基于Windows Azure的网络教学系统构建

摘要：随着科技的不断发展，各院校越来越重视自己网络教学系统的构建。在学校网络教学系统构建的过程中，经常会遇见一些问题：由于硬件的投资过大，导致网络系统构建完成和后续的运行过程中会出现相关人员技术水平不到位、信息搜集不及时、经费不够等问题的出现。此文笔者将简要介绍一种基于Windows Azure网络教学系统的构建方法，以帮助学校节约前期硬件经费投入，从而将有限的资源放到后期系统维护和信息搜集上。

关键词：Windows Azure；网络；教；云平台

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）34-8129-02

1 简介

随着科学技术的不断进步和发展，学校越来越重视网络教学系统的构建和利用，并将其视为信息化教学的重要部分。但在教学网络的系统的构建过程中，事实证明投入最多的是硬件设备的置办，而不是后期教学资源的搜集、管理以及相关工作人员的学习和培训。学校把大部分的经费投入到置办硬件设备上，到了后期设备维护时就没有了足够的经费。这直接导致很多学校的教学网络系统使用率降低：硬件设备购买回来，学校没有专业人才操作；或者后期设备出现问题没有足够经费保养和维修。

目前，云计算的发明和广泛利用可以很好的网络教学系统构建过程中的上述问题。

2 云计算概述

2.1云的概念

所谓“云计算”，即运用Internet服务模式，来实现动态、虚拟资源的计算方式。与其说云技术按是一种先进的计算技术，不如说它是一种通过计算机来计算信息资源的模式。

目前常见的云的类型主要有两种：私有云和公共云。私有云是有某个大型数据中心或数据公司运用云计算的相关技术自发研制的软件和硬件的信息平台。私有云一般不提供向外服务，而仅供研发公司内部使用；相反，公共云是一种向外界开发、使用的云，这种云所提供的服务可以分为三个层次：一是用软件来服务外界，这种云服务是通过为用户提供某一特定软件来实现，用户不用本地安装，只需通过相关模式来使用软件；二是用平台服务外界，这种云服务是越过了硬件的安装细节，直接向用户提供已经构建好的平台，为用户实现自我服务拓展提供便利。该文所讲的Windows Azure就是这个类型。三是用基础设施来服务外界，这是一种自由度比较高的云服务，它是通过向用户提供硬件平台，用户自行在已有的硬件平台上安装相应的软件。

云计算之所以被广泛使用，是因为其存在很多优势，主要归纳有以下几点：1、减少投资，云计算的置办主要是用户根据需要租用，这就减少了设备前期置办和后期保养、维修的资金。2、提高了设备的利用率，传统的信息平台构建一般都是在计算最大使用量的基础上来决定的，往往会造成资源的浪费；而云平台可以依据当前的访问量，有效安排软件和硬件的投入量，从而能大大提高了资源的利用率。

2.2 Windows Azure

Windows Azure是由微软公司针对开发者所开发的云计算平台，开发者可以通过在云服务器和其他数据中心来按需开发相应的程序，以实现对全球数据信息的计算、存贮和网络服务。

在Windows Azure中运行的程序可以设计不同的Role来处理信息。其中，每个不同的Role都可以被放置到云端。Role的类型主要分为两种：Woker Role 和Web Role。Woker Role是服务于后台的，而Web Role主要是提供Web 服务。Windows Azure存储数据的形式有三类：Blob存储、Table存储以及Queues存储。

3 基于Windows Azure的网络教学系统的构建

3.1 需求分析

学校构建网络教学系统的需求主要表现在对以下功能的要求：注册用户、用户及下载资料、视频，管理人员管理用户账户和平台上的信息、信息等。根据构建网络教学系统的上上述需求，对不同类型的用户权限做如下区分：

教师用户：教学视频、文件以及课程通知，浏览留言、管理公告等；

学生用户：浏览公告、下载文件及视频资料、留言等；

管理员用户：通知公告、维护用户权限、资源数据及日志等。

3.2 划分网络教学系统功能模块

根据对上述不同用户的权限需求的分析，网络教学系统的功能模块分为管理模块和用户模块，具体入图1所示：

对于上图中的子模块的功能主要有以下几点：

其中管理模块中的用户管理和资源管理功能是管理员所特有的功能，用户管理模块主要是用于用户信息的修改和删减，并根据不同用户的身份来设置不同的访问权限；资源管理模块主要用于管理员对平台上的公告、留言及视频等文件进行编辑、审核及删减的工作，以确保平台安全得为用户提供信息。

用户模块中公告模块是用于管理员和教师来和浏览留言、公告的，学生在这一功能模块中只有浏览和留言、浏览公告的权限，而没有公告的权限；留言模块是管理员、教师和学生进行有效沟通和交流的重要平台；视频、文件模块是用于教师视频、文件，以及学生下载相关资料的平台。

3.3 存储数据

基于Windows Azure的网络教学系统的前台与传统的平台在制作上存在很大的差异。基于Windows Azure拥有Blob存储、Table存储以及Queues存储三种存储方式的独特性，网络教学系统数据的存储方式可以有以下几种：

Blob的主要功能表现在存储视频和文件等大型资源。假设把我们所使用的云平台看做为一个大的硬盘存储空间，那么Blob就可以被视为其中的一个文件，用户只许通过REST的形式来访问这个文件的地址，就可以实现对这个存储空间中任意一个文件的访问。这种形式的存储模式的主要优点在于其可以存储很多大型的文件。

相比较而言，Table则主要用来存储一些用户的留言、公告等信息。这主要是基于Table和相关数据库中的表在结构上存在相似性，因此它可以用于存储实体类对象。

3.4 基于Windows Azure的网络教学系统的构建

这个网络教学系统最大的特点是其基于Windows Azure而构建的，通过云端来实现数据信息的存储，具体构建图见如图1所示：

4 总结

随着我国科学技术的不断进步和快速发展，云计算技术也取得前所未有的发展和使用。特别是我们可以通过Windows Azure来实现更强大、更多的功能。该文笔者虽然仅仅介绍了基于Windows Azure的网络教学系统构建，但是云计算的功能不仅仅局限于此，它甚至还可以实现智慧课堂、智慧校园等项目。相信通过对云计算的大量研究和运用，一个开放的、丰富多彩的、方便的科研、工作、学习平台就在不远的将来。

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