云計算下的高校數字教育資源云平臺的構建和研究

潘俊輝 王 輝 張 強 王浩暢

（東北石油大學計算機學院 大慶 163318）

1 引言

近年來，隨著教育信息化的飛速發展，越來越多的諸如文本、音頻、圖像等教育資源成為互聯網上可被使用的數字資源，隨著這些數字教育資源的爆炸式增長，雖然方便了教育機構、教師、學生們使用這些資源，但是對于互聯網上所存在的這些海量數字教育資源，用戶在使用時仍然會受到許多困擾，如“信息孤島”、“資源分類”等“資源饑餓”的現象［1］。

目前，很多學校和企業都相繼推出了自己的云計算平臺，但是在數字教育資源的應用中存在許多缺點，如整合教育資源時非常困難，開發實現技術過于單一，而且基于云計算技術的數字教育資源的開發應用平臺相對較少，因此面對迅速增長的網絡數字資源，開發一個全面、標準而有效的數字教育資源云平臺是十分必要的［2］。

數字教育資源云平臺設計的好壞將會影響到用戶使用時的靈活性、友好性和師生互動時的穩定性，這對于數字教育資源云平臺的實施，解決應用過程中的關鍵技術問題具有重要意義。本文以大慶高校為例，提出并構建了一種云計算下的高校數字教育資源云平臺，該平臺的建立具有一定的研究和現實意義。

2 數字教育資源云平臺發展現狀

國外的教育云比國內實施早一些，在教育領域的應用平臺和使用模式也較為成熟［3］。到目前為止，隨著國內數字教育資源信息的不斷擴大和增長，云計算在教育和教學上的管理和應用都發展的十分迅速，推動著中國教育事業的發展［4］。

2007年，IBM和谷歌公司為高校打造了云服務計劃，開始在美國的一些高校試運行；谷歌公司通過提供Google Apps，為高校的學生提供諸如電子郵件、Google日歷、Google辦公軟件、文字處理等多種云服務［5］，以幫助高校內部進行消息的傳遞；微軟公司也提供了云服務，如教學管理系統，桌面云等，其中為美國北卡羅來納州的格雷漢姆小學的所有師生提供的虛擬電腦桌面，可以使師生通過使用個人賬戶跨越空間的訪問自己的資源庫，該平臺的建立既解決了電腦需求不足的問題，同時又方便了師生之間的教與學［6］。

近幾年，數字教育云在國內的發展也非常迅速，許多高校和一些云服務公司都相繼推出了各種數字教育云平臺。如人民教育出版社開發的第二代“人教數字教材”，它提供了同步測評、學業診斷等數字化在線學習產品［7］；中國電信開發的數字教育資源云平臺既提高了教育資源的利用率和教學質量，同時也促進了教育的平衡性和教育的公平性［8］。

國外的教育云主要應用在為高校提供云計算方面所需的軟硬件設施，而國內教育的研究主要集中在數字圖書館資源云平臺的建設上，在數字教育資源云平臺的構建方面研究相對較少，本文就此問題進行研究，提出并構建出一種云計算下的高校數字教育資源云平臺，通過該平臺可以讓不同身份的教育人員管理和使用資源，以改變高校數字資源的“教育不平等”等現象［9］，從而實現教育的真正信息化。

3 數字教育資源云平臺

數字教育資源云平臺主要針對網上海量的教育資源進行管理和維護，它和傳統教育教學平臺相比，數字教育資源云平臺應具有如下幾個重要的特點：

1）可通過構建的數字教育資源云平臺，實現數字資源的共享，解決“信息孤島”。

2）可實現按用戶的個性需求提供動態的服務，實現真正的素質化教育。

3）多用戶管理，完成資源、應用、信息、項目等活動的執行。

4）可通過平臺進行集中式的管理，記錄所有用戶的工作和學習足跡，提高教學質量。

本文通過不同教育使用者對數字教育資源的需求不同的特點，同時根據大慶高校數字教育資源的現狀，提出并構建了一種云計算下的大慶高校數字教育資源云平臺，該平臺可為不同的用戶設置不同的權限，然后通過教育資源云平臺所提供的服務接口，允許合法的用戶使用其相應權限內的活動。圖1給出了高校數字教育資源云平臺的功能模塊圖。

圖1 高校數字教育資源云平臺功能模塊圖

本文所構建的高校數字教育資源云平臺主要由三個部分組成，分別為數字教育資源的制作、數字教育資源的管理和共享以及數字教育資源的分發和服務。其中數字教育資源制作部分主要完成課件的制作和其他資源的制作等；數字教育資源管理和共享這部分的主要工作是實現對合法有效的數字資源的查找、修改、刪除、統計和分析等；而第三部分數字教育資源分發和服務部分的主要功能則是通過使用不同的終端和網絡平臺，使用戶能夠根據自己的需求獲取可使用的數字教育資源。由于該平臺是面向多用戶的，因此該數字教育資源云平臺的用戶不僅要包括管理員、普通用戶，還要有相應的諸如出版機構、從事教育研究的企業、學生和教師等多類用戶的參與。其中：管理員主要負責整個云平臺的管理和系統維護，普通用戶負責管理和維護個人的私有資源，而從事教育研究的企業和從業人員的工作則是負責生成各種可供使用的數字教育類資源、應用軟件等。下面對平臺的每個部分的主要作用及實現的過程分別進行詳細的介紹［10］。

3.1 數字教育資源制作

數字教育資源制作部分主要負責對用戶所要使用的各種課件及其他資源進行制作和對已有課件的再編輯。課件和其他資源在制作的過程中除了可以按照教學內容進行形象化、個性化的定制外，同時也要充分考慮所采用的數字教育資源的質量能否真正的提高學生綜合性的素質和能力。因此本文通過對已有的多種課件制作方法的分析和研究，并結合本數字教育資源云平臺的特點，提出了一種簡單易懂、方便操作的個性化數字教育資源課件的制作方法，該制作方法允許用戶進行個性化的設置和編輯，可使用戶輕松完成數字教育資源課件的制作和分享，具體的制作流程如圖2所示。

圖2 個性化數字教育資源課件制作流程圖

3.2 數字教育資源管理和共享

由于數字教育資源具有分布廣泛、種類繁多和數據量大的特點，因此對數字教育資源進行有效的管理和共享是設計好一個數字教育資源云平臺的關鍵所在。通常需要采用統一化的標準和規范對資源和資源之間的關系進行規范化的定義，目的是要使多種類型不同的數字教育資源具有統一的標準，以方便進行管理和共享。

數字教育資源云平臺由于具有多用戶的特點，因此要針對不同的用戶授予不同的權限進行管理，因此針對此特點，本文所構建的數字教育資源云平臺分別采用公有和私有兩種方式完成對數字教育資源的管理。數字教育資源管理和共享的具體流程如圖3所示，其中在公有方式中，用戶可根據自己的權限查找所有公共的數字教育資源，但是卻沒有編輯權限；而在私有方式中，用戶可對個人私有資源進行編輯、維護、銷毀和共享等管理。

圖3 數字教育資源管理和共享流程圖

3.3 數字教育資源分發和服務

數字教育資源的分發和服務部分的實現與網絡傳輸方式、終端設備的使用等都有密切的關系。目前網絡傳輸方面可采用的形式有多種，如互聯網、移動通信網絡、無線網等等；而在終端設備上，除了常用的個人PC機以外，還有很多新型的設備可以使用，如平板、電子書、智能手機等等。其中在對數字教育資源進行分發和服務時，對于數字教育資源的編碼形式、數據壓縮方式、傳輸速率以及分發所采用的方法都有嚴格的要求。本文在進行數字教育資源的分發和服務時主要通過采用用戶提交請求、域名解析、獲取地址緩存、IP地址訪問等方式完成。

4 應用實例

本文以大慶市各高校為例，表1給出了各高校采用傳統教育教學平臺和數字教育資源云平臺時所需的成本和資源利用率的對比。其中傳統教育教學平臺所需的成本為最低報價，以萬元為單位。

表1 傳統教育教學平臺和數字教育資源云平臺所需成本及資源利用率對比

由表1可見，學校若使用傳統的教育教學平臺，首先應考慮其成本組成，而使用數字教育資源云平臺，可在最大程度上降低學校信息化建設和管理的成本，最重要的是在資源利用率上得到了一定程度的提高，由此可見通過數字教育資源云平臺，各個學?？稍谧畲蟪潭壬鲜褂玫礁?、更全面的教育資源［11］。

5 結語

針對當前數字教育資源云平臺在構建方面研究相對較少的現狀，本文提出并構建出一種云計算下的高校數字教育資源云平臺，該平臺可為不同身份的教育人員管理和使用數字資源，有利于將各種數字教育資源進行有效的整合和使用，降低建設成本和提高資源的利用率，從而實現教育的真正信息化。