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4G时代基于虚拟技术的跨终端成人英语“云”教学环境设计与实施

  中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(a)-0023-02
  通过碎片时间,有效提高英语掌握的速度,一直是英语教师和学习者所追求的目标。现代生活中,手机是不可或缺的一个物品。有效利用高速的4G技术,学生通过手机访问已建成资源库中的数据,无束缚、无延迟的获取知识,再续未完成的练习、实验等。英语教师们希望有效的改进现有的教学模式,提高教学的效率,探索一种以互联网为基础的教学模式。通过结合互联网技术,使得它能最大限度地调动成人学生学习英语的主动性和积极性,培养学生的科学探索精神和创新能力,使其扩宽知识面,真正将网络英语教学融入日常活动中,实现教学资源共享和个性的互动交流。
  根据通信世界网讯(CWW)的调查报告,中国手机用户总数在2013年首次超过10亿。作为第四代移动通信技术,4G具有上网速度快、延迟时间短、流量价格更低等特点,面对这一时代大趋势,手机与电脑的差异越来越小,作为民用高新技术领潮者且具有相当经济能力的当代“大学生”将迅速投入它的怀抱,而手机本身便携的特点大有取代电脑之势。
  传统服务器和服务器之间往往无法重复利用计算机资源,执行效率相对低下,同时一个操作系统对应一台服务器。常规做法就是在服务器资源无法再度调取或者达到70%时即再度购入硬件资源形成堆叠以满足应用需求,这和快速响应和节省成本的理念背道而驰。
  通过虚拟化技术改善实际客观条件是一个相对完美的策略。虚拟化技术的本身目的就是完成一套用户桌面、应用到数据中心端到端的完整解决方案。完成任何用户都可以在任意时间、任意地点、通过任意设备和网络简单、快捷、安全和策略地访问应用和数据的理念。但缺乏良好规划的虚拟化实施及采用设备不当往往带来很多意想不到的副作用,如虚拟机的管理问题等等。
  作者通过研究虚拟化技术解决这一矛盾。服务器虚拟化后操作系统将不再直接安装在硬件上,逻辑服务器即为原先的业务服务器,从而形成逻辑分离,物理层分离的结构,最后降低重复利用硬件资源的成本,与此同时管理效率大大提高。流技术的应用、服务器的虚拟化实施、应用虚拟化的操作使得三者有机结合,形成以动态数据为中心的建设模式,系统可根据不同业务模块的对硬件资源的占用情况根据实际情况将资源被再次进行分配,达成数据中心的所以必须的高效率、高性价比和自动化管理的要求。
  在该研究中结合自身IT环境和现实英语教育环境的特点,根据现有条件和未来的发展制定基础构架的虚拟化技术发展战略规划。在规划上,整体考虑如何使用服务器虚拟化技术,将英语教育教学数据库一步步建设成为一个灵活的、能迅速地响应不断变化的业务需求的动态数据中心。
  移动学习作为一项新事物才刚刚起步,通过充分了解并借鉴国外移动学习的最新成果,总结他们的研究经验,深入再学习虚拟化技术的运用,对于我们从事移动学习的相关研究和实际应用具有非常重要的指导意义。根据“云”教学的受众群体特点,结合本教学环境的特殊需求,研究内容主要设定为以下几个方面。
  (1)按需分配英语学习环境。
  (2)按需交付教师、学生桌面及软件。
  (3)细颗粒度策略确保科研数据安全。
  (4)数据集成存储、集中计算。
  (5)简化数据中心管理,提高资源建设的连续性。
  (6)降低总体拥有成本。
  该文结合学校客观条件使“云”教学环境采用现代的分布式管理系统架构主要分为三个层次。分别是用户终端层、虚拟桌面应用层和后台服务层,各个层次之间采用相关的调用接口进行连接,使用严格的防火墙策略控制系统的访问权限,并且使用主动防御体系。系统将后台服务器与用户的逻辑业务处理层分割开,独立地控制每一个层次的内容,保护后台应用服务器。
  系统架构的业务流程如下所述:用户可以使用各种PC、PDA、IPAD等用户终端设备接入应用服务器(WI),通过使用域控制器(AD)验证用户的身份,并且能够集中调控基础架构服务器集群,访问用户的虚拟桌面以及分配给用户的相关资源,通过虚拟桌面系统进入云服务平台,在用户进行访问过程中,系统采用隧道加密措施,有效地保证用户信息和访问数据传输的安全性。基于云服务的虚拟教学环境系统架构如图1所示。
  “云”教学平台在环境配置上将教师和学生的应用界面全部整合到数据中心,用户端不需进行复杂计算和调用命令,仅需支持屏幕浏览和输入指令的识别即可,这使得便携式的各类智能设备有了访问教学资源的可能。支持的操作系统罗列见表1。
  通过整个过程的计划、实施与总结,该研究完成了以下目标。
  (1)为教学双方提供优质资源。
  ①学习者获得学习资源。
  整个课程研究小组教师将教学经验和教学成果的结晶形成优质学习资源库,学生在课程网站中进行学习。学生通过手机,能够获取自己所需要的知识
  ②教学者获得参考资源。
  广播电视大学所独具的针对网络教育的相关课程资源,教辅材料有着举足轻重的位置。示范辐射过程涉及两个方面,一方面,以点带面,带动其它课程的改革与建设,全面提升网络课程质量和水平;另一方面,为英语教师提供具有示范和辐射作用的该课程优质教学资源,实现优质教学资源共享。
  (2)为英语学习者提供自主学习平台。
  自主性是网络学习的一大特点,特别是成人英语学习者,没有足够的时间来专门学习英语,而网络学习能为学习者提供一个非常好的自主学习平台。
  (3)知识反馈的学习环境。
  成人学习者因为平时工作、照顾家庭的原因,很少能够长时间持续学习英语,与教师面对面讨论问题的机会很少,通过手机端即可直接访问电大教育所特有的网络交流平台,作为架构本身而言,节省了开发成本。
  (4)教师间相互协作。
  多位教师可共同维护某门课程资源,在实现资源共享,同时课程和教师之间可行成多对多的关系。基于系统可实时更新,教师也可避免在基础资源上重复劳动。节省时间的同时为教师优化教学方式方法提供了更多时间和空间,见图2。

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