基于云计算的移动学习网络平台设计

文/圣文顺 孙艳文

云计算的海量数据存储能力以及强大的处理能力是支持和实现移动网络学习的关键。通过这两项强大的能力，大大解决了便携移动设备计算能力与存储能力不足的限制。云计算的海量资源整合存储、强大处理能力、降低便携移动设备的硬件要求都足以说明云计算对移动学习的重要性。

1 移动云学习平台的可行性分析

如今，与本文设计相似的知名大型移动学习平台有MOOC、时光易学等，它们所采用的设计理念及思路都是围绕着云计算来展开的。相对于自己构建服务器，使用云计算则只需要向云的所有者支付一定的金额，来租借自己所需要的服务器群还附赠服务器的管理人员，而这笔租用费能为公司剩下很多的人力和金钱去投入到别的方面。云计算所提供的存储平台能将资源整合在一起，避免了资源的冗余。云计算充足的资源能够随时应对突发的人流量高涨与移动学习任务的突发性，例如：学习高峰期与网络学习中学习者与学习内容的二八规律（80%的学习者集中学习20%的网络课程与相应内容），并且不像自己搭建服务器群组需要花费更多的金钱与时间来扩展和升级自己的服务器群，而往往在平常时段和低峰期大部分的服务器资源是处于白白浪费的阶段。最重要的在于其可以跨平台使用，无论你使用的是手机、平板、笔记本、家用计算机还是支持上网的电视机，无论你使用的是IOS操作系统、Android还是Windows操作系统，无论你是在家或者在飞车的列车上，只要支持上网，云计算都将跳转离你最近的节点，来提高用户的学习效率。

2 云计算对移动学习的支持分析

云计算（Cloud Computing）是一种基于互联网的超级计算模式。即将存储于个人电脑、移动电话和其他设备上的大量信息和处理器资源集中在一起协同工作。云计算凭借它的优点和各项服务已经势不可挡的来到了我们身边。随着它的发展和普及，教育机构、教育者和学习者的信息都将逐步迁移到“云”上。它弥补了移动学习模式的不足、整合最丰富的的学习资源、支持多元自主虚拟学习社区创建、远程异地备份、恢复功能以及降低了对移动学习设备的要求等。这对移动学习的发展来说，无疑是一个很好的契机。

3 基于云计算移动学习平台的搭建

3.1 系统总体构架

移动学习平台以学生为主体，以泛在化学习为目的，基于云技术，构建一个可以人人互通的网络环境。借助云端服务器，实现知识模块的云存储，完善学习资源的共享。通过构建云计算移动学习平台，实现资源的整合以及共享，提供学习服务满足学生学习的需求。其具体架构如图1所示。

3.2 具体设计

我们所设计的移动学习平台是建立在云计算上的，因此所使用的是云计算的四层架构：

（1）显示层：明确移动学习平台包含的主要功能有：课程学习、课件中心、在线练习、在线考试、用户管理、课件管理、考试管理等模块。每个主要功能下拥有几个子功能，将每个主要功能都细化到不能再进行细化为止。然后进行移动学习平台云服务端的网页界面的布局与定型，以及网页界面的实现；

（2）中间层：作为显示层与基础设施层的中间过渡层，用于提供例如缓存、REST、多租户、并行处理、应用服务器等一系列的服务；

（3）基础设施层：用于提供计算与存储所需资源的基础设施层，现如今主要有四种技术，分别为虚拟化、分布式存储、关系型数据库、NoSQL；

（4）管理层：为上诉三层提供多种管理和维护等方面的技术，例如：账户管理、SLA监控、计费管理、安全管理、负载均衡和运维管理。

其次，搭建一个人人互通的网络环境，借用的是云的两个功能：

（1）云端服务器的云服务来实现资源的人人共享；

（2）云计算协同操作服务来实现多人之间的交互机制和协同学习、工作。

图1：云教育移动学习平台模型图

最后，搭建移动学习平台，将图形化界面中的所有功能实现。如此多的大型功能模块聚合在一起将会导致种种的问题出现，例如：编译困难、部署困难、数据库连接耗尽、新增业务困难等。于是决定采用分布式计算应用框架，将每个完整的较大的应用拆分成多个较小的局部的应用，再将它们分开来独立部署，此方法也降低了系统中代码的耦合性。同时，可以调用各种模块的接口来进行新的完整功能的组合或原有功能的优化改善。将其完成后部署在云端作为云服务器。用户只需在移动设备端登入使用云端服务，运行云端的功能模块。使得软件对用户所使用设备的要求将至最低、减少软件对用户设备的存储占用量和内存消耗率。

4 结语

基于云计算所建立的移动网络学习平台打破了传统教育的学习场所和时间的限制。人人互通的网络提供了便捷的多人共同学习、交流知识的学习方式。云服务端减少了个人设备的硬件配置要求。分布式计算降低了系统的耦合性。基于云计算的可扩展的系统可解决高并发带来的系统崩溃问题，监控与策略模块的运作提高了系统的调度和响应能力。