张秀琦，田皓月

（渤海大学 教育与体育学院，辽宁 锦州121013）

基于云计算的数字化教育资源共享平台的研究

张秀琦，田皓月

（渤海大学 教育与体育学院，辽宁 锦州121013）

通过对辽宁省内基础教育数字化教育资源共享现状及需求的分析，结合云计算技术的优势，设计了基于GAE云计算的数字化教育资源共享平台的架构，给出了系统功能模块和核心业务流程的设计方法。该实施方案构建的系统平台具有互连互通、协作共享、操作简便等特点，从而实现了基础教育数字化教育资源的有效共享，为教育资源共享提供了一种行之有效的新模式。

云计算；数字化教育资源；资源共享；共享平台

教育部《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》提出“缩小基础教育数字鸿沟，促进优质教育资源共享”的指导思想，提出“优质数字教育资源建设与共享行动”的行动计划，包括建设国家数字教育资源公共服务平台、建设各级各类优质数字教育资源、建立数字教育资源共建共享机制。

然而在基础教育的信息化进程中，一方面是农村学校优质教育资源严重短缺，人们对教育资源的需求和教育资源的供给不足的矛盾凸显；另一方面是现有的资源共享建设中软、硬件资源重复投入，资源共享性差[1]。而云计算技术的出现为数字化教育资源共享问题提供了可行的解决方案，在云教育平台上以成千上万的云服务器为依托，拥有着极其强大的计算功能、海量的网络资源，现有的资源共享建设中存在的重复建设、平台运行维护和安全等问题都将迎刃而解，可节约数字化教育资源共享建设的成本，促进城乡数字化教育资源整合、加强资源共享[2]。

1 基础教育数字化教育资源共享建设现状分析

数字化教育资源是指经过数字化处理，可以在多媒体计算机及网络环境下运行的多媒体教学材料，如：媒体素材、题库与试卷素材、教学课件、案例、文献资料、资料目录索引、网络课程等形式的资源。按照信息的表现方式划分，数字化教育资源可分为数字化幻灯、数字化投影、数字化音频、数字化视频、数字化网上教学资源等。通过对辽宁省基础教育数字化教育资源共享现状进行的调查，发现目前存在如下问题[3]：

1）数字化教育资源城乡分布不均衡

由于城乡经济发展的不均衡，城市学校在数字化教育资源建设上往往优于农村学校。

2）资源重复建设

省内各学校由于缺乏交流，在进行数字化教育资源建设时往往容易出现资源的重复建设。由于各学校的资金有限，导致资源建设往往局限在常用的教学资源建设上。

3）城乡数字化教育资源共享程度低

由于没有统一的组织机构、共享计划和共享目标，更没有统一的接口和有效的数字化教育资源共享平台，因此无法实现资源高效合理的共享使用。

为了更好地实现教育资源共享，需要建立一个性能稳定、标准统一、功能完善的共享平台来作为支撑，使用标准接口统一各学校和部门的资源，并对异构、动态的资源进行整合，从而建立高效、优质的教育资源共享机制。基于云计算技术构建的数字化教育资源共享平台具有的互连互通、协作共享、操作简单等特点，在构建数字化学习环境、促进优质教育资源普及共享、促进学习者多元化发展方面有很强的优势。

随着云计算技术及相关应用的发展，云计算具备了能够提供动态数据在不同平台上的传输且能为资源的管理提供可扩展性服务的基本特点[4]。鉴于云计算的这一特点，结合辽宁省内各学校教育资源建设的现状与学校间教育资源共享建设的需求，以区域内统筹者的角度，提出了利用各学校的校园网和高速互联网等基础设施，构建基于GAE云计算的教育资源共享平台的设想，并给出具体的实施方案。

2 云计算概述

云计算是并行计算（Parallel Computing）、分布式计 算 （Distributed Computing）、 网 格 计 算 （Grid Computing）、效用计算（Utility Computing）、虚拟化（Virtualization）、 网 络 存 储（Network Storage Technologies）等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物，并借助IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）、SaaS（软件即服务）等先进的商业模式把强大的计算能力分布到终端用户手中[5]。

目前，现有的公有云服务平台主要有谷歌云、阿里云、新浪云、百度云等，公有云服务具有提高资源利用率、易于扩展和有效降低成本等优势，利用公有云平台的优势，用户不用订购软硬件，仅仅借助PaaS平台，就可以调试应用和服务[6]。

Google App Engine（GAE）是Google公司推出的互联网应用服务引擎，它为用户提供了完整的开发组件，用户使用时不必维护和管理就可以使用GAE的应用和服务。GAE支持的应用程序由Python、Java以及Google开发的Go这3种语言开发，并且为这3种语言提供基本相同的功能和API。GAE的应用和服务是按需收费，具有非常方便灵活的收费标准，并且有许多免费的服务[7]。

3 基于云计算的数字化教育资源共享平台的构建

3.1 系统整体架构

为了实现不同地域的学校间的数字化教育资源共享，该系统的建设要实现数据共享，并且能够将传统数字化学习平台中的用户管理、数字化学习资源管理、学习交流等应用置于共享平台之上。系统的目标是利用云计算、云存储实现数字化教育资源的共享，提供开放的不受时间地域限制的资源共享服务。图1是数字化教育资源共享系统的架构，基本云服务由GAE提供[8]。

图1 数字化教育资源共享平台架构

省内各学校可以按此架构联合搭建一个统一的数字化教育资源共享平台，把各个学校的数字化教育资源整合成一个公共的教育资源池，通过云计算网络，建立统一的接口，进行统一管理。资源共享学校的师生可以通过统一接口进入资源共享平台，获取所需的数字化教育资源，各学校的网络管理中心也可以将自己的特色教育资源上传至公共资源池中，提供给各学校的师生共享[9]。资源的使用者只需要根据实际的使用情况免费或者付费使用，而不需要关心硬件的建设，学生可以获得更多的学习资源，教师可以获得更多的教学资源，学校可以更加快速的实现课程的网上发布和网上交互教学，学校不需要再考虑基础平台和软件的建设投入，只需专注于教育资源的设计与开发，其他的都可由云平台解决。

3.2 系统功能模块设计

根据系统建设的目标，本系统以 B/S/CCS（Browser/Server/Cloud Computing Server）体系结构为基础，用户终端只需通过浏览器完成界面显示功能，其余大量的数据处理和管理功能均由GAE云计算服务中心完成，构建了一种低成本、开放式、规范化、易操作的教育资源共享平台。系统的主要功能模块如图2所示[10]。

图2 数字化教育资源共享平台功能模块

各模块的功能如下：

1）用户管理模块

系统用户分为系统管理员、学校用户、教师用户、学生用户、家长用户。用户管理模块负责用户的注册并为注册用户分配不同级别的权限，只有成为该系统的用户才有权利使用系统的资源，对系统资源的使用权限按级别设置为上传、下载、浏览等级别[11]。

2）资源管理模块

资源管理模块包括资源上传和资源下载。

资源上传：用户进入自己的“用户空间”后，上传自己希望共享的资源，可将上传的资源文件设置标签或关键字以方便其他用户进行搜索和下载。上传的资源文件类型可包含文档、图片、动画、视频、音频等。所有上传的资源需经审核之后才能发布到“共享空间”供用户浏览和下载[12]。

资源下载：用户可以进入“共享空间”查看系统中所有的共享资源，用户通过关键字搜索到需要的资源后，若具有相应的下载权限，可通过提取资源的提取码，进行资源的验证，通过验证后，用户才可以进行下载操作[13]。

3）用户空间管理

用户空间：用户通过登录进入自己的 “用户空间”，可以通过文件管理查看自己的文件下载信息，通过文件共享模块可以查找自己上传的资源信息。

共享空间：共享空间中的资源是由用户上传并可提供给具有权限的用户浏览或下载的公共资源。

4）论坛

该模块提供用户交流的平台，用户也可对“共享空间”中的资源进行监督，对存在问题的资源进行举报，再通过用户与管理员的交互，管理员可以实现对资源的进一步的控制。

3.3 系统核心业务流程设计

资源管理模块是系统的核心模块，系统的核心业务即资源的上传和下载，各类用户和系统管理员可根据自身的不同权限参与资源上传和资源下载等相关操作[14]。

资源上传主要是将审核通过的教育资源上传到相应的数据库，审核包括对资源本身的审核和资源说明信息的审核。如图3所示，用户进入到用户空间后，选择要上传的资源并填写资源的相关描述内容，如资源的标题、摘要、关键字、类别等，填完后即可上传资源。系统对用户的权限进行审核，如不具有上传权限，则给出系统提示；如具有上传权限，则审核资源的内容及其说明信息，内容审核通过后，资源文件即可正式入库，如若内容审核不合格，提示用户做出修改，若用户进行了修改则重新审核，否则结束资源上传操作[15]。

图3 用户上传资源流程

对于数字化教育资源共享平台的资源下载，由于涉及到资源的版权以及应用范围和保密级别的限制，对于不同用户要给出相应的权限。因此，在教育资源的下载过程中需要引入权限判定机制，具体流程如图4所示。

图4 用户下载资源流程

4 结 论

基于云计算的数字化教育资源共享平台概念的提出，是教育信息化深入发展的必然结果，对于实现基础教育优质资源的共建与共享具有重要意义与价值。针对目前数字化教育资源城乡分布不均衡、资源重复建设、城乡数字化教育资源共享程度低等问题，运用云计算技术对教育资源共享平台的设计思想、系统架构、资源库内容、系统模块设计、核心业务流程等进行了深入探讨，为该平台建设的可行性提供了依据。

[1]彭雪庄，彭红光，程五一.整合社会资源促进教育信息化快速发展的探索[J].中国电化教育，2010（10）:49-52.

[2]王珣，张秀琦.浅析云计算对教育领域的影响[J].计算机光盘软件与应用，2014，17（9）:218-220.

[3]黎孟雄，仲兆满.基于云计算的城乡教育资源共享系统研究[J].现代教育技术，2011，21（4）:151-154.

[4]马洁.基于云计算技术的教学资源共享方案设计[J].电子设计工程，2015，23（21）:52-54.

[5]张龙昌，褚庆，杨艳红.三网融合下数字图书馆云服务平台架构研究[J].计算机与数字工程，2015，43（11）:1974-1980.

[6]李乔，郑啸.云计算研究现状综述[J].计算机科学，2011（4）:32-37.

[7]江务学，胡选子.基于GAE的云计算SaaS级应用的设计与开发[J].计算机与现代化，2011（8）:46-48.

[8]王翔，潘郁.基于云计算的协同技术创新平台[J].计算机工程与应用，2011，47（15）:57-60.

[9]袁小艳.基于情境的个性化学习云服务推荐模型研究[J].电子设计工程，2016，24（4）:39-41.

[10]曹军委.基于云计算的教学资源共享体系的研究与实现[D].安徽:安徽理工大学，2012.

[11]张慧.基于云计算的开放性教学资源平台建设研究[J].计算机技术与发展，2012，22（1）:151-154.

[12]王小辉，李圣普.改进遗传算法在云辅助教学平台中的应用研究[J]，计算机与数字工程，2014，42（5）:883-886.

[13]邱春红.基于GAE云计算的教学资源共享平台的构建[J].智能计算机与应用，2014，4（2）:106-108.

[14]周改云，张国平，马丽.基于SSH+Ajax的校园文档资源共享平台设计 [J].电子设计工程，2015，23（8）:31-34.

[15]王瑳.基于Hadoop的云计算教育资源共享平台的设计与实现[D].呼和浩特:内蒙古大学，2015.

Research on digital education resource sharing platform based on cloud computing

ZHANG Xiu-qi，TIAN Hao-yue
（College of Education and Sports，Bohai University，Jinzhou 121013，China）

Based on Liaoning province education situation and demand of digital education resource sharing analysis and combined with the advantages of cloud computing technology，it designed digital education resource sharing platform architecture based on GAE cloud computing and provided the system function module and the design method of the core business process.The system platform is built by this plan is interconnectivity，cooperation and sharing，easy operation，etc，so as to realize the effective sharing of digital education resource，provides an effective new model for the education resource sharing.

cloud computing；digital education resource；resource sharing；sharing platform

TN919

：A

：1674－6236（2017）05-0029-04

2016-05-07稿件编号：201605058

辽宁省教育科学“十二五”规划2015年度一般课题（JG15CB165）；2015年度渤海大学校级教学改革研究项目（BDJG-15-YB-B-013）；2015年度锦州市社会科学重点研究课题（锦社结字（2015）第85号）；辽宁省教育厅科学研究一般项目资助（w2015021）

张秀琦（1977—），女，吉林梅河口人，硕士，副教授。研究方向：计算机辅助教育。