基于云计算的高职院校优质教学资源共享平台的构建

李华平，　许　鹏，　胡晓明

(合肥职业技术学院,　安徽　合肥　238000)



基于云计算的高职院校优质教学资源共享平台的构建

李华平，许鹏，胡晓明

(合肥职业技术学院,安徽合肥238000)

摘要：从国内高职院校教学资源建设存在的显著问题入手，利用现代互联网技术和网络资源，采用信息技术中的云计算服务方式，提出一个高职院校优质教学资源共享平台的服务架构，实现高职院校教学资源利用的最大化，破解教育教学资源“贫富分化”等问题，推进我国教育水平现代化进程，为云平台资源库建设目标提供有利的理论支撑和技术保证。

关键词：云计算；高职院校；教学资源；共享平台

一、前言

目前我国高等职业教育发展形势喜人，为社会和企业培养了大批的高技能型人才，但各高职院校在发展过程中也呈现出一些突出的问题，如：总体规划缺失，教育教学资源重复建设现象严重，校内资源和社会资源、院校内部资源、兄弟院校之间的资源在整合、共享、共建等方面，由于缺乏整体的规划方案和技术手段，使得教育资源的实施主体只根据局部的建设目标进行规划，重复性建设现象普遍，造成有限的人力、物力和财力的巨大浪费[1]。同时，这种重复性建设以及实施技术方案的差异，也为优质资源的整合设置了地域、管理和开放等技术壁垒，信息化的利用程度没有发挥出应有的作用。这是大多数高职院校在发展道路上所面临的一个新问题，如何将有限的优质教学资源发挥出更大的价值，已经成为国内相关研究机构和学者重点研究的课题。

云计算技术的出现为各高职院校在优质教学资源整合和共建、共享的实现带来了新的技术和解决方案。借助云计算技术构建的高职院校优质教学资源共享平台，教师、学生以及社会上所有人员可以不受时间、地域的限制，方便的获取优质教育教学资源。本文正是从这一观点出发，充分利用现代互联网技术和网络资源，实现高职院校教学资源利用的最大化，以解决各高职院校教育教学资源“贫富分化”等问题，推进高职院校教育水平现代化进程，为云平台资源库建设目标提供有利的理论支撑和技术保证。

二、应用云计算技术实现高职院校教学资源共享的优势

云计算（cloudcomputing）是计算机技术和网络技术发展融合的产物，其融合了分布式计算、并行计算、网格计算、效用计算、虚拟化技术和网络存储等技术的优点，把存储在中心服务器中的数据和处理器资源通过商业动作模式，方便、灵活、高效地提供给终端用户。其特点是能提供给用户“无限量”的资源和超大规模的计算能力及存储空间，并能保证用户能够随时随地地访问所需要的服务。由于云计算技术具有高效率、低成本、存储安全等特点，因此应用云计算技术实现高职院校教学资源的共建、共享具有非常明显的优势[2]。具体如下：

（一）降低高职院校软硬件资源建设成本

云计算提供的服务来自云服务供应商的数据中心，“云”端所有的软硬件建设和维护费用都由云服务商承担，客户端只需要一个带浏览器的终端（如普通PC机、PDA、手机等）并接入Internet即可获得服务；同时“云”端还提供海量的数据存储空间，并负责用户数据的安全、备份、维护等。用户只需花很少的费用租用云服务即可，这在很大程度上降低了高职院校计算机和服务器的配置以及软硬件维护、更新的费用。

（二）提高教、学质量和效率

云计算是基于网络的方式从数据中心提供资源给用户，所有资源都存储在“云”端，这样教师、学生及所有社会人员可以不受时空、地域及所含软硬件条件的限制，凭借多种终端设备，如普通PC机、手机等方式接入网络，并从“云”端获取所需资源，或上传资源到“云”端以供学习浏览、下载，同时还可以通过互动平台、仿真技术让教师和学生参与到教学环境中来，交流教学经验、学习心得等，从而便利教、学方式灵活多样，极大地提高了教、学质量和效率。

三、高职院校优质教学资源共享平台的设计

（一）共享平台的功能模块设计

通过需求分析和论证可得知，基于云计算的高职院校教学资源共享云平台在功能上应满足以下几个方面的需求：首先能对系统平台的正常运行进行管理和维护，其次能对各类教学资源进行有效的管理，最后还需要给广大教职员工、学生等用户提供一个交流平台。另外，在用户类型上根据所赋予的权限和职责不同，可把用户分为：系统管理员、教学资源管理员以及普通用户三种类型。综上分析，可设计出高职院校教学资源共享云平台的总体功能模块，如图1所示。

（二）共享平台的体系结构设计

对基于云计算的概念下，结合高职院校优质教学资源在上传、下载、共享、管理等方面的因素考虑，对高职院校教学资源共享云平台的体系结构设计应具有以下需求[3-4]：

1.平台体系结构应采用瘦客户端方式，尽量简化客户端的软硬件资源的配置，从而最大限度地减少用户的成本投入。

图1　基于云计算的高职院校教学资源共享平台功能模块图

2.平台应具有灵活的弹性，以满足教育资源在管理和应用等方面不断变化的需要。

3.平台的架构应采用按需、自助的使用模式，这样能够在较大程度上降低运营成本和提高教育资源利用率。

综合以上各种因素，首先，高职院校优质教学资源共享平台的体系结构采用浏览器/服务器，即(Browser/Server，B/S)模式。B/S结构因具有出众的灵活性、适应性、兼容性和易扩展性等诸多优点而被广泛使用，浏览器只进行简单的逻辑处理，访问者通过终端设备上的浏览器发出服务请求，真正逻辑事务的处理过程是在云服务器端实现的，云端会将数据请求的返回结果发送给浏览器。这种模式极大的减少了客户端的负载，并降低了后期系统的运营和维护成本。

其次，共享平台在结构设计时采用分层设计方式，将数据处理、业务逻辑和显示效果三个核心内容分别放在架构层、平台层和应用层，如图2所示。

图2　基于云计算的高职院校教学资源共享平台架构图

采用分层设计的优点是当业务逻辑、数据处理和显示效果发生改变时，可在不破坏整体结构的条件下，实现对局部模块的升级要求。

结合共享平台的功能模块图和平台架构图，很容易设计出高职院校教学资源共享平台的体系结构图，如图3所示。

（三）共享平台的内容及栏目设置

高职院校优质教学资源共享平台在内容上应丰富多彩，包罗万象；在栏目设置上应拥有强大的功能操作体系，本文通过对当前高职院校教学资源信息化共享应用现状和服务需求充分调研的基础上，确定了平台内容和栏目设置[5]。

图3　基于云计算的高职院校教学资源共享平台体系架构图

1.共享平台的内容。高职院校优质教学资源共享平台的内容主要由公共课程资源库、专业教学资源库和顶岗实习资源库三个核心数据库共同构成。另外，还包括教育理论、优秀教案和课件、优秀教学视频、精品课程、教材建设、教学参考资料、试题库、仿真实训、模拟课堂、典型案例、作品展示、虚拟实验、实习岗位、工学结合、工作任务、综合评定、市场专业调研报告、就业形势分析等教育教学资源和信息。

2.共享平台的栏目设置。根据高职院校教学资源云平台的功能模块和需求，分别设置了与之对应的栏目，具体包括：资源发布、资源下载、资源检索、平台消息、在线交流、消息发布、用户留言、在线考试、作业提交、网络课堂、网络存储、网络邮箱、教师风采、顶岗信息、考试报名、活动报名、成绩查询等。

四、高职院校优质教学资源共享平台的实施

(一)Eucalyptus平台

高职院校优质教学资源共享平台采用云计算的虚拟技术，通过虚拟化技术、服务器集群和存储设备整合，实现海量数据的处理和服务应用，另外灵活的数据库扩容能力也为系统升级提供了便利的条件。本文在当前的云服务基础架构上，利用Linux和Web Services技术，采用开源的Eucalyptus云平台软件架构，它对平台搭建的硬件需求很低，可以同时对混合云和私有云进行部署。Eucalyptus允许客户快速、轻松的创建适合他们特定需要的服务云。另外，Eucalyptus还具有安全的虚拟化服务器、网络和储存功能，从而降低成本，提高维护便利性，并提供用户自助服务。

（二）高职院校优质教学资源共享云平台的搭建

云服务平台最终依赖的是底层的客户机和服务器的硬件资源，因而搭建一个合适的底层硬件环境能够为资源的管理和应用提供有力的硬件支持，使用户可以通过应用层和平台层访问底层的资源。搭建过程如下：

1.搭建一个小型局域网，并配置网络环境。该局域网选用几台普通PC机作为资源池层的服务器资源和存储单元，其中包含一台服务器作为后端虚拟节点机，一台服务器作为用户和群组配置管理，一台服务器对云端资源进行管理。

2.安装操作系统。选择Linux操作系统作为云服务平台的运行环境，分别安装在各个服务器上。

3.安装第三方软件:选择JavaJDK、Apache-Ant、MySQL、Apache-Tomcat作为支撑工具，并安装配置使用Xen内核的Xen环境。

（三）EucaIyptus安装及运行效果

云服务共享平台搭建完毕后，需要在服务器上安装云平台管理工具Eucalyptus以及客户端上安装插件Euca2001s，才能实现对平台的管理,并将平台服务呈现给用户。Eucalyptus依赖于Linux和Xen或KVM作为其运行环境，它本身是开源的，故能够安装在已搭建好的云平台上[6]。Eucalyptus各组件安装如下：

①在后端虚拟节点服务器上安装节点控制组件。

②在用户和群组配置服务器上上安装集群控制组件。

③在云计算管理服务器上安装云计算控制组件和Walrus组件。

④启动各个组件。

[root@clc]#/etc/init.d/eucalyptus-cloud start

[root@clc]#/etc/init.d/eucalyptus-cc start

[root@nodel]#/etc/init.d/eucalyptus-nc start

⑤服务器组件注册。

[root@clc]#/usr/sbin/euca_conf

—register-walnis<172.16.2.3>

[root@clc]#/usr/sbin/euca_conf-register-cluster

〈cluster control〉<172.16.2.5>

[root@clc]#/usr/sbin/euca_conf-register-sc

〈cluster control〉<172.16.2.5>

通过以上各个步骤的操作，就能把各组件相互连接起来，云平台中的各服务器就可以通过这些组件来实现相互通信。此时，高职院校优质教学资源共享平台就已经实现了。用户可以通过云管理服务器作为整个云服务平台的入口,对平台进行管理和应用。

高职院校优质教学资源共享平台的运行效果如图4所示。

图4　高职院校优质教学资源共享平台的运行效果图

五、结论

本文采用云计算服务方式，提出一个高职院校优质教学资源共享平台的服务架构，将学生、老师、学校三者整合在一起，利用新的资源建设模式，设计出了高职院校优质教学资源共享平台。本文的研究内容对于促进高职院校优质教学资源的共享和加快高职院校信息化建设的进程将起到重要的推动作用。

参考文献：

[1]孔祥杰，杨卓，等.基于云计算的教学资源共享平台[J].中国教育信息化,2012,（11）.

[2]虞慧群,范贵生.云计算技术的应用及发展趋势综述[J].微型电脑应用,2011,(10).

[3]林晓婧.教育资源共享云服务平台原型系统的研究[D].广东:华南理工大学硕士学位论文,2013.

[4]杨光.基于云计算的基础设施云服务平台设计和实现[D].四川，成都理工大学硕士论文，2012.

[5]肖晖.云计算环境下高职院校共享型教学资源库建设[J].信息与电脑,2015,(3).

[6]钟发强.教育资源云平台的研究与应用[D].上海：华东师范大学硕士学位论文,2014.

（责任编辑：魏树峰）

中图分类号：TP393

文献标识码：A

[文章编号]1671－802X(2016)02－0056－05

收稿日期：＊2016－02－13

作者简介：李华平（1970－）,男,安徽巢湖人，讲师，研究方向：计算机与数据库。E-mail:chzychp@163.com.

基金项目：安徽省高等学校自然科学研究项目资助（SKJ2015B01）

Construction of Quality Teaching Resources Sharing Platform in Vocational Colleges Based on Cloud Computing

LI Hua-Ping,XU-Peng,HU Xiao-Ming
(Hefei Vocational and Technical College,Hefei 238000,Anhui)

Abstract:The Chinese vocational colleges have problems in the construction of educational resources.Based on the modern Internet technology and network resources,the cloud computing service of information technology is adopted to construct a quality teaching resources sharing platform.The platform can maximize the utilization of teaching resources in vocational colleges,solve the problem of unbalanced teaching resources,promote China's educational modernization process,and provide theoretical support and technical guarantee for the construction of cloud platform resources.

Key words:cloud computing;vocational college;teaching resources;sharing platform