基于云计算的开放大学教学资源整合探析

（云南开放大学网络中心，云南昆明，650223）

基于云计算的开放大学教学资源整合探析

宋 涵

（云南开放大学网络中心，云南昆明，650223）

根据开放大学教学模式和特点，分析当前开放大学教学资源应用、建设存在的不足，结合云计算理论，探讨如何基于云计算对教学资源进行整合。

开放大学；云计算；虚拟化；资源管理；教学资源整合

1 开放大学的教学模式

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》提出要切实办好开放大学，构建一个不受时间、地域限制，向全体公民开放的远程高等教育体系。学习者通过虚拟课堂可以随时随地灵活地为学生提供各类文字、图像和音视频教学资源，并与教师通进行教学互动。这种新兴的教学模式当中教学资源起到了核心的作用，所有的教学活动都基于对教学资源的传输、应用和回馈。

2 我国开放大学教学资源建设存在的问题

2.1 教学资源库建设的硬件投资大

开放大学虚拟课堂教学的课程资源类型丰富，对服务器的性能要求较高，越来越多的资源对数据存储也提出了要求，如果没有统一规划，加上IT设备更新换代很快，简单的增加服务器或者升级单台服务器性能必然降低资源建设费效比，给学校带来承重的经济负担。

2.2 资源共享性差、数据标准不统一

现在各个开放大学都建有一些网络教学资源，但资源建设的质量和标准却良莠不齐，开发程序、数据库各异，往往不同的课程采用不同的编程语言、发布平台、数据库，相同的课程各个学校甚至同一学校不同专业又进行重复建设，这在资源部署和发布上造成计算和存储资源浪费，各个资源应用接口标准不一，资源使用范围局限。

2.3 资源分散，数据和系统安全性较差

由于资源建设无序导致资源部署分散，一个学校就存在多个教学资源平台，对教学资源的规范管理造成了极大困难，教学资源各个系统不能统一管理，安全性无法保障。

3 云计算

云计算是一种分布式的并行网格计算技术、网络存储和虚拟化的结合，其本质就是通过网络将程序进程动态分解成多个较小的子程序，再交给计算资源池进行并行计算处理以后，将结果返回给终端，达到和超级计算机一样的计算效能。

云计算按照部署模式分为公有云、私有云和混合云。公有云的资源由一个或几个计算服务提供商拥有，提供服务给他人使用，自己并不使用。私有云的资源由企业或者组织自己使用，不提供给外部使用者。混合云则是两种云的组合，但各自又保持独立，通过开放的标准或者专用接口进行数据共享。

4 基于云计算的开放大学教学资源库整合方案

按照云计算分层的结构，在教学资源云平台构建可以通过以三个步骤对教学资源进行整合。

4.1 基础设施虚拟化

要最大限度的利用学校已有的硬件设备，比如说服务器和存储，通过服务器和存储虚拟化技术打造一个易于管理、资源动态按需分配、高效稳定的计算和存储资源池。具体来说就是通过例如VMwere ESX虚拟化软件，实现计算资源的集群动态分配、故障在线迁移、系统快照镜像备份。通过高性能虚拟存储网关整合现有的和新增异构存储资源，对存储资源也进行池化构建、动态分配。这样可以提高存储性能，数据可以实时在线迁移，保障数据传输的性能和稳定，为计教学资源数据提供统一的云化存储池，而且可以把这些资源进行分布式部署，集群化配置。这样就整合了硬件资源，使其成为教学资源云服务当中不可或缺的基础。

4.2 搭建资源管理平台，建立数据标准

在计算资源池里把开发平台作为服务提供给师生，对师生在教学过程中提交或调用的数据资源进行管理，把教学资源分类作为软件应用传输给使用者。同时平台建立数据应用处理逻辑，要对用户、资源应用、系统进行管理，并与数据库相关联，把教学资源数据、用户资料、系统数据存入云存储池。平台向下对基础层进行数据处理、调用、检索、和传递应用结果，向上输出用户需要的应用服务，可以看作是服务管理中间件。

对于混合云和多应用资源平台，还需要定义公用API(应用程序接口)为不同平台或者私有云和公有云之间提供数据共享，这是面向开发者的服务。由于教学资源云中可能存在不同类型的数据库系统，数据共享也要建立一套规范的数据库标准，按照相同的标准来创建数据库。标准的制定可以按照国家教育部《教育管理信息化标准》，并结合开放大学实际情况，指定私有云数据字典和信息编码标准，统一数据交换标准，这样云资源平台可以和其他管理系统进行全面的数据共享，甚至可以共同建立云数据中心，彻底消除信息孤岛。

5 云计算对开放大学教学资源建设的意义

基于云计算的开放大学教学资源库整合和应用对我国开放大学教学资源建设乃至开放大学发展具有重要的意义，体现在一下几个方面：

5.1 降低资源建设成本，提升办学竞争力

云计算可以大大节约开放大学教学资源建设的软硬件成本。计算资源及存储虚拟化可以有效控制硬件投资、合理分配硬件资源、提升资源利用率、降低运行维护成本。统一的资源开发标准和数据结构更是有效的减少教学资源项目重复建设投资，直接整合了开发软件和运行软件的成本。负载均衡和分布式就近部署可以降低网络带宽成本。按照云计算理念，师生也不需要专门的设备和软件来使用这些资源，资源不用存储在本地，也不需要考虑设备和软件的升级问题，使用普通PC和移动设备就能通过资源门户随时随地获取学习资料。这些对于刚刚起步还需要大量资金投入的国内开放大学来说，其实就是有效节约了资源建设成本，增强了办学竞争力。

5.2 建立统一的教学资源技术标准

统一的资源建设的技术标准，采用数据中心模式对资源进行管理，数据编码的规范和公用API的定义使得教学资源广泛共享成为可能，最大程度避免数据孤岛产生。统一的资源评价体系有效的解决教学资源质量良莠不齐，开发和部署环境各异的问题，使得师生在使用资源的时候简单方便，只需要通过浏览器或者移动APP登录统一的资源平台门户，进行统一身份认证就能进行资源访问、参与教学互动、在线题库命题和组卷、提交在线测试和反馈。师生只要通过网络连接到云资源库，就可以直接一站式地对资源进行检索、管理、编辑和存储，利用资源云平台的平台即服务、软件即服务的功能极大改善了学习的便利性和体验感，所有学习过程都在资源云平台上运行和记录，良好的体现开放大学不受时空和本地条件限制的学习理念。

5.3 整合分散教学资源、提高数据安全和服务可靠性，扩大应用范围

建立云计算资源库平台，可以有效的整合各类型的教学资源，拓展资源应用范围。从资源建设和管理角度来说，资源可以规范建设，统一管理，资源都存在云端集中存储里，以数据中心的高可靠性能保障资源服务的可持续性，不必像以前无序分散部署和管理，而担心服务器安全和数据损坏，因为服务器和存储的虚拟化最大的优势就是服务和数据的在线迁移，虚拟池当中某一设备当机，服务可以无缝迁移到其他虚拟机上完全不用担心数据和服务安全。统一的数据库备份系统也可以保障云平台数据库的实时灾难恢复。从用户的角度来说，这种教学资源配置模式因为方便简单，不用去不同的服务器上查找、不用打开不同的本地应用软件，可以方便的在私有云资源库里访问资源，也可以通过公用接口访问公有云或者其他学校私有云的资源，这样资源利用率得到成倍提升。

6 结语

开放大学在我国是一种新兴的教育模式，是国家重点规划投资发展高等教育形式。云计算则是一种较新的IT资源整合技术，也是未来教育信息化的发展趋势，基于云计算的开放大学教学资源整合的研究，是开放大学教学资源建设云计算技术落地的实际运用，对正在快速蓬勃发展的开放大学教育有着重大意义。

[1] (美)莫耶，顾毅等译.构建云应用：概念、模式和实践 [M].机械工业出版社，2013, 3-8.201-209

[2] (美)斯穆特等，潘怡译.私有云计算：整合、虚拟化和面向服务的基础设施 [M].机械工业出版社，2013, 190-211.244-256.286-301

The Open University teaching resources integration based on cloud computing analysis

Song Han
(Network Center,Yunnan Open Universty,Yunnan,Kunming,650223)

According to the Open University teaching pattern and characteristic,analyzing the defects in the application and construction in teaching resources,combined with the theory of cloud computing,discusses how to integrate the teaching resources based on cloud computing.

Open University;Cloud computing;Virtualization;Resource management;Teaching resources integration

云南省教育厅2013年科学研究基金项目《基于云计算的开放大学网上课程资源库建设的研究》（2013Y189）

宋涵（1980年11月），男，汉族，云南昆明市人，云南大学硕士，云南开放大学网络中心 职称：大学讲师 专业：计算机应用 研究方向：计算机网络技术、网络数据库应用、云计算理论、移动互联网