高校教育网络云平台的构建研究陈欣

Dsw2e3w2qa 毕 业 设 计 （ 论 文 ）高校教育网络云平台的构建研究系 别 经 贸 学 院专业名称 信 息 管 理 与 信 息 系 统班级学号 2090130学生姓名 陈 欣指导教师 王 军2013 年 6 月 9 日东北大学秦皇岛分校毕业论文 第 I 页高校网络教育云平台的构建研究摘 要云计算是当前 IT 行业未来的发展方向，各行各业都试图在与逐渐成熟的“ 云计算”模式相结合的道路中寻求契机。但是，在教育领域中，云计算的应用却寥寥无几。云计算时代的到来，将给高校的教学模式带来了巨大的变化，由传统的网络教学转向了新型的网络教学模式。本文通过对云计算的特点、优势结合当前高校网络教育现状及弊端的研究，提出了基于云计算的高校网络教育平台模式构想，并进一步论证了其现实可行性，力求将云计算应用模式移植并服务于教育领域。关键词：云计算，高校教育资源，云教育平台，结构设计东北大学秦皇岛分校毕业论文 第 II 页Study on the construction of College Network Education Platform Based on Cloud ComputingAuthor：Chen Xin Tutor：Wang JunAbstractCloud computing is the current direction of the future development of the IT industry, businesses are trying to gradually mature and “cloud computing“ model combining the road in search of opportunity. However, in the field of education, cloud computing applications are few. Cloud computing era, will give universities teaching brought great changes from the traditional network turned to teaching new network teaching mode. Based on the characteristics of cloud computing, combine the strengths of the current situation and disadvantages of online education university research is proposed based on cloud computing network education platform model conceived, and further demonstrate its practical feasibility, and strive to be transplanted and cloud computing application mode services in the field of education.Key Words: cloud computing, university education resources, education platform of cloud, the structure design东北大学秦皇岛分校毕业论文 第 III 页目 录1 绪论 .11.1 选题背景和研究意义 .11.2 研究内容 .11.3 论文综述 .21.3.1 国外应用现状 .21.3.2 国内应用现状 .31.4 研究方法和思路 .41.4.1 文献研究法.41.4.2 比较分析法.41.4.3 模拟法.42 云计算及其特点 .52.3 云计算的特点 .63 云计算和教育 .83.2 我国高校网络教育的弊端 .83.3 基于云计算的高校网络教育平台的优势 .94 高校云计算的发展 .134.1 物理数据中心 .134.2 虚拟化数据中心 .134.3 私有云 .144.4 混合云 .145 基于云计算对高校网络教育体系的建设 .165.1 高校网络教育“ 云” 计划的提出 .165.2 学习资源云 .165.4.1 数字图书馆 .175.4.2 在线课程资源 .175.4.3 解惑专题资源 .17东北大学秦皇岛分校毕业论文 第 IV 页5.5 协同办公云 .186 基于云计算的高校网络教育平台设计构想 .196.1 基于云计算的高校网络教育平台的设计思想 .196.1.1 教师活动 .206.1.2 学生活动 .206.1.3 网络资源与工具支持 .217 云计算时代高校网络教学平台设计 .227.1 云计算时代高校网络教育平台的架构设计 .227.2 云计算时代高校网络教育平台的功能模块设计 .237.3 基于云计算的高校网络教育系统实现 .24结论 .26致 谢 .27参考资料 .28附 录 .29附录 A .29附录 B .35东北大学秦皇岛分校毕业论文 第 1 页1 绪论1.1 选题背景和研究意义目前，云计算的发展如火如荼，并且取得了一定的成就。在国外，由Google，IBM 等大型 IT 企业构建起的计算机存储，运算中心已经得到了广泛的推广，用户可以通过个人客户端来访问这些云存储和应用服务中心；在国内，云存储和云计算的应用发展也十分迅速，比如阿里巴巴建立的云存储研究所，360 杀毒软件推出的云计算输入等等，这些产品的开发，推广以及使用都体现了云计算的魅力。而云计算在教育教学中的应用，可谓是当前教育的一大变革，从某种程度上说，他给我国教育领域注入了新鲜的血液，直接促进了我国教育教学信息化建设，使学习者通过“云端” 学习成为了可能。进入 21 世纪后，我国政府开始注重云计算辅助教学方面的研究，中国教育技术协会从 2009 年开始在全国范围内开展“云计算辅助教学（CCAI）”案例评选活动；同年 5 月，我国政府部门又成功召开了“中国云计算大会” ，确定了云计算的发展方向以及应用领域；之后，中国教育技术协会在上海举办了首届“云计算辅助教学（CCAI）”高级培训班，为云计算辅助教学的推广应用奠定了基础。此外，浙江，广州等全国多个地方相继开展了云计算辅助教学的相关培训工作 1。从上面相关关于云计算在教育教学方面的应用可以看出，“云计算” 将在教育教学领域发挥更大的作用。本文 通过对于以云计算为基础的网络教育平台的研究，优化网络教育平台中教师，学生的活动，拓宽网络教学资源及网络学习工具获得渠道，进而满足学习者各式各样的个性学习者的需求。同时，通过研究我国现有的网络教育体系，找出一条适合我国现阶段国情发展的网络教育途径和方法。1.2 研究内容本文构建的是云计算环境下，高校网络教育平台的构建探究。本文通过对云计算的特点、优势结合当前高校网络教育现状及弊端的研究，提出了基于云计算的高校网络教育平台模式构想，并进一步论证了其现实可行性，力求将云计算应用模式移植并服务于教育领域。本论文共分为七个部分：东北大学秦皇岛分校毕业论文 第 2 页第一部分是绪论。主要说明了选题背景，研究意义，研究内容和国内外应用现状。第二部分是简单介绍云计算，包括云计算的概念，云计算的特点和优势以及它的发展历程。第三部分介绍的是云计算和教育。首先介绍了我国高校网络教育现状，其次说明了我国高校网络教育的弊端，最后介绍了基于云计算的高校网络教育平台优势分析，为下文打下铺垫。第四部分介绍的是云计算在高校中的发展，高校数据中心经历了“物理数据中心” 、“虚拟化数据中心 ”到了“私有云计算中心”，并迈向 “混合云计算中心”，结合高校实际的应用需求，云计算技术在高校的信息化建设中充分发挥了重要的作用，并得到相应的技术实现。第五部分是基于云计算的高校网络教育体系创新。首先介绍的是高校网络教育“云”计划的提出，其次基于云计算的高校网络教育“云 ”机会包括从师者，学者，学习媒介三个维度进行探究。包括学习资源“云” ，教师资源 “云”，教学资源“ 云”和协同办公“ 云”等。第六部分介绍的是基于云计算的高校网络教育平台设计构想，首先介绍了高校网络教育平台具有以下特性，然后分别从1. 教师活动2. 学生活动3. 网络资源与工具支持三个方面进行分析，表明基于云计算平台不仅可以为学员提供全方位答疑解惑的渠道，也进一步解决了教师，专家在答疑时所受到的时间，空间和地域限制问题。第七部分云计算时代高校网络教育平台的功能模块设计，以及系统的结构实现1.3 论文综述1.3.1 国外应用现状20世界末，国外出现了很多功能全面的教学平台，如：SABA，Docent 等，这些网络教学平台的出现使众多高校意识到其优越性，开始寻求大规模的开发和从事网上教学。后来，随着开源软件的兴起，更加促进了大学网络教学平台的发展，各国也开始大规模引入教学平台，为开展网络教学提供了更多的机遇。2007年“云计算 ”概念刚被提出来，国外众多大型公司就开始了对云计算的研究和东北大学秦皇岛分校毕业论文 第 3 页产品开发。IBM构建的“蓝云”计算平台是一套软硬件平台，将 Internet上使用的技术扩展到企业平台上，使得数据中心使用类似于互联网的计算环境。Google是目前云计算最大的实践者，正在运营目前的最接近云计算特征的商用平台在线应用服务托管平台Google应用引擎（ GAE）。微软是云计算领域的后起之秀。Microsoft以一种完全不同的方式实现云计算，致力于提供一个非常丰富的，专业的，高端的计算环境。云计算在国外教学中已经开始了初步的应用。美国北卡罗来纳州的格雷汉姆小学已经开始了云计算计划，该计划是西蒙教育春雷（SIMtone Education Thunder Program）的一部分。西蒙教育春雷项目为师生提供的云计算终端满足了师生日益增长的数字化学习需求，该终端通过及时连接西蒙公司的“通过云计算服务” 获取虚拟电脑桌面，并为学生提供课程，作业和其他学习资料。 2学生不管是在教室还是在家，都可以访问到同一桌面。此外，北卡罗来纳州立大学与IBM合作推出为大学和中小学服务的名为“虚拟计算实验室 ”云计算平台，包括在线使用教育材料，应用软件，计算和存储。1.3.2 国内应用现状我国政府十分重视网络教育，国务院转发教育部制定的“面向21世纪教育振兴行动计划”中，明确提出了现代远程教育工程，并在第三次全国教育工作会议上，提出在2010年初步实现高等教育大众化的目标，建立现代远程教育网络，构建终身教育体系。1994年，中国教育和科研计算机网（CERNET）示范工程正式运行，这标志着我国正式迈入网络教育时代，随之而来的网络教学平台也在我国各大高校中得到大量运用，也促进了国内高校网络教学平台的开发热潮。2003年，由全球领先的在线教育领域解决方案提供商毕博公司与国内主要的教育网络运行和服务提供商赛尔网络有限公司共同组建的北京赛尔毕博公司，打开了引进国外先进教学平台开展网络教学的先河。与国外相比，我国的云计算发展虽处于起步阶段，但发展速度却相当迅速。2009年8月中国移动研究院发布了0.5版本“大云” 系统，开展了云计算应用研发和实验。 2009年9月，中国电信上海分公司携手EMC推出“e云” 。2008年Google 公司宣布在中国推出云计算计划，清华大学将是第一家参与合作的中国云计算计划高校，它将与Google合作开设“ 大东北大学秦皇岛分校毕业论文 第 4 页规模数据处理” 课程。随着云计算的快速发展，2009年，云计算也走进了教育领域，据美国新媒体联盟与Educase Learning Intinative 联合发表的2009年Horizon Resport 分析预测，云计算将在未来一二年左右成为学校的主流技术，它影响教师的教学方式和学生的学习方式 3。我国也首次提出了“ 云计算辅助教学 ”的概念。“云计算辅助教学”（Cloud Computing Assisted Instructions,CCAI)是指学校和教师利用“云计算”提供的服务，构建个性教学的信息化环境，支持教师的教学和学生的学习，提高教学质量。如今国内也有些高校开始引进了CCAI的教学模式，这也将是未来教育的一个主要发展方向。1.4 研究方法和思路1.4.1 文献研究法通过查找书籍，网上检索等各种途径阅读了一些关于云计算相关理论与实践及高校教育网络相关的研究文献资料，从整体上把握研究方向与研究内容。这些资料为本课题的提出和写作提供了丰富的理论基础和参考材料。1.4.2 比较分析法通过对发达国家网络教育及我国目前高校网络教育现状的研究，比较分析出其中的不足。1.4.3 模拟法通过云计算服务模式特点，结合高校网络教育现状，模拟出基于云计算的高校网络教育平台模型。东北大学秦皇岛分校毕业论文 第 5 页2 云计算及其特点2.1 什么是云计算云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算的基本原理是，将数据计算分布在大量的分布式计算