基于云计算的高校教学平台的设计与实现

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  摘 要:云计算模型是以浏览器和服务器为基础,在云计算的服务器端实现相关应用程序和数据库存储功能的应用逻辑。本文基于云计算理论的研究,研究和设计出一个以云计算为基础的高校教学平台,通过云计算的并发计算和定制服务优点,整合并优化了现有的信息资源,在网络学习策略的基础上实现了定制网络教学服务的网络学习方式。
  关键词:云计算;高等学院;教学平台;教学资源;设计
  随着科学技术的蓬勃发展,人们的生产生活逐步进入信息化、科技和智能化的新时代。快速发展的信息化技术为校园管理系统提供了便利,降低了相关部门的工作管理量,极大提高了校园教学管理的效率和质量。为更好的促进教学的发展,加快教育现代化步伐,提高校园管理效率,可教学管理运用系统对校园及教学进行管理规划,更大化的实现信息资源的共享和管理功能。
  1 云计算技术
  云计算概念最早由美国谷歌公司提出,从理论的角度上来讲,云计算是一项不同于传统模式的网络应用模式。相对传统网络应用模式采用的Server服务器及PC机,云计算采用的是网络资源“云”,这种网络资源是具有虚拟抽象的特点,无需用户设置及关心。云计算技术基于异构硬件建立起IT基础结构,通过统一的资源池完成资源共享,以便提高资源的整体利用率。云计算整合发展了效用计算并行计算、分布式计算和网格计算等多种传统计算技术,并由此为基础构建起信息资源共享模式,能够有效整合非静态的信息资源,采用数据共享平台为用户提供服务。
  2 教学管理云平台
  云计算网络教学平台以云计算技术为基础进行构建,门户网站均构建为统一模式,将远程教学评估系统、教学资源管理系统及教育管理平台融合为一体,以实现学生的远程自主学习。云计算网络教学平台主要有IT资源层、云平台基础架构层、云计算平台管理层、核心应用层和展现层5个层面,由下至上分布。
  3 教学管理云平台的设计
  3.1 展现层
  展现层可对整个应用平台的布局和风格进行规划及实现,共包含运营管理子门户、家校互动子门户、教师子门户和学生子门户四个部分。其中运营管理子门户包含维护及管理人员所需的安全管理、故障处理、运行状态监控及版本更新等相关功能;家校互动子门户可实现教师与家长之间的沟通,利于通知及活动的传播;教师子门户则能够完成教师的教学评估、课程安排、在线答疑、教学计划及在线授课等各项工作;学生子门户则实现学生的在线提问、实时课堂、在线选课和在线考试等基础功能。
  3.2 核心应用层
  核心应用层作为整个应用平台的核心所在,具有体现教学实施、教学管理、教学考评和教学计划的整体闭环流程,能够完整的体现出教育行业的教育实践活动。用户可以此为基础,不断的完善和发展教学工具软件库、学习工具软件库、网络实验室、教学资源库和网络图书馆功能。
  3.3 云平台运营管理层
  云平台运营管理层承载着其子门户的展现功能,主要功能是对信息资源进行统一调度,完成计费管理、性能管理、系统监控、安全管理和备份管理等各项管理功能。用户可根据自身需求对运营管理层进行自主开发,但由于技术含量较高,难以自主操控,故多由第三方专业的提供商提供相关软件。
  3.4 云平台基础架构层
  云平台基础架构层包含运营管理能力、基础框架能力、部署运行能力和开发测试能力四大基础能力。其中运营管理能力包括统计报表、应用计费、应用存储、访问控制、平台安全管理、基础平台监控、结算管理和开发者身份认证等功能;部署开发能力包括应用部署、应用封装、应用托管、应用认证运行等功能;基础框架能力包括量表查询子系统、编程接口子系统、任务调度子系统和布式文件子系统;开发测试能力包括AP接口、SDK开发工具包、应用性能测试、应用性能测试等。
  3.5 IT资源层
  IT资源层主要有虚拟化资源层和物理资源层。其中物理资源层的管理包含网络、主机和储存;虚拟化资源层则是在物理资源层的基础上虚拟化管理,通过网络资源池、存储资源池和计算资源池完成资源的整体管理,以便更好的回收和分配信息资源。
  4 教学管理云平台的仿真
  通过云计算仿真Java包,在教学管理云平台中集成“计算机导论”的课件资源,整合成为远程教学课程。通过初始化GridSim库→创建数据中心→创建代理Broker→创建虚拟机→创建云任务→启动仿真主程序→统计结果实现云计算的启动。
  经统计分析,经网络教学的实验班及格率为95.4%,经普通教学的普通班及格率为88.9%,其中实验班的优秀率(单科成绩≥80)为28.54%,普通班仅为6.8%。由此可见,教学管理云平台中的远程教学课程可有效提高学生的学习积极性,改善学生的学习状态,提高学生的综合能力水平。
  5 结语
  云计算网络教学平台是一种全新的教学模式系统,它以云计算为基础,对计算机系统的信息资源进行整合处理,从而构建起新型的网络教学系统,为用户提供各项资源,并以租用的形式实现网络服务。
  [参考文献]
  [1]王福成,钟志水.基于云计算的网络教学平台设计[J].铜陵学院学报,2011,10(6):104-106.
  [2]李伟林,陈戍.广播电视大学云计算教学平台的构建探索[J].湖南广播电视大学学报,2012(1):5-8.
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