云计算环境下高校教学资源建设与应用研究

中国教育装备采购网2015-08-07 09:14围观1105次我要分享

  随着信息技术的发展,中国高校信息化建设已经取得了长足进展。数字教学资源建设是高校信息化建设的基础,然而,目前我国高校数字教学资源普遍存在共享效果不佳等缺点,还需完善。文章介绍了云计算的概念和基础架构,分析了高校教学资源建设的现状与云计算技术应用于高校教学资源建设的优势,提出并构建了基于云计算的高校教学资源平台架构模型,对我国高校的教学资源建设具有一定的借鉴意义。

  一、云计算

  云计算是一种基于互联网的超级计算模式,是分布式计算技术、网格计算技术、并行计算技术和虚拟化技术等综合发展的结果,具有分布式存储和虚拟化管理等优点,是一种现代创新的、可以使数字资源共享得到较好实现的服务技术[1]。它不仅代表的是一种技术的革新,更是代表一种新的理念和服务模式。在云计算环境中,云用户只要通过手机、个人电脑等终端设备连接网络,就可以不受时间和地点的限制直接从云服务中获取自己所需要的资源。云计算具有服务需求自助化、资源配置动态化以及应用扩展性强等优势。

  根据当前云计算的应用与研究,典型的云体系架构可以分为基础设施层、平台层和应用层,其基础架构如图1所示[2]。

  图1 云计算的基础架构

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  二、高校教学资源建设现状

  随着高校信息化建设的不断推进,很多高校在数字教学资源建设方面通过自建或购买的方式囤积了大量资源,但是其应用效果并不理想。目前,高校教学资源建设存在的问题主要体现在以下几个方面:

  1.教学资源建设缺乏整体规划和设计

  现有的高校数字教学资源建设缺乏统一的标准和规范。目前,高校的数字资源建设主要来自两大部分,一部分是通过购买厂商现有的资源应用平台及其资源,另一部分是自主开发建设的数字资源平台与资源。由于这些平台和资源建设没有统一的标准和规范,造成资源建设重复。

  2.教学资源与平台共享程度低,缺乏整合

  高校的各种教学资源平台及其资源没有进行有效的整合,各种教学资源平台及其资源之间缺乏有效的互联互通机制,无法实现资源有效共享,形成了一个个独立、封闭的数字资源平台,“资源孤岛”现象严重。

  3.教学资源建设成本高

  随着各个高校教学资源数量的急剧增多,各个学校需要花费大量的财力为自己开发的数字教学资源或购买的网络教学平台购买相应的硬件设备来维持其运行。

  4.教学资源分布不均

  重点大学与经济较发达地区的大学具有得天独厚的优势,往往能够获得丰富的软硬件教学资源,而大部分地方院校受资金来源等因素的限制,软件硬件资源往往较贫乏,造成教学资源分布差异较大[3]。

  三、云计算环境下高校教学资源建设与应用

  1.云计算应用于高校教学资源建设的优势

  与传统模式相比,采用云服务模式建设高校数字教学资源具有以下优势:

  (1)有利于实现高校数字教学资源的共享

  云计算技术的核心思想是将通过网络连接的各种数字教学资源构成一个资源库,并对其进行统一监控、管理和调度,其目标就是实现资源的有效共享。云计算环境下高校的各种教学资源平台及其资源可以利用云技术将其整合在一起,形成共享的云资源,有效缓解教学资源分布不均的问题。

  (2)有利于提高高校的教学质量

  云计算环境下,用户通过手机、IPad、笔记本电脑等移动终端设备就可以实现随时随地在线获得自己所需的资源。同时,教师也可根据需要建立自己的教学平台,一方面能更好地帮助学生进行主动学习;另一方面也有利于教师自己的教学和科研。通过云计算技术,构建了一种新的教学方式,方便了师生之间的交流,更加体现了学生学习的主体地位,有利于提高教学质量。

  (3)有利于节省高校设备购置及软件升级的费用

  云计算环境下高校的数字教学资源都存放在云端的服务器,资源通过云服务的方式呈现给用户,对用户使用的客户端没有较高的要求,用户的客户端只要能够连接网络就可以获得所需的服务。各个高校在设备购置和软件升级方面的投资成本将大大降低,且有利于避免资源平台的重复建设。

  (4)为高校数字教学资源提供安全的数据存储中心

  云端服务器拥有超强的计算能力和海量的资源存储能力。云计算技术通过把成千上万的计算机组合成一个超大计算机群,能够达到亿万次级别的超强运算能力,可以为用户提供各种超级复杂的运算服务。同时,在云计算中,数据通过冗余存储方式存储在云端服务器群中,数据存储具有分布式、大吞吐率和高传输的特点。云计算服务对数据进行多重保护,相比数据存储在各个客户端,安全性更高。

  2.基于云计算的高校教学资源架构模型

  云计算通过网络把大量的虚拟化资源组合成一个庞大的资源池,为用户提供统一的服务[4]。基于云计算的高校数字教学资源平台设计的目标就是采用虚拟化技术,将高校的教学资源及其各种软硬件基础设施封装成一个资源池,完成各个教学资源平台及其资源的整合和共享,实现高校软硬件资源的统一管理和调度,并通过客户端向用户提供云服务。基于云计算的高校教学资源平台架构模型分为4层,如图2所示。

  云计算客户端是指用来访问云计算服务的各种软、硬件设备,主要包括:个人计算机、智能手机、平板电脑等终端设备,用户通过这些终端设备就可以进入教学资源平台获取相关服务。

  云计算应用服务层主要是整合现有优质网络教学资源,主要包括精品课程网站、网络教学平台、教学资源库以及个性化学习云服务平台等,并为终端用户提供各种互联网软件的服务与应用程序接口。

  云计算平台服务层通常需要云基础设施并支撑上层云应用,它将解决方案或计算平台作为服务交付,一方面为教学资源平台的开发提供公共服务接口和软件运行环境;另一方面也为系统集成与系统应用提供综合的管理功能。

  云计算基础设施层是整个云计算体系架构的基础,主要包括服务器、网络存储设备等物理基础设施资源及其虚拟化资源两大部分,采用虚拟化技术实现对其进行统一管理和调度,为上层提供网络通讯、数据存储和计算等按需的云基础设施服务。

  四、结束语

  云计算是一种新兴的信息技术,将云计算技术应用于高校的数字教学资源建设,有利于整合教学资源,提高教学资源的共享率,解决教学资源分配不均的问题,降低了教学成本,促进教学质量的提高。随着云计算技术飞速地发展与成熟,它将在高校的教学、科研和管理服务中发挥越来越重要的作用。(作者:朱承学 伍海波)

  图2 基于云计算的高校教学资源平台架构模型


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来源:中国教育信息化责任编辑:黄磊

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