用“云”来建设网络教学资源

高校论坛　曩工种技２Ｏｌ　２年第８期　用　“；’Ａ．　，　来建设网络教学资源　崔学海　乐山师范学院教育信息技术中心６１４０００四川乐山　摘要本文阐述了云计算的概念和特点，并且总结了当前网络教学资源库的建设现状及问题，进而讨论了云计算环境下的网络　教学资源库的建设。　关键词云计算网络教学资源库教学资源库建设　库建设中存在的一个较为普遍的问题。　高校的教学资源是培养人才的关键，目前我国高校教学资源存在　着不足、不均等状况，严重制约着高校的发展。普通高校这些问题更　突显，一定程度上影响了人才的培养。而一种新的网络技术一云计算　的出现可能改善高校教学资源状况。　１　云计算概念和特点　（１）云计算的概念。到目前为止，云计算还没有一个统一的定　义。学术界和不同的企业对云计算的表述各有不同，不过大体上可以　认为云计算是分布处理、并行处理和网格计算的发展，是虚拟化、实　用计算，基础设施即服务、平台即服务、软件即服务等概念混合演进　并跃升的结果，是一种新兴的共享基础架构的方法，它面对的是超大　规模的分布式环境，核心是提供数据存储和网络服务。　云计算的基本原理是用户所需的应用程序并不需要运行在用户的　个人计算机、手机等终端设备上，而是运行在互联网的大规模服务器　集群中。用户所处理的数据也并不存储在本地，而是保存在互联网的　数据中心里面。这些数据中心正常运转的管理和维护则由提供云计算　服务的企业负责，并由他们来保证足够强的计算能力和足够大的存储　空间来供用户使用。在任何时间和任何地点，用户都可以任意连接至　互联网的终端设备。因此，无论是企业还是个人，都能在云上实现随　需随用。同时，用户终端的功能将会被大大简化，而诸多复杂的功能　都将转移到终端背后的网络上去完成。　（２）云计算的特点。①安全、可靠的数据存储。云计算采用数　据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，　使用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。②按需服务、及时　方便、费用低廉。“云”是一个庞大的资源池，它对用户端的设备要　求最低，云可以像自来水、电、煤气那样按需购买和计费，使用十分　方便。③通用性强，具有高可扩展性和很强大的数据共享。云计算不　针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用。可　以轻松实现不同设备间的数据与应用共享。　“云”的规模可以动态伸　缩，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行，满足不同应用和不　同用户规模增长的需要。④超大规模，无限可能。　２　网络教学资源库建设中存在的问题　网络教学资源库是指基于计算机网络运行的，依据一定的规范和　标准将多种媒体素材进行收集和整合形成的数字化教学资源，是用以　为教学提供支持性服务的多媒体材料和教学系统。目前，许多教育软　件机构、企业、学校在网络教学资源库的建设上进行着大量有益的探　索，已有一些成效，但是还远远不能满足实际教育教学的需求。主要　问题表现在：　（１）资源数据的生产不标准、不规范。数据不标准、不规范导　致了“数据孤岛”、　“数据坟墓”的产生，这样一方面给数据的共　享、交换与更新带来极大的不便，同时也造成了资源的重复性建设，　浪费了大量的人力、物力和财力。　（２）参与面不广，教师和学生的积极性没有很好地调动。由于　种种原因，学校资源库的建设仍主要以网络中心的管理工作人员为　主，这就导致教师和学生的参与程度低，效率不高。　（３）缺乏规范统一的管理，重数量轻质量，适用的资源库不　多，给资源库的共享和使用带来很大的限制。基于传统的集中存储和　集中管理模式建设的资源库只能满足局部或少量用户的使用，当有大　量用户并发访问时，就会出现资源访问的瓶颈，远远不能满足教育教　学资源发展的需求。　（４）用户参与方式不灵活，交流性、交互性差。这是目前资源　（５）持续性建设得不到保障，创新不够。资源库建设并非“一　次性”工程，要不断更新和补充，做到健康、持续发展。　３　云计算环境下网络教学资源库建设　云计算的提出，给现代的网络教学资源库建设提供了很多可以借　鉴的地方。在未来的云计算环境下如何建设网络教学资源库成了我们　不得不考虑的问题。资源库建设是一项长期性的工程，必须有长远规　划，使之能健康、持续发展。教学资源库应以支持教学科研为最终目　标，建设过程中要遵循统筹规划、分工合作、重在应用、机制创新的　基本原则，充分利用现有资源，合理分类、整理并吸收最新的、外来　的优秀成果，结合云计算服务商提供的ＩＴ架构思想和服务，不断创　新，建构科学优质、高效适用的教学资源库。云计算环境中的教学资　源库应该具有以下特征：一是稳定、快速。运行稳定，具有强大、方　便、快捷的搜索和查询功能；二是数据资料存储规范、门类清晰。标　准统一，分类规范，方便用户编辑和使用，利于资源库的持续性建　设。三是资源在安全的云端。所有信息数据均在云端，本地无需保留　和备份。四是资源库操作平台具有友好的操作界面。各级各类用户可　以很决捷地找到需要的资源和相应功能，并能在云端很容易地进行控　制和处理。为此，提出以下建议。　（１）２００８年，ＩＢＭ提出会制定更多的相关流程和标准来保证客　户的数据安全，并提供云计算方案与终端，为企业建立属于自己的云　计算模型的数据中心。如此，各教学机构和单位可以充分利用现有教　学资源库及云计算的思想和服务，构建自己单位或区域的“私有资源　云”并积极地与外部的“公共资源云”相连接。　（２）建立科学、严密、精细的教学资源库的技术标准。ＳＵＮ公　司提出，未来的数据中心，不必再花巨资建设庞大的机房，而只需要　花费很小即可拥有。在对用户终端最小要求的前提下，云计算环境同　时也要求有很强的数据通用性，可以在最大程度上避免“数据孤岛”　的产生。所以，资源库的建设规范和标准是必须要考虑的。可以从四　个方面规范：一是从资源的技术开发角度，提出一些最低的技术要　求。二是从用户的角度，为方便地使用这些素材，需要对素材属性进　行标注，并从可操作性考虑，规范属性的数据类型及编写类型。这一　部分内容主要参考国内颁布的元数据模型，从制作素材简便性、使用　素材方便性出发选取一些最为普通的元素。资源的属性可以作为资源　库管理系统数据结构的直接依据。三是从资源评审者的角度，提出教　育资源的评价标准，作为用户筛选资源的直接依据。四是从管理者的　角度，提出管理系统的体系结构以及所应具备的基本功能。　（３）与现有互联网紧密缝合，实现最大范围的共享。利用云计　算环境中的动态数据服务，各类教学人员可以自主、方便地参与教学　资源库的建设、整理活动中，从而解决了教学资源库建设和维护中参　与面窄的问题。运用微软的“蓝天”计算平台，用户可以很容易地共　享教学资源，并结合自己的实际，利用提供的工具在“云”中对数据　资源（结构化的或半结构化的，甚至是元数据）进行编辑和整理，使之　适合自己或他用，而无需考虑自己机器的容量、运算能力及软件环　境，从而使资源库不断增添能适用的鲜活的教学资源。　（４）建立综合的强大的资源库管理平台，实现统一管理，提供　用户多种终端的“透明”检索和多向的交流机制，增强交互性。充分　利用云计算带来的技术和服务，建设开放的有透明度的资源库，使用　户能很容易地检索各种资料信息。设置资源入库、编辑、调用、查　询、下载等服务，提供个人用户、单位用户、管理员用户以及超级管　理员用户和评价检验等的不同权限，提高资源库建设中的（转５８页）　学术研讨　缸科技２０１　２年第８期　善一Ｅ，§　兽　３杆塔地震动时程分析　由于超高压输电线路中输电塔塔身较高，计算其在地震动作用下　的时程分析时考虑结构的非线性更能接近于实际情况。根据获得的地　震加速度时程曲线采用非线性有限元方法计算某输电塔的的地震响　地中的输电塔的最大应力发生在顶部，ＩＶ类场地中的输电塔的最大　应力发生在底部。当地震输入为Ｙ方向时，地震作用下Ｉｖ类场地的输　电塔有最大应力，最大应力发生的地方在输电塔底部，地震作用下四　类场地中的输电塔最大应力都发生在底部。该结果还表明在ｘ方向和　Ｙ方向分别受到烈度为９度的地震激励时，输电塔在四类场地中都满　应，评估其安全性。下面讨论典型地震烈度和场地下特高压输电塔在　地震动加速度时程作用下的响应。　足强度要求。　图４（ａ）所示为烈度９度Ｉ类场地条件下，特高压输电塔在横向　（ｘ向）地震动加速度输入最大位移分布图，该时刻的最大位移为　３２８．３ｒａｍ，出现在地线支架上，可见杆塔的主要变形为横向摆动。图　４（ｂ）所示为特高压输电塔在横向（Ｘ向）地震动加速度输入时杆件　最大应力分布图，最大应力出现在塔身段５上，杆件编号为５０７和　５０９，大小为１３４．５ＭＰａ，出现最大应力的杆件材料为Ｑ３４５，未超过屈　服极限。图５（ａ）和（ｂ）所示分别为该杆塔在横向（ｘ向）地震动　加速度输入时，地线支架和下横担的位移时程反应曲线。从图中可　表２不同烈度和场地下特高压输电塔地震动响应最大厘力　见，尽管地震动加速度波的频率较高，但由于杆塔的柔性较大，其位　４结论　移响应的频率并不高。　根据对特高压输电塔在地震作用下的有限元计算结果可得以下结　论：①从两个不同方向地震作用下四类场地中输电塔的应力来看，最　大压应力主要分布在输电塔的顶部和底部；②地震波、地震波输入方　向和场地对对输电塔最大应力的大小有影响，但是相差不是太大，其　差别可能由于不同的随机地震波的峰值不同。　参考文献　［１１九二一集集大地震震灾调查报告［Ｒ］．中国，台北．台湾地震１：　程研究中心．２００１　（ａ）位移　（ｂ）应力　［２１　Ｌｉ　Ｈｏｎｇｎａｎ，Ｗａｎｇ　Ｑｉａｎｘｉｎ，Ｓｉｎｇｈ　ＭＰ　Ｓｅｉｓｍｉｃ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　图４特高压输电塔横向地震输入最大位移及应力分布　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｌｉｎｅｓ　ａｎｄ　Ｔｏｗｅｒｓ　Ｐａｒｔ　ＩＩ：Ｉｎ～　（烈唐．９唐：场她．Ｔ娄）　Ｐｌａｎｅ［Ｊ］．Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，１９９６，１６（４）：　７８－８７　【３］李宏男，白海峰高压输电塔一线体系抗灾研究的现状与发展趋势　，土木工程学报，２００７，４０（２）：４０—４６　［４】尹荣华，李东亮，刘戈林，等．高压输电塔震害及抗震研究卟世　界地震工程，２００５，２１（１）：５２—５４　［５１朱碧雷，胡文悌，李春祥基于有限元分析高压输电塔结构的地震　反应卟地震工程与工程振动，２００６，２６（５）：１６２—１６６　（ａ）地线支架　（ｂ）下横担　图５特高压输电塔横向地震输入典型位置位移响应时程　【６方建，方晓仁，孟祥通６Ｊ大型输电塔地震动力响应三维有限元分　（烈度：９ｇ：：场地１类）　析Ｕ】钢结构２００６，２１（１）：３０—３３　表２中所示分别为烈度９度时不同场地上的特高压输电塔在地震激　【７］孙景江，江近仁．与规范反应谱对应的金井清谱的谱参数【Ｉ１．世界　励下的最大应力及发生的位置。当地震输入为ｘ方向时，ＩＩ类场地的　地震工程，１９９０，８（１）：４２－４８　（收稿日期：２０１２－０６－０５）　输电塔有最大应力，最大应力发生的地方在输电塔顶端，ＩＩ、ＩＩＩ类场　【接７７页）报，２０００（０３１　Ｉ　８】蒋健保学习《体育之研究》谈大学生体育意识的培养Ｕ１ｌ浙江体　［４】王满，答邦俊，杨辉河南省高师大学生急救能力现状调查Ⅱ】南阳师　育科学，Ｉ９９６（０３）　范学院学报，２００５（０６）　【９】辛宇中２１世纪的中国呼唤加强学校体育…谈我国学校体育教育　［５］汪玮琳江西省地域环境对大学生体质健康影响因素分析卟文教　的现状及对策【Ｉ】ｌ体育文史，Ｉ９９４（０５）　资料，２００６（２３）　［１　０１方永亮普通高校大学生身体素质现状分析　佳木斯教育学院学　【６］陈新生，唐宏贵，李宁普通高校大学生体育能力现状及其培养对策　报，２０１１（０２）　的研究Ｕ］武汉体育学院学报，１９９９（０５）　【１１］姜之聪普通高校学生身体、心理素质调查研究　体育学刊，　【７】曲维忠，甄小路医学院校学生身体素质现状分析　张家口医学院　１９９７（０４）　学报，２００２（０４）　（收稿日期：２０１２—０６—２５）　（接７８页）一系列管理问题，使用户可以使用能运行浏览器的最简单　的终端设备（使用开源系统的个人电脑，ＯＬＰＣ，甚至支持无线局域网　参考文献　的掌上设备）和网络，就能随时随地进行学习、资料处理和实验。而　【１】李梅，严亚利云计算平台简介及教育应用［ｊｌ冲国信息技术教育，　且在平台上，用户便可很方便地搜索、浏览所需的信息。　２０１０（７）：７３—７５　【２】孙剑华未来计算在“云端”…浅谈云计算和移动学习哪．现代教　４展望　育技术，２０１０（７）：６０—６３　作为新兴的概念，云计算还处在研究和实施的初级阶段，还没有　［３】朱惠娟云计算及其在网络学习环境构建中的应用初探卟中国电化　统一的标准和实现方式，对现有资源、资源网站等如何进行规划、调　教育，２００９（４）：１０５—１０７　整和分类，在云计算环境建设科学、高效的教学资源库还存在一定的　作者简介崔学海（１９８１一），本科，实验师。研究方向：互联网技　困难和问题。但是有理由相信，作为服务下一代网络的有力武器，云　术。　计算必然会在网络教学资源建设中发挥重要的作用。　（收稿日期：２０１２—０６—２５）