基于云计算的中职计算机类专业网络备课系统初探
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[摘 要] 云计算是一种新的网络应用模式。利用云计算技术经济性和共享性等优点，提出了基于校园级云计算技术开发网络备课系统的方法，为教师备课的规范化和网络化提供了一个新思路。
[关 键 词] 云计算;网络备课系统;中等职业教育
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）05-0060-02
云计算技术以其强大的功能已在一些商业领域得到了初步的应用，同样，云计算技术也将对教育领域产生影响，促进教育教学的发展。如何更好地利用云计算来服务教育，是我们需要深入讨论的课题。
一、云计算技术
云计算是计算机技术和网络技术发展的产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的整体，并借助SaaS（软件即服务）、PaaS（平台即服务）、IaaS（基础设施即服务）等先进的商业模式提供给终端用户。在云计算的模式中，用户所需的应用程序、数据存储运行和保存在互联网上大规模的服务器集群中。管理和维护不需要用户担心，用户只需要随时随地用联网的终端设备进行访问和操作。通俗地讲，云计算就是将数据存储于云上、软件和服务置于云中、在遵循各种标准和协议的前提下，可以通过各种联网设备进行访问与操作。
二、云计算在中职学校应用的优势
随着社会的发展，计算机技术发展极为迅速，学校的设备相应的也会随着技术的发展而不断地更新换代，但是随着机器的更新换代，学校常常要投入较大一笔经费来购买新设备。这样早期较旧的设备就会被淘汰。而根据“云计算”的特点，对客户端的设备要求很低，只要拥有可以上网的终端设备、一个浏览器，将终端设备接入Internet即可实现想做的任何事情。所以，学校不再需要对教学设备进行更新与维护，更不需要特别架设费用昂贵的校园服务器，可以极大地降低学校教学设备建设中的硬件成本。
云计算服务器能为教师与学生创造虚拟的数据中心，把分布在大量的分布式计算机上的内存、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池，并通过网络为用户提供服务。而且，学校的计算机管理人员不再需要对硬件维护与更新，云计算平台一般由大型专业IT服务提供企业建立，由专业人员进行对硬件的维护和更新，云端服务器的使用规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长或减少的需要，不会因为教师教学内容的增加或者用户资源文件数量的增加而出现错误，同时又不会造成资源浪费。同时，在数据安全方面，由于大量计算机群组向用户提供数据处理服务，利用多种硬件和软件冗余机制，这使它适合于业务连续性和灾难恢复，保证教师的教学数据安全。
三、基于云计算的网络备课系统可行性分析
中职学校引入云计算技术不仅会为学校在计算机设备的投入方面节约不少成本开支，而且云计算有很多优点，更重要的是，云计算技术的引进会给学校教师、学生的教与学方式产生极大的影响，甚至可能会是革命性的变革，下面就针对云计算技术对教师在备课方面的促进作用进行设想，并对其进行模型探讨。
首先，分析目前大部分中等职业学校大部分专业教师的备课特点可以知道，大部分计算机教师都会在自己电脑上进行备课，同时，中职学校对资源库的建设也经常被我们提到，其中教师平时在电脑上备的课及其教案、课件、教学软件等就是资源库的主要来源，也是主要内容之一，在云计算机技术未出现之前，教师制作教学资源都是把在自己电脑上完成相应的教学资源通过网络上传到学校的服务器中，而云计算技术出现之后，教师就完全可以在自己未安装相应的使用软件的电脑终端上，甚至可以是在移动设备（智能手机、iPad等）上进行相应的备课操作，使用的是云端的软件系统服务，操作结果可以直接保存在云服务器上，避免了在网络传输过程中的错误，同时，在云端的操作又可以直接为教师的各种教学资源进行合理的分类（比如：教案、课件、多媒体教学软件等），轻松地实现云存储。
其次，随着多媒体教室在学校中的普及，教室里綜合了多媒体电脑、计算机网络、投影仪等先进的教学设备。结合教室的这些设备教师在上课期间完全可以调用提前存储在云计算平台中的教学资源。另外，教师可以在上课时结合网络备课系统的内容进行授课，提高了教师的教学效率。
再次，学生在课后可以根据实际需要，结合自身知识体系，通过云终端设备选择性地浏览云计算平台中的网络备课系统中相应的教学内容，达到自学的目的，提高学生学习的效率。
最后，网络备课系统能为不同的科目及不同的教学资源分好类别，教学管理者能通过这个系统更方便、更有效地对不同教师不同的专业教案进行审阅、检查与评价，提高教育管理的管理效率。
根据网络备课系统具有以上方面的特点，再结合云计算的各种优点，建立一个基于云计算的网络备课系统完全是可行的。
四、基于云计算的网络备课系统模型构建
我们首先来对网络备课系统平台的应用结构进行分析，网络备课系统是存储在云计算平台上的。用户（教师或学生）可以通过云终端设备访问网络备课系统，教师可以通过它对自己的教案进行修改、删除、编辑等操作，然后在上课时可以用预览模式让学生清楚地了解课堂教学内容。而学生在课后也可以通过云终端访问系统进行自学，但不能进行编辑、修改及删除，只能进行内容的预览。
通过云计算平台进行网络备课系统的构建大体由四部分构成，即基础的硬件系统层（云计算基础设施层）、云计算的虚拟机系统层（云计算平台层）、系统管理层（业务应用层）以及云终端系统层（服务访问层）。四个系统层的构成不同，同时所需实现的功能也不同。 在基础硬件系统层中，主要包括计算机设备、存储设备、网络设备等一些必要的实现云计算管理的硬件设施。而网络备课系统将会采用Google提供的GAE平台，云计算平台层主要任务是实现将资源进行合理的分配与回收、监控资源的状态、对实验资源做出更新与维护、保存与维护实验数据、软件数据、用户数据等重要数据等。系统管理层包括云平台中的应用系统、云数据中心系统等，在这个层里，系统能智能地对相应的数据做出客观的评价，所以系统管理层是通过云计算进行计算机与软件实验管理的大脑。云终端系统层包括登录终端以及硬件专用机终端，通过登录终端机软件的安装可以实现用户通过录入自己信息而登录到云平台上。
五、网络备课系统具备的功能模块
用户管理功能模块：这个模块是整个系统里一个极为关键的模块。这个模块的权限分配直接控制其他模块用户的使用。网络备课系统建立在开放的云计算平台上，这些开放的平台很注重各方面的安全性，基于安全性考虑系统将会采用授权访问控制来对用户的访问权限进行管理。系统开发人员将会开放所有的权限给系统管理员用户，系统管理员用户将会对所有的用户进行使用权限的分配，比如：对中职学校教学管理人员可以对所有学科的备课、学生练习模块进行浏览、审阅、编辑、评价、添加备课科目等的功能权限;对每个备课组的备课组长可以对指定备课教师的备课进行浏览、审阅、编辑、评价等功能;对备课教师用户可以对所教课程给予编辑、修改、删除等功能;对学生用户可以授予浏览、评价功能;对非本校人員不给予任何权限。而这些用户人员的权限是在特定的条件下可以更变的，系统管理员用户可以根据下属用户的工作进行相应权限的授权或变更。采用这个备课系统的学校可以根据实际赋予下属用户一个或者多个权限，形成一个完整的用户体系。
教务管理模块：这个模块的操作决定了各科教师之后的备课操作，这个模块是在系统管理员用户分配了权限之后，教务管理人员用系统管理员分配的账号和密码登录之后，每个学期初，教务管理人员首先根据教师的授课进行备课组分类，然后根据所开设的课程在系统上进行课程添加或者删除操作，直接决定能在网络备课系统上的科目，这样每个教师就可以在属于自己授课的科目上进行备课。在学期中期，如果教务管理人员需要对教师的备课进行审阅或评价，对备课课件数量、质量、类型的统计都可以在这里实现，并可以通过Word或者Excel导出相应的统计结果。
备课组长管理模块：在系统管理员的权限分配下，备课组长可以用分配给自己的用户登录，登录之后，备课组长可以管理在自己所管辖的科目范围内，进行教师备课的查阅，或在评价中对备课提出修改意见，检查之后给教师提出反馈意见等。
教师备课模块：这个模块最主要的是给教师提供备课及学生练习题目功能。教师在客户端登录之后，可以在自己所授的课程下面进行备课，备课模块里已经分类好各种内容，教师只需要在输入框里面进行内容的输入即可，比如说：教学目标模块下面有一个输入框，这里可以进行文本编辑，同时也可以把已经编辑好的内容直接导入，其他模块的功能以此类推。此外，教师可以在备课模块中添加学生练习内容，在这里添加的学习练习内容会在浏览模式中可见，有利于学生进行同步或课后练习。
学生练习模块：这个模块是需要在教师备好相应的课并添加了学生练习内容的前提下，学生用户才能够进行选择科目预览，这个模块将主要以专业理论知识题为主，比如计算机基础科的理论知识。学生用户可以通过终端随时随地地学习专业理论知识，达到巩固知识的目的。
六、系统实现
系统开发完成后，将会上传应用程序到云计算平台，各种类型的用户将通过系统管理员获得指定的账号进行登录、访问，并在特定的权限范围内进行相应的操作。为了对学校教学资源进行保护，任何人想要访问网络备课系统里面的资源都必须先进行登录操作，否则是不能进行系统进入浏览访问的。
总之，网络备课系统开发出来之后放在云计算平台上，将极大地节约成本，能够实现对本校教学资源的有效管理;促进学校教师网络备课系统的网络化和专业化，提高教师的工作效率。
参考文献：
[1]汪萃萃，黄志芳，赵呈.云计算在教育中的应用[J].中国教育技术装备，2009（24）.
[2]赵冰，郝伟，郝旺身，等.基于云计算技术的设备管理系统研究与开发[J].制造业自动化，2011，33（1）.
编辑 马燕萍
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