楊從亞

（無錫科技職業(yè)學(xué)院國際商學(xué)院，江蘇 無錫 214028）

云計算模式下教學(xué)信息資源平臺的設(shè)計研究

楊從亞

（無錫科技職業(yè)學(xué)院國際商學(xué)院，江蘇 無錫 214028）

云計算作為新興的計算模型,是在網(wǎng)格計算的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。文章在無錫科技職業(yè)學(xué)院省實訓(xùn)基地建設(shè)的基礎(chǔ)上，采用云計算模式設(shè)計，以校企合作為前提，把教學(xué)資源和企業(yè)實訓(xùn)資源融合應(yīng)用于教學(xué)和企業(yè)合作中進行擴展。介紹了建設(shè)云計算模式下的教學(xué)信息資源平臺的背景，設(shè)計了云計算模式下的教學(xué)信息資源平臺管理模塊，開發(fā)了云計算模式下的教學(xué)信息資源平臺，以便為企業(yè)應(yīng)用、學(xué)校教學(xué)和科學(xué)研究應(yīng)用提供資源服務(wù)。

云計算；教學(xué)；信息資源平臺；設(shè)計；研究

近年來，云計算技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，并且在谷歌、亞馬遜和微軟等國際知名IT企業(yè)的推廣下得到廣泛的應(yīng)用。與現(xiàn)有的計算分布式環(huán)境不同，云計算的核心理論是服務(wù)，換句話說，就是用戶通過簡單的界面就能獲得所需要的計算信息和資源服務(wù)。云計算作為新型的一種平臺，能夠支持多行業(yè)的新型服務(wù)模式，在教育信息化環(huán)境下，基于云計算模式下的教學(xué)信息資源庫建設(shè)也逐漸得到應(yīng)用，它的建設(shè)把教育信息化推向了一個新的高度。

一、建設(shè)云計算模式下教學(xué)信息資源平臺的背景

隨著校企合作的深入，高職教育中的校企合作越加緊密，“工學(xué)交替”“任務(wù)導(dǎo)向”和“訂單培養(yǎng)”等多樣化的人才培養(yǎng)模式也不斷浮出，打破了原有的校企合作模式，通過引入企業(yè)或行業(yè)相關(guān)技術(shù)標準來開發(fā)現(xiàn)有課程，采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式，形成了眾多“廠中校”“校中廠”和實習(xí)實訓(xùn)基地服務(wù)，打破了傳統(tǒng)的專業(yè)教學(xué)模式和教學(xué)方法，逐漸體現(xiàn)出高職的職業(yè)性特色。在這樣的背景下，產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域和教育領(lǐng)域互相滲透，傳統(tǒng)下的教學(xué)資源已經(jīng)無法滿足教學(xué)和服務(wù)企業(yè)的需求，基于云模式下的教學(xué)信息資源庫應(yīng)運而生。它包括教學(xué)資源和企業(yè)實訓(xùn)資源，在建設(shè)過程中，利用云計算開放式管理和先進的技術(shù)支撐，依托持續(xù)更新的網(wǎng)絡(luò)運行方式，通過系統(tǒng)設(shè)計，構(gòu)建特色鮮明且內(nèi)容豐富的共享教學(xué)資源庫。在共享教學(xué)資源庫建設(shè)過程中，它不僅帶動了相關(guān)專業(yè)群及專業(yè)的資源庫建設(shè)，還可以大大提升社會服務(wù)能力和人才培養(yǎng)的質(zhì)量，為其畢業(yè)生在崗接受繼續(xù)教育，滿足個人多樣化學(xué)習(xí)需要提供眾多服務(wù)，也可為相關(guān)領(lǐng)域在職人員提高和更新技能提供了便利。

二、云計算模式下教學(xué)信息資源平臺管理模塊設(shè)計

1.教學(xué)信息資源平臺管理模塊設(shè)計

按照云計算架構(gòu)設(shè)計和教學(xué)資源設(shè)計的需要，將教學(xué)資源平臺劃分為用戶管理、資源控制、目錄管理和應(yīng)用調(diào)用等多個模塊，如圖1所示。

（1）用戶管理模塊：實現(xiàn)用戶的注冊、登錄和信息的維護等功能。

（2）目錄與文件管理模塊：實現(xiàn)用戶文檔的各類管理功能。

（3）資源應(yīng)用程序模塊：這是一個API容器，實現(xiàn)資源的開發(fā)和調(diào)用，它通過封裝成的各個API程序，實現(xiàn)對資源的調(diào)用，從而完成資源的教學(xué)和服務(wù)功能。

（4）資源控制模塊：實現(xiàn)云用戶取得相應(yīng)的權(quán)限后，選擇資源調(diào)用服務(wù)，或上傳自有資源至共享和專屬模塊。

2.教學(xué)信息資源平臺系統(tǒng)的內(nèi)容設(shè)計

教學(xué)信息資源平臺內(nèi)容根據(jù)學(xué)院實際設(shè)計出五個主要子系統(tǒng)，主要包含資源管理系統(tǒng)、基礎(chǔ)資源管理系統(tǒng)、教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)、學(xué)生學(xué)習(xí)系統(tǒng)和企業(yè)信息系統(tǒng)。各系統(tǒng)介紹如下：

（1）資源管理子系統(tǒng)包括：資源編輯上傳系統(tǒng)、資源應(yīng)用下載系統(tǒng)、會員管理系統(tǒng)、系統(tǒng)安全管理子系統(tǒng)等；資源上傳主要是為操作演示、教學(xué)課件、實訓(xùn)內(nèi)容、學(xué)員作業(yè)等內(nèi)容進行上傳到資源庫中；資源下載系統(tǒng)負責(zé)資源的管理和應(yīng)用，根據(jù)會員權(quán)限不同可以進行資源的訪問和下載；會員管理可以設(shè)置不同的用戶進行相應(yīng)的資源使用權(quán)限分配；安全管理子系統(tǒng)根據(jù)會員權(quán)限進行設(shè)置相應(yīng)的資源應(yīng)用操作。

（2）基礎(chǔ)資源管理子系統(tǒng)包括：課程庫管理系統(tǒng)、企業(yè)資源庫系統(tǒng)、專家?guī)旃芾硐到y(tǒng)、試題庫管理系統(tǒng)和指標庫管理系統(tǒng)，基礎(chǔ)資源庫主要是對上級的應(yīng)用系統(tǒng)提供支持，課程庫主要針對課程資源進行管理，專家?guī)熘饕菍熧Y資源的管理，包括學(xué)校和企業(yè)師資，試題庫完成對考核系統(tǒng)的支持，通過基礎(chǔ)資源管理，實現(xiàn)頂層系統(tǒng)的應(yīng)用功能。

（3）教學(xué)應(yīng)用子系統(tǒng)包括：教學(xué)管理和評價系統(tǒng)、虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng)、在線考核系統(tǒng)和輔導(dǎo)答疑系統(tǒng)，通過這個系統(tǒng)，教師可以完成教學(xué)中的資源調(diào)用、實訓(xùn)的在線安排和調(diào)度、在線的考核和在線輔導(dǎo)等具體內(nèi)容，通過該系統(tǒng)，教師實現(xiàn)了資源的實時應(yīng)用。

（4）學(xué)生學(xué)習(xí)子系統(tǒng)包括：學(xué)生預(yù)約系統(tǒng)、學(xué)習(xí)培訓(xùn)系統(tǒng)和學(xué)生博客子系統(tǒng)，通過該子系統(tǒng)，學(xué)生可以進行在線學(xué)習(xí)和問答，也可以通過在線考核完成作業(yè)上交和培訓(xùn)，通過博客子系統(tǒng)完成單個之間或者多人之間進行討論。

（5）企業(yè)信息系統(tǒng)包括：企業(yè)門戶網(wǎng)站、崗位培訓(xùn)系統(tǒng)、崗位實習(xí)系統(tǒng)和信息發(fā)布子系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)企業(yè)可以有效的與學(xué)校對接，完成實際崗位操作的演示，崗位信息的發(fā)布、崗位實習(xí)信息的發(fā)布等功能。

三、云計算模式下教學(xué)信息資源平臺的開發(fā)

1.采用AOP完成主界面開發(fā)

面向切面編程AOP（也叫面向方面）是目前軟件開發(fā)中的一個熱點，也是Spring框架中的一個重要內(nèi)容。利用AOP可以對業(yè)務(wù)邏輯的各個部分進行隔離，從而使得業(yè)務(wù)邏輯各部分之間的耦合度降低，提高程序的可重用性，同時提高了開發(fā)的效率，主要的功能是：日志記錄、性能統(tǒng)計、安全控制、事務(wù)處理、異常處理等等?；谠朴嬎愕慕逃Y源平臺在資源使用過程中需要有統(tǒng)一的接口，通過一個統(tǒng)一的界面實現(xiàn)資源的上傳和調(diào)用。對教學(xué)科研、上課實訓(xùn)、實際應(yīng)用操作等多資源的上傳，以及資源的下載、調(diào)用和整合等提供統(tǒng)一的接口，方便使用者進行使用。

在教學(xué)資源平臺系統(tǒng)中使用者主要由管理員，教師用戶，學(xué)生用戶，企業(yè)用戶四個角色組成，管理員針對不同的系統(tǒng)進行相應(yīng)的管理和操作，在統(tǒng)一平臺上使用統(tǒng)一賬號和密碼，省去了不同系統(tǒng)之間的不同賬號帶來的繁瑣，主要是進行安全設(shè)置、權(quán)限設(shè)置、會員設(shè)置、模塊設(shè)置等，教師用戶通過統(tǒng)一界面進入，對系統(tǒng)模塊進行使用，主要有授課資源、備課資源、學(xué)生資源的使用以及教學(xué)輔導(dǎo)、教學(xué)考核等，學(xué)生用戶也可以根據(jù)不同的子系統(tǒng)進行有無用戶名或密碼登陸系統(tǒng)。進行不同功能模塊的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。企業(yè)用戶根據(jù)權(quán)限進行登錄操作應(yīng)用，主要包括操作演示、實訓(xùn)資源、崗位資源、就業(yè)培訓(xùn)信息發(fā)布等功能模塊。在系統(tǒng)整合過程中選擇Spring框架進行整合資源子系統(tǒng)，通過Spring的AOP框架實現(xiàn)具體權(quán)限整合方案，然后統(tǒng)一進行使用教學(xué)資源平臺，如圖2所示。

2.采用J2EE三層應(yīng)用進行體系架構(gòu)

在教學(xué)資源庫的應(yīng)用系統(tǒng)中采用三層應(yīng)用體系架構(gòu)——J2EE，該標準與其支持的跨平臺Java語言能方便用戶應(yīng)用集成與開放。另外，因為該應(yīng)用平臺支持各種各樣流行的開放工具，使得用戶能自由選擇其熟悉的開發(fā)工具來應(yīng)用，大大縮短開發(fā)部署與應(yīng)用移植的時間。

在使用J2EE開發(fā)Web程序時，運用JSP+Bean+ Servlet方式有明顯優(yōu)勢，能實現(xiàn)程序功能和結(jié)構(gòu)的分離。若將JSP用于實現(xiàn)視圖部分，Bean用于實現(xiàn)程序的模型部分，Servlet用于程序的控制部分，即MVC (Model+View+Contr01)模式。該模式的主要特點體現(xiàn)為代碼上實現(xiàn)分離和重用。MVC模式中，三個層各司其職，其中一個層的需求發(fā)生變化，就只需更改相應(yīng)層的代碼而不會影響到其他層的代碼。由于按層把系統(tǒng)分開，則可更好地實現(xiàn)開發(fā)中的分工。網(wǎng)頁設(shè)計人員開發(fā)視圖中的JSP，業(yè)務(wù)熟悉的開發(fā)人員開發(fā)業(yè)務(wù)層，其他人員開發(fā)控制層。另外，分層開發(fā)后更有利于組件的重用。例如，控制層可做成獨立的組件，視圖層可做成通用的操作界面。

3.通過Hadoop技術(shù)實現(xiàn)教學(xué)資源庫的數(shù)據(jù)服務(wù)

教學(xué)資源庫平臺中心建設(shè)的最終目的是滿足各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)挖掘與輔助支持等應(yīng)用。為了滿足教師、學(xué)生、企業(yè)等對共享型教學(xué)資源庫平臺中心的更高需求，應(yīng)用Hadoop技術(shù)實現(xiàn)教學(xué)資源庫的數(shù)據(jù)服務(wù)，Hadoop技術(shù)下的整個平臺，采用主從架構(gòu)，實際應(yīng)用時從云教學(xué)資源庫計算中心的虛化服務(wù)器集群中，選擇一個服務(wù)器作為主節(jié)點，其節(jié)點作為從節(jié)點。使用這種技術(shù)能大大避免網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸，有效地減少傳統(tǒng)分布式計算中數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸，為教學(xué)資源庫平臺中心調(diào)用資源提供高性能的分布式計算環(huán)境。

基于云計算技術(shù)下教學(xué)信息資源管理與應(yīng)用平臺，由于云計算的虛擬主機、大數(shù)據(jù)處理能力，使得教學(xué)資源的高訪問和大數(shù)據(jù)吞吐要求得到滿足，它可以為企業(yè)應(yīng)用、學(xué)校教學(xué)、科學(xué)研究應(yīng)用提供資源服務(wù)，學(xué)習(xí)者可以按照專業(yè)作為分類條件進行專業(yè)學(xué)習(xí)。企業(yè)服務(wù)者可以依據(jù)平臺進行服務(wù)應(yīng)用，教學(xué)者可以利用資源進行教學(xué)，科研人員可以查找和應(yīng)用資料，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共用、共享，推動專業(yè)教學(xué)改革，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，增強社會服務(wù)能力。

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編輯 朱榮華

G717

A

2095-8528（2015）05-074-03

2016-05-08

楊從亞（1972-），男，江蘇無錫人，無錫科技職業(yè)學(xué)院副教授，研究方向為信息管理。

此文為江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃立項課題“基于‘云計算’的商務(wù)信息資源中心平臺構(gòu)建與研究”（編號：D/ 2013/03/131）的階段性成果。