基于可伸縮云架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)研究*

龔云路

（無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 無錫214000）

一、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)概述

在《上海市中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》中，規(guī)劃了“利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建設(shè)人人享有、人人利用、人人貢獻(xiàn)的數(shù)字化優(yōu)質(zhì)教育資源，促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)和開放化、遠(yuǎn)程化、網(wǎng)絡(luò)化教育，形成更為積極的、開放的學(xué)習(xí)文化，加速推進(jìn)學(xué)習(xí)型社會(huì)建設(shè)”這樣一個(gè)現(xiàn)代的教育信息化服務(wù)體系，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)就是這個(gè)體系的一個(gè)重要表現(xiàn)形式。[1]

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，也稱為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支持平臺(tái)，不僅包含了服務(wù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的硬件設(shè)備，而且包含了服務(wù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的軟件系統(tǒng)。學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，規(guī)劃最佳的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)計(jì)劃，充分利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時(shí)間形成自我控制的良好習(xí)慣，進(jìn)而學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)提高自身的自主學(xué)習(xí)能力。利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，營(yíng)造良好的數(shù)字化教學(xué)環(huán)境，不斷地轉(zhuǎn)變教學(xué)理念、教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容，從而可以極大地提高教育質(zhì)量。

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，目前很多學(xué)校都開展了網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)，比較常用的建設(shè)方式有直接采購（如Blackboard教學(xué)平臺(tái)）、自行開發(fā)、采用開源平臺(tái)（如Moodle平臺(tái)、Sakai平臺(tái)）等。[2]

二、現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)架構(gòu)的問題

目前市場(chǎng)上的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，基本采用的都是“一個(gè)平臺(tái)、集中建設(shè)、數(shù)據(jù)連通”的方式，即一個(gè)統(tǒng)一的教學(xué)平臺(tái)，教師可以在平臺(tái)上管理自己的課程，選課等數(shù)據(jù)通過教務(wù)系統(tǒng)同步到教學(xué)平臺(tái)之中，這樣的建設(shè)模式符合數(shù)據(jù)集中的趨勢(shì)，有利于消除信息孤島，便于管理，一定程度上滿足了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的需求。（見圖1）

隨著網(wǎng)絡(luò)教學(xué)不斷推進(jìn)，這種模式也出現(xiàn)了一些問題，主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）集中的平臺(tái)為了滿足各種類型課程和各種類型教學(xué)模式的需求，設(shè)計(jì)了非常多的功能模塊，這些對(duì)于大多數(shù)教師，特別是剛?cè)腴T使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教師，有一定的學(xué)習(xí)難度，影響了教師使用的積極性。

（2）對(duì)于已經(jīng)熟練使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)并希望實(shí)踐自己教學(xué)理念的教師，現(xiàn)有的平臺(tái)，特別是商用的教學(xué)平臺(tái)在可定制方面又非常不便，開源的平臺(tái)雖然提供了開發(fā)的接口支持，但是普通教師不太可能自己去研究如何二次開發(fā)，而社會(huì)對(duì)于開源平臺(tái)的二次開發(fā)支持也存在不足。

（3）集中使用教學(xué)平臺(tái)，因?yàn)樗姓n程都在一個(gè)平臺(tái)上，會(huì)存在相互影響的問題，一些熱門課程因?yàn)樵L問量巨大而影響其它課程的訪問速度。例如某一門課程需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)考試，巨大的訪問量會(huì)使其它課程的訪問體驗(yàn)下降。如果針對(duì)某些課程采取二次開發(fā)，也會(huì)影響到其它課程。

（4）目前使用廣泛的Blackboard平臺(tái)、Moodle平臺(tái)等，大多數(shù)為國外的產(chǎn)品，缺少了很多本土化的功能，特別是管理的功能，這增加了教師和管理者課程建設(shè)的難度。

三、一種可伸縮的云架構(gòu)模式

綜合上述問題，我們提出了一種可伸縮的云架構(gòu)模式。這種模式結(jié)合了IaaS（基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)）和SaaS（軟件即服務(wù)），具有可伸縮、可遷移、定制性強(qiáng)、數(shù)據(jù)集中的特點(diǎn)。[3]

（1）與傳統(tǒng)的教學(xué)平臺(tái)架構(gòu)一樣，新的云架構(gòu)模式仍然包括一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，不一樣的地方在于，該教學(xué)平臺(tái)只包括一些基本的教學(xué)模塊設(shè)計(jì)，如網(wǎng)頁、視頻、音頻、討論版、測(cè)試等，以增強(qiáng)易用性，方便大多數(shù)教師入門。另外一些模塊則作為可選項(xiàng)，供有需要的教師自行添加。

（2）對(duì)于希望深度定制的課程，或者熱門課程，現(xiàn)有的教學(xué)平臺(tái)已經(jīng)無法滿足需求的時(shí)候，可以通過IaaS的方式，采用虛擬化技術(shù)，部署獨(dú)立教學(xué)站點(diǎn)，獨(dú)立教學(xué)站點(diǎn)與統(tǒng)一教學(xué)平臺(tái)采用相同的軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)，可以方便地直接遷移。新的獨(dú)立教學(xué)站點(diǎn)可以根據(jù)需求深度定制。

獨(dú)立教學(xué)站點(diǎn)如果是熱門課程，并且訪問量巨大，因?yàn)楠?dú)立部署的原因，還可以方便地采用負(fù)載均衡技術(shù)實(shí)現(xiàn)物理架構(gòu)上的負(fù)載平衡。

（3）新的架構(gòu)將需要統(tǒng)一分析的數(shù)據(jù)，如訪問記錄、學(xué)習(xí)時(shí)間記錄等統(tǒng)一傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分析平臺(tái)數(shù)據(jù)庫，而一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如用戶賬號(hào)、選課信息，獨(dú)立教學(xué)站點(diǎn)與統(tǒng)一教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行同步。

（4）從統(tǒng)一教學(xué)平臺(tái)的一門課程遷移為獨(dú)立教學(xué)平臺(tái)的關(guān)鍵在于軟件架構(gòu)的統(tǒng)一，如果不統(tǒng)一，遷移的難度會(huì)非常大。這個(gè)方面，獨(dú)立教學(xué)站點(diǎn)其實(shí)可以理解為只有一門課程的統(tǒng)一教學(xué)平臺(tái)，這樣各種教學(xué)平臺(tái)都可以方便地改造為這種模式，只要在遷移的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)遷移和平臺(tái)軟件的少部分改造即可。

這種可伸縮的云架構(gòu)模式，解決了上述提到的現(xiàn)有教學(xué)平臺(tái)的問題，既具有傳統(tǒng)教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)，又可以方便地遷移部分具有特別需求的課程，滿足多元化需求，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)效用的最大化。

四、總結(jié)

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充，可以營(yíng)造良好的數(shù)字化教學(xué)環(huán)境，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念、教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容，提高教育的質(zhì)量水平，加速校園信息流動(dòng)，為廣大師生提供一個(gè)更完善的教育學(xué)習(xí)環(huán)境。本文介紹了現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的發(fā)展?fàn)顩r和傳統(tǒng)教學(xué)平臺(tái)存在的入門復(fù)雜、可定制性不強(qiáng)、課程間會(huì)互相影響等問題，提出了一種可伸縮的云架構(gòu)教學(xué)平臺(tái)模式，結(jié)合IaaS和SaaS的特點(diǎn)，利用虛擬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一教學(xué)平臺(tái)和獨(dú)立教學(xué)站點(diǎn)的統(tǒng)一部署，在繼承傳統(tǒng)教學(xué)平臺(tái)優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，又可以滿足部分具有特別需求的課程，讓教學(xué)平臺(tái)能夠最大限度地發(fā)揮它在教育信息化過程中的作用。

[1]上海市中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)(公開征求意見稿)[DB/0L].http：//baike.baidu.com/view/3421518.htm.

[2]高珺.復(fù)旦大學(xué)：以Sakai設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)[J].中國教育網(wǎng)絡(luò),2013(5)：62-64.

[3]王斌,李楠,孫月新,張海英.國家教育云平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)分析[J].現(xiàn)代電信科技,2013(5)：59-62.