构建基于移动云计算的微课教学资源平台-精品文档

构建基于移动云计算的微课教学资源

平台

：Mobile cloud computing is a kind of

information

resource service delivery and usage mode in which the

mobile terminals gain the required

infrastructure

platform ，software or application through mobile network

in an on-demand，scalable way. With efficient data storage

and computing power ，it has a positive

effect on the

construction of micro-lecture teaching resources platform.

In the background of current micro-

lecture teaching resource platform

construction ，according to the

characteristics of mobile cloud

computing and

micro-lecture ，this paper analyzes the

architecture of the

teaching resource platform and makes it constructed.

i=

r

21 世纪是智慧经济时代，其重要特征逐渐趋于全民教育、

优质教育、个性化学习和终身学习。随着移动云计算技术、网络

技术和无线传感技术的发展，微课快速成为社会的热点，受到了广泛的关注。微课是指按照新课程标准及教学实践要求，以教学

视频为主要载体，反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或

教学环节而开展教与学活动的各种教学资源有机组合[1] 。但移

动终端本身的不足限制了微课的顺利进展，如设备存储容量小、

计算处理能力低、屏幕分辨率低、很多软件不能运行在移动终端等。而移动云计算的出现，可以帮助解决移动终端自身的不足，为微课教学资源平台的建设提供了新的思路和解决方案。

1微课教学资源平台建设背景

在“微”时代，随着教学资源的多元化、主题化、微型化等趋势的发展，以及移动通讯技术的快速发展，使个性化学习盛行。

微课”是区别于传统教学资源而逐步发展起来的新型教学资源应用模式，其特点主要有六点。①资源容量小。容量仅几十M，

便于存储携带，便于实现“微学习”，有利于知识的分享及传播。

②资源多样。包括了多种资源，如教学素材和课件、教学设计、学生反馈意见、教师教学反思及教师之间的评价等。③教学时间短。教学视频或其他媒体的形式，时间较短，一般在5-10 分钟。

④便捷传播和学习。学习者可以随时随地通过移动终端进行学习。⑤相对独立性。视频格式一般为支持网络传输的流媒体格式

（女口rm、wmv fiv等）。⑥半结构化，易于扩展。微课是将教

学主题或某个教学知识点相关的教学资源以网页的形式作半结构化的组合[2] ，伴随着资源应用领域的不同和学习者需求的变化而不断地延伸和充实，动态更新。根据数字技术的普适性和现代学习的泛在性，学习者可以通过手机、iPad 等智能设备随时随地进行学习。“微课”的上述特征正适应了当前移动云计算的发展。

移动云计算是移动互联网、移动计算与云计算技术的融合，

它通过手机、计算机等智能终端来共享数据、信息等资源，云计算以公开的标准和服务为基础，基于网络组织管理广域分散的资源，提供快速、便捷的海量数据计算和信息处理等服务[3] 。在移动云计算环境下，通过移动无线网络，网络学习者不再受时空

限制，而是可以随时随地根据不同的需求访问云端微课教学资源技术，实现在云端计算、存储和处理各种来自于移动终端上的数据；同时，为了提高移动终端设备的各个性能，把大量的微课教学资源、高计算能力和强大的处理能力以及多形式的教学服务转移到了云端。

或服务。为了降低对移动终端性能的要求，我们通过移动云计算移动云计算与微课教学资源的无缝连接，使得移动云计算技术在微课教学资源平台建设过程中起到了十分重要的作用。

2微课教学资源平台建设思想

在进行微课教学资源平台建设时，以“学习者为中心，教学为目标”的原则，突出开放式的学习理念，结合微课“短小精悍、交互性好、应用面广”等特点，在开放式可移动的视频中实现复杂的课堂教学内容，根据不同的需求，运用移动云计算技术，提供了各种如移动学习、移动引擎等各种服务给学习者。根据移动云计算的服务模型，我们提出了基于移动云计算的微课教学资源平台模型架构，如图1 所示。

3基于移动云计算的微课教学资源平台总体结构设计

以微课教学资源存储和不同的应用服务为中心，此微课教学

资源平台的构建采用了移动云计算技术，在云端放置微课平台的应用模块、维护模块和数据库服务器等，通过无线网络，学习者利用移动终端设备访问各种微课教学资源服务。该平台主要有微

课学习层、事件处理核心层、基础设施架构层三个部分组成，平

台架构如图2 所示。 4 基于移动云计算的微课教学资源

平台实现

为了保证平台的安全性、稳定性和灵活性，我们采用了基于移动云计算技术的三层体系结构B/S/S

Browser/Webserver/CloudServer ）来开发微课教学资源平台

设计模型。即在前台客户端直接采用移动设备，中间服务器端运用中间传输设备，后台为云服务器，如图3 所示。采用这种结构，实现了平台良好的兼容性、可扩展性和可移植性，有效地对海量微课教学资源和分布式资源进行了整合。

5 基于移动云计算的微课教学资源平台关键技术分析

移动云计算是基于手机、ipad 等移动终端的云计算服务而产生的。它是虚拟化技术、并行计算技术、存储技术、安全技术、分布式处理等计算机和移动网络技术相融合的产物。

5.1虚拟化技术

云计算的核心是虚拟化技术。为了解决远程服务器闲置和超载问题，并考虑学习者需求不断改变的现状，我们在建设微课教学资源平台过程中，采用了资源虚拟化技术，学习者不必关心后台硬件的实现，只需在虚拟层运行自己的软件，实现了软硬件的

分离。同时可以根据用户需求， 动态地分配资源， 实现负载均衡。 当一台服务器处于忙碌状态时， 任务会自动寻找其他空闲的服务 器，使其继续运行，进一步提高了微课教学资源的利用率。

5.2 并行计算技术

移动设备的耗电量比较多， 使用时间短， 为了提高学习者使 用平台的持久性， 以及维持移动设备的电源持续能力， 我们采用 了并行计算技术解决这一问题。 并行计算技术是相对于串行计算

而言的， 为了提高系统的计算速度和处理能力， 在并行计算过程 中，在不同的节点上分配相对独立的进程，由各自独立的 度这些进程，对于同一个问题由多个处理器进行协同求解 系统将计算复杂度较高的运算交给云计算平台， 以此来提高移动 设备的电源持续能力。

5.3 存储技术

根据微课资源类型多样、存储容量大、动态更新快、异构性 等特点。此平台的建设实现了资源的有效存储、管理以及共享。

但平台仍然存在着较低的数据扩展性，较差的异构性和兼容性， 大并发访问量、大数据量与高效的数据存储速率不相匹配等问 题。在移动云计算环境下，为了解决移动存储问题，我们采用了 云存储技术，有效的提高了各类资源的存储效率。

同时，利用各高校具有存储服务的硬件服务器或磁盘阵列等 设备，结合云存储的特点，融合虚拟化等技术，把空间划分为一 定大小的可伸缩的弹性云， 按需分配大量的各种类型的微课教学

OS 调 [4] 。

资源，并将其存放在这些可扩展的云上，从而形成独立于内部架构的微课存储云。学习者可通过我们提供的接口，利用移动终端获取放置于存储云上的微课教学资源，实现与平台进行交互，提高了数据存储访问的可靠性。

5.4安全技术

在微课教学资源库建设中，我们不需要再花费大量的时间来

管理数据，只需把精力投入到资源库的建设中。因为在云端，有

先进的数据中心来保证资源的安全性，同时也有一支强大的技术

管理团队来管理这个平台。任何资源的丢失对资源库的建设都会造成一定的破坏，因此保证这些微课教学资源库的安全性至关重要。我们采用了云备份策略，合理选择有效的安全策略和安全保护机制，解决数据的安全备份问题。云备份是针对云存储数据的破坏、丢失等现象[5] 而提出的一个新安全防范技术，保证了相关的微课教学资源的安全性。

6 结束语

本文结合微课的特点，采用移动云计算技术与理念建设微课教学资源平台，有效地解决了使用移动终端在线微课教学资源时的带宽和延时问题，提高了移动终端电源持续能力，实现了软硬件资源、微课教学资源的共享，实现了学习者移动学习、个性化学习，资源不断更新的微课教学资源平台建设目的。