網(wǎng)絡(luò)教育資源服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)

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摘要：隨著云計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，云服務(wù)已成為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展重要方向，其在教育中也得到了廣泛應(yīng)用。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)教育資源個(gè)性化服務(wù)需求，提出了基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教育資源服務(wù)平臺(tái)構(gòu)思，設(shè)計(jì)了可提供個(gè)性化服務(wù)的平臺(tái)架構(gòu)，對(duì)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入探討。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；網(wǎng)絡(luò)教育資源；個(gè)性化服務(wù)；服務(wù)質(zhì)量；海量數(shù)據(jù)處理

0引言

云計(jì)算是一種商業(yè)計(jì)算模型，它將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池中，用戶能夠按需獲取計(jì)算能力、存儲(chǔ)空間和信息服務(wù)，是并行計(jì)算、分布式計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算和虛擬化技術(shù)的發(fā)展。它具有高性價(jià)比、高應(yīng)用分布性、高可靠性、高可擴(kuò)展性和高靈活性等優(yōu)點(diǎn)［1］。本文提出了基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教育資源服務(wù)平臺(tái)，可以有效整合網(wǎng)絡(luò)教育資源與個(gè)人學(xué)習(xí)情境信息，改變了傳統(tǒng)被動(dòng)式的教育資源服務(wù)形式，以個(gè)性化資源及應(yīng)用匹配為主要服務(wù)手段，滿足學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)的需求，提升用戶體驗(yàn)與資源利用率，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)教育資源服務(wù)效果。

1平臺(tái)設(shè)計(jì)目標(biāo)

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源服務(wù)平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為平臺(tái)）設(shè)計(jì)的總體理念：以云計(jì)算與大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)支撐平臺(tái)開(kāi)發(fā)與建設(shè)，保障與推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)教育資源的共享與服務(wù)質(zhì)量［2］。從行業(yè)角度出發(fā)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源服務(wù)平臺(tái)將創(chuàng)造獨(dú)特的教學(xué)體驗(yàn)?zāi)Ｊ剑⒓鄱喾N角色資源，如教育管理者、專(zhuān)家名師、學(xué)習(xí)者、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、平臺(tái)合作商、資源合作商、應(yīng)用合作商等［3］。從功能應(yīng)用到服務(wù)提供等方面與行業(yè)、企業(yè)形成良性合作鏈條。整合所有功能、數(shù)據(jù)、應(yīng)用、資源、接口合作，并有目的地對(duì)各終端實(shí)現(xiàn)輸送和支持，使其成為教育類(lèi)產(chǎn)品服務(wù)與用戶間的橋梁。

2平臺(tái)架構(gòu)

平臺(tái)架構(gòu)需滿足每個(gè)用戶從課堂到家庭，從學(xué)校到生活中隨時(shí)隨地的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求［4］。平臺(tái)按照功能劃分為三大云平臺(tái)體系：服務(wù)共享平臺(tái)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)及綜合管理平臺(tái)。服務(wù)共享平臺(tái)利用云計(jì)算技術(shù)提供底層支撐、管理服務(wù)、各種基礎(chǔ)設(shè)施和接口，基于此服務(wù)平臺(tái)來(lái)構(gòu)建上層相關(guān)應(yīng)用。同時(shí)基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)為應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)及綜合管理平臺(tái)內(nèi)的各類(lèi)資源、應(yīng)用、業(yè)務(wù)對(duì)象等提供集中管理，具備教學(xué)資源管理、校園服務(wù)、校務(wù)管理等功能［5］。應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)主要是向教育云中的各機(jī)構(gòu)提供快速開(kāi)發(fā)個(gè)性化應(yīng)用與服務(wù)并透明部署的平臺(tái)。在該平臺(tái)下開(kāi)發(fā)的個(gè)性化應(yīng)用和服務(wù)可以調(diào)用服務(wù)共享平臺(tái)提供的各項(xiàng)服務(wù)。同時(shí)，它不局限于開(kāi)發(fā)者所用，也可供其他用戶使用［6］。綜合管理平臺(tái)主要面向性能、獨(dú)立性和存儲(chǔ)容量要求較高的用戶，提供安全可靠的虛擬化硬件資源，并對(duì)資源使用情況進(jìn)行監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)。同時(shí)還將原有難以按云平臺(tái)進(jìn)行改造的應(yīng)用程序遷移到云平臺(tái)運(yùn)行，以便順利推進(jìn)過(guò)渡使用。綜合管理平臺(tái)具備用戶認(rèn)證服務(wù)、工作流引擎以及日志服務(wù)等功能。

3平臺(tái)構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)

3．1大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

（1）聚類(lèi)應(yīng)用。通過(guò)聚類(lèi)分析將具有相近知識(shí)能力與解題能力的學(xué)習(xí)者聚合成一個(gè)群體，這個(gè)群體在學(xué)習(xí)過(guò)程中常常組成協(xié)作學(xué)習(xí)小組，即組成有共同特點(diǎn)、共同學(xué)習(xí)興趣的學(xué)生群組。這樣更有利于教師采用不同的教學(xué)策略，實(shí)施個(gè)性化教學(xué)與指導(dǎo)。根據(jù)學(xué)生的應(yīng)用和資源信息使用情況分析，采用聚類(lèi)算法對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行分類(lèi)，可以對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法提供個(gè)性化服務(wù)，更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）分類(lèi)應(yīng)用。采用分類(lèi)算法可以分析學(xué)生對(duì)各課程的歡迎程度，從而幫助學(xué)生發(fā)掘興趣，選擇特色課程。通過(guò)對(duì)學(xué)生各學(xué)科解題的歷史成績(jī)數(shù)據(jù)相關(guān)分析，構(gòu)建對(duì)學(xué)生綜合成績(jī)和綜合能力的測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，并提供改進(jìn)意見(jiàn)幫助解決，有利于學(xué)生解題能力和學(xué)習(xí)能力的提升。

（3）Web挖掘。Web挖掘使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在以平臺(tái)為基礎(chǔ)的Web數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有價(jià)值、有用的模式或者信息，這也是目前數(shù)據(jù)挖掘研究的熱點(diǎn)［7］。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，基于云計(jì)算的各類(lèi)學(xué)習(xí)行為越來(lái)越普及，可以使用Web挖掘技術(shù)分析平臺(tái)上各類(lèi)用戶的使用習(xí)慣和個(gè)人愛(ài)好，為用戶提供個(gè)性化服務(wù)。

3．2智能互動(dòng)學(xué)習(xí)技術(shù)

（1）協(xié)同作圖技術(shù)。通過(guò)通信支持和協(xié)同控制，實(shí)現(xiàn)了基于Web的動(dòng)態(tài)幾何協(xié)同作圖，提供了“你見(jiàn)即我見(jiàn)”（WYSIWIS，WhatYouSeeIsWhatIsee）功能，并且允許多用戶對(duì)同一圖形進(jìn)行操作的學(xué)習(xí)環(huán)境，保證交互中的實(shí)時(shí)性、交互性和一致性，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線交流和溝通。

（2）動(dòng)態(tài)Web數(shù)學(xué)公式支持技術(shù)。系統(tǒng)提供電子白板即時(shí)消息中數(shù)學(xué)符號(hào)和公式的類(lèi)LaTeX文本方式快捷輸入和編輯，MathML方式完美呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)LaTeX到MathML的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換，并允許數(shù)學(xué)符號(hào)和公式自定義輸入命令。

（3）Web頁(yè)面標(biāo)注技術(shù)。傳統(tǒng)的Web頁(yè)面是“只讀”頁(yè)面，而學(xué)習(xí)過(guò)程是一個(gè)“讀寫(xiě)”過(guò)程，Web頁(yè)面標(biāo)注技術(shù)是通過(guò)組件技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)Web頁(yè)面在線或離線的精確標(biāo)注，并實(shí)現(xiàn)標(biāo)注信息的重組和共享［8］。

3．3多客戶端支撐技術(shù)

（1）終端適配?？蛻舳擞胁煌牟僮飨到y(tǒng)和分辨率等屬性。該功能實(shí)現(xiàn)頁(yè)面內(nèi)容數(shù)據(jù)適配轉(zhuǎn)換功能，通過(guò)適配規(guī)則對(duì)頁(yè)面內(nèi)容進(jìn)行適配轉(zhuǎn)換。

（2）安全控制?？蛻舳嗽L問(wèn)的安全訪問(wèn)控制，包括數(shù)據(jù)的傳輸加解密、敏感詞過(guò)濾、IP訪問(wèn)控制等功能。

（3）消息推送。通過(guò)消息推送通道向客戶端推送消息，以及推送消息的查詢和管理。

（4）日志管理。客戶端會(huì)記錄用戶行為日志，并上傳后臺(tái)。日志管理用于記錄用戶日志并進(jìn)行用戶行為分析。后臺(tái)同時(shí)也會(huì)記錄終端的請(qǐng)求日志并提供日志統(tǒng)計(jì)分析。

（5）版本管理。版本管理是對(duì)客戶端軟件的版本管理，保證平臺(tái)接口與客戶端版本對(duì)應(yīng)，提供客戶端向下兼容性。

4結(jié)語(yǔ)

基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教育資源服務(wù)平臺(tái)滿足終端＋平臺(tái)的總體戰(zhàn)略。終端位于平臺(tái)的承載端，以手機(jī)平板等智能設(shè)備為軟硬件環(huán)境，能夠顯示多種格式的資源，并運(yùn)行多種教育應(yīng)用。相比消費(fèi)類(lèi)智能終端，教育類(lèi)智能終端在硬件特性和系統(tǒng)特性上均有特定增強(qiáng)，符合常態(tài)化教與學(xué)環(huán)境要求，同時(shí)注重安全性和可控性，為信息化網(wǎng)絡(luò)教育資源提供技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)：

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作者：王軒 黃磊 單位：華中師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)院