數(shù)字教育資源的共建共享行動已成為當(dāng)前教育信息化的重要內(nèi)容和研究熱點.經(jīng)過多年的研究和建設(shè),數(shù)字教育資源其價值并未得到充分的利用,反而出現(xiàn)所謂的"資源孤島"和"數(shù)字廢墟".究其原因主要是由于現(xiàn)有的資源平臺建設(shè)未具有足夠的開放性以及學(xué)科相關(guān)性.基于PaaS結(jié)構(gòu)提出了教育資源開放平臺模型,并結(jié)合動態(tài)幾何、計算機(jī)代數(shù)、幾何定理自動推理等技術(shù),采用微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計并實現(xiàn)了一種動態(tài)數(shù)學(xué)教學(xué)資源開放平臺.該開放平臺具有深入數(shù)學(xué)學(xué)科、開放資源與能力定制化、分級授權(quán)等特點.利用OAuth2.0技術(shù)作為主要的授權(quán)流程,為第三方應(yīng)用和用戶提供認(rèn)證授權(quán)、分級定制化的動態(tài)數(shù)學(xué)內(nèi)容素材和能力.給出該開放平臺的相關(guān)特點及總體設(shè)計,介紹了面向應(yīng)用及用戶權(quán)限的分層策略與認(rèn)證流程及開放資源與工具的定制化流程.根據(jù)性能分析,表明該平臺已廣泛應(yīng)用于教學(xué)活動中.目前該開放平臺已為電子教材、通用演示軟件及在線備課平臺等多個第三方應(yīng)用提供服務(wù),得到了廣泛應(yīng)用. 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019,51(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

教育資源開放平臺模型Fig．1Modelofeducationalresourcesopenplatform

芰Φ玫匠中?嶸?．?dāng)U展性強(qiáng):每個服務(wù)都可根據(jù)實際需要進(jìn)行監(jiān)控與擴(kuò)展，可更有針對性的進(jìn)行性能優(yōu)化及分布式部署．容錯性高:由于服務(wù)之間相互隔離，故障被隔離在單個服務(wù)中，不會影響整體應(yīng)用的主要業(yè)務(wù)流程，避免全局性不可用的狀況發(fā)生．4總體設(shè)計與架構(gòu)4．1架構(gòu)設(shè)計本動態(tài)數(shù)學(xué)數(shù)字資源開放平臺，其核心資源是由“網(wǎng)絡(luò)畫板”提供的相關(guān)素材及能力服務(wù)，同時應(yīng)具備定制化、分級授權(quán)等特點．開放平臺具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性，而微服架構(gòu)正式應(yīng)對復(fù)雜應(yīng)用的首選架構(gòu)，本平臺的總體架構(gòu)設(shè)計如圖2所示:圖2開放平臺總體架構(gòu)設(shè)計Fig．2Architecturedesignoftheopenplatform開放平臺主要包含認(rèn)證/授權(quán)、權(quán)限定制、訂單結(jié)算、開放工具及資源服務(wù)，各個服務(wù)之間通過基于ＲESET的輕量級http協(xié)議進(jìn)行通信．認(rèn)證/授權(quán)服務(wù):開放平臺具有開放特性，不可避免會遇到各種安全風(fēng)險，綜合分析主要面臨如下三類安全問題［21］:開放接口的越權(quán)調(diào)用、第三方應(yīng)用加入平臺帶來的安全非獨立性問題、訪問終端數(shù)據(jù)帶來的賬戶隱私威脅．因此搭建一個可信的開放平臺［22］成為最為基礎(chǔ)的工作．本平臺采用分級授權(quán)方式，分別為第三方應(yīng)用和用戶提供接口調(diào)用的權(quán)限．對于第三方應(yīng)用對接口的合法調(diào)用，開放平臺與開發(fā)者之間會簽訂一份服務(wù)水平協(xié)議［23］(ServiceLevelAgreement，SLA)，向第三方應(yīng)用分配Appid及Appkey，授權(quán)/認(rèn)證服務(wù)則負(fù)責(zé)驗證Appid及Appkey并頒發(fā)相應(yīng)的授權(quán)令牌(Token)，令牌中包含了平臺對接口訪問的權(quán)限信息，用于后續(xù)的鑒權(quán)為第三方的所有用戶提供基礎(chǔ)的資源和能力服務(wù)．而在授權(quán)給用戶訪問私有

個輕量級、可移植的容器中，然后發(fā)布到任何流行的Linux機(jī)器上，也可以實現(xiàn)虛擬化．容器是完全使用沙箱機(jī)制，相互之間不會有任何接口，具有極低的性能開銷．圖4面向用戶的業(yè)務(wù)流程時序Fig．4User-orientedbusinessprocesssequencediagram5性能分析及應(yīng)用案例5．1性能分析從Apdex指數(shù)及吞吐率兩個方面在24小時內(nèi)進(jìn)行該平臺性能分析．Apdex指數(shù)為應(yīng)用的性能指數(shù)，反映用戶對當(dāng)前應(yīng)用的響應(yīng)時間的滿意度．分值為0～1，分值越高代表用戶滿意度越好，從圖5中可見，平均的Apdex指數(shù)達(dá)到了0．961表明了該平臺得到了比較可觀的用戶滿意度．圖5平臺的Apdex指數(shù)Fig．5Apdexindexoftheplatform另一個重要性能指標(biāo)是吞吐率，即反映了每分鐘應(yīng)用處理請求數(shù)的能力，同時也反映了用戶使用平臺的時間特性．圖6反映了最近24小時應(yīng)用的吞吐率，從圖中可以看出，訪問較為密集的時間正是上午及下午開展的課程的時間段，說明該應(yīng)用已廣泛應(yīng)用于教學(xué)過程中．圖6平臺的吞吐率Fig．6Throughputrateoftheplatform從以上數(shù)據(jù)來看，當(dāng)前開放平臺能夠充分滿足現(xiàn)有的用戶訪問需求．隨著訪問量的增加，微服務(wù)架構(gòu)也為進(jìn)一步的性能優(yōu)化提供了良好的可擴(kuò)展的技術(shù)基礎(chǔ)．5．2應(yīng)用案例基于“網(wǎng)絡(luò)畫板”的動態(tài)數(shù)學(xué)數(shù)字資源開放平臺，截止目前已經(jīng)匯集了一線老師創(chuàng)作的各類動態(tài)第5期管皓，等:動態(tài)數(shù)學(xué)數(shù)字資源開放平臺的研究與設(shè)計·91·

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]An advanced operating environment for mathematics education resources[J]. Yongsheng RAO,Jingzhong ZHANG,Yu ZOU,Yanchun SUN,Xiangping CHEN,Songhua XU.  Science China（Information Sciences）. 2018(09)
[2]基于SPOC+數(shù)字化教學(xué)資源平臺的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究——以大學(xué)英語為例[J]. 呂婷婷,王娜.  中國電化教育. 2016(05)
[3]網(wǎng)絡(luò)教育資源為什么存在“數(shù)字廢墟”——中國網(wǎng)絡(luò)教育資源建設(shè)之難點剖析[J]. 王竹立.  現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究. 2015(01)
[4]高校數(shù)字化教學(xué)資源共享的困境分析與化解策略——基于博弈論的視角[J]. 丁衛(wèi)澤,熊秋娥.  中國電化教育. 2015(01)
[5]在線教育的“后MOOC時代”——SPOC解析[J]. 康葉欽.  清華大學(xué)教育研究. 2014(01)
[6]建立高校數(shù)字化學(xué)習(xí)資源共享機(jī)制的SWOT分析[J]. 李振超,陳琳,鄭旭東,蔣倩.  當(dāng)代教育科學(xué). 2014(03)
[7]基于成本收益的數(shù)字化教學(xué)資源共享條件分析[J]. 熊秋娥,丁衛(wèi)澤.  高校教育管理. 2014(02)
[8]數(shù)字教育資源共建共享的系統(tǒng)分析框架研究[J]. 錢冬明,管玨琪,祝智庭.  電化教育研究. 2013(07)
[9]移動互聯(lián)網(wǎng)能力開放平臺的層次安全服務(wù)模型[J]. 李敏,秦志光.  電子科技大學(xué)學(xué)報. 2013(02)
[10]近年我國高校數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)與應(yīng)用研究分析[J]. 劉新陽.  電化教育研究. 2012(03)



本文編號：3404940