基于云计算的高校网络教育平台的设计与实现

李宇才 娄底职业技术学院

基于云计算的高校网络教育平台的设计与实现

李宇才 娄底职业技术学院

以互联网为中心的云计算是基于公开的标准和服务，为用户提供可靠的计算服务的计算机技术。本文通过阐述云计算相关概念，设计了一个基于云计算实现资源共享的云教育平台架构，并通过实际应用分析了云教育平台模块功能平台的实现。

云计算 ；网络教学平台；平台设计

引言

高校网络云教育平台，是一种利用云计算技术，对所有集中在一个平台上的教育资源进行统一调配管理，以服务的形式提供给用户的一个教育信息平台。它可以将云计算提供的服务应用到高等教育的所有领域，以辅助完成高校的教学活动，是日常教学活动的延伸。同时还可以有效减少教学资源的重复建设，减少教育差距，增强协同性，利用云端资源具有可调节性的特点，又可以降低建设维护成本，为广大高校提供功能强大、价格低廉、快速接入的网络教育平台，因此在高校中引入云教育平台大有可为。

1.基于云计算的网络教学平台架构设计

1.1 网络教学平台的主要内容

在设计网络教学平台时，要使平台具有强大的教学功能、简捷实用的学习功能、全面的管理功能和内容丰富的教学资源功能，主要设计考试系统、微课系统、资料系统等，真正实现自主性学习、个性化学习和教学互动，为学生、教师和管理人员提供教学、学习和管理服务。

1.2 网络教学平台的架构设计

基于云计算的网络教学平台总体架构主要是服务层、接口管理层和应用层。

（1）服务层。服务层对应云计算的基础设施即服务（IaaS），通过虚拟化服务层（硬件即服务Haas）将服务器、存储设备、网络设备和安全设备等全面虚拟化，建立一个随需选用的资源共享的基础资源池，如计算池、存储池、网络池和教学资源池等，并以服务的形式出租给用户，为用户提供IT基础设施。这一层是最重要的一层，也是云存储的核心，主要是通过云计算的集群、分布式文件管理以及网络计算等技术来实现网络资源的存储与管理，在网络资源的存储与管理中，最为重要的就是存储设备的协同工作。本层采用虚拟化技术，将应用程序之间、设备之间虚拟化。同时，将计算能力和数据作为一种服务存放在“云端”，以前设置在集群中的独立服务器也存放在“云端”，通过虚拟化技术提供对外统一的访问方式，从而提高数据的访问性能。

（2）接口管理层。接口管理层对应云计算的平台即服务（PaaS），为用户提供应用软件开发环境、服务器平台、认证服务、数据存储等服务，既可以直接面向用户，也可以通过OpenAPI提供给用户。网络教学平台可以根据学校要求由学校或服务商设计和开发，根据不同需求开发出不同的接口，从而提供不同的服务。比如：学生自主学习系统、教学互动系统、教学资源管理系统、信息管理系统等，将各种系统按照云计算开发的约定标准封装成“云服务”，发布到云计算环境中供用户使用。同时，本层还要考虑负责用户安全性认证服务，为用户提供高安全性的信息认证接口。用户可以在任何时间、地点，通过移动设备、计算机等使用网络教学平台提供的云服务。

（3）应用层。应用层对应云计算的软件即服务（SaaS），该层通过因特网以及OpenAPI开发的客户端登陆到云计算环境下的网络教学平台，享受网络教学平台提供的各种软件服务。

2.云教育平台模块功能设计

2.1 考试系统

考试系统可以说是模块中最重要的环节，它需要拥有在线测试、考试、阅卷、评分等功能。题库中试题的类型应该丰富，难度呈正态分布，考试方式应该多样，除了采用传统的文本方式，也可以采用音频、视频等多媒体形式进行测试。在线考试必须对考试过程进行全程实时监控，考试的流程例如试卷分发、成绩批改、成绩公布都由系统自动完成，学生只需输入学号就可进入考试，教师只需要生成试卷并对试卷进行审核即可，大大简化了师生考试过程。系统要赋予教师适当的权限，方便修改分数和备注，以应对一些缺考、缓考、免考特殊情况学生成绩输入。

2.2 微课系统

微课是目前兴起的一种以短小视频传授知识点的教学方式，最初兴起于美国，创始人是可汗，也被称作可汗课堂模式。上海师范大学的黎加厚教授给出了“微课程”的简明的定义：“微课程”是指时间在10分钟以内，有明确的教学目标，内容短小，集中说明一个问题的小课程。微课教学和传统教学最大的区别在于它采用的是翻转的课堂教学，知识传授在课外，知识吸收与掌握在课内，采用先学后教的方式。微课教学可以进一步推动教师专业发展和教学能力提升，促进信息技术与学科教学融合。微课系统须提供教师制作微课的常用工具软件，例如：会声会影、Camtasia Studio、FormatFactory 等，同时还应具有视频上传和格式转换功能。老师可以灵活利用工具软件，制作并上传相关的微课视频，视频从最基础的内容开始，以由易到难的进阶方式互相衔接，构成一个完整的知识点介绍，供学生自学。微课视频可以按照课堂教学主要环节来进行分类：课前复习类、新课导入类、知识整理类、练习巩固类、小结拓展类、实践课类、操作类等。学生可以在相关的页面浏览教师上传的微课，特别是高职院校学生可以有选择的观看操作类微课，能加深印象，有效提高学习效率。同时系统应该设计练习系统，忠实记录学习者对每一个问题的完整练习过程，教学者针对操作记录，可以容易得出学习者薄弱知识点。

2.3 资料系统

资料包含图书、报纸、论文、期刊、专利、课件、图片、视频等，资料库建设好坏直接关系到学校的学术水平。报刊、论文等学术资源可以通过和中国知网 CNKI 或者万方等有名的学术资源平台合作，通过采购相关资源数据库方法解决。视频平台需要支持多种视频格式，可以自由流畅的拖动在线视频。目前国内主流的视频系统采用超星公司的TCMS 系统，该系统处理视频快速、稳定、流畅，同时提供多种交互、辅助功能，方便用户使用。课件资源来源渠道很多，公共课程可以采用借鉴国家精品课程中的相关课件，专业课程主要由教师结合课程情况和本校实验设备自制上传来解决。除了需要有高清晰的多媒体课件，还要注意采用加密技术，保护知识产权。

3.结语

云教育平台不仅可以解决教育发展中存在的不利因素，缩小教育差距，而且可以有效的提高工作效率，合理分配教育资源，是教育信息化进程中的必然产物。在今后的工作中，将更多关注云教育平台和数字化校园的有效契合，对平台功能的完善和建设的可行性提供有效借鉴。

[1]李健等.云计算支持下高校网络教育平台设计[J].鸡西大学学报，2015(1)．

[2]陈振华.基于云计算的网络教学平台架构设计与实现[J].计算机光盘软件与应用，2013(7)．

李宇才(1970-)，娄底职业技术学院，硕士研究生，讲师，研究方向∶主要从事高职教学管理，计算机软件设计。

本文为2016年娄底职业技术学院项目：基于云计算的高校网络教育平台的设计与实现；湖南省教育厅一般项目：高职院校掌上教务信息系统的设计与实现（编号：16C1350）；娄底市科技局项目：基于物联网的食品溯源系统设计与实现的研究成果。