论文部分内容阅读
摘 要:云计算指的是在模型的建立及计算过程中利用互联网服务器或者浏览器的结构基础,通过云计算浏览器实现程序应用逻辑以及数据库的存储过程。通过对每个学生的学习需要及学习过程中的问题解决都能得到有效的满足的教学服务的网络教学系统就叫云计算的网络教学系统。云计算网络教学系统能够利用现有的资源优势,充分发挥学生的学习特点,融合网络中的知识全面以及云计算的并发定制服务优势,为学生提供网络教学的在线学习模式。通过以互联网为核心,把服务及标准公开,提供为学生计算服务的计算机技术,实现云计算网络教学。本文通过介绍云计算的基本概念,探讨云计算网络教学的利弊,分析云计算网络教学平台的设计。
关键词:云计算;网络教学;平台;设计
中图分类号:TP311.52
云计算(Cloud Computing)是在计算机科学技术高速发展的产物,是计算机行业及计算机应用的革新,对于计算机的发展有重要的推动作用。云计算在用户使用的过程中,能够有效的保护用户计算资源,通过对与计算的程度及计算深度来收取费用。云计算的网络教学模式对于网络教学是一个极大的创新及发展,在云计算网络教学中最为关键的是交付模式的设置与云计算的IT部署。学生的学习不断的扩展及深化,由淡出的课堂学习扩展延伸到课外的自主学习,而网络教学平台就是学生自主学习的最佳平台,也是满足学生对于多媒体网络教学的需求。对于网络教学的应用,是在现代教学、人本主义教学的基础思想上发展而来的,其突出学生的主观能动性,能够发挥学生学习的个性,不断的由学生自己掌控学习的方式。因此,网络教学平台要充分利用学生自主学习的优势,集合丰富的教学资源,对优秀教学内容进行网络共享,让教学平台能自主、灵活以及随时的提供学习的形式,让学生通过自我的学习计划制定,学习内容的把握以及学习成果的检验等阶段,实现学习的个性化[1]。
对于当前网络教学的局面是存在网络教学资源的不断重复利用,创新知识内容较少,教学平台资源浪费,教学的个性化不能完全体现等问题,比较难以满足学生对于网络教学的个性化、实用、高效的需求。
1 基于云计算的网络教学系统分析
对于云计算实际是基础架构及服务器虚拟化技术的结合,通过对数据中心的资源进行虚拟化,为用户提供计算资源服务。云计算存在的特点有:一是对于计算服务较为强调,通过对需要进行服务及使用量收费;二是云计算的数据在云端存储,计算的应用也在云端实现,能够通过第三方提供实现用户的透明化;三是云计算是在互联网的基础上进行的,是通过浏览器来实现的。通过分析网络教学的需求及改革方向,云计算网络教学系统平台的设计遵循高效、实用以及经济性等原则,平台的设计操作系统为云计算Windows Azure,数据库使用SQL SERVER,服务器使用IIS6.0Web,开发工具使用ASP.NET软件[2]。
基于云计算网络教学系统分析得出系统的模型设置为三个数据库及三个功能模块构成。三个功能模块为教师指导模块、用户评价模块以及教学交互控制模块。在系统平台中设计为学生用户、教师以及管理人员都可以通过统一的登陆界面进行登陆,系统自动记录并作出分析,同时根据登陆信息计费系统进行登记记录。学生以及教师在网络平台中的交互控制模块中进行网络课件以及网络数据的交换,通过信息交流、数据传输实现教学的整个过程的互动。对于网络教学平台中数据库及课件系统的维修及管理是由管理人员通过云计算平台来实现的。用户的评价模块能够让用户使用平台后提出改进意见,进行客观评价,便于系统不断改进完善。
2 基于云计算的网络教学平台设计
基于云计算的网络教学系统在网络教学中利用较少,对于云计算网络教学平台中的各个功能模块的设计实现是一个不断探索研究的过程。本文通过对系统模型及网络平台的设计过程进行设计分析。
2.1 系统模型的设计
基于云计算的网络教学系统是在云计算的网络平台中,通过利用开发工具及软件进行云计算系统的程序开发,开发软件主要有PHP、NET等,本文所采用的是ASP.NET软件。与计算的应用是通过在操作系统中云平台提供的云计算,而云计算的服务平台是云计算系统架构而成。对于在云计算平台中服务需求可以看成是学生对于网络教学的一个需求,学生对于网络教学的需求可以通过云计算提供平台上的各种服务,同时提供的服务可以根据用户的要求来发生弹性的扩展。通常使用的云计算服务主要有以下三种形式:一是软件即服务,SaaS(Software-as-a-service);二是平台即服务,PaaS(Platform-as-a-Service);三是基础设施即服务,IaaS(Infrastructure-as-a-Service)。这三种形式从上到下统一构成一个云计算的金字塔,处于最顶层的是软件即服务SaaS,其中最有代表性的是供应商Sales Force.com,在服务中最具代表性的是在线的CRM;上层往下一层是平台即服务PaaS,其中一类的典型代表有操作系统Azure,是微软的云操作系统;最底层是基础设施即服务IaaS,在其中包含有服务器以及硬件等物理资源[3]。
2.2 系统的实现
在基于云计算网络教学系统设计实现中,主要的关键技术是与计算的计费、云计算数据的保密与安全、云计算网络媒体视频播放、云计算系统高可靠性以及数据的存储及管理等方面。只有把关键技术实现后整个系统平台才能顺利的实现
(1)云计算的数据管理
云计算数据系统是比较庞大的,在分析及处理过程中要想得到高效的服务,必须实现数据管理技术的高效运行,同时能快速查找所有数据中的定点数据。云计算有的优点是能够对数据快速读取并分析,数据更新的频率要小于数据的读取操作频率,在数据管理中最为典型的是Goolge公司的Big Table数据管理。
(2)云计算的数据存储 云计算对于数据存储利用的是分布式的储存方式,数据可靠性通过冗余存储方式来有效的保证,能够提供高效、可靠及经济安全的数据存储运行。对于网络教学平台,云计算需要满足的客户量是非常大的,因此要求与计算系统能够同时服务大量用户,让云计算在存储技术的实现过程中有较大吞吐量以及有较高的传输率。存储数据较为典型的是Google公司HADOOP开发的GFS(Google File System)开源实现HDFS以及非开源GFS。对于数据的存储在未来发展过程中会逐渐提高和更加的集中,来保证云计算的运行要求[4]。
(3)云计算高可靠性
在云计算系统中,当规模不断扩大及用户不断增多过程中,集群计算系统的稳定性及可靠性就是系统的关键之一。可以通过对系统的虚拟化、系统调度、系统监控、管理以及系统配置等技术,把计算机存储的信息资源变的更强大、动态以及自治,能够把云计算的大容量的计算能力提供给用户,其中可靠性最为关键的就是要解决系统的容错技术。
(4)云计算网络流媒体视频播放技术
对于基于与计算的网络教学平台设计最为关键功能之一的是为用户提供网络教学的视频实时或非实时服务。对于网络多媒体功能中的视频播放技术,流媒体能够提供有效技术支持,可以利用格式传输把多媒体文件转换成多个缩小数据包,实时向用户传输,用户在下载过程中可以边观看边下载。其有延时小、压缩高以及自适应用户网络等优点。
(5)云计算数据保密与安全
对于云计算的网络教学平台,安全性及保密性是需要重点关注的方向之一,用户在平台中利用本地数据与网络连通,实时与外部数据进行交换,安全性是最为重要的问题,对于问题的解决主要是通过把一些非技术因素克服,如观念、制度以及诚信等因素,而技术不是主要因素。对于云计算还应考虑云安全,其作为技术中的一种应用,在安全厂商数据中心的互相结合及交换数据下,共同对所访问的数据信息或Web内容进行防护,保证云端的安全。
(6)云计算的费用计算
对于网络教学系统所面向学生或用户的形式是以服务提供的租用资源来计费的,通过服务消费的基础来计算费用,用户只需对其使用过的云端资源进行付费,只有有消费使用资源才会产生费用,对于消费资源的使用情况需要通过特定的技术进行计算,对于采用不同的服务形式软件即服务、平台即服务或者基础设施即服务中的任何一个采取的计费方式也不同。
2.3 云服务的建设
通过开发人员对云服务使用特定的结构及语言,让学生能够利用松散耦合模式进行系统模块的学习,让模块之间能够更好的扩展及交互,同时对云计算开发的标准统一封装成云服务,发布到所运行的云计算中,用户可以在Web浏览器较为方便的进行学习,让优秀教学资源能在云计算网络平台实现共享。当前的云计算主要是少数几个企业实施,利用于商业的目的,在网络教学中还没有建立成熟或广泛的云计算环境,同时云计算应对于公共的标准进行编制开放。
3 结束语
基于云计算的网络教学平台设计是一个探索及新兴的网络教学模式,要通过充分利用其教学的优势,发挥学生的自主学习特性,整合网络教学的资源,让学生在新型的网络教学模式中通过租用形式来实现功能服务,需要对整个系统平台不断的研究及开发。本文通过对基于云计算的网络教学系统进行分析,了解系统的运行特点、开发形式及功能结构模块,探析基于云计算网络教学平台的设计,从整个系统平台的模型设计、系统功能模块的实现以及云服务的建设三方面出发,研究了设计中需要把握的关键技术以及重点功能模块。
参考文献:
[1]王利平.多媒体网络环境下的英语学习策略[J].中国成人教育,2009(06):189.
[2]唐箭,虢莉娟.基于Mblog的移动学习研究[J].电脑知识与技术,2010(21):5656-5658.
[3]张冀飞,张澜宇.基于云计算的数字媒体教学平台架构研究[J].科技与企业,2013(07):49-51.
[4]王福成,钟志水.基于云计算的网络教学平台设计[J].铜陵学院学报,2011(06):94-98.
作者简介:王智(1984-),男,天津人,科员,助理实验师,工学学位,研究方向:计算机网络。
作者单位:天津渤海职业技术学院,天津 300402
关键词:云计算;网络教学;平台;设计
中图分类号:TP311.52
云计算(Cloud Computing)是在计算机科学技术高速发展的产物,是计算机行业及计算机应用的革新,对于计算机的发展有重要的推动作用。云计算在用户使用的过程中,能够有效的保护用户计算资源,通过对与计算的程度及计算深度来收取费用。云计算的网络教学模式对于网络教学是一个极大的创新及发展,在云计算网络教学中最为关键的是交付模式的设置与云计算的IT部署。学生的学习不断的扩展及深化,由淡出的课堂学习扩展延伸到课外的自主学习,而网络教学平台就是学生自主学习的最佳平台,也是满足学生对于多媒体网络教学的需求。对于网络教学的应用,是在现代教学、人本主义教学的基础思想上发展而来的,其突出学生的主观能动性,能够发挥学生学习的个性,不断的由学生自己掌控学习的方式。因此,网络教学平台要充分利用学生自主学习的优势,集合丰富的教学资源,对优秀教学内容进行网络共享,让教学平台能自主、灵活以及随时的提供学习的形式,让学生通过自我的学习计划制定,学习内容的把握以及学习成果的检验等阶段,实现学习的个性化[1]。
对于当前网络教学的局面是存在网络教学资源的不断重复利用,创新知识内容较少,教学平台资源浪费,教学的个性化不能完全体现等问题,比较难以满足学生对于网络教学的个性化、实用、高效的需求。
1 基于云计算的网络教学系统分析
对于云计算实际是基础架构及服务器虚拟化技术的结合,通过对数据中心的资源进行虚拟化,为用户提供计算资源服务。云计算存在的特点有:一是对于计算服务较为强调,通过对需要进行服务及使用量收费;二是云计算的数据在云端存储,计算的应用也在云端实现,能够通过第三方提供实现用户的透明化;三是云计算是在互联网的基础上进行的,是通过浏览器来实现的。通过分析网络教学的需求及改革方向,云计算网络教学系统平台的设计遵循高效、实用以及经济性等原则,平台的设计操作系统为云计算Windows Azure,数据库使用SQL SERVER,服务器使用IIS6.0Web,开发工具使用ASP.NET软件[2]。
基于云计算网络教学系统分析得出系统的模型设置为三个数据库及三个功能模块构成。三个功能模块为教师指导模块、用户评价模块以及教学交互控制模块。在系统平台中设计为学生用户、教师以及管理人员都可以通过统一的登陆界面进行登陆,系统自动记录并作出分析,同时根据登陆信息计费系统进行登记记录。学生以及教师在网络平台中的交互控制模块中进行网络课件以及网络数据的交换,通过信息交流、数据传输实现教学的整个过程的互动。对于网络教学平台中数据库及课件系统的维修及管理是由管理人员通过云计算平台来实现的。用户的评价模块能够让用户使用平台后提出改进意见,进行客观评价,便于系统不断改进完善。
2 基于云计算的网络教学平台设计
基于云计算的网络教学系统在网络教学中利用较少,对于云计算网络教学平台中的各个功能模块的设计实现是一个不断探索研究的过程。本文通过对系统模型及网络平台的设计过程进行设计分析。
2.1 系统模型的设计
基于云计算的网络教学系统是在云计算的网络平台中,通过利用开发工具及软件进行云计算系统的程序开发,开发软件主要有PHP、NET等,本文所采用的是ASP.NET软件。与计算的应用是通过在操作系统中云平台提供的云计算,而云计算的服务平台是云计算系统架构而成。对于在云计算平台中服务需求可以看成是学生对于网络教学的一个需求,学生对于网络教学的需求可以通过云计算提供平台上的各种服务,同时提供的服务可以根据用户的要求来发生弹性的扩展。通常使用的云计算服务主要有以下三种形式:一是软件即服务,SaaS(Software-as-a-service);二是平台即服务,PaaS(Platform-as-a-Service);三是基础设施即服务,IaaS(Infrastructure-as-a-Service)。这三种形式从上到下统一构成一个云计算的金字塔,处于最顶层的是软件即服务SaaS,其中最有代表性的是供应商Sales Force.com,在服务中最具代表性的是在线的CRM;上层往下一层是平台即服务PaaS,其中一类的典型代表有操作系统Azure,是微软的云操作系统;最底层是基础设施即服务IaaS,在其中包含有服务器以及硬件等物理资源[3]。
2.2 系统的实现
在基于云计算网络教学系统设计实现中,主要的关键技术是与计算的计费、云计算数据的保密与安全、云计算网络媒体视频播放、云计算系统高可靠性以及数据的存储及管理等方面。只有把关键技术实现后整个系统平台才能顺利的实现
(1)云计算的数据管理
云计算数据系统是比较庞大的,在分析及处理过程中要想得到高效的服务,必须实现数据管理技术的高效运行,同时能快速查找所有数据中的定点数据。云计算有的优点是能够对数据快速读取并分析,数据更新的频率要小于数据的读取操作频率,在数据管理中最为典型的是Goolge公司的Big Table数据管理。
(2)云计算的数据存储 云计算对于数据存储利用的是分布式的储存方式,数据可靠性通过冗余存储方式来有效的保证,能够提供高效、可靠及经济安全的数据存储运行。对于网络教学平台,云计算需要满足的客户量是非常大的,因此要求与计算系统能够同时服务大量用户,让云计算在存储技术的实现过程中有较大吞吐量以及有较高的传输率。存储数据较为典型的是Google公司HADOOP开发的GFS(Google File System)开源实现HDFS以及非开源GFS。对于数据的存储在未来发展过程中会逐渐提高和更加的集中,来保证云计算的运行要求[4]。
(3)云计算高可靠性
在云计算系统中,当规模不断扩大及用户不断增多过程中,集群计算系统的稳定性及可靠性就是系统的关键之一。可以通过对系统的虚拟化、系统调度、系统监控、管理以及系统配置等技术,把计算机存储的信息资源变的更强大、动态以及自治,能够把云计算的大容量的计算能力提供给用户,其中可靠性最为关键的就是要解决系统的容错技术。
(4)云计算网络流媒体视频播放技术
对于基于与计算的网络教学平台设计最为关键功能之一的是为用户提供网络教学的视频实时或非实时服务。对于网络多媒体功能中的视频播放技术,流媒体能够提供有效技术支持,可以利用格式传输把多媒体文件转换成多个缩小数据包,实时向用户传输,用户在下载过程中可以边观看边下载。其有延时小、压缩高以及自适应用户网络等优点。
(5)云计算数据保密与安全
对于云计算的网络教学平台,安全性及保密性是需要重点关注的方向之一,用户在平台中利用本地数据与网络连通,实时与外部数据进行交换,安全性是最为重要的问题,对于问题的解决主要是通过把一些非技术因素克服,如观念、制度以及诚信等因素,而技术不是主要因素。对于云计算还应考虑云安全,其作为技术中的一种应用,在安全厂商数据中心的互相结合及交换数据下,共同对所访问的数据信息或Web内容进行防护,保证云端的安全。
(6)云计算的费用计算
对于网络教学系统所面向学生或用户的形式是以服务提供的租用资源来计费的,通过服务消费的基础来计算费用,用户只需对其使用过的云端资源进行付费,只有有消费使用资源才会产生费用,对于消费资源的使用情况需要通过特定的技术进行计算,对于采用不同的服务形式软件即服务、平台即服务或者基础设施即服务中的任何一个采取的计费方式也不同。
2.3 云服务的建设
通过开发人员对云服务使用特定的结构及语言,让学生能够利用松散耦合模式进行系统模块的学习,让模块之间能够更好的扩展及交互,同时对云计算开发的标准统一封装成云服务,发布到所运行的云计算中,用户可以在Web浏览器较为方便的进行学习,让优秀教学资源能在云计算网络平台实现共享。当前的云计算主要是少数几个企业实施,利用于商业的目的,在网络教学中还没有建立成熟或广泛的云计算环境,同时云计算应对于公共的标准进行编制开放。
3 结束语
基于云计算的网络教学平台设计是一个探索及新兴的网络教学模式,要通过充分利用其教学的优势,发挥学生的自主学习特性,整合网络教学的资源,让学生在新型的网络教学模式中通过租用形式来实现功能服务,需要对整个系统平台不断的研究及开发。本文通过对基于云计算的网络教学系统进行分析,了解系统的运行特点、开发形式及功能结构模块,探析基于云计算网络教学平台的设计,从整个系统平台的模型设计、系统功能模块的实现以及云服务的建设三方面出发,研究了设计中需要把握的关键技术以及重点功能模块。
参考文献:
[1]王利平.多媒体网络环境下的英语学习策略[J].中国成人教育,2009(06):189.
[2]唐箭,虢莉娟.基于Mblog的移动学习研究[J].电脑知识与技术,2010(21):5656-5658.
[3]张冀飞,张澜宇.基于云计算的数字媒体教学平台架构研究[J].科技与企业,2013(07):49-51.
[4]王福成,钟志水.基于云计算的网络教学平台设计[J].铜陵学院学报,2011(06):94-98.
作者简介:王智(1984-),男,天津人,科员,助理实验师,工学学位,研究方向:计算机网络。
作者单位:天津渤海职业技术学院,天津 300402