基于云计算技术的教学资源库建设与应用研究.pdf
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1、第 17 期2023 年 9 月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.17September,2023基金项目:江西省教学改革项目;项目名称:基于混合学习模式的“Web 前端技术”课程教学资源库建设与应用研究;项目编号:JXJG-21-71-1。江西省科学技术研究项目;项目名称:高职院校教学资源库平台建设研究;项目编号:GJJ2207103。作者简介:杜强(1983),男,江西萍乡人,副教授,硕士;研究方向:计算机网络技术,计算机软件技术。通信作者:文博(1983),男,江西萍乡人,讲师,硕士;研究方向:计算机网络技术。基于云计算技术的教学资源库建设与应用研
2、究杜 强,文 博(江西应用工程职业学院 计算机信息工程系,江西 萍乡 337000)摘要:随着国家教育信息化、数字化的不断推进,高校教学资源库的建设已经迫在眉睫。文章在分析现有教学资源库的运行现状与不足的基础上,提出了基于云计算技术的教学资源库建设方案,总结了基于此方案的系统架构及功能模型。文章以江西应用工程职业学院的课程教学资源库平台的建设与实际应用为例,探究基于云计算教学资源库的核心技术及应用效果,以期为高校教学资源库建设提供一些思路与参考。关键词:云计算;教学资源库;云服务;云存储中图分类号:TP311.5 文献标志码:A0 引言 随着国家教育信息化战略稳步推进,高校教学资源库研究建设正
3、如火如荼地进行中,涌现出了如“中国大学慕课网”“雨课堂”“学堂在线”等一大批优秀的资源库系统。同时,各省高校专业教学资源库的建设渐入佳境,优秀作品不断涌现,极大地丰富了线上职业教育优质教学资源共享,对职业教育的发展做出了较大的贡献。现代科学技术发展极快,特别是计算机技术与信息技术日新月异,移动终端产品层出不穷,一些高校精品资源库平台需求分析较早,技术较老,在运行过程中发现效能单一、资源分散、同质化严重、管理缺失、兼容性较差、视频缓慢、维护成本高昂等问题,且因架构老旧,升级无力,只能被淘汰。而云计算与云存储技术的出现与发展给这些问题带来了解决契机。就一般普通高校而言,通过采用云计算技术构建教学资
4、源库,是改善信息化建设的最有效可行、最具经济性的解决方案。1 云计算技术概述 “云计算”的概念最开始由 Google 公司提出,比较广泛认可的定义是:通过网络对虚拟化的资源进行动态服务扩展,按使用量付费的一种计算模式1。其中,涉及效能计算、并行计算、大数据分析、分布式存储与计算、网络计算、虚拟化技术等前沿计算机技术,清除了人们应用服务在地区、终端上的限制,具有通用性强、高安全性、高可靠性、高集中性、可扩展性、高经济性及大规模的特点。“云计算”不但是技术创新也是理论创新,遵循一切即服务的理念,将软件当成服务,将平台当成服务,将基础设施也当成服务,用户在使用时,实际上相当于将工作“外包”给云平台2
5、,平台通过网络按实际需求提供 IT 资源,按使用量的定价付费方式,根据需要从阿里云、华为云等服务提供商处获得快速算力、远程存储及数据库等技术服务,从而将本地的服务器架设解脱出来,无需购买、拥有和维护物理数据中心及服务器等烦琐工作。2 基于云计算技术的教学资源库建设优势 在教学资源库平台的实际搭建过程中,传统的模式为数据中心与教学资源库网站平台全部集中架构在学院的中心服务器上,这样产生了功能扩展难、交互性弱、硬件投入与管理成本高昂等一系列问题,并且高校为了节约成本将积累的各类资源及信息化软件全部部署在同一服务器上,一旦服务器出现故障,资源安全性就难以得到保障,而且由于各个服务器系统兼容性不够,难
6、以满足日益增长的服务需求3。而基于“云计算”的建设模式表现出十分明显的优势,更加有利于教学资源库建设的实施。这一模式主要的优点如下:(1)合理使用“云计算”技术建设教学资源库,可以有效整合各类不同资源,使其真正地“共享”起来,并且能够实现统一管理、统一调度以及统一监控。(2)基于“云计算”的教学资源库平台,因为使用的是“云服务”提供商的专业的先进技术,使平台系统更加可靠与稳定,同时访问速度更加流畅,同时支持不同的终端设备,使访问更加高效。(3)基于“云计算”的教学资源库平台,使系统搭建成本大幅降低,且服务质量大大提高,学院不需要再为服务器的硬件架构、网络建设、后期的管理维护而伤透脑筋,因为这些
7、工作全部交给了“云”,而学院只需要支付一定费用便能够得到快速的计算与存储服务以及后期的无限扩展能力。3 基于云计算技术的教学资源库的设计3.1 基于云计算技术的资源库平台架构设计 基于云计算技术的教学资源库平台一般情况下会将中心数据库服务、资源存储服务架构在云端,将57第 17 期2023 年 9 月无线互联科技软件开发No.17September,2023网站平台交给网络提供商托管或自行建设网站服务器进行部署。依据教学需求,基于云计算技术的教学资源库平台的系统架构设计如图 1 所示4。图 1 基于云计算技术的教学资源库平台架构“云计算”平台层是模型中的硬件层,是模型的基本底层,这一层提供最基
8、本的物理硬件设备资源,包含终端工具、云服务器、网络设备与存储设备等。“云存储”平台层是远程云端的核心层,此层是由云服务商开发的一些中间件,对远程计算、云端存储等服务进行支持。教学资源库网站平台的编写者可以通过云服务商提供的编程接口对云端资源进行添加、删除、移动等功能。“云管理”平台层便是面向用户的应用层。用户通过教学资源库网站进行浏览、发布、在线学习和评价5。3.2 教学资源库平台的功能设计 科学完整的教学资源库平台至少需要包含教学资源的组织与呈现、教学资源预览、资源下载、资源检索、资源统计、资源上传、视频处理系统、文本处理系统、图片处理系统、动画处理系统、音频处理系统、资源排行榜、资源推送等
9、基本功能。同时,平台还应该包含学习管理系统功能,此系统须包含用户分类显示、课程公告、自主学习课程、学习资料分类上传、作业试题、课程论坛、在线答疑、选课管理、课程统计、课程属性、移动应用、课程门户、论坛系统、站内短信等拓展功能。针对这些功能需求进行设计整合,教学资源库的功能模块应该由用户管理模块、子库管理模块、资源管理模块、互动交流模块以及学习管理系统模块 5 个部分组成。这 5 个模块之间互相支撑、相互配合,共同构成了一个使用简单、高效便捷、资源共享、师生互动的资源服务管理平台,如图 2 所示。图 2 教学资源库平台功能模块4 基于云计算技术的教学资源库的应用实例4.1 平台建设及方案 本文以
10、江西应用工程职业技术学院“Web 前端技术”课程资源库平台的应用为例,以满足实际课程教学需求为基本前提,以学生方便在线学习为宗旨,完成了学院“Web 前端技术”课程教学资源库在线网站平台建设方案,此教学资源库系统的具体方案如表 1 所示。4.2“云计算”服务核心代码 要将数据计算及资源中心部署到阿里云,需按实际需求购买“云服务”并开通 OSS,新建 Bucket,同时必须记住平台生成的 access key id 和 access key secret,这相当于访问云服务时所必需的账户与密码。通过后端语言 Php 访问阿里云的核心代码5,如表 2所示。67第 17 期2023 年 9 月无线互
11、联科技软件开发No.17September,2023表 1 学院教学资源库设备方案项目采纳服务说明云计算服务提供商阿里云阿里云是公认云计算服务的优秀提供商,在此系统中主要负责提供视频、音频、图片、碎片化资源的云存储及实时计算服务硬件资源投入服务器一台网站架构在此服务器,学院已有现成联想品牌服务器数台,无需购买网络投入500 M 带宽学院早已租用了联通公司 500 M 带宽服务,能够满足 6 000 人同时在线访问需求架构模式B/S(浏览器/服务器)不同终端打开浏览器,录入网址即可访问网站编程语言采用 PHP 后端语言课题组长带领课题组成员及一些优秀学生自行编码实现,PHP 语言现在使用广泛,代
12、码简练,开发迅速框架技术ThinkPhp 后端框架BootStrap 前端框架采用 ThinkPhp 后端框架可使代码更加高效,安全性更高,采用 BootStrap 前端框架可以制作响应式网站,使得不同终端设备都有良好的访问效果表 2 访问阿里云的核心代码功能操作代码云服务配置private static$accessKeyId=你的 AccessKey;private static$accessKeySecret=你的 AccessKeySecret;private static$endpoint=你的 bucket 外网域名;protected function getOssClient(
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