基于云平台的高校网络教辅系统的设计与实现开题报告

现阶段,我校大部分课程任然釆用传统的教学方式,授课老师在黑板板书以及使用PPT进行课堂教学,学生在课堂上记笔记，在课堂上完成纸质作业的收发，资料分发通过使用QQ群和现场U盘拷贝等方式。这种传统的教学方式有很多弊端,如教学资源的共享效率低下,学生无法通过更多的渠道来获取课程信息等。

借助网络来进行各种教学活动在如今已经成为一种新的必然的趋势。该课题拟开发适用于高校的教学平台系统, 利用网络的优势增加师生间交流学习，便于学生与老师间学习资料的分享,提高教学效率。教师使用该平台，实现了对学生的在线作业管理和教学资源的共享，方便了作业的发布、收交、批改和整理问题。学生能更灵活的安排自己的时间进行课程的预习和复习，学习中遇到的疑问可以及时在线向老师提问。

此外，为了节省经费、人力和服务器设备等固定资产成本的投入,降低教师的信息技术培训成本和门槛,方便学校的教育信息化管理,提高信息和数据的安全性等，该教学平台采用云计算提供的信息技术社会化服务。

关键问题：

1.查阅主流云计算平台，分析各平台的优缺点，选择适用于本课题的平台，学习开发文档，完成系统开发工作。

2.搭建该高校网络教辅系统，明确该教学系统的主要功能：

用户管理：用户注册和身份验证，用户信息维护，用户权限控制

课程管理：课程的添加删除，基本信息的修改

课程公告：任课教师可以维护课程相关的通知信息

教学资源管理：课程教学大纲和实施方案的制定、教学计划，课程内容包括在线视频、在线幻灯片和其他教学资源，由任课教师上传，学生可以在线浏览，也可以下载作业管理：依据教学进程，教师定期发布、批阅课程作业,学生可以下载作业、上传作业、查看成绩。

难点：

学习云计算技术，理解云计算的体系结构模型。

选择合适的云平台，阅读理解其开发文档，根据云平台的特性因地制宜的开发本高校教辅系统。

合理的系统开发层次结构的构建，让系统高内聚低耦合，确保系统的高可维护性与可拓展性

^[1]云计算（Cloud Computing）是一种基于多类技术新式的分布式计算模式，这种模式的出现迎合商业界对于业务运营模式创新的需求。随着现代化软件应用与商务处理的信息化、自动化和全球化，云计算服务已成为IT界未来发展的必然的大趋势。

^[2]云计算至今还未有公认定义，下面给出被普遍接受的定义之一。

维基百科将云计算定义为用于商业计算的一种模型，它能将计算任务分布在由很多计算机构成的资源池子中，使得各种应用系统可以根据自己的需求获取相对应的处理速度、存储以及信息服务。

从某种意义上说，云计算剥离了软件与硬件之间的必然联系，可以通过平行运算的方式让一个应用程序运行在不同的硬件上。在这种计算模式下，本地计算机仅仅需要向互联网发送需求指令，云端计算机就会调用上百乃至上万台计算机共同快速的完成计算，并将计算的结果显示给本地计算机。云计算模式使得用户不需要了解服务器在哪儿，无需关心内部底层是如何运行工作的，只需要通过高速互联网就可以透明地使用这些资源。

^[2]云计算可为用户提供自定义的、最大化资源利用的、可靠的服务。计算任务并不仅仅存在于本地计算机或者远程服务器中，而是分布在大量的连接在互联网上的计算机中，这使得用户可以讲资源切换到需要的应用上。根据需求访问计算机和存储系统，云计算真正实现类按需计算，从而有效地提高了对软硬件资源的合理充分的利用。

云计算服务特点：弹性服务、资源池化、服务计费、设备要求低、提供数据存储中心、实现不同设备间的数据共享。

云计算服务各层次包括：基础设施级服务IaaS（Infrastructure as a Service）、平台级服务（Platform as a Service）、软件级服务SAAS（Software as a Service）。

^[3]云计算在信息技术行业得到了前所未有的快速发展，各公司也相继研发了很多基于云计算的产品和服务。在意识到云计算在中国教育领域的美好发展前景后，教育技术学专家和学者也在积极研究如何更好地让云计算为教育信息化服务。将云计算迁移到教学领域内，也就是基于云平台的高校网络教辅系统最初构想的产生。正如文中提出，上海师范大学黎教授在中国教育技术协会年会提出云计算辅助教学的概念。其含义就是在云环境下，利用云服务平台搭建个性化的教学环境，以辅助教师的教学，促进教师和学生之间的互动交流，促进学生之间的协作学习。辅助每个教师轻松愉悦地创设个性化教学环境，促进学生群体智慧的发展。

^[3]高校网络教辅系统除了拥有计算机辅助教学的特性外，还拥有自己的独特特征：方便快捷性、共享协作性、数据安全性、应用扩展性、经济高校性、低碳环保性。基于云平台的高校网络教辅系统不仅节约了学校硬件设备购置和维护成本，提工行经济的应用软件定制服务，而且提供了更为便捷的信息化教育资源共建与共享，提供了安全可靠的数据存储机制。搭建在云端了高校网络教辅系统不再需要学校购置额外的硬件和软件。比如谷歌和Advent Net公司提供了很多企业应用套件。学校利用这些云计算服务就不再需要为商业软件授权做大量的资金预算。这样学生和教师只需要一台安装有浏览器的电脑，就可以轻松获得在线教辅系统的所有服务。

^[4]在整个高校在线教辅系统的分析、设计、实施中，软件工程中的理论与思想都应该贯彻于其中。软件工程的目标是：在给定成本、进度的前提下，开发出具有适用性、有效性、可修改性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用性、可移植性、可追踪性、可互操作性和满足用户需求的软件产品。追求这些目标有助于提高软件产品的质量和开发效率，减少维护的困难。软件开发分为八个阶段：问题定义、可行性研究、需求分析、总体设计（概要设计）、详细设计、编码和单元测试、综合测试、软件维护。

^[5]云计算国外教育项目应用：2007年，Google、IBM等公司已开始在美国个大学校园，包括 Stanford University、CMU、MIT及Berkeley等高校开展教育项目计划。他们以云计算为基础来推广各种项目。该方法不需要提供额外的软硬件条件，也不需要为各大高校提供学习研究的各种设备，降低了各方面成本，也预示着学校与企业新型的交流合作方式诞生。

云计算国内教育项目应用：在新浪云计算的支持下，中国人民大学的人大主站得以用低成本高灵活性的计算能力支持广大师生进行高并发访问。没有把官网部署到自己服务器上，取而代之的是托管给SAE，人力物力资源的共享使成本降低，从根本上减少了学校的运营开支。

主要参考文献：

[1] 肖君，王腊梅，朱晓晓.教育信息化云服务平台的设计与实现[J].软件产业与工程，2012（4）.

[2] 张利峰. 云计算辅助教学在高校教学中的应用研究[D].吉林：东北石油大学， 2012年.

[3] 张艳春. 基于云计算技术的《高等数学》网络教学设计[D].吉林：吉林大学， 2013年.

[4]（英）萨默维尔 著，程成等译. 软件工程（原书第9版）[M].北京:机械工业出版社.2011.

[5] 李静. 云服务环境下基于任务的协作学习的研究与实践[D]. 河北师范大学. 2011. 17.

1. 学习云计算技术，理解云计算的体系结构模型，学习现有典型的国际IT企业对云计算平台的应用实例。

2. 通过其他门户网站了解高校网络教辅系统具体需求，并明确该高校网络教辅系统的基本功能。

3. 基于java SSH开发框架，对系统的各个模块进行分析，设计高校网络教辅系统的基本功能。

4. 高校网络教辅系统的实现。运用Sina App Engine平台，整合Web相关技术，开发基本的应用程序。

5. 将高校网络教辅系统分别在本地平台Tomcat 和在Sina App Engine（SAE）平台进行测试运行。

1.（第1-2周）搜集并阅读与所选课题相关的资料、论文，为撰写论文准备一些基础材料。撰写开题报告，完成外文翻译。

2.（第3周）在熟悉选题的基础上，依据选题的具体功能要求，做好需求分析，划分功能模块并确定每一个模块的功能，画出具体的流程图。

3.（第4-6周）使用所选定的开发工具开发每一个功能模块。定期向指导老师汇报工作进程，并且保质保量实现各个模块。

4.（第7-9周）完成系统开发工作，总结之前的工作情况以及搜集的资料，提交论文提纲；在指导老师审阅通过之后，按照提纲撰写毕业论文初稿。

5.（第10周）完成毕业论文初稿

6.（第11-12周）在导师指导下，修改、完善毕业论文并打印装订成册；完成软、硬件验收；指导学生填写并收齐业务总结；进行答辩资格审查；指导教师评阅毕业论文。

7.（第13周）参加毕业答辩的演示课件。筹备毕业答辩相关事宜， 在指导教师的组织下进行毕业答辩预演。

8.（第14周）参加毕业答辩。