基于云计算的在线学习平台的设计与实现

第29卷第2期长春大学学报Vol．29No．2 2019年2月JOUＲNAL OF CHANGCHUN UNIVEＲSITY Feb．2019

基于云计算的在线学习平台的设计与实现

林小翔

（泉州工艺美术职业学院党政办，福建泉州362500）

摘要：在大数据时代全面来临的背景下，云计算凭借其不可替代的优势性能为教学领域带来了全新的机遇和挑战。尤其是对于网络教育而言，巨大的存储空间、方便的群组协作、可靠的数据处理、超强的容错能力以及相互之间的兼容性特征都为在线学习平台的构建提供了核心基础保障。越来越多的学习者对于新兴的在线互动学习系统也十分接受，由于该系统是以学习者为主，可以有效缓解以往资源利用不可共享的弊端，满足学习者的多方面学习诉求，并可以有效地提升学习效果。

关键词：在线学习；云计算，在线学习平台；设计

中图分类号：TP399文献标志码：A文章编号：1009－3907（2019）02－0041－04

1在线学习平台介绍

在线学习平台作为一种全新的现代教育方式，具有可跟踪、个性化和网络化等诸多特征。线学习模式的出现，使传统统一授课教学模式使学习内容具有被打破。在线学习平台可以及时更新学习资源，使学习内容具有连贯性和一致性，学习者可以根据自己的实际需求和条件，利用自己的终端设备安排学习进度和学习内容［1］。在智能化学习进程中，在线学习平台可跟踪的优势相比于传统课堂学习模式更是显而易见，只要拥有计算机设备和网络就可随时随地完成学习。在线学习中还提升了交互式合作学习的比重，在邮件、聊天工具和论坛的支撑下，学习者的学习潜能将会得到充分的激发，并彰显了个性化的学习特点［2］。

2目前我国在线学习平台存在的不足分析

在线学习平台模式引入我国之后，开始多应用于现代远程教育，经过多年的发展，全国已有几十所高校通过了网络教育试点的验收。此外，在市场经济的推动下，各种以在线学习为基础的有偿性的网络运营中心逐渐出现。据不完全统计，目前国内在线学习平台注册人数已超过8000万人，且呈现快速增长趋势。与此同时，企业为了便于培训，也不断加快在线网络平台学习建设。综上所述，国内在线学习平台建设正处于飞速发展的时期，取得了令人瞩目的成就。然而其存在的共性问题依然不容忽视［3］。首先，信息孤岛现象大量存在，学习资源的整合开发缺乏统一性，且利用率低，共享效果差强人意。不同教育机构对相同的学习内容进行重复制作，浪费了大量的人力和物力。其次，在线学习平台的开发多以个体为单位，一旦面临大量的用户访问，相关软、硬件设施会出现崩溃。虽然一些单位在软、硬件方面加大了投资，但是在现代化网络信息技术飞快发展的背景下，缺乏互动和共享机制，在线学习平台的优势也未得到充分的开发和利用。最后，受传统设计思维的影响，在线学习平台与新时期教育信息化格格不入，为此引入创新计算模型和数据处理技术迫在眉睫。

3云计算的内涵及核心技术

3．1云计算的概念

云计算作为一种商业计算模型，能够将网络带宽、超级计算、数据存储、数据处理等互联网资源储存在云

收稿日期：2018－11－22

基金项目：福建教育厅JK类项目（JK2017048）

作者简介：林小翔（1982－），男，福建泉州人，讲师，硕士，主要从事信息技术研究。

端，其功能通过软件便可实现。在云计算中使用者不需要安装任何应用程序，在获取自己业务的驱动下，通过网络终端设备就可以完成对各种网络资源的访问。

3．2云计算核心技术分析

首先，云计算具有虚拟化技术特征。虚拟化技术在计算能力、数据存储方面具有竞争力，是时下IT 技术领域研发和关注的焦点之一。在云计算中，通过抽象资源，可以实现计算机资源的子进程，并采取优化方式执行这些进程。在虚拟化环境中，可以确保云计算资源的安全和便捷，为用户带来舒适体验。其次，云计算是新兴的领域，在目前国内成熟网络技术的保障下，云计算性能和速度都可以确保云端资源的高速共享或下载。用户只需要输入用户名或密码就可以实现有偿数据服务。最后，云存储是云计算中重要的存储形式，用户不必考虑数据存储的设备、类型和位置，只要访问云存储，便可达成合作服务规定范围的资源。这与云存储协同合作性能息息相关，可以将网络技术、分布式文件系统以及成熟集群有效融合成统一的整体。此外，云计算核心技术还可用于资源管理。当使用者访问数据资源时，云计算采用智能分析技术，对使用者的访问请求进行处理，进而将数据资源快速分配给使用者。

4云计算视角的在线学习平台的设计

在线学习平台的构建从大体上需要四层结构，即用户层、

业务逻辑层、数据存储层和基础设施层，这是在线学习平台运转的必要支撑。根据云计算技术的特点，结合在线学习平台的实际需求，重新整合的系统结构如图1所示。其中用户和客户端为消费者，给云计算平台系统提供服务和支持的包括基础设施层、数据层、管理平台层和应用层

。

图1基于云计算的在线学习平台的系统结构图

4．1用户

在线学习平台的用户为师生和后台管理员。通过登录在线学习平台，师生之间可以达成学习方面的交流和答疑，教师还可以布置作业并做好指导工作，而学生同样也可以下载课件资源并自我测试，系统管理员则做好相关管理工作即可。其用户功能模块如图2所示。

4．2客户端

在云计算技术的推动下，在线学习平台中的客户端主要包括计算机、智能移动终端设备，其作用就是实现用户与界面的交互。

4．3应用层

应用层是在线学习平台体系的重要组成部分，其核心价值在于提供与教育教学有关的SaaS （软件即服

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图2用户功能模块图

务）。该层中包括在线学习平台，具有支持整个系统的作用，

虽然不承载针对性的数据内容，却是提供云服务不可或缺的入口，一旦用户进入平台便可以调用共享的云服务。

4．4管理平台层

管理平台层在整个在线学习平台中担负着重任，不仅为系统正常运行创造条件，而且可以为各种应用软件提供第三方应用平台。在管理平台层的保障下，平台的安全性和可靠性将会得到提升，管理控制功能也会持久稳定。

4．5数据层

在基于云计算的设计过程中，整个架构的核心层依然是数据层。通过云计算整合资源，存储空间的问题就会迎刃而解，在成千上万服务器集群提供服务的保障下，云端的学习资料可以得到统一管理、随用随取，最大限度地提升了资源的利用率，有助于消除信息孤岛的现象。在设计过程中，还需要做好结构化和非结构化数据的处理，根据不同数据的特点采取与之对应的存储形式，便于数据统一管理与存取。

4．6基础设施层

基础设施层在平台的设计中具有举足轻重的地位，之所以称之为基础层，是由其提供的基础服务决定的。基础设施层所提供的硬件资源，主要包括网络设备、存储空间和服务器功能。这些硬件资源是以虚拟化技术来完成的，即借助物理服务器上的多个虚拟机，同时对存储资源进行虚拟隔离，使存储资源的整合利用效率大大提升。正因如此，云计算平台服务范围与服务能力才能够得到实现。

5

基于云计算的在线学习平台系统的实现5．1系统运行环境与开发工具

在线学习平台应用云计算理念采取的整体架构为C /S 模式，

其他功能为B /S 模式。系统平台开发工具详见表1。

表1

系统平台开发工具名称

运用到工具及版本操作系统平台

Windows Server 2008Web 服务器

IIS Java 运行环境

Sun 公司发布在JDK1．8包数据库

My SQL 数据库管理软件开发工具

Visual Studio 2010开发语言C#、Objective －C 、JSP 、Java

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