基于云计算的网络教学平台信息生态系统构建研究

曲靖野 梁瑞彬

摘 要：在分析网络教学平台发展现状基础上，针对其新的特点和发展趋势，提出构建网络教学平台信息生态系统的时代必要性，并对网络教学平台信息生态系统的内涵和特点进行了研究，同时基于云计算技术重构了网络教学平台信息生态系统的体系结构，并从预调度机制、自我恢复机制和进化机制三方面对其生态化运行机制进行了阐述，使所构建的网络教学平台具有生态系统的自我调节性和灵活性，从而更好的适应新时代网络教学平台的社会化需求。

关键词：云计算 网络教学平台 信息生态系统

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（a）-0167-01

网络教学平台是整合教学过程与教学管理的网上教学支撑环境。网络教学平台的实施和运行状况不仅关系到教学、管理的质量和效率，也同时反映了现代远程教育的发展水平。随着互联网技术和多媒体技术的发展，学习者的参与需求在增长，网络教学平台从传统的以课件为中心的点播式和以学生为中心的交互式教学平台，进一步过渡到了强调集体智慧分享与创造的全球化、社会化的教学平台。

网络教学平台新的社会化属性的增加，对传统的网络教学平台的支持理论和基础设施建设提出了新的挑战。迫切需要适应新的教学平台发展模式，进行理论创新和与之相匹配的技术实现模式。本文利用生态学中的智慧来重新梳理网络教学平台中的运行机制，同时基于云计算技术设计网络教学平台的体系结构，试图构建可持续发展的基于网络教学平台的信息生态系统。

1 相关理论

1.1 网络教学平台信息生态系统的内涵和特点

网络教学平台信息生态系统是以网络教学平台为中心，由于信息交流和知识传递所形成的由教师、学生、虚拟学习社区环境和信息三者共同构成的彼此相互作用的有机整体。

网络教学平台信息生态系统区别与传统网络教学平台的主要特征在于以下几点：（1）生态平衡性。传统网络教学平台的设计模块之间缺乏彼此协调和教学针对性，从而导致整个系统的信息生态失衡现象，而基于信息生态系统重构网络教学平台，可以从整体考虑规划各个模块，使其具备生态和谐性，从而保证对教学目的的有力支持。（2）资源的可持续发展性。解决当前教育资源的不可移植性，使其标准统一，避免重复资源的反复叠加，从而减少信息垃圾的产生。（3）以人为本。真正构建以学生为主体，教师为主导的新型生态化教学环境。避免传统网络教学平台功能模块的集成化，加强师生彼此之间的互动和反馈评价功能，更好的体现和完善网络教学平台作为教学工具的辅助作用。

1.2 云计算的内涵和特点

云计算是一种通过Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化的资源的计算模式。云计算对网络教学平台信息生态系统的贡献主要包含的几个方面：（1）云计算提供有QoS保证的基础架构，如时间、成本、可靠性和像CPU带宽和内存大小的硬件性能，以及维持服务水平协议为导向的资源配置；（2）云计算提供的各种应用程序的支持，使得它能方便并且快速地获得所需的计算和存储资源；（3）云计算提供了實时的配置信息和资源利用信息，提高资源的使用率。

2 基于云计算的网络教学平台信息生态系统的体系结构

基于云计算的网络教学平台信息生态系统的体系结构由三层组成：基础设施层、服务层和应用层。同时它还具有四个信息生态管理模块：监测模块、策略模块、仲裁模块和准备模块。

基础设施层是网络生态系统的资源库，它由云计算平台进行管理。应用基础设施、硬件和软件的虚拟化技术用来保障基础设施的稳定和可靠性。为高层提供计算和存储容量，它是网络教学平台信息生态系统的能量来源。服务层主要由电子学习内容组成，如网络文件系统、数据库系统、其他网络服务等等。本层也为上层提供内容的标准接口和应用程序编程接口。应用层由网络学习系统、学习内容库和工具库等组成。它还提供了交互界面和相关功能函数。

监控模块用于记录用户的资源应用请求、执行次数、实时配置信息和各类资源利用程度，I/O状况等等，主要用来调整网络教学平台信息生态系统的平衡性。策略模块建立和维护教学策略和资源调度策略。根据监控模块的相关数据，决定哪些用户可以在资源调度时获得较高的优先级，以保障关键业务的运行，命令准备模块将其优先送入应用层提供给学习者。策略模块是系统的核心模块。在仲裁模块中，专家手动建立一些策略、完成用户请求、解决各组件的争端。修订、调整资源的分配与管理。它还为具有不同学习风格、学习偏好和认知水平的不同类型的使用者建立多种使用模式。仲裁模块是对策略模块的有效补充。准备模块根据策略模块和仲裁模块所定的资源配置方案，从基础设施层自动调配适合各类用户的资源，通过应用层提供给学习者。

3 基于云计算的网络教学平台信息生态系统的生态化运行机制

（1）预调度机制：网络教学平台生态系统中的某些学习资源属于关键的核心资源，访问量较高，其访问率在某些特殊时段比如考试前，也会突发性增高。根据这些规则，策略模块能够预测接入负载，并为热门内容和应用自动提前调度资源使其达到峰值时能保障当前访问的性能。预调度机制，保证了网络教学平台信息生态系统中信息的有效流转和共享。

（2）自我恢复机制：当监控模块检测到系统运行的监测数据达到或超过其阈值时，策略模块会自动预警，并将系统闲置资源分配给目标模块，以缓解危机。整个过程并不影响用户对系统的正常使用。通过云计算网络教学平台的自我恢复机制，系统可以应对突发的资源需求和优化资源配置，从而促进整个网络教学平台信息生态系统的信息生态平衡。

（3）进化机制：网络教学平台信息生态系统通过进化机制促进了各种学习资源物种的演化或灭绝。用户对某种学习资源物种的访问是判断其进化路线的一个关键条件。如果对某些物种的访问较少，则对其分配的资源将减少，当对其配置的资源消耗接近最低阈值时，策略模块要求撤销对物种的支持并将其标记为已灭绝。通过进化机制，确保网络教学平台信息生态系统中学习资源的整体质量和有效利用。

4 结语

本文结合生态学的理论以及云计算技术来重构网络教学平台，提出了基于云计算基础架构的网络教学平台信息生态系统。并对所构建系统的生态化运行机制进行了阐述，使其具有生态系统的自我调节和灵活性，从而更好的适应新时代网络教学平台。

参考文献

[1] 左广.基于信息生态环境理论网络教学平台的设计与实现[D].赣州：赣南师范学院，2013.

[2] 杨泽刚.云计算在网络教学平台中的应用[J].软件导刊，2012（3）：185-187.