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基于云计算理念构建数字化教学资源平台

时间:2012-03-01 15:58来源:betway必威官网www.etsupport.net 编辑:麦田守望者

【摘要】文章提出了基于云计算理念构建数字化教学资源平台的总体思路、建设内容与实现方式。平台可为专业教学资源库提供跨越时空的数字化管理与应用平台,为全国高职院校师生和企业技术人员提供统一的网络学习环境。
【关键词】云计算;数字化;教学资源平台;共享
一、引言
教育部、财政部《关于实施国家示范性高等职业院校建设计划加快高等职业教育改革与发展的意见》(教高[2006]14号)指出“要创建共享型专业教学资源库,主要内容包括专业教学目标与标准、精品课程体系、教学内容、实验实训、教学指导、学习评价等要素,以规范专业教学基本要求,共享优质教学资源;针对职业岗位要求,强化就业能力培养,为实施“双证书”制度构建专业认证体系;开放教学资源环境,满足学生自主学习需要,为高技能人才的培养和构建终身学习体系搭建公共平台”。根据教育部教高[2006]14号的要求,一些国家示范高职院校已经建立了共享型专业教学资源库平台和网络教学平台,但这些平台都以学校为单位,每个资源库是以学校为单位各自为阵,平台之间互相独立,资源无法共享,无法实现“共建、共享、共用”的目标。另外每个学校重复开发和建设,假设每所高职院校需20万元建设资金,全国1200所高职院校共计需要投入2.4亿元资金,严重浪费国家财产,又无法实现资源共享。
本文拟采用国际最新的云计算技术,研究如何构建数字化教学资源平台,从而为全国高职院校师生提供一个网络学习环境,也为全国各地的企业技术人员学习专业技能提供一个网络平台,通过网络技术实现优质教学资源的“共建、共享、共用”,为全民学习和终身学习创造网络平台,为教师教学、学生和社会学习者自主学习服务,带动相关专业领域的教学资源开发,带动全国高职院校专业教学模式和教学方法改革,整体提升高等职业教育人才培养质量和社会服务能力。
二、设计思路
目前一些国内示范院校先后建立了共享型专业教学资源库平台,其他高职院校已计划建设共享型专业教学资源库平台,每所高职院校间所建的专业教学资源库标准不统一、数据结构不统一、开发工具和平台不统一,各高职院校间的教学资源无法实现共享,造成数字化教学资源的浪费。我们研究的数字化教学资源平台,首先要解决数字化教学资源的统一,统一数据标准、统一数据库系统,实现数据共享,同时实现教学资源的统一管理。并采用先进的云计算技术,构建全国高职院校统一的数字化教学资源平台。数字化教学资源平台将以云计算技术为基础,未来的网络应用基于云计算是一种趋势,云计算将成为国家的战略技术。基于云计算的大型网络应用呈现出分布、异构的特点和数据密集的趋势,如数字化教学资源平台,由于云计算使用的是集中存储的方式,所有数据被存储在规模庞大的数据中心,数据中心往往有先进的技术和专业团队负责数据的管理和安全工作,能够满足资源库规模扩大和数据安全的要求。同时,由于云计算能跨设备跨平台,用户可以轻而易举地在各种终端之间同步获取数据,并可随时与任何人分享,具备良好的开放性和共享性,各个院校企业可以利用云计算所提供的强大的协同工作能力实现教育信息资源的共建、共享,避免形成一个个资源库孤岛。
数字化教学资源平台建设采用“共建共享、边建边用”的原则,建设思路为“总体规划,分步实施;整合过渡,保护投资;安全可靠,扩展方便”。由于涉及新旧平台的整合,要保护高职院校原有投资,尽量整合原有的教学资源。同时,数字化教学资源平台是一个开放的且符合业界主流技术标准的平台,平台要具有安全可靠以及容易升级和扩展等特点。
三、总体规划
根据国内外信息化发展的趋势,我们提出了基于云计算的数字化教学资源平台总体规划:以“专业群、专业、课程、资源”和教育管理机构、高职院校、教师”为主线,打造一个可以提供给院校、企业、社会等共享共用共建的高等职业教育专业教学资源库,也是一个可以满足师生、职工、社会学习者自主学习的高等职业教育教学资源云。基于云计算数字化教学资源平台软件规划如图1所示。


图1基于云计算数字化教学资源平台软件规划
在云计算数据中心中,所有的硬件资源(包括网络、主机、存储、数据库、操作系统等等)通过虚拟化管理软件虚拟为一个大的资源池,对外提供一个统一的接口。基于云计算的数字化教学资源平台硬件规划见图2。


图2基于云计算数字化教学资源平台硬件规划
四、内容实现
数字化教学资源平台的实现,在原有高职院校共享型专业教学资源库平台的基础上,通过云计算技术,建立一个全国高职院校数字化教学资源平台,供全国各高职院校、企业、社会学习者等共享、共用、共建,为校内外用户提供专业学习所需的各种资源和在线学习服务。下面分三部分内容介绍:
1.数字化教学资源平台的实现
数字化教学资源平台除教学资源外,往往要在教学资源的基础上,实现网络教学平台和精品课程平台的功能,一般高职院校教学资源一般按专业归类,数字化教学资源的建设和管理需以专业为基础,规范专业代码,各院校企业使用统一的专业代码建设学习资源。专业内的子库编码和专业课程体系则由专业各专业负责整理和构建。同样,作为学习者,也可以按照专业、子库或者课程进行检索和学习。使用统一的专业代码、子库代码和课程体系可以避免学习资源建设的二义性,是消除信息孤岛的根本方法。数字化教学资源平台还应将网络教学平台,精品课程平台和专业教学资源库进行统一规划或统一融合,做到三者之间数据共享,避免教师重复上传数据,方便学生查找资源。数字化教学资源平台的前台功能框架见图3,数字化教学资源平台的后台框架见图4:


图3数字化教学资源平台前台框架


图4数字化教学资源平台后台框架
2.基于云计算技术数字化教学资源平台的实现方式
云计算基本原理是,用户所需的教学资源并不运行在本校用户的个人电脑等终端设备上,而是运行在互联网的大规模服务器集群中,用户所处理的教学资源也并不存储在本地,而是保存学校数据中心。数据中心正常运转的管理和维护则由学校信息管理中心或网络中心统一负责,并由他们来保证足够强的计算能力和足够大的存储空间来供用户使用。在任何时间和任何地点,用户都可以任意连接至互联网的终端设备。因此,无论是学校还是个人,都能在云上实现随需随用。云端的数据计算由较高性能的服务器集群完成,不仅可以保证云端计算的高效率性,而且为终端用户提供无限扩展的数据计算能力和存储能力,相对于目前的单机计算和服务器计算,云计算更具有安全性和可靠性;云端的经济性体现在云端部署在成本相对较低的服务器硬件之上,不追求服务器机群的实时更新换代。
“终端”是指在云计算环境中购买、租用和消费云端服务的一方。终端的特征是多样性、低成本性、共享性和绿色性。多样性体现在云计算支持个人计算机、笔记本、PDA、手机等多种终端;低成本性体现在云计算对终端的要求较低,用户使用瘦终端就可以调用功能强大的云服务。不需要购买昂贵的软硬件设备和进行繁琐的软硬件管理、维护。在云计算数据中心中,所有的硬件资源(包括网络、主机、存储、数据库、操作系统、中间件等等)通过虚拟化管理软件虚拟为一个大的资源池,对外提供一个统一的接口。云计算是一种典型的网络计算模式,强调在虚拟计算环境下运行大规模应用的可伸缩性和可用性。
3.基于云计算全国高职院校数字化教学资源平台实现
基于云计算技术全国高职院校数字化教学资源平台将按照总平台和分平台两层架构方式进行部署。总平台在云计算基础设施上构建SAAS应用系统和云存储数据中心,以满足院系企业共建资源的需要。分平台为单客户模式的小型应用系统,按照规模要求适当构建集群或者非集群系统。为了保护现有投资,各院校可以继续使用原有的资源库平台,为了实现专业资源的共建共享,需要统一编制专业代码,同时提供资源规范的转换代理。学习资源的共享提供在线和离线的上传机制,将分平台的共享学习资源共享至总平台的云存储数据中心。总平台是本项目的核心建设内容,一方面为学习者提供统一的访问入口;另一方面为不打算建立私有的分平台的院校企业提供学习资源的建设和管理平台。为了实现多客户模式的应用系统,总平台采用SAAS模式进行开发,隔离各院校企业的资源建设和管理权限。另外,总平台中各院校企业建设的资源统一存储在云存储上,这类应用被称为数据密集型应用.可以使教育信息资源的共享更为方便和快捷。总平台和分平台之间通过在线代理或者离线工具,对学习资源编目或者实体进行有选择性和分类型的同步操作,保证总平台和分平台之间共享数据的一致性。不管是总平台还是分平台上的应用系统,为了激励资源建设者的积极性,使用积分制度保证资源建设者的利益分配,同时在总平台提供排行制度,比如评价、积分、优质、考核等排行机制。
五、总结
国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)第六十条的定义:“加强优质教育资源开发与应用。加强网络教学资源库建设。引进国际优质数字化教学资源。开发网络学习课程”。基于云计算数字化教学资源平台将为全国高职院校提供开放、安全的资源建设技术支撑平台以及为社会服务的教学资源系统,该平台以“专业群、专业、课程、资源”和“教育管理机构、专业大组、学校、教师”为主线,打造一个可以提供给院校、企业、社会等共享共用共建的基于云计算的数字化教学资源平台,也是一个可以满足师生、职工、社会学习者自主学习的高等职业教育教学资源云。基于云计算的数字化教学资源平台为全国高职院校、企业和社会学习者提供数字化教学资源检索、信息查询、资料下载、教学指导、学习咨询、人员培训、在线学习等服务项目。

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