基于安然云办事的开放课程应用研究

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摘要:“七位一体”的基于安然云办事的开放课程应用构建形式,处理了传统开放课程应用中互动缺乏、缺乏协作、忽视特性化等成绩,和普通基于云计算的开放课程应用中不克不及供给安然办事的成绩。集成移动进修、协作进修的进修理念,完成了教授教化资本的精细化评价和进修后果的综合评价、进修筹划的特性化定制,确保云平台和教授教化资本的安然和用户信息的隐私保护。用云计算平台作为基本平台供给安然云办事可包管开放课程的安然应用,促进开放课程的大年夜范围推行和深度应用。

关键词:开放课程;安然云办事;应用

中图分类号:G710 文献标记码:A 文章编号:1673-9094-(2015)06C-0046-05

自开放课程项目于2001年在麻省理工大年夜学展开以来,全球一些有名高校纷纷参与,开放课程得以蓬勃生长。随着进修资本的种类和数量快速增长,和办事的推行,沾恩人群普及各行各业。2003年我国“国度精品课程”正式启动,旨在完成国际优良教授教化资本的共享。今朝国际范围较大年夜、用户较多的开放课程的应用重要有网易地下课、搜狐地下课、新浪地下课等,进修资本来源于国表里各大年夜有名大年夜学和机构,内容简直涵盖一切学科。

随着信息技巧和通信技巧的生长,教授教化形式逐步多样化,由传统的教室面对面讲解改变成搜集长途教导和移动进修等新型教授教化形式。“毕生进修”理念的提出和大年夜众对知识和技能的渴求也使得教室以外的进修在社会教导中占领的比例逐步增大年夜。开放性、扩大性、经济性、稳定性的云计算技巧的成熟和生长,为开放课程的生长供给了新的支撑平台和技巧保证。移动进修、长途教导、及时互动等教授教化形式,和视频、教材、课件、作业等教授教化资本都可以融合到开放课程应用中,包管进修者不论在甚么时候何地经过过程何种终端介质,只需可以或许连接搜集便可以或许灵活、自立地接收优良教授教化资本的教导。然则,以后的开放课程另有教授教化之间互动缺乏、进修者之间缺乏协作、进修筹划缺乏特性化、缺乏对进修资本和进修者隐私信息保护等成绩。

这些成绩使得进修者只能简单应用开放课程,而不克不及体系深度进修,形成了大年夜量优良进修资本的闲置和浪费。云计算技巧的成熟,为大年夜范围开放课程应用的构建供给了技巧支撑。云计算的经济性使得仅需很低的本钱便可存储和管理大年夜量异构的教授教化资本,可扩大性许可各类终端介质(PC、Pad、智妙手机、搜集TV等)灵活接入,开放性可以或许快速照应大年夜量用户的高并发拜访,稳定性包管开放课程运用具有较高的办事质量。安然和隐私则须要针对云平台本身和开放课程应用综合推敲,既应用云平台本身的容错性,还要参加新的安然办法,如数据加密、数字水印、拜访控制等。

一、开放课程和云计算

开放课程资本重要来源于三方面:一是各高校供给的教授教化资本,由专业的教员或团队自愿参与,资本类型为视频、课件、教材等;二是国际性或地区性的开放课程组织供给的资本,如国际开放课件同盟;三是翻译后的开放课程,旨在打破说话妨碍和地区性的教导资本的差别,使世界各地进修者都可以或许享用收费的优良教授教化资本。

开放课程的生长划分为三个阶段:(1)开放课件阶段,资本供给方经过过程搜集地下辟布其教授教化材料,如教授教化大年夜纲、课程录相、教授教化书目等;(2)虚拟进修社区阶段,如英国的Open Learn,进修者可与教授教化者以多种情势停止交互,并且教授教化资本取得细化,进修者可以根据本身情况选择照应课程;(3)大年夜范围搜集开放课程阶段,如此坦福大年夜学的MOOC(Massive Open Online Course),任何Internet用户都可经过过程搜集停止在线进修,与黉舍的教授教化筹划同步,乃至可以停止天资或学位的认证。详见表1。

生长相对成熟开放课程,处于实际应用阶段的开放课程项目大年夜多处于论证和实验阶段,还没有大年夜范围应用。

我国开放课程重要分为精品课程、精品视频地下课和精品资本共享课三类。[1]个中存在一些非理性成绩,在新一轮开放课程扶植中应予以处理,或理性筹划,或均衡好处关系,或完美评价机制等,以包管进修者可以或许享遭到优良的教授教化资本。

云计算的本质是一种基于范围效应的计算形式,其初志是将大年夜量现有的硬件资本以必定的方法组织起来以达到高性能办事器的后果,从而节约本钱。

云存储、多线程并发拜访、长途控制、云安然、隐私保护等是基于云安然云办事的开放课程扶植中必须重点存眷的技巧成绩。云存储和云安然重要应对海量教授教化资本的安然存储和安然拜访成绩。多线程并发拜访和长途控制是体系大年夜范围安排和应用的保证。隐私保护进修者的小我隐私信息免于泄漏。今朝基于云办事的开放课程应用重点存眷可行性成绩,即若何将云计算应用到开放课程扶植中。是以,云存储、多线程并发拜访和长途控制等技巧遭到存眷较多,而关于云安然和隐私保护等为开放课程应用供给更深层次的安然性保证的技巧则存眷较少。

云计算技巧给开放课程的应用带来了新的生长机会,得以向更多用户更便捷地供给更多的进修资本。然则,今朝的云计算技巧尚存在一些成绩,尤以安然性最为严格,包含云平台本身的安然成绩和大年夜量数据存储和管理的安然成绩。如用户隐私保护、数据可信度和数据拜访控制成绩。在开放课程的应用中必须要包管资本的安然性、体系的稳定性和用户的隐私性,不然开放课程难以取得深度推行和应用。[2]

“七位一体”的设计形式在包管束授教化资本的安然管理、用户信息的隐私保护的基本上,可向进修者供给移动进修和协作进修功能,精细化评价进修资本、综合评价进修后果,和根据进修者本身情况定制特性化进修。

2、基于安然云办事的

开放课程应用构建形式

现有的开放课程应用中存在的成绩限制其大年夜范围推行和深度应用。“七位一体”的开放课程应用构建形式,应用云办事开放性、扩大性、经济性、安然性等特点,推动了开放课程应用的广度和深度,完成了在任甚么时候间、任何地点、以任何方法、与任何人停止交互式进修。

“七位一体”的构建形式如图1所示,从移动进修、协作进修、进修资本评价等7方面停止基于安然云办事的开放课程应用的设计,旨在经过过程全方位、体系性的方法为用户供给一个安然、稳定、便捷、高效的进修情况。 (一)移动进修

传统的开放课程应用中,进修者具有固定的终端进修介质,即连接Internet的计算机。这类进修方法普通要肄业习者具有安静的进修情况和较长的进修时间,合适黉舍和其他教导或培训机构的教授教化,然则缺乏经济性和灵活性。鉴于移动设备(如Pad,智妙手机等)的低本钱和高普及率及微型化和智能化程度的进步,简直一切人都可便捷地应用移动设备随时随地拜访搜集资本,而不用局限于室内的计算机。

移动进修(mobile learning,m-learning)可以或许借助移动设备的赞助,使进修者在任甚么时候间任何地点都可以或许进修。移动设备已成为人们必备的随身携带物,且应用时间愈来愈长,经过过程移动设备停止长久的进修是多半进修者的需求。移动进修的短时间、小片段和高自在度等特点是以后开放课程应用的趋势。是以,基于云办事的开放课程应用必须有支撑移动进修的功能,包管移动设备的随时随地接入,并供给高质量的办事。

(二)协作进修

在教室教授教化中,教授教化者与进修者和进修者之间都可直接停止面对面的交换,可快速处理进修者的疑问,进修后果较好。但是在现有的开放课程应用中,进修者与教授教化者之间的交换普通经过过程邮件、德律风、社交软件等情势,然则进修者之间缺乏有效的沟通门路。

协作进修(collaborative learning,c-learning)是经过过程多个进修者以小组或团队情势协同完成同一进修义务。云计算的高处理才能使协作进修在开放课程应用中实施。是以,基于安然云办事的开放课程应用中必须完成协同窗习的功能,包管具有雷同窗习目标的进修者之间可停止知识共享,以协同方法完成进修义务,进步教授教化质量和进修后果。

(三)进修资本精细化评价

由于开放课程的教授教化资本大年夜部分由重点大年夜学的有名传授供给,是以多半的教授教化资本都是优良的,不克不及简单地以短长或等级来辨别。随着开放课程的大年夜范围应用,进修者身份已不再局限于先生或科研人员,大年夜量社会人员的涌入使得进修者对教授教化资本的需求存在较大年夜的差别性。

基于安然云办事的开放课程应用须要以进修者为中间对教授教化资本停止精细化评价,即根据进修者的进修目标、接收才能等从难易程度、教授教化进度、课时长度、说话清楚度、接收难度、进修者参与度等标准对教授教化资本停止评价和分类。

(四)进修后果综合评价

今朝的国际开放课程多半情况下只作为正式教导的一种帮助情势,对进修者的进修后果还没有有很好的跟踪和评价办法。基于安然云办事的开放课程在大年夜范围应用以后,必定带来学分学位和天资认证的社会承认度的进步,是以必须公道评价进修者对开放课程的进修后果,教授教化者才可以懂得进修者的进修过程和进修状况并以此断定能否达标。

开放课程进修后果的评价不克不及局限于作业的完成度,应监控和跟踪进修者在全部进修过程当中的进修状况,应用集测试、评价、反应、调理为一体的完全的评价机制。

(五)进修筹划特性化定制

现有的开放课程重要存眷教授教化资本的共享,而进修者的进修筹划完全由小我制订,应用本身由于处理才能的限制而没法为进修者供给决定计划赞助。进修者须要自行搜刮相干教授教化资本,并自行制订进修筹划,常常缺乏迷信性和体系性。

云计算的经济性使开放课程应用中不再缺乏处理才能,是以基于安然云办事的开放课程应用中须要有可以或许赞助进修者制订符合本身情况的特性化的进修筹划。每个进修者有本身的进修偏好、进修目标、时间安排、硬件基本等,特性化的进修筹划的制订必须综合推敲这些身分并可以或许根据进修进度的变革停止主动调剂。

(六)云安然

云安然是基于云办事的开放课程应用可以或许大年夜范围安排和推行的核心技巧和准绳。在大年夜范围安排的情况下,教授教化资本丰富、用户数量剧增、搜集情况复杂,各类外部和外部的进击将会形成教授教化资本被盗取、修改和恶意删除,用户将没法完成既定的进修筹划。

云计算技巧本身固然在逐步成熟,但其本身依然存在很多安然成绩。一切的开源云平台(如Hadoop等)均存在大年夜量的安然马脚。是以,基于安然云办事的开放课程应用必须要尽能够完美云平台本身的安然马脚,并包管束授教化资本在云平台上存储和管理的安然性,从而为开放课程应用供给安然的云办事。

(七)隐私保护

安然云办事的另外一个别现情势是对用户信息的隐私保护。今朝的开放课程应用仅作为一个教授教化资本共享平台,进修者仅需随便注册账号便可应用,有些应用乃至不需注册,其实不包含进修者的真实身份信息,是以不须要推敲隐私保护成绩。然则在更深层次的开放课程应用中,学分学位和天资认证是必定的生长趋势,是以提交用户的真实身份信息将成为基本功能。用户隐私信息可否取得保护会极大年夜影响开放课程的深度应用和大年夜范围推行。

3、基于安然云办事的开放课程应用设计

在“七位一体”构建形式的基本上,基于安然云办事的开放课程应用可分为两个模块,如图2所示:一是云办事平台及教授教化资本安然保证模块,包含资本池、资本同一层、云平台层、云平台及教授教化资本安然保证等四个子模块;二是开放课程应用及用户信息隐私保护模块,包含运维管理层、体系功能层、终端接入层、用户信息隐私保护等四个子模块。

(二)开放课程应用及用户信息隐私保护模块

开放课程应用及隐私保护模块中的运维管理模块重要完成体系的用户管理、教授教化资本的管理和交互进修社区的管理等功能,这些体系管理功能面向体系运维人员的后台管理。终端接入模块重要担任将体系功能经过过程不合的终端介质(包含计算机、Pad、搜集电视等)出现给用户,以便用户可以或许便捷的应用开放课程。体系功能层重要供给直接面向进修者的办事功能,包含进修者对教授教化资本的精细化评价、对进修者进修后果的综合评价、为进修者定制特性化的进修筹划和表现协作进修的进修社区等。

进修者在完成某课程的进修后,重要从进修效力、进修立场、创新思想、协作交互、时间管理等方面对进修者的进修后果停止综合评价。进修效力重要从课程测试成就、进修页面逗留时间、每个章节进修时间和全部课程的进修时间等方面停止评价。进修立场重要受体系登录时间长短、作业完成率、相干教授教化资本下载量、参与讲课时长和课程进修时长等身分的影响。进修者的创新思想重要表如今进修过程当中的提问次数、答复他人疑问的质量和次数和小我进修领会和成果等方面。协作交互才能则表示在参与协作交互的次数和交互时间长短,和提议或组织协作交互的次数。时间管理才能和进修者课程的均匀进修时间、课程章节的均匀进修时间、课程进修能否按进度完成和进修时间与协作交换时间的比例等身分有关。 当进修者指定进修目标后,体系应根据进修者本身情况制订特性化的进修筹划,处理流程如图3所示。特性化进修筹划的制订可使进修者经过过程在最短时间内进修最合适本身的教授教化资本,从而进步进修者的进修效力。

进修社区重要具有促进进修者之间的协作进修功能。它将每门课程的进修者组织成一个或多个交互小组用和时交换,个中有教授教化者的参与。进修者在进修过程当中有疑问时可向教授教化者提问,教授教化者担任解答进修者的疑问。进修者可在交互小组内提议有关课程相干成绩的评论辩论,若对其他进修者的答复满足则可采取该答复。当进修者提议评论辩论时,体系断定该评论辩论能否与该课程进修相干,若不相干则樊篱该评论辩论。进修者还可参与他人收回的评论辩论,和发布小我对该课程进修中的心得和成果。

用户信息隐私保护功能主如果对小我身份信息和进修信息停止保护,防止信息泄漏给用户生活和任务带来费事。用户信息隐私保护重要经过过程数据加密、拜访控制和数据发布等技巧完成。当对用户的身份信息停止加密存储时,云平台的资本可支撑大年夜部分弗成逆的加密办法,对用户身份核及时直接对密文信息停止操作而不需解密,以包管身份信息的安然。由于数据量较大年夜且拜访和更新频率较高,用户进修信息不合适加密处理。应应用基于角色的细粒度的拜访控制,包管只要效户本身才能对数据停止查询和更新。关于用户信息中与公共数据相干的部分,可应用匿名、捣乱等数据发布技巧隐蔽用户的真实身份信息。

(三)云平台及教授教化资本安然保证模块

在云平台及教授教化资本安然保证模块中,资本池、资本同一层及云平台层在普通的开源云平台中都有成熟完美的完成方法,只需修改照应的设备信息便可快速安排。关于云平台上安排的开放课程应用而言,底层的资本和办事是完全透明的。下层开辟者不须要关怀底层的完成情况,直接应用云平台供给的办事便可。如查询教授教化资本时,直接应用云平台供给的数据查询办事便可,关于查询若何完成和若何优化都直接交于云平台完成,云平台层根据数据索引停止数据检索及查询优化,然后交由资本同一层分配资本停止数据库扫描操作,然后云办事将查询成果前往给下层应用。

由于开源云平台中关于安然性的存眷较少,是以其平台本身均存在或多或少的安然马脚。云平台及教授教化资本安然子模块须要重新设计才能供给安然的云办事。明显,云平台及教授教化资本的安然成绩触及云平台安排的一切阶段,包含硬件资本的安然管理、云平台本身的安然、教授教化资本存储和管理的安然和应对外部进击的安然办法等。

云平台及教授教化资本安然子模块包含基本举措措施安然,云平台安然和所存储的教授教化资本安然三方面。基本举措措施的安然包含机房的安然管理机制、基本举措措施组件之间的安然集成和各组件的安然验证和定期安然检查等。云平台本身的安然重要表如今体系的容错性,即产生物理资本毛病时包管办事的正常,和各开源平台本身存在的体系安然马脚。教授教化资本安然可分为安然存储、安然管理和应对外部进击三部分。数据存储应重要包管数据的完全性和可用性,可采取数据加密、数据备份和日记和审计等技巧手段;关于数据安然管理主如果包管数据在应用过程当中的分歧性,可采取数字水印、拜访控制、密文检索等技巧筹划;关于外部进击可采取入侵检测技巧检测、隔离外部进击。