云計(jì)算下的高校遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用研究

胡慶龍

摘要：計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展是遠(yuǎn)程教學(xué)的基礎(chǔ)，在云計(jì)算技術(shù)的推動下，遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)得到進(jìn)一步的完善，能夠很好的緩解教學(xué)資源不足和教學(xué)需求之間的矛盾。本文在充分利用云計(jì)算技術(shù)的優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了高校遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)，為老師和學(xué)生之間教學(xué)和學(xué)習(xí)搭建了很好的平臺。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；高校；遠(yuǎn)程教學(xué)

中圖分類號：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）01-0071-02

1 緒論

一直以來，教育教學(xué)都是人們生活的重要組成部分。尤其是現(xiàn)在，不論哪個國家、種族，普遍都把教育教學(xué)擺在中心位置。并且不斷創(chuàng)新教學(xué)方法來完善教學(xué)。隨著人們學(xué)習(xí)意識地增強(qiáng)和社會競爭壓力的加大，越來越多的人都樹立了終身學(xué)習(xí)、活到老學(xué)到老的學(xué)習(xí)態(tài)度。因此，在信息技術(shù)的推動下，遠(yuǎn)程教學(xué)逐漸進(jìn)入人們視野，并且受到大眾的普遍歡迎，在教學(xué)中起著不可替代的作用。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，加上目前的教學(xué)環(huán)境，遠(yuǎn)程教學(xué)的發(fā)展速度非常之快。它的受眾群體不斷擴(kuò)大，不僅僅局限于學(xué)生，還包括辦公室白領(lǐng)、技術(shù)工人等等，在涉及到各個行業(yè)的同時，也涵蓋了不同年齡階層。遠(yuǎn)程教學(xué)在如火如荼發(fā)展的同時，也出現(xiàn)了一系列的問題。比如教學(xué)方式單一、面對面的教學(xué)方式更加帶有“質(zhì)感”、帶動上課氣氛、現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備帶來的沖擊等等，這些因素都對遠(yuǎn)程教學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提出了挑戰(zhàn)。恰逢云計(jì)算技術(shù)在教學(xué)方面的應(yīng)用，對于建立多種形式的課堂要求、硬件教學(xué)設(shè)備的投入注入了新的活力。對遠(yuǎn)程教學(xué)的發(fā)展提供了契機(jī)。現(xiàn)階段像國外的谷歌和微軟這類大型企業(yè)擁有自己的云計(jì)算平臺，國內(nèi)的Baidu、Lenovo也在這方面建立自己的業(yè)務(wù)體系。足以說明云計(jì)算的強(qiáng)大優(yōu)勢。

2 云計(jì)算

云計(jì)算技術(shù)以其強(qiáng)大的功能優(yōu)勢為大眾所知，令人難以想到的是，學(xué)術(shù)界卻沒有給它一個統(tǒng)一的定義。總的來說，云計(jì)算分為狹義和廣義兩種定義。狹義的是指在信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，憑借互聯(lián)網(wǎng)，根據(jù)需求，按照方便拓展的手段來獲得有用的資源。廣義的定義是指憑借互聯(lián)網(wǎng)根據(jù)需求，按照方便拓展的手段來獲取服務(wù)，這種服務(wù)是跟軟件和互聯(lián)網(wǎng)緊密相連的，但不僅僅只限于這些服務(wù)，也可以是其他任何的服務(wù)。換種說法就是云計(jì)算將將信息技術(shù)以服務(wù)的形式給用戶，用戶利用互聯(lián)網(wǎng)來獲取自身需要的服務(wù)。

云計(jì)算的運(yùn)用范圍很廣，主要被應(yīng)用于以下幾個層次：首先是計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)設(shè)施。把不同的設(shè)備資源通過合理配置優(yōu)化通過出租的方式提供給有需求的組織或者企業(yè)。第二個是平臺，不僅有一般程序的開發(fā)平臺，還包括系統(tǒng)的操作平臺，程序員可以利用互聯(lián)網(wǎng)編寫程序等。普通用戶也能夠運(yùn)行其程序。第三是在云開發(fā)的基礎(chǔ)上進(jìn)行不同應(yīng)用服務(wù)的操作命令。

云計(jì)算技術(shù)憑借其突出的特點(diǎn)和獨(dú)一無二的優(yōu)勢得到了大眾的青睞。首先是它的規(guī)模大，比如說谷歌的云計(jì)算擁有超過七位數(shù)的服務(wù)器，另外像亞馬遜和雅虎這種級別的大公司也配備了以萬計(jì)的服務(wù)器，使得“云”用戶的計(jì)算能力變得非常強(qiáng)大。第二個是它的虛擬化程度。普通用戶在各個地方都能夠運(yùn)用終端獲得所需求的應(yīng)用服務(wù)。因?yàn)橛脩羲枰男畔⒉皇莵碜杂诰唧w的形態(tài)，而是來源于“云”，用戶唯一需要滿足的條件是擁有一臺計(jì)算機(jī)或者手機(jī)設(shè)備。借助互聯(lián)網(wǎng)和完成用戶的需求，即使是超級計(jì)算這類型的艱巨任務(wù)。第三個是費(fèi)用低，因?yàn)闃?gòu)成“云”的節(jié)點(diǎn)的成本不高，一方面，自動化集中管理的優(yōu)勢使得運(yùn)用云計(jì)算的企業(yè)并不需要花費(fèi)很多的資金在后期的管理和維護(hù)上。另一方面，“云”憑借其資源的重復(fù)利用性可以獲得很大的價格優(yōu)勢。

3 高校遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是在充分考慮到系統(tǒng)的需求基礎(chǔ)之上進(jìn)行的。本文結(jié)合云計(jì)算技術(shù)，對高校的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的框架進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要有以下四個部分組成：

第一個部分是云計(jì)算的服務(wù)器。作為該系統(tǒng)擴(kuò)展功能的心臟。系統(tǒng)將用戶的學(xué)習(xí)資料存儲在云服務(wù)器上，借助其來確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

第二個部分是負(fù)載均衡設(shè)備，其主要功能是實(shí)現(xiàn)資源的合理配置，包括網(wǎng)絡(luò)和硬件設(shè)備。

第三個部分是web服務(wù)器。主服務(wù)器和專業(yè)web服務(wù)器功能不同，根據(jù)其功能的不同在系統(tǒng)中擔(dān)任不同的角色。

第四個部分是數(shù)據(jù)庫存儲服務(wù)器。同樣的分為公共和專業(yè)服務(wù)器兩種類型，根據(jù)其功能的不同，分管不同的任務(wù)。

云服務(wù)不僅在計(jì)算服務(wù)上配備有強(qiáng)大的計(jì)算能力，同時也享受有存儲服務(wù)?，F(xiàn)階段的云服務(wù)主要是被少數(shù)壟斷企業(yè)所掌控，主要是應(yīng)用于商業(yè)用途。值得注意的是，如果用戶選擇大規(guī)模的采用云服務(wù)，就要防止被這些壟斷企業(yè)以重要信息為由要挾。另外，云計(jì)算中存儲的數(shù)據(jù)表面上是完全保密的，但是針對提供云計(jì)算的企業(yè)來講只是一般的普通數(shù)據(jù)信息。綜上所述，本文系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要充分考慮到數(shù)據(jù)安全性的問題。注意將隱秘的信息存放在本地的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上。

4 高校遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

為了保證該系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的科學(xué)性，對其進(jìn)行檢驗(yàn)。首先用戶只需要打開web瀏覽器注冊用戶并輸入正確的密碼登錄系統(tǒng)，就能夠利用該系統(tǒng)進(jìn)行的遠(yuǎn)程教學(xué)操作。依據(jù)云計(jì)算技術(shù)的計(jì)算能力強(qiáng)和存儲空間大的特點(diǎn)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了5個主要的功能模塊，分別是：

第一個功能模塊是用戶報(bào)名。有學(xué)習(xí)需求的用戶要登錄該系統(tǒng)，首先第一步是要填寫基本的信息資料進(jìn)行注冊，系統(tǒng)對信息資料進(jìn)行審查核對通過之后，就可以獲得登錄賬號，接著設(shè)置屬于自己的私密密碼，這樣用戶就能夠隨時地登錄系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，并進(jìn)行其他相關(guān)操作。

第二個功能模塊是虛擬班級。這個功能主要是針對學(xué)生的管理問題而設(shè)計(jì)的，最初的目的是想通過學(xué)生之間的共同屬性將這個群體劃分為若干個組，一個組即為一個班級，并配備管理員，能夠及時掌握學(xué)生的課程學(xué)習(xí)情況。另外，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中如果遇到疑難問題不能及時解決，比如說學(xué)習(xí)資料無法下載等情況都可以及時向班級管理員反饋，通過他們的幫助來獲得解決。該系統(tǒng)借助云服務(wù)可以儲存大量的學(xué)習(xí)資料和教學(xué)視頻等，極大的滿足學(xué)生的需求。虛擬班級概念的提出對于解決學(xué)生管理是一個大膽的嘗試。

第三個功能模塊是虛擬教室。這個功能是在虛擬班級的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的。有班級就必然要有固定的活動場所，虛擬教室也就應(yīng)運(yùn)而生。它的主要功能是針對班級管理員而言，班級管理員這里進(jìn)行正常的教學(xué)、對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行批改查閱以及對學(xué)生的疑難問題進(jìn)行解答等。更重要的是，老師能夠?qū)W(xué)生不會的題目加以例題輔助理解，模擬教室創(chuàng)建的學(xué)生和老師之間課堂交流的場所，使得遠(yuǎn)程教育的這種方式更加貼近實(shí)際課堂的互動性和嚴(yán)謹(jǐn)。

第四個功能模塊是云計(jì)算服務(wù)。這個功能模塊主要是針對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要用到的學(xué)習(xí)資源。云計(jì)算技術(shù)的一個突出特點(diǎn)就是能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供全新的硬件構(gòu)建模式。根據(jù)其優(yōu)勢，可以將課程的在線視頻下載至云服務(wù)端，因?yàn)樵撓到y(tǒng)本身的性質(zhì)決定了該系統(tǒng)的服務(wù)器必須能夠承受大的訪問數(shù)量和頻率。而云服務(wù)卻能達(dá)到這個要求。不僅能夠保證硬件設(shè)備的質(zhì)量要求、數(shù)據(jù)存儲的安全性問題、網(wǎng)絡(luò)速度等，而且還為系統(tǒng)的研發(fā)節(jié)省了大筆的開發(fā)資金，因?yàn)橐话愕膫€人或者單位幾乎都難以承受服務(wù)器等這些需要自建的設(shè)備的價格?！霸啤备拍畹膽?yīng)用使得設(shè)計(jì)的硬件設(shè)備很大程度上被節(jié)約，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲安全得到保障。

第五個功能模塊是系統(tǒng)管理。該模塊功能能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)進(jìn)行控制，包括各個功能模塊的運(yùn)行狀態(tài)，以及學(xué)生的基本信息資料、學(xué)習(xí)的專業(yè)、學(xué)生上課的課程表安排、老師布置的課后習(xí)題等等，優(yōu)化合理配置各類資源，主要是借助負(fù)載均衡器來實(shí)現(xiàn)其功能。

5 結(jié)語

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展、生活工作的競爭壓力加大、終身學(xué)習(xí)的意識增強(qiáng)等原因。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)可以擺脫時間、地域的限制，參與名師的課堂，學(xué)習(xí)優(yōu)秀的課程，這都是遠(yuǎn)程教學(xué)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，同時也是對遠(yuǎn)程教學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)。本文充分利用云計(jì)算技術(shù)的優(yōu)勢，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了高校遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)，這對于有學(xué)習(xí)需求的人提供了一個新的學(xué)習(xí)途徑和機(jī)遇。