伍海波

(湖南第一師范學(xué)院，湖南 長沙 410205)

基于云計算的小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源整合研究

伍海波

(湖南第一師范學(xué)院，湖南 長沙 410205)

當(dāng)前，我國小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)普遍存在資源體系欠完整、資源開發(fā)不均、重復(fù)建設(shè)以及共享性差等問題。通過分析小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)現(xiàn)狀，闡述云計算的概念和特點(diǎn)，將云計算技術(shù)應(yīng)用到小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源整合中，構(gòu)建了基于云計算的小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源整合平臺，以期為提高教學(xué)資源的使用率、促進(jìn)優(yōu)質(zhì)小學(xué)課程數(shù)字資源共享提供借鑒。

云計算；小學(xué)課程；教學(xué)資源

0 引言

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中明確提出“加快教育信息化進(jìn)程”，“加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)教育資源開發(fā)與應(yīng)用”，“建立開放靈活的教育資源公共服務(wù)平臺，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源普及共享”等重大戰(zhàn)略部署和舉措[1]。隨著教育信息化的不斷推進(jìn)，出現(xiàn)了大量的小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源，但由于對資源建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃與缺乏對建設(shè)的資源進(jìn)行合理的論證，現(xiàn)有的數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)各自為政，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重[2]。因此，通過整合優(yōu)質(zhì)數(shù)字教學(xué)資源、建設(shè)共享型小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源庫，有利于促進(jìn)優(yōu)質(zhì)小學(xué)課程教學(xué)資源共享，提高小學(xué)教育教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)教育公平。然而優(yōu)質(zhì)數(shù)字教學(xué)資源的共享需要通過一定的軟硬件技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。

文章通過對小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)現(xiàn)狀的分析，針對存在的問題，引入云計算技術(shù)，提出了基于云計算的小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源整合方案，以期為促進(jìn)優(yōu)質(zhì)小學(xué)課程數(shù)字資源共享與教育公平以及提高小學(xué)教育教學(xué)質(zhì)量提供參考。

1 小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)現(xiàn)狀

隨著教育信息化的不斷推進(jìn)，數(shù)字教學(xué)資源庫建設(shè)得到了很大的發(fā)展[3]。目前，我國中小學(xué)教育信息化已逐漸步入課程整合的4.0時代[4]。然而在教育信息化過程中，發(fā)展與滯后的矛盾也日益突出和顯現(xiàn)[5]，特別是小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源的建設(shè)問題。由于小學(xué)教育的藝術(shù)性、小學(xué)教學(xué)對象的特殊性，小學(xué)教育信息化資源的開發(fā)與應(yīng)用存在較大的缺陷。因此，在當(dāng)前加速實(shí)現(xiàn)教育信息化的進(jìn)程中，開發(fā)符合現(xiàn)代教育理念、符合新課程標(biāo)準(zhǔn)，又能體現(xiàn)現(xiàn)代教學(xué)模式且適合在偏遠(yuǎn)農(nóng)村小學(xué)使用的小學(xué)各學(xué)科信息化資源，同時充分考慮資源建設(shè)方式與資源傳播途徑以及資源共享模式的任務(wù)迫在眉睫[6]。

目前，小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)的主要問題表現(xiàn)在以下四個方面。

1.資源碎片化。小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源沒有形成完整的體系，已經(jīng)開發(fā)的數(shù)字資源基本都是以教學(xué)設(shè)計、課例等形式存在的碎片教學(xué)資源，沒有形成以某一版本教材為例而開發(fā)的完整的課程系列資源。

2.資源缺乏整合。小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源的開發(fā)大多都注重資源的初次開發(fā)而忽視資源的實(shí)用性，缺少對已有的數(shù)字資源進(jìn)行優(yōu)化整合，從而導(dǎo)致數(shù)字資源的總量越來越大，資源檢索困難，資源利用率低。不但增加了資源的建設(shè)和維護(hù)成本，而且直接影響了資源的應(yīng)用效果。

3.資源開發(fā)不均衡。一方面國內(nèi)小學(xué)課程教材版本眾多，小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源開發(fā)相對單一，單一版本教材的數(shù)字教學(xué)資源開發(fā)很難適應(yīng)其他版本教材的教學(xué)需要；另一方面，小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源中主干課程的教學(xué)資源較多，而一些實(shí)踐性較強(qiáng)課程的數(shù)字教學(xué)資源相對較少，且教學(xué)資源的表現(xiàn)形式單一。

4.存在“資源孤島”現(xiàn)象?，F(xiàn)有的小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)基本上都是各自為政，缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃與管理，各個資源建設(shè)單位幾乎沒有任何聯(lián)系，資源管理都是自給自足且封閉的。因此，課程資源建設(shè)往往容易出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)，很難形成完整的、共享的小學(xué)課程優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源庫。

2 云計算概述

隨著云計算機(jī)技術(shù)在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，各個領(lǐng)域的專家對云計算的理解各有不同。因此，目前對云計算的概念還沒有統(tǒng)一的定義標(biāo)準(zhǔn)。通俗地理解，云計算就是基于網(wǎng)絡(luò)的計算，即將現(xiàn)有的各種資源整合起來形成一個資源池，用戶可以根據(jù)自己的需要獲取相應(yīng)的資源，資源池可以根據(jù)用戶的需求進(jìn)行按需分配[7]。云計算中的關(guān)鍵是如何向用戶提供云服務(wù)以及高效管理資源池中的資源。

根據(jù)當(dāng)前云計算的研究與應(yīng)用，云計算具有以網(wǎng)絡(luò)為中心、資源配置動態(tài)化、需求服務(wù)自助化、資源的池化和透明化 4個主要特點(diǎn)[8]。云計算體系架構(gòu)分為用戶訪問接口、核心服務(wù)和服務(wù)管理三層，其中云計算核心服務(wù)包括軟件即服務(wù)、平臺即服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)三個層次的服務(wù)[9]，如圖 1所示。核心服務(wù)層中的各種服務(wù)能夠滿足用戶的多樣化需求，用戶訪問接口層為云用戶提供了訪問核心服務(wù)層服務(wù)的接口，服務(wù)管理層為核心服務(wù)層提供支持，對核心服務(wù)層的安全性、可靠性和可用性提供有利保障[10]。

圖1 云計算體系架構(gòu)

3 基于云計算的小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源整合

3.1 資源整合策略

基于云計算的小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源整合，旨在利用云計算技術(shù)深度整合現(xiàn)有的小學(xué)課程數(shù)字教育教學(xué)資源并進(jìn)行二次開發(fā)，提高資源的有效利用率，最大程度的發(fā)揮其應(yīng)有的使用價值。由于基于云計算的小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源來源于不同的單位和不同層次的用戶，這些資源的格式和類型各異且數(shù)量龐大。

“整合”就是將不同種類的數(shù)字化教學(xué)資源按照一定的分類標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行整理并作有機(jī)集成[11]。云計算可將分散的計算、存儲和服務(wù)資源有機(jī)整合起來統(tǒng)一管理，以資源動態(tài)分配、按需服務(wù)為設(shè)計理念，具有低成本解決海量信息處理的獨(dú)特魅力，其最大的性能就在于資源的整合[12]。

3.2 資源整合平臺設(shè)計

基于云計算的小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源整合平臺的架構(gòu)模型如圖2所示。在云計算的整合模式中，現(xiàn)有的小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源通過云計算技術(shù)以“云服務(wù)”的形式集中存儲在規(guī)模龐大的服務(wù)器群中[13]，云計算中的資源可以根據(jù)用戶需求統(tǒng)一管理和調(diào)度，用戶可以通過各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備終端進(jìn)入用戶交互界面訪問和使用資源，并可以通過服務(wù)分類模塊檢索資源[14]。系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的請求自動配置資源并選擇最佳路徑傳送數(shù)據(jù)或服務(wù)，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和伸縮性[15]。

圖2 基于云計算的小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源整合平臺

用戶交互界面是一種可視化的界面，用戶通過計算機(jī)、智能手機(jī)、智能終端等上網(wǎng)設(shè)備即可獲得各種應(yīng)用服務(wù)。服務(wù)目錄是一個云服務(wù)的目錄清單。系統(tǒng)管理器負(fù)責(zé)調(diào)度各種資源，根據(jù)用戶的請求，按需分配服務(wù)目錄中相應(yīng)的云服務(wù)。監(jiān)控檢測模塊負(fù)責(zé)對云環(huán)境的運(yùn)行狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)控。接入資源的運(yùn)行環(huán)境通過相應(yīng)的配置工具進(jìn)行配置。Web服務(wù)器是連接用戶和云服務(wù)器的橋梁，它是一種中間服務(wù)器。用戶發(fā)送的請求通過Web服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給云服務(wù)器，一方面有利于保證數(shù)據(jù)的安全性，另一方面也使得云服務(wù)器上的資源具有跨平臺、可移植性好等優(yōu)點(diǎn)。各種資源通過虛擬化軟件虛擬化并整合后存放在云服務(wù)器。云服務(wù)器為系統(tǒng)管理的運(yùn)行提供支持，并提供數(shù)據(jù)中心保存整合后的各種資源。

4 結(jié)論

云計算在如何整合與管理龐大的教育信息資源以適應(yīng)師生的教學(xué)需求，尤其是實(shí)現(xiàn)學(xué)科課程資源的共建共享上表現(xiàn)出獨(dú)具的優(yōu)勢[16]。因此，將云計算技術(shù)應(yīng)用在小學(xué)各學(xué)科課程資源開發(fā)與共享中，建設(shè)大量既符合現(xiàn)代教育理念、符合新課程標(biāo)準(zhǔn)、符合小學(xué)生心理特點(diǎn)和學(xué)習(xí)行為，又能體現(xiàn)現(xiàn)代教學(xué)模式的小學(xué)各學(xué)科教育的數(shù)字化課程資源，具有很強(qiáng)的針對性和現(xiàn)實(shí)意義，有助于解決我國基礎(chǔ)教育數(shù)字化教學(xué)資源分布不均和資源共享程度低等問題，有效地促進(jìn)基礎(chǔ)教育數(shù)字化教學(xué)資源高效共建和良性共享，有利于促進(jìn)教育公平。

本文將云計算技術(shù)應(yīng)用到小學(xué)課程的數(shù)字教學(xué)資源整合中，提出了基于云計算的小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源整合框架。通過云計算平臺有效地將原本分散的小學(xué)課程數(shù)字化教育教學(xué)資源重新整合并按需分配，解決了資源碎片、資源孤島、開發(fā)不均衡等問題，提高了現(xiàn)有資源的利用率，最大限度地實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)數(shù)字化教育教學(xué)資源共享。

[1]國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)[Z].http://www.gov.cn/jrzg/2010-07/29/content_1667143.htm.2010-07-29.

[2]陳學(xué)軍, 黃利華.基于云計算的義務(wù)教育學(xué)科課程資源共建共享模式[J].中國電化教育, 2013, (1): 81-87.

[3]譚林海.基于云計算的教學(xué)資源管理模型設(shè)計[J].軟件, 2014, 35(6): 97-99.

[4]左罡.中小學(xué)信息化教育資源整合的4.0時代初探[J].中國教育信息化, 2015, (10): 35-36.

[5]張懷南, 楊成.基于云計算的區(qū)域性高校數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù), 2012, 22(6): 45-50.

[6]孟清.構(gòu)建優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫的策略研究[J].中國教育信息化, 2014, (5): 42-43.

[7]李華清.云計算技術(shù)及應(yīng)用服務(wù)模式探討[J].軟件, 2014, 35(2): 127-128.

[8]房海群.教育云計算服務(wù)架構(gòu)研究與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué), 2015.

[9]姜福成.云計算的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計和云應(yīng)用服務(wù)[J].軟件, 2014, 35(7): 97-102.

[10]羅軍舟, 金嘉暉, 宋愛波, 等.云計算:體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)[J].通信學(xué)報, 2011, 32(7): 3-21.

[11]邱春紅.基于云計算的職業(yè)院校教學(xué)資源整合研究[J].職業(yè)教育研究, 2013, (8): 168-169.

[12]敬國東.基于移動云計算的高校教學(xué)資源整合系統(tǒng)[J].計算機(jī)應(yīng)用, 2016, 36( S1): 33-36.

[13]王興芬, 孫彥超.云計算模式下教學(xué)資源管理平臺的研究與建設(shè)[J].中國教育信息化, 2016, (23): 55-57.

[14]武凱, 勾學(xué)榮, 朱永剛.云計算資源管理淺析[J].軟件, 2015, 36(2): 97-101.

[15]楊智明, 余樹娟.基于云計算的課程資源創(chuàng)生優(yōu)勢探析[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息化, 2014, (11): 139-141.

[16]阮燦華.基于云計算的SaaS模式的課程教學(xué)資源庫建設(shè)研究[J].智能計算機(jī)與應(yīng)用, 2013, 3(1): 57-59.

Research on the Integration of Primary Curriculum Digital Teaching Resources Based on Cloud Computing

WU Hai-bo
(Hunan First Normal University, Changsha 410205, China)

At present, the construction of digital teaching resources in primary school curriculum in our country generally has problems such as incomplete resources system, uneven development of resources, redundant construction and poor sharing.This paper analyzes the current situation of digital teaching resources construction in primary curriculum, and the concept and characteristics of cloud computing are expounded.By applying cloud computing technology to the integration of digital teaching resources in primary curriculum, cloud computing based primary curriculum digital teaching resources integration platform is designed in this paper.It can provide reference for improving the utilization rate of teaching resources and promoting the sharing of digital resources in high quality primary curriculum.

Cloud Computing; Primary curriculum; Teaching resources

TP393

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2017.03.029

湖南省教育廳資助科研項(xiàng)目(項(xiàng)目編號：16C0334)

伍海波，男，(1982-），講師，主要研究方向?yàn)樾畔踩c教育信息化。

本文著錄格式：伍海波.基于云計算的小學(xué)課程數(shù)字教學(xué)資源整合研究[J].軟件，2017，38（3）：140-142