心，湖南 長沙 410100)

目前，信息技術(shù)與教育教學(xué)的融合不斷推向深入，數(shù)字化教學(xué)資源在教學(xué)中作用日益突出，催生了一批新興教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)手段的出現(xiàn)，自主、探究、交互、開放的教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方式得到廣泛實踐，教學(xué)效果有了明顯提高。高職院校與本科類院校相比存在建設(shè)資金不足、基礎(chǔ)設(shè)施落后、技術(shù)力量薄弱、學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)能力略低等問題，高職院校以就業(yè)為導(dǎo)向，以崗位能力培養(yǎng)為目標，注重實踐能力的提升，強調(diào)產(chǎn)教融合與校企合作，這些特性對資源內(nèi)容選取與生產(chǎn)、資源建設(shè)方式與表現(xiàn)形式、資源承載功能與作用等方面與其他本科型院校相比會有所不同?；谠朴嬎慵夹g(shù)，建設(shè)數(shù)字化教學(xué)資源，是信息技術(shù)發(fā)展的必然選擇，是改變高職院校數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)現(xiàn)狀的有效途徑。高職院校數(shù)字化資源的建設(shè)，對提高用戶體驗、降低建設(shè)成本、實現(xiàn)區(qū)域平衡、化解資源浪費、促進共享發(fā)展具有重要意義。

一、高職院校開放式數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)的背景與現(xiàn)狀

教育部在《關(guān)于實施國家示范性高等職業(yè)院校建設(shè)計劃加快高等職業(yè)教育改革與發(fā)展的意見》、《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要 (2010-2020年)》等文件中，對教學(xué)資源建設(shè)做了頂層設(shè)計和規(guī)劃。創(chuàng)建共享型專業(yè)教學(xué)資源庫、加強優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的開發(fā)與應(yīng)用、構(gòu)建開放教學(xué)資源環(huán)境、建立開放靈活的教育資源公共服務(wù)平臺、開發(fā)大量網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)課程等，成為各高職院校數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)的方向與重點，用以滿足師生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的需要，促進優(yōu)質(zhì)教育資源的普及和共享。我國經(jīng)過國家示范性高等職業(yè)院校和國家骨干高等職業(yè)院校的建設(shè)，已經(jīng)建成了許多優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源庫、核心課程資源庫。雖然我國高職院校已經(jīng)擁有數(shù)量龐大的數(shù)字化教學(xué)資源，但也存在著重復(fù)建設(shè)、共享程度差、利用率相對不高、發(fā)展不平衡等問題。一是每所學(xué)校都投入了一定規(guī)模資金用于數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)，由于專業(yè)相近或課程相同，教學(xué)資源本身重復(fù)程度較高。二是由于缺少統(tǒng)一的建設(shè)標準和區(qū)域性的合作，導(dǎo)致教學(xué)資源共享程度較差。三是各個學(xué)校重建設(shè)、輕管理，完成數(shù)字化教學(xué)資源就代表了建設(shè)周期的結(jié)束，資源管理、維護和更新的工作很少或者不及時。四是經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的學(xué)校由于人力、財力、物力充足，數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)要優(yōu)于經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)；學(xué)校間由于重視程度的不同，數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)效果同樣存在著差異。

伴隨著云計算技術(shù)的發(fā)展，關(guān)于云計算技術(shù)的研究也得到了突飛猛進的發(fā)展，特別是在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、資源調(diào)度和服務(wù)應(yīng)用等方面，企業(yè)云、資源云、教育云、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺即服務(wù)、軟件即服務(wù)等名詞出現(xiàn)在我們的視野中。云計算以極其強大的優(yōu)勢受到全世界各行各業(yè)的關(guān)注與青睞，國家“十二五”規(guī)劃把云計算作為新一代IT產(chǎn)業(yè)研發(fā)與應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一，教育云引起了社會的廣泛關(guān)注。[1]為了探求一種合理的區(qū)域性高校數(shù)字教學(xué)資源共建、共享的服務(wù)體系，我國已經(jīng)開始了基于云計算環(huán)境的教學(xué)資源建設(shè)和實踐的相關(guān)工作，以“世界大學(xué)城”網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間為代表的教育云服務(wù)在高校中得到了廣泛應(yīng)用。

二、云計算理論概述

（一）云計算的概念

云計算是并行運算、分布式運算和網(wǎng)格計算的發(fā)展，是虛擬化、效用計算、將基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)、將平臺作為服務(wù)和將軟件作為服務(wù)等概念混合演進并躍升的結(jié)果。云計算借助虛擬化技術(shù)構(gòu)建起一個龐大的“資源池”，把網(wǎng)絡(luò)上大量的計算能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬、輸入輸出設(shè)備、存儲空間等可用資源進行整合集中，通過軟件實現(xiàn)“資源池”的自動化管理，云計算中“計算”指的是“計算資源池”，“云”指的提供資源服務(wù)的各種網(wǎng)絡(luò)；云計算服務(wù)提供商負責虛擬化設(shè)備的管理與運維，以及資源動態(tài)部署、實時調(diào)度、自主回收等，用戶基于互聯(lián)網(wǎng)隨時隨地、按需分配、動態(tài)擴展、付費獲取計算能力、存儲空間和軟件服務(wù)等。

（二）云計算的特點

云計算為用戶提供資源、服務(wù)和平臺，在任何時間、任何地點和任何方式的情況下都能為用戶按需提供安全、便捷、高效的服務(wù)，具有超大規(guī)模、安全可靠、按需服務(wù)、通用性強等特點?！霸啤庇沙汕先f甚至幾十萬臺服務(wù)器組成，超大規(guī)模的組成賦予了用戶前所未有的計算能力。云計算同時為海量用戶提供計算、服務(wù)、軟件等服務(wù)，保障數(shù)據(jù)安全是獲得用戶信任的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)分存式存儲技術(shù)作為云計算的核心技術(shù)之一，采取計算節(jié)點同構(gòu)可互換、冗余式存儲、多副本容錯等措施，保障了用戶數(shù)據(jù)的高安全性和高可靠性，用戶不用擔心數(shù)據(jù)丟失、病毒人侵?！霸啤边€是一個龐大的資源池，云終端的設(shè)備要求低，不需要用戶自己去承擔大規(guī)模軟硬件建設(shè)費用，用戶按需購買和計費，且費用低廉。云計算不針對特定的應(yīng)用，用戶可以基于“云”構(gòu)造出各種應(yīng)用，滿足高可擴展性和高數(shù)據(jù)共享的需要，當用戶和應(yīng)用規(guī)模增長時，“云”可以動態(tài)伸縮，以滿足實際的需要。 云計算作為一種新興技術(shù)，它具有強大的計算性能和海量的存儲等特點，可以在任意時間和地點為用戶按需提供服務(wù)，大大降低資源建設(shè)和運維成本，有助于整合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，實現(xiàn)教學(xué)資源的共建共享。

三、基于云計算的數(shù)字化教學(xué)資源平臺總體設(shè)計

基于云計算的數(shù)字化教學(xué)資源平臺的體系結(jié)構(gòu)可以設(shè)計為“四層兩翼”結(jié)構(gòu)?！八膶印睆南轮辽戏譃榛A(chǔ)設(shè)施層、應(yīng)用接口層、用戶管理層、資源展示層?！皟梢怼必灤┯诟鲗哟蔚乃协h(huán)節(jié)，分布于體系結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，分別是標準與規(guī)范、安全與制度。

基礎(chǔ)設(shè)施層：由服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、存儲、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備設(shè)施構(gòu)成，對應(yīng)于云計算的Iaas，對用戶來說是透明的。應(yīng)用接口層：位于基礎(chǔ)設(shè)施層之上，包括用戶身份驗證、授權(quán)管理、應(yīng)用軟件接口、公共API接口、Web Servies等，為整合、集中、開放、共享提供支撐。用戶管理層：該層介于應(yīng)用接口層與資源展示層之間，主要功能是對資源云的管理，包含空間提供與管理、資源管理平臺、資源目錄庫、資源信息庫、用戶信息庫等內(nèi)容。資源展示層：位于體系結(jié)構(gòu)的頂層，面向使用者并為他們提供個性化的資源服務(wù)，使用者可以基于Internet，使用PC、智能手機、平板電腦等智能終端，通過瀏覽器檢索和使用各種資源，該層包括資源信息門戶、Browser、App、PC、智能手機、PAD等。

從國內(nèi)外信息技術(shù)發(fā)展趨勢與數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)的先進經(jīng)驗來看，基于云計算的數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)工作，可以圍繞建設(shè)主體與建設(shè)載體兩條線來展開，構(gòu)建一個校企共同參與、資源共建共享的教學(xué)資源混合云，以滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)和社會技能工人終身學(xué)習(xí)的需要。數(shù)字教學(xué)資源混合云的建設(shè)主體包括“教育行政管理部門、高職院校和教師”。建設(shè)載體指“專業(yè)群、專業(yè)、課程和資源”。[2]數(shù)字化教學(xué)資源混合云應(yīng)該由三個部分構(gòu)成。一是公共資源，它提供的教學(xué)資源是公益性質(zhì)的，不收取任何服務(wù)費用。二是商業(yè)資源，它是由第三方提供的一種有償資源服務(wù)。三是學(xué)校自主獨立建設(shè)的教學(xué)資源。這三種資源有著不同的內(nèi)容和特點，從資源完整性的角度來看，高職院校建設(shè)的教學(xué)資源混合云，應(yīng)該是基于這三種資源的混合體，這種混合體，在云計算技術(shù)下，也稱之為混合云架構(gòu)?；旌显迫诤狭怂接性坪凸性啤Ｋ接性剖撬械臄?shù)據(jù)及整個平臺服務(wù)器都是個人或單位所有，公有云是個人或單位數(shù)據(jù)都是在第三方平臺數(shù)據(jù)庫及文件服務(wù)器上。

混合云是近年來云計算的主要模式和發(fā)展方向。它將公有和私有，有償和無償資源，進行混合和匹配，可以獲得最佳的效果，達到既省錢又安全的目的。在教學(xué)資源混合云中，用戶可以根據(jù)自身的興趣偏好、知識結(jié)構(gòu)、學(xué)業(yè)背景、個人需求等因素來選取適合的資源。

四、高職院校教學(xué)資源混合云的建設(shè)與管理

（一）建設(shè)模式

行政主導(dǎo)式。通過教育行政管理部門規(guī)劃建設(shè)區(qū)域性的教學(xué)資源混合云，按照教學(xué)資源建設(shè)主體這一主線進行組織，建設(shè)成的教學(xué)資源混合云供區(qū)域內(nèi)所有院校使用；在行政主導(dǎo)的同時，允許企業(yè)參與，為教學(xué)資源混合云提供基礎(chǔ)設(shè)施和軟件服務(wù)。優(yōu)點是資源共建共享性強、資金技術(shù)有保障，缺點是適用性不突出。

院校自主式。各院校要建立校級資源建設(shè)標準，按建設(shè)載體這條主線建設(shè)校本教學(xué)資源混合云，由各專業(yè)群進行統(tǒng)一規(guī)劃，按專業(yè)和課程進行分類建設(shè)。已按傳統(tǒng)方法建設(shè)的教學(xué)資源通過相應(yīng)的加工和改造向云端進行遷移。這種模式由于是“私人定制”，對本校的適應(yīng)性較強，特色鮮明，但通用與共享性有所欠缺。

企業(yè)購買式。隨著企業(yè)參與度越來越高，以及專業(yè)程度的不斷提升，這種模式將會越來越受到關(guān)注。企業(yè)在資源加工技術(shù)、平臺運維技術(shù)上有保障，特別是數(shù)字資源和出版企業(yè)的加入，帶來海量的正版電子資源，在資源獲取上具有先天優(yōu)勢。學(xué)?？梢酝ㄟ^買斷或租賃的方式來建設(shè)教學(xué)資源混合云。優(yōu)點是可以獲得免費資源、建設(shè)速度快、服務(wù)有保障，缺點是對學(xué)校的適用性不強，許多資源和功能需要進行二次開發(fā)。

集團共建式。各地按照屬性相同的原則組建職業(yè)教育集團，吸納了高職院校、中職學(xué)校、企事業(yè)單位的廣泛參與，成員單位共同參與教學(xué)資源混合云建設(shè)，風險共擔、成果共享。由于企事業(yè)單位和中職學(xué)校的加入，使得資源內(nèi)容更貼近實際工作場景和更有利于中高職銜接，還有一個優(yōu)點，就是集中了行業(yè)內(nèi)的專業(yè)特色。缺點是成本管理困難，成員間的積極性得不到保證，建設(shè)進度和成效難以確保。

資源聯(lián)盟式。以云平臺作為教學(xué)資源服務(wù)的基礎(chǔ)環(huán)境，各高職院校組成資源聯(lián)盟進行資源建設(shè)。各學(xué)校將最優(yōu)的課程拿出來作為其他高校同類課程建設(shè)的基礎(chǔ)，實現(xiàn)各院校間優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共建、共享、共用。這種模式需要建立一種評價機制，評選出最優(yōu)資源，供其他院校使用。優(yōu)質(zhì)課程支持了優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的“繼承與共享”，能夠提高優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的建設(shè)與應(yīng)用成效。

（二）建設(shè)原則

科學(xué)性原則。就是要在確保資源構(gòu)建的科學(xué)性和知識本身的準確性的前提下，發(fā)揮好教學(xué)資源的教育作用。資源構(gòu)建的科學(xué)性，首先要求資源內(nèi)容和崗位能力匹配，在解構(gòu)典型工作任務(wù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)筑知識與能力相匹配的基本模型和動態(tài)模型(課程體系)。[3]其次是形成資源之前，對知識點進行科學(xué)的解構(gòu)，選擇合理資源粒度，以適應(yīng)多終端、高并發(fā)及多種教學(xué)模式應(yīng)用的需要。

標準化原則。是實現(xiàn)多個教學(xué)資源混合云聯(lián)通與互用的前提，是資源整合共建共享的根本保證?？梢圆捎煤蛥⒖嫉南嚓P(guān)標準，有可共享對象參照模型、學(xué)習(xí)者模型規(guī)范、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容屬性標準。遵循元數(shù)據(jù)規(guī)范，將資源元數(shù)據(jù)信息存儲到數(shù)據(jù)庫中，資源云間的數(shù)據(jù)交換通過采用標準化的XML來實現(xiàn)。[4]

持續(xù)性原則。是指教學(xué)資源需要持續(xù)更新、持續(xù)改進，教學(xué)資源要能主動適應(yīng)勞動力市場對崗位技能的需要，通過建立合理的資源評價機制，持續(xù)動態(tài)地對資源進行調(diào)整、補充與改進，更好地為培養(yǎng)合格的技能人才服務(wù)。

開放性原則。要求資源建設(shè)者具有寬廣的胸懷為其他院校提供資源服務(wù)，通過開放接口打破資源云的邊界，實現(xiàn)資源共建、共享與合理流動，以及資源云間的協(xié)同服務(wù)。

（三）建設(shè)特征

基于云計算的數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)，應(yīng)該具備資源大小輕量、資源部署便捷、資源渠道多元、資源獲取泛在、資源瀏覽快速等特征。為了滿足碎片化學(xué)習(xí)、MOOC教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂等需要，在對知識進行解構(gòu)打散的基礎(chǔ)上，對教學(xué)資源進行輕量化開發(fā)，資源顆粒大小既符合教學(xué)規(guī)律,又便于在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。承載資源云的設(shè)備、平臺、軟件、存儲等對建設(shè)者是透明的，只需付費就可以按需獲得部署環(huán)境，建設(shè)者可以專注于資源內(nèi)容建設(shè)。資源可以來自于各種云盤、各類網(wǎng)站、自媒體平臺等，可以由企業(yè)、行業(yè)、院校等提供，可以由教師、學(xué)生、技能工人等人員參與開發(fā)，還可以來源于資源云間的數(shù)據(jù)推送與RSS聚合。用戶可以隨時隨地使用多種終端獲取所需資源，為泛在學(xué)習(xí)提供支撐。用戶能快速完成資源檢索和瀏覽，滿足大流量、高并發(fā)的應(yīng)用場景，用戶體驗良好。

（四）資源管理

對資源云中的海量資源進行高效管理，對提高用戶體驗和推廣效應(yīng)具有顯著作用。管理主要包括資源快速檢索、資源合理調(diào)度、資源授權(quán)訪問等維度。通過建立資源信息庫和資源目錄庫來管理資源，為資源快速檢索提供支撐。資源信息庫記錄內(nèi)容、關(guān)鍵字、作用、時間等建設(shè)標準中規(guī)定的一些信息，資源目錄庫記錄資源位置信息、訪問授權(quán)信息等，由于云中資源是分布式存儲的，將資源名稱與訪問方式對應(yīng)起來便于快速定位和使用。在大流量、高并發(fā)的情況下，科學(xué)的資源調(diào)度機制是用戶體驗不下降的保障。通過預(yù)置計劃策略，讓計劃內(nèi)的訪問具有高優(yōu)先級；采用負載均衡策略，實現(xiàn)云間資源“浮動”，充分利用空閑資源；高峰時段可以采取對計算能力、帶寬的彈性擴展策略來提高用戶體驗。建設(shè)者可以根據(jù)需要對資源的訪問權(quán)限進行設(shè)定，用戶按照相應(yīng)授權(quán)進行分級訪問，提高資源訪問安全性。資源云平臺記錄資源建設(shè)進度、資源使用情況、學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)軌跡等數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析，為資源評價、動態(tài)調(diào)整、持續(xù)改進及領(lǐng)導(dǎo)決策提供數(shù)據(jù)支持。

[1]張懷南,楊成.基于云計算的區(qū)域性高校數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2012(6):45-50.

[2]張家貴,羅龍濤.基于云計算理念構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)資源平臺[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2011(3):100-102.

[3]劉紅兵,李移倫.探索如何基于企業(yè)素材建設(shè)數(shù)字化教學(xué)資源庫[J].電子世界,2012(14):3-4.

[4]羅毅潔,王志明.面向區(qū)域的職教數(shù)字化教學(xué)資源協(xié)同共建策略與運維機制[J].職業(yè)技術(shù)教育,2013(20):38-41.