云教育平台技术模型分析与应用

◆龚芳海 李文彪

（广东岭南职业技术学院 广东 510663）

1 引言

互联网进入“个性化时代”，尤其在移动互联网的发展势不可挡的前景下，再加上社交网络（SNS）、虚拟游戏、电子商务技术等应用的深入，互联网的应用和体验成了重要的驱动力。随着云计算、大数据等新技术出现在改变原有商业模式的同时也对传统的信息化教学平台和互联网教学平台产生冲击，原有的职业教育模式或平面化的网络教育平台或单纯的面授培训都不能满足市场发展的需求，必然需要全面的立足社交化互动的云教育平台技术服务模式。本文研究的云教育平台项目包括综合云教育基础资源管理平台（PaaS）+动态可扩展特色互动的业务服务模块（SaaS）+多样终端（桌面/移动终端）用户交互终端结构，是一个真正基于云计算技术架构的全方位、互动性云教育服务平台，该平台集云计算、移动互联、社交网络、电子商务技术等互联网云应用于一体，提供云端教育管理、技术培训和互动服务以及技术商城成果交易等技术功能实现。

2 平台的云技术基础模块和网络技术结构

2.1 平台总体云技术基础应用模块

本文依托自主研发的云外云互动教育网络服务平台而开展研究论述，该平台由教学资源存储服务器、网络课堂视频存储服务器、虚拟教育城服务器、数据容灾备份服务器组成，平台教学信息综合门户采用B/S 结构开发，教学资源管理平台、教务教学管理等软件系统采用C/S 和B/S 两个版本结构开发，并包括移动办公管理程序，视频移动教学等核心业务系统的移动应用。

2.2 平台基于云计算的网络技术结构

基础设施即服务IaaS：建立云计算基础设施架构，采用云存储服务器、虚拟化服务器、视频点播加速服务、数据容灾备份服务器等，构建强大的云计算平台，支撑云外云互动教育网络服务平台，解决高校海量教学资源存储、网络课堂实时交互性、在线实验室虚拟化建设成本、高校数据安全备份等带来的问题。

平台即服务PaaS：互动教育网络服务平台Web 应用服务器，操作系统为Windows Server 2008，是互动教育网络服务平台门户网站运行环境，对外提供SaaS 服务，如教学资源管理、教务教学管理、网络课堂、基于虚拟化技术的虚拟教育城和在线实验室、技术商城，还有移动终端门户、办公OA、互动社区等应用接入。

软件即服务SaaS：PC 设备、移动设备接入互联网访问互动教育网络服务平台云端提供支具体互动教育的相关服务。

3 平台业务系统综合模型和技术应用实现

3.1 平台业务系统实现层次和体系结构

用户交互：用户交互层系统的接入，接口提供的方式有两种：第一种方式是应用程序使用通过WCF SOAP 的方式直接调用IIS提供的Web 服务；第二种方式是使用WCF 实现REST 风格的服务接口提供第三方应用接入。

图1 教育平台云技术网络结构

图2 系统平台体系结构

业务架构：核心业务主要有职业教育、IT 培训、教务教学资源、技术商城、虚拟教育城、网络课堂、移动教育产品。

应用架构：由监控系统、主数据管理、业务组件等系统，部署在一组专用服务器上，负责处理平台运作的数据和性能分析，并提供与各大核心业务系统的数据交互服务，并可以管理各种用户的权限，设备准入等。

基础设施架构：包括云存储服务器架设、云安全服务器架设，虚拟化服务器架设、视频加速服务器架设、缓存数据库服务器架设等等硬件服务器和存储设备，负责同步主服务器与核心业务系统中的数据信息。

3.2 平台业务应用软件技术实现逻辑架构

本论文论述的云教育平台核心业务软件技术部分基于.NET技术架构开发，具体分为如下几个软件实现层。

表现层：提供云教育平台Web 平台和移动平台框架支持，系统主要与服务接口层进行对接，实现多终端平台支持。

服务接口层：主要作为系统复杂逻辑业务外观层，对表现层界面提供访问接口，服务平台部分是为移动终端和JAVA、PHP技术的网页提供的API 接口，为第三方应用提供平台技术支持。

领域实体：是描述云教育平台具体领域业务用例实现的对象模型。它是对业务角色和业务实体之间应该如何联系和协作以执行业务的一种抽象。

企业库组件：包含数据访问、缓存策略、异常处理、日志记录、安全认证授权等通用的技术实现公共支撑模块，基于微软等第三方面提供的通用组件。

软件工厂组件：基于通用的知识库和资源管理平台组件，以提供教学资源的内容管理和知识库数据操作。

存储过程组件：存储过程组封装了大量的SQL 业务逻辑，对数据访问提供支持和方便对存储过程的统一维护管理。

系统业务组件：由账户组件、日志组件、邮件组件、权限组件、消息组件、文档组件、系统配置管理组件、广告组件等组件组成，每个组件包含着相应的业务逻辑和数据访问。

图3 系统的业务应用软件逻辑结构图

4 云教育技术平台可以支撑的具体应用场景

基于如上的云教育技术的平台的模型和结构，可以支撑如下关于云教育相关的应用场景。

（1）综合教育门户网站：职业教育培训资讯和综合展示平台，同时提供教务/教学管理、虚拟教育城、人力资源中心、云服务专区、互动社区和个性成长空间相应权限的入口服务；

（2）教务教学管理软件：教务教学管理一直是教育信息化建设的重头戏之一，我们从课程课表管理，教师管理、教室使用情况到过程管理、班级管理、考试安排、成绩在线查询、学校对外宣传等日常教务工作。

（3）虚拟教育城：一个虚拟的线上教学平台，包括四个核心子版块：公共直播教学区、互动培训角落区、在线虚拟实验室。

公共直播教学区：含公开课堂、免费技术课堂、专业技术课堂等采用视频直播技术课堂。

互动培训交流区：企业定向培训、订单培训课堂、实时会议视频和语音交流。

在线虚拟实验室：各个专业技术方向在线实验室，开发平台环境运行在云端，提供实验室视频指导和在线云平台实验虚拟环境操作。

（4）技术商城需求：云计算必将使知识产品技术商城致力于创新、创意、解决方案和技术点的成果转化，秉承电子商务的快速便捷的服务，打造规范化、完善的基于项目外包和技术产品服务的电子商务平台。

5 结束语

本文主要是立足云教育平台的技术架构分析，并依托于真实的项目进行技术实现，提出了具体云教育平台的应用场景；未来在“云物大智”时代背景下，平台将继续围绕教育大数据和智慧教育平台的实现技术继续深化，推动互动网络教育和智慧教育的平台的技术融合，以此推动相关教育资源的整合应用，适应个性化技能需求教学和终身学习应用场景的需要。