随着互联网的快速发展和普及，教育模式发生了巨大的变化，远程教育逐渐成为教学中不可缺少的教学方法，越来越多的人开始选择远程教育作为学习的主要手段。然而，由于中国幅员辽阔，人口众多，计算机和网络资源分布不平衡，远程教育的发展和推广不是很完善，远程教育平台在实际应用中不可避免地会漏出这样或那样的问题，需要改进和更新。云计算概念最早出现在2007年，高效的计算能力和无限的存储能力是云计算技术的最大优势。因此，自云计算提出以来，越来越多的人研究它。本课题是研究云计算应用在远程教育平台上的优势和可行性。通过综合论证，提出将云计算应用于远程教育平台，借助其高效的计算能力和无限的存储能力，可以解决传统远程教育平台的不足[1]。通过实践发现，融入云计算的远程教育平台在提高教学质量、共享教育资源、降低教育成本、灵活教学等方面取得了很大进展，更有利于远程教育的大规模推广。

 

1 基于云计算的计算机网络远程教育系统设计

 

基于云计算的远程教育平台主要有系统架构、业务处理、数据处理和系统安全可靠五个模块。模块化的设计理念使整个系统平台结构清晰，层次分明。

 

1.1系统架构

 

目前，我国网络速度不理想，网络和服务器难以承受集中访问。开展远程教育的学校通常在校外建设多个学习中心分流服务器，大多采用B/S模式，整体结构如图1所示。在学校总部建立中央学习中心服务器，其他学习中心也建立了自己的教学资源服务器。所有系统的背景服务器都存储着学习资源，包括文档资源和视频资源，供用户自由使用。目前，从系统应用效果来看，这种运行模式有两个明显的不足[2]：（1）教育系统学习资源大，目前我国网络速度对大数据资源传输不理想，平台部分服务器资源由于网络传输不与其他服务器同步，导致部分服务器学习资源不完整或不是最新信息，学习者往往不能及时学习最新知识；（2）在这种组合模式下，学生需要多次注册，服务器之间的账户不共享，即服务器上注册的账户不能学习和下载服务器上的资源，学生重新注册服务器学习，非常麻烦。本文提出的新教育平台充分利用云计算的优势，将各中心服务器上的资源存储在“云”上。远程教育平台提供自动搜索和智能选择最佳路径传输数据功能。服务器可以互相备用，互相切换。一旦一个服务器出现故障，平台系统可以自动切换到另一个最近的服务器，用户感觉不到这个过程。这种设计使学生在使用不同的服务器时不需要多次注册。一次注册平台上所有的服务器资源都可以使用，最大限度地实现学习资源的共享；同时，也大大提高了整个平台系统的可靠性。系统采用模块化设计理念，逻辑结构清晰。由于云计算的集成显著提高了系统的服务能力，系统的使用方法和界面可以根据学生的实际情况自由调整，具有很强的灵活性和实用性。

 

1. 2 业务处理模块设计

 

本课题设计的远程教育平台的整体结构由基础层、服务层和应用层组成，分为数据处理、监控、处理过程、决策、基础模块等五个模块。其中，基础平台系统的资源库需要硬件、软件、虚拟等技术，以确保基础资源库的可靠性和稳定性。基础层为服务器和应用层提供基本的支持，如提供计算处理能力和存储功能，可以说基础层就像平台系统的能源库。由于系统的业务处理模块在应用层，平台系统的核心是应用层，业务处理模块继续细化为：综合监督、权限分配、业务处理流程、系统自动登录、文件处理、信息采集、搜索等子模块。应用层主要为学生或其他程序提供交互接口。服务层包括平台系统的各种服务功能，如文件传输服务、数据查询服务等。下一节将重点介绍系统核心模块的设计。

 

1.3 核心模块设计

 

上一节提到，远程教育的核心模块分为综合监督、权限控制、业务处理流程、系统自动登录、文件处理、信息采集、搜索等子模块。系统模块如图2所示，每个模块与租户一一对应，每个模块由相应的租户标记开始，标记使用元数据通道到达每个模块，每个模块结合元数据功能区访问所需的资源。综合监控的主要功能是SaaS服务器安装平台系统，并为用户配置系统相关参数，分配用户权限。权限控制模块有三种方法来识别租户：SaaS服务和应用程序相关人员，通过系统分配的相应权力访问指定文件。为了更好、高效、方便地为不同的用户提供服务，SaaS应满足各种工作流程的需要。工作流程模块的配置工具只支持部门或平台系统内部的工作流程，暂不支持其他工作流程。系统通过签名技术和水印识别手段实现自动签到模块化。文件处理模块的主要功能是增减或转移服务器上的文档，它们都存储在数据库中的表中，不同的租户相互独立。一些特定的电子文件也可以自动管理，如清理到期文件或临时文件、激活相关文件等。搜索模块的主要功能是通过收集提取文件中的相关信息，让用户享受到更好的查询服务。使用此功能的学生可以在教育平台的数据库中自由搜索所需的相关信息。

 

1.4 数据安全设计

 

1.4.1 数据安全需求基于云计算方法的远程教育教育平台，利用后台服务器和数据库管理系统进行数据自动管理，学校不再手动管理；整个系统的维护升级也由专业服务提供商完成，学习不再维护管理；云计算的使用与互联网不可分割，学生的所有请求发送和数据传输都通过互联网实现，难以保证数据传输过程的安全。虽然远程教育平台的安全要求不高于商业系统，特别是金融系统，但教师、学生个人信息、试题，特别是敏感试题答案、教学文档等保密数据不能随意披露。这就要求在设计新的远程教育平台时，确保敏感数据的安全和可靠性[3]。

 

1. 4. 2 教育平台上通常有3种数据隔离方式种。第一种是数据库隔离，即保持用户之间数据库的独立性。一个账户对应一个数据库。这种隔离方案隔离最彻底，数据安全性最高。唯一的缺点是资金投入太大。二是数据模式隔离和数据库共享。整个教育平台只使用一个数据库，每个账户都有一个独立的模式；为每个用户提供抽象的逻辑数据隔离不是实际的物理隔离；而且一个数据库可以支持多个用户，有效降低了系统成本。由于抽象隔离，逻辑关系相对复杂，管理难度大。三是数据模式和数据库共享。整个教育平台只有一个数据库和一个数据模式，在有隔离需求的业务表上添加标记符(用户ID)，达到隔离数据的目的；这是数据库共享程度最高，系统成本最低，但隔离不够彻底；缺点是会增加系统开发者的负担，开发者的安全可靠性会增加很多代码，平台上的数据很容易丢失。综合考虑系统成本和安全性，本文采用第二种数据隔离方案，成本相对较低，安全性能满足要求，更符合我国远程教育的要求[4]。

 

2 结语

 

本课题详细分析了云计算技术应用于远程教育平台的理论基础，评价了系统实现的技术难度。通过深入研究设计了一个新的实现方案，充分继承了传统系统的优势，实现了一套符合现代远程教育最新需求的教育体系。经测试验证，与传统教育体系相比，该体系在教育服务能力、共享学习资源、灵活性等方面有了很大的提高，非常符合我国现代远程教育的需要。