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摘要：针对目前高校计算机专业精品课程建设中存在的一些问题，本文在分析了云计算的原理及关键技术的基础上，提出一个基于云计算的精品资源共享课平台框架，然后以相关省数据库精品课程为例阐述利用云计算进行课程共享设计与实施的方法及步骤，从而提高精品课程共享的质量和效率。
关键词：云计算；数据库课程；精品共享课
2012年5月教育部印发的《精品资源共享课建设工作实施办法》中指出：在“十二五”期间，将建设5000门国家级精品资源共享课。优质教育资源的共享已经成为国家教育发展的重要工作之一。
让全社会更好共享优质教育资源，是精品课程建设的重要任务和基本要求。各精品课程在建设过程中，利用网络技术将积累的课程资源进行上网共享。然而，由于精品课程重心仍在申报等方面，而忽略了成果的使用和推广，其资源共享应用效果并不乐观，主要存在以下问题：
（1）建立的精品课程网站的优质资源不丰富[1]。系统的、质量较高的资源较少，这就在一定程度上影响了共享的质量。
（2）现有的精品课程系统无法实现远程实验教学。实验只能在实验室进行，这不利于学生个性化、自主学习。目前，实验室建设也很难跟上IT技术的发展步伐，无疑对在校生使用计算机辅助其学习起到了负面的影响。另外，其他学校的学生或社会人员更无法远程利用该高校实验室资源，造成实验室建设的利用回报率低。
（3）现有的精品课程网站的网络教学辅导虽然以网络为媒介，不受时间、空间限制，但明显缺乏实时互动与同步交互[2]。很多时候，教师可能已上传资料多日，学生才注意到，或是学生留言寻求帮助却不能得到及时解答。
（4）目前的教育资源与传统的流媒体技术的应用主要是以B/S或P2P模式来实现的，在实际应用中还存在诸多不足[3]：资源相对集中、容易造成系统瓶颈与网络阻塞；流媒体服务可靠性与可用性不强。这些都会造成学生学习效率低下，学习兴趣下降。
（5）维护问题多。各个精品课程都是独立维护，整体维护成本高昂。如果维护工作不到位，这就不能很好地为共享服务。
精品共享课的建设是原精品课程的转型升级，促进优质课程教学资源的共建与共享是重点。利用云计算，促使各精品课程建设共享各自优质资源，凸显学习者的主体地位，服务学习型社会建设，成为一种精品资源共享课建设的有效思路。
云计算及其关键技术
云计算是一种资源交付和使用模式，指通过网络获得应用所需的资源包括硬件、平台和软件，是一种新型的商业计算模型[4]。其基本原理是在一个大型的数据管理中心统一管理下，将分布在不同的地理位置的计算机组成超级虚拟计算机，并由管理中心负责资源分配以及安全控制等，使各种不同应用系统能够根据需要获取存储空间、计算资源以及各种软件服务。云计算的关键技术如下：
（1）虚拟化技术：这是云计算的最主要特征，实现了软件和硬件的分离，用户在虚拟层运行自己的软件，而无需考虑后台硬件的实现。这样就可以减少服务器的负载，可以更好地利用精品共享课资源。
（2）安全技术：云计算能确保云端数据存储中心的安全可靠。在精品共享课建设过程中，我们就可以不用花费大量的时间、精力和软硬件成本来保障数据安全。
（3）SaaS（Software as a Service，软件即服务）：SaaS就是以服务的形式访问网络上的软件，服务商通过浏览器将软件传递给客户，客户按时间或数量付费后直接使用。这样，就为精品共享课应用节省了大量的软件购买、更新、维护等资金。
因此，云计算在解决精品课程现有问题及其转型升级上有着明显的优势，可以充分利用现有的软硬件资源，提供强大的课程资源共享能力，使学生不受时空限制地访问所需优质资源。并且节约了软硬件投资，也提高了资源利用率。对基于云计算的精品共享课建设展开探讨，为精品课程有效深入地共建共享提供了一条新的思路。
云计算下的精品资源共享课建设方案
我们结合精品共享课建设需要及云计算的特点，提出了基于云计算的精品资源共享课建设平台，其基本架构如右图所示。
平台层是整个系统结构的基础，云基础平台利用虚拟化技术管理底层硬件资源，实现资源多用户共享下的数据和信息安全。应用层提供各类的精品资源共享课教学相关的应用软件，主要包含：用于教学与教学管理的学习资源平台、针对学生问题进行答疑的学习交流平台以及虚拟实验室。通过交互层的用户Web门户，用户只需要使用浏览器就可以进行学习、交流和虚拟实验。
精品资源共享课云计算平台的建设，其最终目的是构建一个良好的开放、共享课程体系，真正做到“人人可学、处处可学、时时可学”。借助云计算的平台，一种灵活性强的可开放共享的精品教学资源和一种新型的师生交互服务将使得现有的精品课程的影响力发生巨变，课程建设传播奠定了良好的教学支持服务架构。
数据库精品课程后续共享课建设的实践
“数据库原理及其应用技术”是计算机专业的核心课程之一，具有理论性强、实践应用性突出等特点。我校通过多年的课程改革和实践，逐渐形成了自己的课程教学特色，2006年成为浙江省精品课程。目前，我们正在积极筹备，依托云平台进行深入建设和共享应用研究，准备申报国家级精品课程以及精品资源共享课。我们的建设路径如下：
1.选择或开发适合的云平台
为了能够让云计算更快更好地服务于现代教育事业，实现精品资源共享化，应当以能够发挥最大效益的思想为指导，合理建设或选择符合实际需求的云平台。一般可以选择微软、IBM或者谷歌等提供的大型云服务来搭建自己的课程建设平台。
由于Microsoft SQL Azure是基于本精品课程网站前期数据库Microsoft SQL Server的，因此本平台采用微软云计算平台Azure。 2.通过云计算进行精品共享课资源的整合
我们利用云计算平台将精品课程网站的维护和新功能的实现进行“外包”，将课程建设的时间和精力主要花在优质资源内容建设上。云计算最小化了终端设备的需求，可以很方便地实现精品教育资源的开放和共享。同时，我们将开源软件等免费优质资源纳入到云计算教育中，如在数据库应用技术教学中便采用了开源的MySQL作为学生课程实验和课程设计所使用的数据库管理系统。
3.通过云计算建立个性化网络学习环境
云计算以终端用户为中心，因此建立的精品资源共享课平台让学生能够方便快速地构建自己的个性化学习环境，自主决定学习方式和学习内容。同时，云计算的高效智能数据服务等也会有效地提高学生的自主学习效率。学生普遍反映通过个性化学习，不仅增加了学习的兴趣，能深入对数据库理论知识进行学习，并且独立自主学习的能力也有提升。
4.建立虚拟数据库实验室
我们通过租用或自己搭建一个集中的服务器群作为虚拟网络实验室云平台的网络云，在服务器群中部署了微软云软件，其中云中心管理软件可以根据需求动态地分配和维护虚拟网络实验室云。每个教师用户都有一个账户，这个账户限制了这个用户可以分配的虚拟机的总数量，可以通过Web门户来完成申请虚拟机、创建虚拟机，安装操作系统模板，配置虚拟机、设置IP地址、管理虚拟机和保存实验配置（用户可以把所有的操作配置信息保存下来）等操作。
例如，有个教师用户，他在虚拟网络实验室云的权限是可以分配12G内存，600G硬盘，这样他可以登录虚拟实验云的Web门户，根据自己实验的需要来创建对应数量的虚拟机，他可以创建6台（每台内存2G，硬盘100G）的虚拟机，也可以创建2台（每台内存6G，硬盘300G）的虚拟机，供不同的学生使用。在创建虚拟机时可以根据需要自动安装对应的操作系统。他可以管理和配置虚拟机，执行的是和配置物理机一样的操作。
一般学生用户可以通过Web门户或远程桌面来使用自己的虚拟机。实验过程中，他可以随时把配置文件保存下来后注销，后台的云管理系统自动回收当前用户的虚拟机。等用户下次登录时，虚拟实验云平台可以根据用户的选择，自动分配资源，把保存过的配置恢复，这样用户可以从上次实验结束的位置继续完成实验。他可以在任何时候、任何地点使用任何的上网设备登录虚拟网络实验室云来完成做实验。这样，不但充分提高了设备实验效率，也大大提高了用户学习效率。
在数据库相关课程的教学中，上机实验是非常重要的一个教学内容，学生只有通过足够的上机实验，才能真正理解和掌握该学科的理论知识，才能获得一定的实验能力，并初步具有处理实际问题的能力。通过建立虚拟实验室，减少了对实验室软硬件的投入以及在实验室管理方面的人力时间成本。并且让学生实验操作更加自由、充分、自主，对学生独立自主学习的能力、实践能力的提升有极大促进作用。
结语
我们在原有精品课程网站的基础上，建立了基于云计算的在线测试系统和虚拟数据库实验室，进一步凸显了学生在教学活动中的主体地位，将有效地提高学生使用的积极性，发挥精品课程的价值和作用，朝精品资源共享课不断迈进。
关键词：云计算；数据库课程；精品共享课
2012年5月教育部印发的《精品资源共享课建设工作实施办法》中指出：在“十二五”期间，将建设5000门国家级精品资源共享课。优质教育资源的共享已经成为国家教育发展的重要工作之一。
让全社会更好共享优质教育资源，是精品课程建设的重要任务和基本要求。各精品课程在建设过程中，利用网络技术将积累的课程资源进行上网共享。然而，由于精品课程重心仍在申报等方面，而忽略了成果的使用和推广，其资源共享应用效果并不乐观，主要存在以下问题：
（1）建立的精品课程网站的优质资源不丰富[1]。系统的、质量较高的资源较少，这就在一定程度上影响了共享的质量。
（2）现有的精品课程系统无法实现远程实验教学。实验只能在实验室进行，这不利于学生个性化、自主学习。目前，实验室建设也很难跟上IT技术的发展步伐，无疑对在校生使用计算机辅助其学习起到了负面的影响。另外，其他学校的学生或社会人员更无法远程利用该高校实验室资源，造成实验室建设的利用回报率低。
（3）现有的精品课程网站的网络教学辅导虽然以网络为媒介，不受时间、空间限制，但明显缺乏实时互动与同步交互[2]。很多时候，教师可能已上传资料多日，学生才注意到，或是学生留言寻求帮助却不能得到及时解答。
（4）目前的教育资源与传统的流媒体技术的应用主要是以B/S或P2P模式来实现的，在实际应用中还存在诸多不足[3]：资源相对集中、容易造成系统瓶颈与网络阻塞；流媒体服务可靠性与可用性不强。这些都会造成学生学习效率低下，学习兴趣下降。
（5）维护问题多。各个精品课程都是独立维护，整体维护成本高昂。如果维护工作不到位，这就不能很好地为共享服务。
精品共享课的建设是原精品课程的转型升级，促进优质课程教学资源的共建与共享是重点。利用云计算，促使各精品课程建设共享各自优质资源，凸显学习者的主体地位，服务学习型社会建设，成为一种精品资源共享课建设的有效思路。
云计算及其关键技术
云计算是一种资源交付和使用模式，指通过网络获得应用所需的资源包括硬件、平台和软件，是一种新型的商业计算模型[4]。其基本原理是在一个大型的数据管理中心统一管理下，将分布在不同的地理位置的计算机组成超级虚拟计算机，并由管理中心负责资源分配以及安全控制等，使各种不同应用系统能够根据需要获取存储空间、计算资源以及各种软件服务。云计算的关键技术如下：
（1）虚拟化技术：这是云计算的最主要特征，实现了软件和硬件的分离，用户在虚拟层运行自己的软件，而无需考虑后台硬件的实现。这样就可以减少服务器的负载，可以更好地利用精品共享课资源。
（2）安全技术：云计算能确保云端数据存储中心的安全可靠。在精品共享课建设过程中，我们就可以不用花费大量的时间、精力和软硬件成本来保障数据安全。
（3）SaaS（Software as a Service，软件即服务）：SaaS就是以服务的形式访问网络上的软件，服务商通过浏览器将软件传递给客户，客户按时间或数量付费后直接使用。这样，就为精品共享课应用节省了大量的软件购买、更新、维护等资金。
因此，云计算在解决精品课程现有问题及其转型升级上有着明显的优势，可以充分利用现有的软硬件资源，提供强大的课程资源共享能力，使学生不受时空限制地访问所需优质资源。并且节约了软硬件投资，也提高了资源利用率。对基于云计算的精品共享课建设展开探讨，为精品课程有效深入地共建共享提供了一条新的思路。
云计算下的精品资源共享课建设方案
我们结合精品共享课建设需要及云计算的特点，提出了基于云计算的精品资源共享课建设平台，其基本架构如右图所示。
平台层是整个系统结构的基础，云基础平台利用虚拟化技术管理底层硬件资源，实现资源多用户共享下的数据和信息安全。应用层提供各类的精品资源共享课教学相关的应用软件，主要包含：用于教学与教学管理的学习资源平台、针对学生问题进行答疑的学习交流平台以及虚拟实验室。通过交互层的用户Web门户，用户只需要使用浏览器就可以进行学习、交流和虚拟实验。
精品资源共享课云计算平台的建设，其最终目的是构建一个良好的开放、共享课程体系，真正做到“人人可学、处处可学、时时可学”。借助云计算的平台，一种灵活性强的可开放共享的精品教学资源和一种新型的师生交互服务将使得现有的精品课程的影响力发生巨变，课程建设传播奠定了良好的教学支持服务架构。
数据库精品课程后续共享课建设的实践
“数据库原理及其应用技术”是计算机专业的核心课程之一，具有理论性强、实践应用性突出等特点。我校通过多年的课程改革和实践，逐渐形成了自己的课程教学特色，2006年成为浙江省精品课程。目前，我们正在积极筹备，依托云平台进行深入建设和共享应用研究，准备申报国家级精品课程以及精品资源共享课。我们的建设路径如下：
1.选择或开发适合的云平台
为了能够让云计算更快更好地服务于现代教育事业，实现精品资源共享化，应当以能够发挥最大效益的思想为指导，合理建设或选择符合实际需求的云平台。一般可以选择微软、IBM或者谷歌等提供的大型云服务来搭建自己的课程建设平台。
由于Microsoft SQL Azure是基于本精品课程网站前期数据库Microsoft SQL Server的，因此本平台采用微软云计算平台Azure。 2.通过云计算进行精品共享课资源的整合
我们利用云计算平台将精品课程网站的维护和新功能的实现进行“外包”，将课程建设的时间和精力主要花在优质资源内容建设上。云计算最小化了终端设备的需求，可以很方便地实现精品教育资源的开放和共享。同时，我们将开源软件等免费优质资源纳入到云计算教育中，如在数据库应用技术教学中便采用了开源的MySQL作为学生课程实验和课程设计所使用的数据库管理系统。
3.通过云计算建立个性化网络学习环境
云计算以终端用户为中心，因此建立的精品资源共享课平台让学生能够方便快速地构建自己的个性化学习环境，自主决定学习方式和学习内容。同时，云计算的高效智能数据服务等也会有效地提高学生的自主学习效率。学生普遍反映通过个性化学习，不仅增加了学习的兴趣，能深入对数据库理论知识进行学习，并且独立自主学习的能力也有提升。
4.建立虚拟数据库实验室
我们通过租用或自己搭建一个集中的服务器群作为虚拟网络实验室云平台的网络云，在服务器群中部署了微软云软件，其中云中心管理软件可以根据需求动态地分配和维护虚拟网络实验室云。每个教师用户都有一个账户，这个账户限制了这个用户可以分配的虚拟机的总数量，可以通过Web门户来完成申请虚拟机、创建虚拟机，安装操作系统模板，配置虚拟机、设置IP地址、管理虚拟机和保存实验配置（用户可以把所有的操作配置信息保存下来）等操作。
例如，有个教师用户，他在虚拟网络实验室云的权限是可以分配12G内存，600G硬盘，这样他可以登录虚拟实验云的Web门户，根据自己实验的需要来创建对应数量的虚拟机，他可以创建6台（每台内存2G，硬盘100G）的虚拟机，也可以创建2台（每台内存6G，硬盘300G）的虚拟机，供不同的学生使用。在创建虚拟机时可以根据需要自动安装对应的操作系统。他可以管理和配置虚拟机，执行的是和配置物理机一样的操作。
一般学生用户可以通过Web门户或远程桌面来使用自己的虚拟机。实验过程中，他可以随时把配置文件保存下来后注销，后台的云管理系统自动回收当前用户的虚拟机。等用户下次登录时，虚拟实验云平台可以根据用户的选择，自动分配资源，把保存过的配置恢复，这样用户可以从上次实验结束的位置继续完成实验。他可以在任何时候、任何地点使用任何的上网设备登录虚拟网络实验室云来完成做实验。这样，不但充分提高了设备实验效率，也大大提高了用户学习效率。
在数据库相关课程的教学中，上机实验是非常重要的一个教学内容，学生只有通过足够的上机实验，才能真正理解和掌握该学科的理论知识，才能获得一定的实验能力，并初步具有处理实际问题的能力。通过建立虚拟实验室，减少了对实验室软硬件的投入以及在实验室管理方面的人力时间成本。并且让学生实验操作更加自由、充分、自主，对学生独立自主学习的能力、实践能力的提升有极大促进作用。
结语
我们在原有精品课程网站的基础上，建立了基于云计算的在线测试系统和虚拟数据库实验室，进一步凸显了学生在教学活动中的主体地位，将有效地提高学生使用的积极性，发挥精品课程的价值和作用，朝精品资源共享课不断迈进。