摘 要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，中國(guó)高校信息化建設(shè)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)是高校信息化建設(shè)的基礎(chǔ)，然而，目前我國(guó)高校數(shù)字教學(xué)資源普遍存在共享效果不佳等缺點(diǎn)，還需完善。文章介紹了云計(jì)算的概念和基礎(chǔ)架構(gòu)，分析了高校教學(xué)資源建設(shè)的現(xiàn)狀與云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于高校教學(xué)資源建設(shè)的優(yōu)勢(shì)，提出并構(gòu)建了基于云計(jì)算的高校教學(xué)資源平臺(tái)架構(gòu)模型，對(duì)我國(guó)高校的教學(xué)資源建設(shè)具有一定的借鑒意義。
一、云計(jì)算
云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的超級(jí)計(jì)算模式，是分布式計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)、并行計(jì)算技術(shù)和虛擬化技術(shù)等綜合發(fā)展的結(jié)果，具有分布式存儲(chǔ)和虛擬化管理等優(yōu)點(diǎn)，是一種現(xiàn)代創(chuàng)新的、可以使數(shù)字資源共享得到較好實(shí)現(xiàn)的服務(wù)技術(shù)[1]。它不僅代表的是一種技術(shù)的革新，更是代表一種新的理念和服務(wù)模式。在云計(jì)算環(huán)境中，云用戶只要通過手機(jī)、個(gè)人電腦等終端設(shè)備連接網(wǎng)絡(luò)，就可以不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制直接從云服務(wù)中獲取自己所需要的資源。云計(jì)算具有服務(wù)需求自助化、資源配置動(dòng)態(tài)化以及應(yīng)用擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。
根據(jù)當(dāng)前云計(jì)算的應(yīng)用與研究，典型的云體系架構(gòu)可以分為基礎(chǔ)設(shè)施層、平臺(tái)層和應(yīng)用層，其基礎(chǔ)架構(gòu)如圖1所示[2]。
圖1 云計(jì)算的基礎(chǔ)架構(gòu)
二、高校教學(xué)資源建設(shè)現(xiàn)狀
隨著高校信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)，很多高校在數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)方面通過自建或購(gòu)買的方式囤積了大量資源，但是其應(yīng)用效果并不理想。目前，高校教學(xué)資源建設(shè)存在的問題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1.教學(xué)資源建設(shè)缺乏整體規(guī)劃和設(shè)計(jì)
現(xiàn)有的高校數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。目前，高校的數(shù)字資源建設(shè)主要來自兩大部分，一部分是通過購(gòu)買廠商現(xiàn)有的資源應(yīng)用平臺(tái)及其資源，另一部分是自主開發(fā)建設(shè)的數(shù)字資源平臺(tái)與資源。由于這些平臺(tái)和資源建設(shè)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，造成資源建設(shè)重復(fù)。
2.教學(xué)資源與平臺(tái)共享程度低，缺乏整合
高校的各種教學(xué)資源平臺(tái)及其資源沒有進(jìn)行有效的整合，各種教學(xué)資源平臺(tái)及其資源之間缺乏有效的互聯(lián)互通機(jī)制，無法實(shí)現(xiàn)資源有效共享，形成了一個(gè)個(gè)獨(dú)立、封閉的數(shù)字資源平臺(tái)，“資源孤島”現(xiàn)象嚴(yán)重。
3.教學(xué)資源建設(shè)成本高
隨著各個(gè)高校教學(xué)資源數(shù)量的急劇增多，各個(gè)學(xué)校需要花費(fèi)大量的財(cái)力為自己開發(fā)的數(shù)字教學(xué)資源或購(gòu)買的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)購(gòu)買相應(yīng)的硬件設(shè)備來維持其運(yùn)行。
4.教學(xué)資源分布不均
重點(diǎn)大學(xué)與經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)的大學(xué)具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，往往能夠獲得豐富的軟硬件教學(xué)資源，而大部分地方院校受資金來源等因素的限制，軟件硬件資源往往較貧乏，造成教學(xué)資源分布差異較大[3]。
三、云計(jì)算環(huán)境下高校教學(xué)資源建設(shè)與應(yīng)用
1.云計(jì)算應(yīng)用于高校教學(xué)資源建設(shè)的優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)模式相比，采用云服務(wù)模式建設(shè)高校數(shù)字教學(xué)資源具有以下優(yōu)勢(shì)：
(1)有利于實(shí)現(xiàn)高校數(shù)字教學(xué)資源的共享
云計(jì)算技術(shù)的核心思想是將通過網(wǎng)絡(luò)連接的各種數(shù)字教學(xué)資源構(gòu)成一個(gè)資源庫(kù)，并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控、管理和調(diào)度，其目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)資源的有效共享。云計(jì)算環(huán)境下高校的各種教學(xué)資源平臺(tái)及其資源可以利用云技術(shù)將其整合在一起，形成共享的云資源，有效緩解教學(xué)資源分布不均的問題。
(2)有利于提高高校的教學(xué)質(zhì)量
云計(jì)算環(huán)境下，用戶通過手機(jī)、IPad、筆記本電腦等移動(dòng)終端設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地在線獲得自己所需的資源。同時(shí)，教師也可根據(jù)需要建立自己的教學(xué)平臺(tái)，一方面能更好地幫助學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)；另一方面也有利于教師自己的教學(xué)和科研。通過云計(jì)算技術(shù)，構(gòu)建了一種新的教學(xué)方式，方便了師生之間的交流，更加體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，有利于提高教學(xué)質(zhì)量。
(3)有利于節(jié)省高校設(shè)備購(gòu)置及軟件升級(jí)的費(fèi)用
云計(jì)算環(huán)境下高校的數(shù)字教學(xué)資源都存放在云端的服務(wù)器，資源通過云服務(wù)的方式呈現(xiàn)給用戶，對(duì)用戶使用的客戶端沒有較高的要求，用戶的客戶端只要能夠連接網(wǎng)絡(luò)就可以獲得所需的服務(wù)。各個(gè)高校在設(shè)備購(gòu)置和軟件升級(jí)方面的投資成本將大大降低，且有利于避免資源平臺(tái)的重復(fù)建設(shè)。
(4)為高校數(shù)字教學(xué)資源提供安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心
云端服務(wù)器擁有超強(qiáng)的計(jì)算能力和海量的資源存儲(chǔ)能力。云計(jì)算技術(shù)通過把成千上萬的計(jì)算機(jī)組合成一個(gè)超大計(jì)算機(jī)群，能夠達(dá)到億萬次級(jí)別的超強(qiáng)運(yùn)算能力，可以為用戶提供各種超級(jí)復(fù)雜的運(yùn)算服務(wù)。同時(shí)，在云計(jì)算中，數(shù)據(jù)通過冗余存儲(chǔ)方式存儲(chǔ)在云端服務(wù)器群中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)具有分布式、大吞吐率和高傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。云計(jì)算服務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多重保護(hù)，相比數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在各個(gè)客戶端，安全性更高。
2.基于云計(jì)算的高校教學(xué)資源架構(gòu)模型
云計(jì)算通過網(wǎng)絡(luò)把大量的虛擬化資源組合成一個(gè)龐大的資源池，為用戶提供統(tǒng)一的服務(wù)[4]。基于云計(jì)算的高校數(shù)字教學(xué)資源平臺(tái)設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是采用虛擬化技術(shù)，將高校的教學(xué)資源及其各種軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施封裝成一個(gè)資源池，完成各個(gè)教學(xué)資源平臺(tái)及其資源的整合和共享，實(shí)現(xiàn)高校軟硬件資源的統(tǒng)一管理和調(diào)度，并通過客戶端向用戶提供云服務(wù)。基于云計(jì)算的高校教學(xué)資源平臺(tái)架構(gòu)模型分為4層，如圖2所示。
云計(jì)算客戶端是指用來訪問云計(jì)算服務(wù)的各種軟、硬件設(shè)備，主要包括：個(gè)人計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、平板電腦等終端設(shè)備，用戶通過這些終端設(shè)備就可以進(jìn)入教學(xué)資源平臺(tái)獲取相關(guān)服務(wù)。
云計(jì)算應(yīng)用服務(wù)層主要是整合現(xiàn)有優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，主要包括精品課程網(wǎng)站、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、教學(xué)資源庫(kù)以及個(gè)性化學(xué)習(xí)云服務(wù)平臺(tái)等，并為終端用戶提供各種互聯(lián)網(wǎng)軟件的服務(wù)與應(yīng)用程序接口。
云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)層通常需要云基礎(chǔ)設(shè)施并支撐上層云應(yīng)用，它將解決方案或計(jì)算平臺(tái)作為服務(wù)交付，一方面為教學(xué)資源平臺(tái)的開發(fā)提供公共服務(wù)接口和軟件運(yùn)行環(huán)境；另一方面也為系統(tǒng)集成與系統(tǒng)應(yīng)用提供綜合的管理功能。
云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施層是整個(gè)云計(jì)算體系架構(gòu)的基礎(chǔ)，主要包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備等物理基礎(chǔ)設(shè)施資源及其虛擬化資源兩大部分，采用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度，為上層提供網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算等按需的云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。
四、結(jié)束語
云計(jì)算是一種新興的信息技術(shù)，將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于高校的數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)，有利于整合教學(xué)資源，提高教學(xué)資源的共享率，解決教學(xué)資源分配不均的問題，降低了教學(xué)成本，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。隨著云計(jì)算技術(shù)飛速地發(fā)展與成熟，它將在高校的教學(xué)、科研和管理服務(wù)中發(fā)揮越來越重要的作用。
圖2 基于云計(jì)算的高校教學(xué)資源平臺(tái)架構(gòu)模型
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