“云計(jì)算”環(huán)境下高職院校智慧教育云平臺(tái)的研究

嚴(yán)莉

(常州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇常州 213000)

2018年4月，教育部出臺(tái)關(guān)于《教育信息化》的補(bǔ)充文件說明，要求進(jìn)一步加快我國(guó)高等院?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”教育的建設(shè)，并以人工智能、云計(jì)算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為依托，構(gòu)建全過程服務(wù)的智慧教育資源平臺(tái)，以此促進(jìn)我國(guó)高等教育的管理水平整體提升?，F(xiàn)階段我國(guó)的高等院校當(dāng)中，普遍完成了教學(xué)資源數(shù)字化建設(shè)，學(xué)生通過校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以快速查詢自身需要的學(xué)習(xí)資源。然而想要進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)高等教育系統(tǒng)的智慧化、個(gè)性化、智能化建設(shè)，那么便需要結(jié)合更加先進(jìn)的云計(jì)算技術(shù)，來對(duì)學(xué)校的智慧教育云平臺(tái)進(jìn)行全方位建設(shè)，以此加強(qiáng)校園信息系統(tǒng)對(duì)于教學(xué)資源數(shù)據(jù)的處理能力。

1 “云計(jì)算”技術(shù)的闡釋說明

“云計(jì)算”(Cloud computing)是指在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，對(duì)于數(shù)據(jù)信息的一種處理計(jì)算方式。其技術(shù)核心囊括了數(shù)據(jù)采集、分析處理、獲取途徑、分布計(jì)算等幾個(gè)方面，對(duì)于大數(shù)據(jù)時(shí)代下的用戶信息需求能夠做到最大限度上的滿足。

除此之外，其在處理數(shù)據(jù)過程中最大的特點(diǎn)便是前文所提到的“分布式計(jì)算”，面對(duì)網(wǎng)絡(luò)“云環(huán)境”下的龐大數(shù)據(jù)流量時(shí)，云計(jì)算技術(shù)可以靈活地將之分解為若干個(gè)信息板塊，隨后根據(jù)數(shù)據(jù)分類不同使用多種計(jì)算程序來對(duì)信息進(jìn)行篩分，并在得出最終結(jié)果之后將信息反饋會(huì)數(shù)據(jù)處理中樞，由其統(tǒng)一調(diào)度給不同的終端服務(wù)器平臺(tái)，從而使用戶能夠獲取自身所需要的信息資料[1]。此外，云計(jì)算技術(shù)還有一個(gè)最大優(yōu)勢(shì)便是能夠針對(duì)數(shù)據(jù)共享池中的資源進(jìn)行智能化篩分，并且能夠根據(jù)其自身特殊的記憶功能來判斷一些熱點(diǎn)詞匯的生成，從而快速形成反應(yīng)，促使數(shù)據(jù)庫釋放資源，以此滿足了人們對(duì)于信息查詢的即時(shí)性、準(zhǔn)確性需要。

2 高職院校智慧教育云平臺(tái)的構(gòu)建意義

2.1 有效緩解高校教學(xué)資源的分布問題

當(dāng)前我國(guó)的高等教育在發(fā)展過程中，存在著明顯的教育資源分布矛盾問題，具體表現(xiàn)在我國(guó)一、二線城市中的高校擁有著相較其他地區(qū)更為豐富的資源儲(chǔ)備，能夠支撐其展開更加專業(yè)的學(xué)術(shù)研究活動(dòng)，因此其自身的教學(xué)資源儲(chǔ)備處于不斷完善狀態(tài)[2]。而相比之下，我國(guó)其他地區(qū)城市的高等院校則會(huì)在教學(xué)資源儲(chǔ)備方面表現(xiàn)出些微的不足之處，因此導(dǎo)致了我國(guó)高校的教學(xué)資源分配不均問題。而通過云計(jì)算技術(shù)的使用，可以有效地實(shí)現(xiàn)資源共享局面，使得各大高校之間可以通過同一個(gè)智慧教育平臺(tái)來為學(xué)生開展教學(xué)工作，從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)效果得到提高。

2.2 有效緩解高等院校教育資源更新緩慢的問題

各大高校的教學(xué)資源儲(chǔ)備是一項(xiàng)極其龐大并且復(fù)雜的工程，需要學(xué)校在此過程中投入巨大的師資力量、學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)以及科研設(shè)備等相關(guān)材料，不僅會(huì)給高等院校帶來一定的經(jīng)濟(jì)壓力，同時(shí)還需要學(xué)校付出巨大的時(shí)間成本。通過智慧教育云平臺(tái)的構(gòu)建，可以在一定程度上緩解高校的建設(shè)壓力，并為其提供更加優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享服務(wù)[3]。

2.3 有效緩解高等院校教育資源建設(shè)混亂問題

高校的教學(xué)資源建設(shè)中涵蓋了學(xué)術(shù)匯報(bào)、考試資源、課程資料等方面的內(nèi)容，這些內(nèi)容的主要來源，都是通過高等院校的教師以及學(xué)生在日常教學(xué)活動(dòng)開展的過程中，經(jīng)過細(xì)心的整理記錄，從而成為學(xué)校最為寶貴的教學(xué)資源之一。然后由于這部分內(nèi)容的信息量巨大，并且在整理過程中缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，因而不免導(dǎo)致其中會(huì)出現(xiàn)一些數(shù)據(jù)丟失，或是資料重疊現(xiàn)象，嚴(yán)重浪費(fèi)了高等院校的人力物力資源[4]。通過云計(jì)算技術(shù)，可以憑借自身強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算能力以及存儲(chǔ)能力，將相關(guān)資源數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分類管理，從而有效避免了高校教學(xué)資源雜亂重復(fù)建設(shè)問題的出現(xiàn)。

3 “云計(jì)算”環(huán)境下智慧教育云平臺(tái)的應(yīng)用

“云計(jì)算”環(huán)境下，基于培養(yǎng)人才的特殊需求，智慧教育平臺(tái)可以開發(fā)出更加靈活的教學(xué)模式，并在云計(jì)算的支持之下，將高等院校課程資源的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大，通過MOOC(大型開發(fā)網(wǎng)絡(luò)課程——Massive Open Online Course)、微課教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等教育手段，來實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的全過程培養(yǎng)。并且在當(dāng)前“大數(shù)據(jù)”時(shí)代背景之下，我國(guó)的高等教育系統(tǒng)依舊在不斷摸索實(shí)踐，力求探尋出更加具有時(shí)代意義的教學(xué)模式，將“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模下的資源共享優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來，以此突破傳統(tǒng)教學(xué)模式在培養(yǎng)人才方面存在的一些不足之處。

3.1 構(gòu)建開放式教學(xué)環(huán)境

智慧教育云平臺(tái)的出現(xiàn)，促使我國(guó)高等教育體系實(shí)現(xiàn)了全方位的教育改革，并通過網(wǎng)絡(luò)空間無界性，為學(xué)生提供了一個(gè)更為開放的教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生能夠通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持，展開更加主動(dòng)與自由的學(xué)習(xí)[5]。同時(shí)受益于智慧教育平臺(tái)對(duì)教學(xué)資源的有效發(fā)掘，可以為學(xué)生提供更加全面的教學(xué)信息，并且利用的云計(jì)算技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的對(duì)于數(shù)據(jù)的高效處理特征，可以滿足學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)資源的即時(shí)性與準(zhǔn)確性需求，并充分考慮了學(xué)生查閱資料的便利性，將教學(xué)資源根據(jù)圖像、文字、視頻、音頻等不同類型進(jìn)行區(qū)分，從而構(gòu)建起了完善的多媒體教學(xué)數(shù)據(jù)庫，不但帶動(dòng)了我國(guó)高等教育的智能化發(fā)展，同時(shí)也建立起了全新的驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式，為學(xué)生提供了具有時(shí)代特色的信息教學(xué)服務(wù)。

3.2 提供更加具有普適性的教學(xué)服務(wù)

智慧教學(xué)云平臺(tái)是互聯(lián)網(wǎng)空間作為基礎(chǔ)，通過軟、硬件設(shè)備搭配服務(wù)的云端服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)的開展以及資源共享，因此不但能夠滿足不同專業(yè)、不同年級(jí)的教學(xué)開展需要，同時(shí)其可以不受限于形式和地點(diǎn)，隨時(shí)為學(xué)生開展教學(xué)活動(dòng)[6]。除此之外，高等院校在開展智慧教學(xué)云平臺(tái)搭建的過程中，還將可以結(jié)合學(xué)校自身的教學(xué)特點(diǎn)，來對(duì)服務(wù)器系統(tǒng)進(jìn)行合理的編程調(diào)試，使學(xué)生在登錄平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中，能夠根據(jù)自身的實(shí)際需要去更加靈活地選擇知識(shí)，并且在實(shí)踐教學(xué)過程中，也可以輔助教師根據(jù)教學(xué)進(jìn)程的推移，不斷根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)來調(diào)整教學(xué)方向，以此來為學(xué)生提供更加具有普適性的教學(xué)服務(wù)。

3.3 教學(xué)理論與實(shí)踐相結(jié)合

在智慧教育云平臺(tái)中開展學(xué)習(xí)活動(dòng)，并不是指學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的教學(xué)資源進(jìn)行純理論化的知識(shí)學(xué)習(xí)，而是強(qiáng)調(diào)學(xué)生首先在熟練掌握理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)踐來開展學(xué)習(xí)活動(dòng)。例如學(xué)生在了解某一項(xiàng)技術(shù)原理時(shí)，可以通過云計(jì)算技術(shù)來搜索關(guān)鍵詞，隨后與之一并呈現(xiàn)的不只是關(guān)于該項(xiàng)技術(shù)的文字說明，同時(shí)還會(huì)包括該技術(shù)的實(shí)踐設(shè)想以及檢測(cè)證明。學(xué)生可以根據(jù)自身的實(shí)際需要，選擇通過視頻、文字、圖片等多種形式去了解該項(xiàng)技術(shù)原理，從而使學(xué)生在全面掌握了理論內(nèi)容的同時(shí)，也能夠一并了解該技術(shù)的使用技巧，切實(shí)提高了學(xué)生對(duì)于知識(shí)的應(yīng)用能力。

3.4 即時(shí)反饋學(xué)習(xí)訴求

為了進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，智慧教學(xué)云平臺(tái)能夠做到即時(shí)為學(xué)生反饋學(xué)習(xí)訴求。當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生訴求時(shí)，可以通過向平臺(tái)發(fā)送信息的方式來尋求正確的學(xué)習(xí)方法，而智慧教學(xué)云平臺(tái)當(dāng)中存儲(chǔ)有大量的習(xí)題資料、微課資源、電子課件等教學(xué)材料，能夠做到多層次滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，并將相應(yīng)的內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生。此外，隨著高等院校教學(xué)工作的開展，會(huì)有更多的教學(xué)資源被不斷輸入到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，如此不僅能夠不斷擴(kuò)充自身的資源儲(chǔ)備，同時(shí)還能夠根據(jù)學(xué)校發(fā)展來不斷更新自身的教學(xué)資源，使之能夠始終滿足高校學(xué)生的發(fā)展需要。

4 基于云計(jì)算的高校智慧教學(xué)資源平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

為了能夠促進(jìn)智慧教育云平臺(tái)在我國(guó)高等院校的發(fā)展過程中發(fā)揮出更多的功效，本文從智慧教育平臺(tái)應(yīng)用層、基礎(chǔ)層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層等四個(gè)層面，對(duì)以云計(jì)算技術(shù)作為支撐的系統(tǒng)框架進(jìn)行了構(gòu)想，如圖1所示。

圖1 云計(jì)算背景下的高職院校智慧教學(xué)云平臺(tái)框架

4.1 基礎(chǔ)層

基礎(chǔ)層的主要構(gòu)成部分是以物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施作為依托，融合了虛擬技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為系統(tǒng)進(jìn)行服務(wù)的部分，屬于整個(gè)智慧教學(xué)云平臺(tái)的“基石”。其主要功能是面向云端數(shù)據(jù)，來進(jìn)行信息的采集、交換以及分配工作，并在完成任務(wù)后執(zhí)行發(fā)回程序，將數(shù)據(jù)成果傳輸會(huì)服務(wù)后臺(tái)進(jìn)行分類與處理，將前端采集的瞬時(shí)數(shù)據(jù)組建為結(jié)構(gòu)化的報(bào)表圖形，以此有效支撐云計(jì)算技術(shù)展開工作。

具體而言，可以將基礎(chǔ)層的整體結(jié)構(gòu)劃分為兩個(gè)部分，其一是采集系統(tǒng)，通過后臺(tái)監(jiān)控程序，對(duì)學(xué)生日常上網(wǎng)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄存儲(chǔ)，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、加密，使其用特定方式表達(dá)出來。這一功能主要通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器、工作服務(wù)站等協(xié)議簽訂方來實(shí)現(xiàn)；其二則是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，通過加載不同的應(yīng)用模塊，來對(duì)接相關(guān)的應(yīng)用程序，滿足系統(tǒng)操作需求。

4.2 資源層

資源層即是整個(gè)智慧教育云平臺(tái)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，并且其收錄的不只是教學(xué)資源方面的信息，同時(shí)還包括用戶在使用過程中留下的一些閱讀痕跡，并以此為基礎(chǔ)，不斷生成自適應(yīng)的信息訪問順序，以此來體現(xiàn)自身智能化的發(fā)展特點(diǎn)。在實(shí)際使用過程中，根據(jù)收錄的信息數(shù)據(jù)不同，其收容的信息可以分為資源信息、使用信息以及過程信息三種[7]。在這三種信息當(dāng)中，資源信息是用戶在通過平臺(tái)發(fā)布的一些學(xué)習(xí)資源，而使用信息則是學(xué)習(xí)者在瀏覽這些數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的一些使用痕跡，而過程信息則包括了不同學(xué)習(xí)者瀏覽資源信息時(shí)所發(fā)生的次數(shù)、時(shí)長(zhǎng)以及頻率等數(shù)據(jù)，將三者進(jìn)行交換之后，即可由云計(jì)算技術(shù)統(tǒng)計(jì)出相應(yīng)的結(jié)果。

4.3 應(yīng)用層

應(yīng)用層是指學(xué)習(xí)者在使用智慧教學(xué)云平臺(tái)時(shí)，需要用到的一些輔助工具。這部分內(nèi)容通常由于系統(tǒng)軟件構(gòu)成，并且可以根據(jù)人工設(shè)定，來滿足使用者不同的學(xué)習(xí)需要，例如資源分享、數(shù)據(jù)分析、學(xué)習(xí)反饋、用戶協(xié)作、資源獲取等方面，并且根據(jù)平臺(tái)用戶的使用特點(diǎn)，其還能夠生成特殊的記憶功能，能夠集中為用戶推送某一方面的學(xué)習(xí)資源，使用戶節(jié)省了不必要的查詢時(shí)間。例如常見的使用設(shè)備便是手機(jī)App軟件，其可以支持客戶操作端進(jìn)行查詢操作，幫助人工調(diào)閱數(shù)據(jù)庫的各項(xiàng)資料，并提供各項(xiàng)操作指令。

4.4 云服務(wù)層

云服務(wù)層的主要功能，是通過云計(jì)算技術(shù)來對(duì)平臺(tái)接收到的龐大信息進(jìn)行處理和計(jì)算，并且將其中的龐大計(jì)算量進(jìn)行分解，形成一個(gè)均等的小計(jì)算量任務(wù)，以此提高系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的處理效率，并為各大高校之間實(shí)現(xiàn)資源共享服務(wù)。其常見的應(yīng)用模型主要為TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模型，特點(diǎn)在于具備強(qiáng)大的兼容功能，不僅能夠支持多種格式的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)還可以無視設(shè)備的差異性進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化。更為關(guān)鍵的是還具備自檢以及原址返回功能，可以有效避免系統(tǒng)運(yùn)行期間受到信號(hào)傳輸影響而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)遺失或亂碼。

5 結(jié)束語

綜上所述，本文首先對(duì)云計(jì)算技術(shù)的概念進(jìn)行了闡釋說明，進(jìn)而分析智慧教育云平臺(tái)在高校教育資源管理中能夠發(fā)揮的實(shí)際作用，進(jìn)而以此為基礎(chǔ)，討論系統(tǒng)在高校教育體系中的使用措施以及構(gòu)建框架，希望能夠?qū)ξ覈?guó)高等教育事業(yè)起到一定的促進(jìn)作用。