基于云計算的在線學習平臺研究

宋永生

摘要： 在資源有限的條件下，如何快速構(gòu)建在線學習平臺，是不少教師面臨的難題。隨著云計算技術的發(fā)展，現(xiàn)在可以采用虛擬機鏡像快速部署開源學習平臺Moodle。視頻是目前在線課程的主要呈現(xiàn)方式，而Moodle平臺實現(xiàn)視頻功能需要安裝插件，安裝繁瑣，效果欠佳。借助視頻云來管理視頻，Moodle平臺可以實現(xiàn)流暢穩(wěn)定的視頻直播及點播功能?；谠朴嬎愕膶W習平臺部署簡潔高效，成本較低，是不少中高職及中小學教師的不錯選擇。

Abstract： Under the condition of limited resources， how to quickly build online learning platform is a difficult problem for many teachers. With the development of cloud computing technology， we can use virtual machine mirroring to quickly deploy open source learning platform Moodle. Video is the main presentation of online courses， but to achieve video features， Moodle platform needs to install plug-ins， and the installation process is cumbersome， the use effect is not good. With video cloud to manage video， Moodle platform can achieve smooth and stable video live and on-demand functions. Cloud computing based learning platform deployment is simple， efficient and low cost， and it is a good choice for many teachers in secondary and higher vocational school and primary and secondary school.

關鍵詞： 學習平臺；云計算；Moodle；視頻

Key words： learning platform；cloud computing；Moodle；video

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）36-0172-03

0 引言

隨著4G移動通信技術的飛速發(fā)展及智能手機的普及，在線學習發(fā)展迅速，與線下學習相輔相成，有機結(jié)合。利用在線學習平臺，學生不必奔波于各大教育機構(gòu)，可以隨時隨地的開展學習，而且優(yōu)質(zhì)的教育資源可以得到充分的共享。國內(nèi)知名高校及大型的教育培訓機構(gòu)（如新東方、學大教育等）紛紛發(fā)力在線教育，而不少中高職學校、中小學及中小型培訓機構(gòu)，在教育信息化資源有限的條件下，如何快速有效的構(gòu)建自己的學習平臺，是這些學校教師面臨的難題。

近年來，云計算技術飛速發(fā)展，百花齊放，國外的知名云計算平臺有亞馬遜AWS云、微軟Azure云及谷歌云，國內(nèi)云計算平臺主要有阿里云、騰訊云、百度云及華為云。云計算將計算及存儲任務放在云服務器中進行，使在較低配置的終端也能實現(xiàn)大規(guī)模的計算和存儲，擺脫了終端設備的限制[1]。

本文利用云計算技術，嘗試解決一些資金及技術力量相對薄弱學校教師構(gòu)建在線學習平臺的難題。

1 學習平臺軟件的選擇

商業(yè)化的學習平臺軟件費用較高，動輒幾十萬上百萬，這對一些信息化資金有限的中高職院校、中小學及中小型培訓機構(gòu)來說是不能承受之重。由于學習平臺軟件的復雜性，自行開發(fā)學習平臺軟件，需要大量的人力物力，這對不少學校也是不小的挑戰(zhàn)。選用世界范圍內(nèi)免費開源學習平臺，是一個不錯的選擇。

目前業(yè)界比較有名的免費開源學習平臺有Moodle、Sakai、Claroline和Atutor[2]，其中Moodle用戶數(shù)最多，中文資料及社區(qū)較為齊全，遇到技術難題可以方便協(xié)助解決，所以本文的學習平臺軟件選用Moodle。Moodle采用PHP開發(fā)，界面簡單精巧，符合SCORM/AICC標準。Moodle把整個學習過程抽象為活動和資源，主要有課程管理、作業(yè)、聊天、投票、論壇、測驗、問卷調(diào)查、互動評價及資源等模塊。Moodle以社會建構(gòu)主義教學法為其設計的理論基礎，提倡師生或?qū)W生彼此間共同思考，合作解決問題。Moodle的在線教學模塊采用可自由組合的動態(tài)模塊化設計，教師構(gòu)建在線教學課程像搭積木一樣簡單有趣。

2 學習平臺的部署

部署移動學習平臺軟件，以往需要建設專門的服務器機房，購買防火墻、IPS、WAF及日志審計等網(wǎng)絡安全設備，及服務器、存儲等，每年光電費一項就是一筆不小的開銷。云計算使得服務器存儲等資源得到了優(yōu)化配置，使資源得到了充分的共享和利用，因此成本較低。利用云服務器，更加經(jīng)濟實惠，配置靈活，可以根據(jù)需要隨時增減服務器的CPU、內(nèi)存及帶寬等配置，以適用在線學習平臺因考試或寒暑假造成的在線學習人數(shù)的變化。此外，云計算平臺提供的安全防護及運維服務更加專業(yè)可靠，不需要購買防火墻等硬件設備。因騰訊在QQ及微信方面多年的技術積累，在即時通訊及視頻技術方面相對突出，通過對比，本文選擇騰訊云作為學習平臺的后臺技術支撐。從服務器的安全及穩(wěn)定性角度考慮，云服務器選用Centos操作系統(tǒng)。

在部署Moodle在線學習平臺時，需在Centos系統(tǒng)上安裝Apache、PHP、MySQL、phpMyAdmin及Moodle等軟件，對絕大多數(shù)教師來說都是個非常大的挑戰(zhàn)，稍不留神，就會前功盡棄，繁雜的安裝過程讓不少教師望而卻步。在選擇云服務器的配置時，我們同時可以選擇服務器上所需安裝的虛擬機鏡像，騰訊云提供了大量的鏡像可供選擇，本文選擇Moodle鏡像，可以簡便快速部署Moodle學習平臺。endprint

3 視頻直播

視頻直播近年來發(fā)展非常迅速，各種直播平臺如雨后春筍般崛起，將視頻直播引入教學是個不錯的選擇。視頻直播有利于優(yōu)質(zhì)教學資源的快速共享，適用于一對多的教學場景。Moodle平臺自身不具備視頻直播的能力，BigBlueButton是使用ActionScript 開發(fā)的免費開源在線視頻會議系統(tǒng)，Moodle可以通過集成 BigBlueButton在線視頻系統(tǒng)實施在線遠程視頻教學[3]，但集成過程非常復雜。

利用騰訊云的視頻直播服務，教師可以在手機上安裝騰訊的推流APP或者在電腦上安裝推流軟件OBS或Xsplit，也可以利用專業(yè)的攝像設備，將教學活動現(xiàn)場的音視頻壓縮編碼后通過RTMP協(xié)議推送到騰訊視頻云。騰訊視頻云支持多個直播源同時直播，并支持FLV、HLS及RTMP下發(fā)。將直播頻道對應的播放器代碼嵌入到Moodle課程網(wǎng)頁資源中去，學生就可以在Moodle平臺上觀看教師的直播教學。針對直播教學中存在的問題，學生可以借助Moodle平臺中的聊天模塊與教師在線實時交流與互動。

4 視頻點播

視頻因具有文字、圖像及聲音不可比擬的優(yōu)勢，成為當前在線學習平臺中課程的主要呈現(xiàn)方式。Moodle平臺中視頻資源的添加主要有三種形式：建立資源超級鏈接的方法、文檔嵌入的方法、應用第三方插件的方法[4]。直接超鏈自然會引起頻繁跳轉(zhuǎn)，學習體驗不好；Moodle平臺中播放視頻的插件主要有Podcast[4]和Inwicast[5]，視頻插件安裝過程復雜，且采用視頻插件實現(xiàn)點播功能，經(jīng)常出現(xiàn)視頻卡頓情況。

教師在騰訊云上直播教學，騰訊云可以自動將直播課程錄制并轉(zhuǎn)碼，存放到騰訊云視頻點播后臺，方便教師對直播課程錄制和管理；教師也可以將剪輯好的課程視頻錄像上傳到騰訊云視頻點播后臺，上傳之后，騰訊云會進行轉(zhuǎn)碼。首先在Moodle平臺的課程中添加課程的網(wǎng)頁資源，然后將騰訊云視頻點播中的視頻及Web播放器分享代碼嵌入到Moodle的課程網(wǎng)頁中去，學生就可以通過學習平臺點播教學視頻了。利用騰訊云點播服務比自己搭建Flash Media Server等流媒體服務器更加穩(wěn)定便利。視頻點播服務有利于學生課后進行復習和鞏固。本文基于云計算的Moodle學習平臺總體架構(gòu)如圖1所示。

5 學習平臺實現(xiàn)

在線學習平臺的軟件選用最新版的Moodle3.3.2，服務器選用騰訊云服務器，服務器的配置為2核CPU、4G內(nèi)存、帶寬上線為100Mbps、100G本地硬盤，帶寬按使用流量進行計費，操作系統(tǒng)選用CentOS 7.3 64位，Web發(fā)布器選用Apache 2.4.8，數(shù)據(jù)庫選用MySQL 5.6，語言選用PHP7.0，如圖2所示。虛擬服務器可以在很短的時間內(nèi)完成安裝及Moodle學習平臺的部署，而且價格比購買物理服務器要實惠的多，而且騰訊云會免費開通DDoS防護、WAF和云鏡主機防護等安全加固及云防護。

首先開通騰訊云的視頻直播及點播服務，在Moodle課程中添加網(wǎng)頁資源，在網(wǎng)頁中插入騰訊云視頻直播頻道對應的播放器代碼；在手機上安裝騰訊的視頻直播APP，然后將直播推流地址生成二維碼，手機掃描二維碼開始推流直播課程，如圖3所示。學生在Moodle學習平臺的課程網(wǎng)頁上即可觀看教師的直播教學，如圖4所示。視頻直播時，條件容許建議用有線網(wǎng)絡，相對WIFI比較穩(wěn)定，信號不容易受到干擾。學生在學習中遇到的困難，可以通過Moodle的聊天模塊向教師提問，從而實現(xiàn)師生互動。直播課程自動錄制，并轉(zhuǎn)為點播課程，如圖5所示。將騰訊云點播視頻及其播放器代碼嵌入Moodle平臺的課程網(wǎng)頁中，學生就可以在Moodle中觀看點播課程了。

6 結(jié)束語

本文利用云計算技術，幫助中高職及中小學教師在資金及技術水平有限的條件下，快速構(gòu)建在線學習平臺，學習平臺軟件選用開源免費的Moodle平臺，通過在騰訊云服務器上安裝Moodle平臺虛擬機鏡像，快速方便部署學習平臺。Moodle學習平臺實現(xiàn)視頻直播及點播功能需要安裝插件。插件安裝過程繁瑣，且插件實現(xiàn)的視頻直播及點播功能，穩(wěn)定性易用性均不夠好。利用騰訊視頻云，教師可以在學習平臺上輕松實現(xiàn)直播教學，也可以方便上傳剪輯好的課程錄像供學生點播觀看，直播課程結(jié)束后在騰訊云上可以輕松轉(zhuǎn)為點播課程，便于學生在線學習及課后復習。

將來可以利用騰訊云提供的大數(shù)據(jù)分析功能對Moodle學習平臺積累的數(shù)據(jù)進行分析，幫助教師發(fā)現(xiàn)學生的學習規(guī)律、分析學習特征及習慣等，針對性地改進學習平臺及學習資源，優(yōu)化教學過程，為學生個性化學習服務，提升教學效果。

參考文獻：

[1]葉汝軍，師海寧.基于云計算的個性化移動學習平臺設計研究[J].中國教育信息化，2014，3：67-69.

[2]袁松鶴.典型網(wǎng)上教學平臺的功能特性對比研究[J].中國遠程育，2012，7：12-19.

[3]朱軼，黃茹輝，施佳，等.基于開源平臺Moodle的網(wǎng)絡課程開發(fā)[J].蘇州市職業(yè)大學學報，2013，24（4）：17-21.

[4]孫曉云.基于Moodle的農(nóng)民遠程培訓平臺的設計及應用研究[D].山東師范大學碩士論文，2013.

[5]趙學孔.INWICAST視頻插件在MOODLE教學平臺中的應用[J].中國信息技術教育，2010，14：94-95.endprint