大规模在线教学应用中文件存储体系研究与应用

　　【摘 要】本文阐述大规模在线课程教学特征，分析教学应用中的文件存储体系的需求，从总体设计、模块设计等方面介绍文件存储体系的设计，认为基于目前较为先进的云存储技术，大规模在线教学应用中的文件存储体系可以实现登录、访问、目录、存取、租赁、管理等功能，从而确保大规模在线教学产生的海量文件得到安全有序存储，并能够为系统用户提供可靠服务，增加在线学习的便利性。

　　【关键词】大规模在线教学 文件存储体系 存储功能

　　大规模在线开放课程(MOOC)是网络时代的教育开发物，因其具有开放灵活、海量资源共享等特点，因此自2012年诞生以来，其教学应用就成为人们讨论的热点。近年来，大规模在线开放课程教学的热度更加高涨，国内的大规模在线开放课程远超5000 门，而在线开放课程的选课群体主要是高校学生。我国在优化推动“双万计划”以期建设一流课程的过程中，更加注重在国家和省两个层级的在线精品课程建设。随着更多的在线课程的产生，课程所积累的文件将越来越多，必然需要以合理的方式完成文件存储体系的建设，这样才能在后期的课程调用中发挥更积极的作用。

　　一、大规模在线课程教学特征

　　大规模在线开放课程在发展过程中已经持续向用户展现出自己的典型特征：一是资源丰富，网络中的各种共享信息都可以作为MOOC整合教学的数字资源;二是工具多样，如今网课学习者可以通过不同的智能终端接入网络，登录不同的学习网站平台完成学习，可利用的工具多元且灵活;三是课程限制少，网络用户可突破传统的学习时间、学习空间的约束，在有网络的情况下学习不同国家地区、不同院校、不同师资的教学课程;四是受众规模大，课程的发布并没有设定可观看、可使用受众的上限，因此可满足大规模的受众学习需求;五是受众参与自主性强，MOOC资源的学习者可随之开始或结束某项课程的学习，因此学习的效率和成果与学习者自身的学习自主性、自律性有很大关系。

　　二、大规模在线教学文件存储体系的需求分析

　　随着大数据、云计算、物联网、AI等技术的不断发展，人们对海量文件等数据存储提出了更高的要求。大规模在线教学所产生的数据，多是教师上传的教学视频文件，这些文件想要为更多的学习者提供学习便利，以满足学习者随机性的文件使用需求，就需要将教学文件保持较长时间的存储效果。从现阶段看，基于云计算技术实现的云存储系统可以满足大规模在线教学应用中的文件存储需求。云计算是新的技术变革下计算机与互联网的发展产物，作为一种网络服务模式，其将服务器、存储单元、软件、服务等不同资源进行融合共享后创造新的服务价值。云存储则基于云计算而发展，所提供的网络存儲服务更加高效便利。下面具体分析大规模在线教学文件云存储系统的需求。

　　(一)功能性分析

　　1.系统用户角色

　　现阶段看，大规模在线教学文件云存储系统的系统用户角色主要可分为系统租户和系统管理员，其中系统租户应是使用该云存储系统的主体，因此可进一步细分为教学用户以及教学管理员，而教学用户又最终体现在学生与教师两个角色身份上。系统管理员则是负责对大规模在线教学文件云存储系统进行管理或实施维护的角色。系统用户角色分配如图1所示。

　　2.功能模块

　　大规模在线教学文件云存储系统按六类功能配设计模块，即登录、访问、目录、存取、租赁、管理等模块。其中登录模块设计为允许用户在登录页面登录，无身份登记的用户需要先注册再登录;访问模块设计为对系统租户以及教学用户的访问动作进行管理控制，对角色设置必要的操作权限，在相应的权限下可对应使用相应资源的功能;目录模块设计为允许对文件或目录完成编辑、复制、移动、删除、搜索等操作;存取模块设计为允许文件的上传下载以及回撤后退删除等操作;租赁模块设计为允许为用户提供系统租赁或扩容租赁服务;管理模块设计为实施元数据、设备、多租户等相关管理。

　　(二)非功能性分析

　　在满足功能新需求之外，大规模在线教学文件云存储系统还应该结合用户体验度、系统服务结构、系统综合性能、安全表现、系统服务接口等方面，积极开发设计满足用户的非功能性需求。

　　1.用户体验度

　　考虑到大规模在线教学文件云存储系统的用户角色多样化，因此要全面把握不同用户对系统的使用体验，力争让所有用户都能体验到系统的友好、便捷，故须考虑将系统的前端和后端操作实施彻底分离，前端通过人机交互的简洁界面、响应流畅的功能操作、人性化的操作提示等提升用户体验度，后端则去完成对复杂操作的处理。

　　2.系统服务结构

　　大规模在线教学文件云存储系统将依据SOA设计概念，将服务作为基本单位，通过协调工作，最终让虚拟资源池可有效向用户提供基于配套服务结构的稳定服务。

　　3.系统综合性能

　　大规模在线教学文件云存储系统是面向用户提供文件存储服务的平台，因此需要谨慎关注系统性能，如系统稳定性、访问文件数据的效率、系统存储空间的配置及利用情况、系统故障恢复机制和效果等。

　　4.安全表现

　　大规模在线教学文件云存储系统将课程相关的文件存于云端，必然需要关注数据安全问题，因此系统要对文件数据的存储以及传输等工作实施加密，同时还要针对性完成备份。而且为了增强安全性，要严格核查用户身份，对于非法用户或异常用户要直接拒绝其访问系统。

　　三、大规模在线教学文件存储系统的设计及应用

　　(一)总体设计

　　1.系统逻辑架构设计

　　结合以上的需求分析，可设计大规模在线教学文件存储系统的逻辑架构，大规模在线教学文件存储系统的逻辑架构如图2所示。

　　其中，用户层中包括系统管员、教学管理员、教师、学生等系统用户;访问层针对不同的用户开辟了独立的访问空间;应用层主要为用户提供各类系统服务，包括目录、存取、租赁、管理、数据等服务;支撑层主要是为用户提供公共服务，包括身份识别认证、访问权限控制、租户管理等通用服务;数据层可进一步分为数据存储与数据管理层，可对系统数据、业务数据、文件数据以及服务数据等进行科学管理，并对各类数据采取合理的技术实现存储;基础层主要对应用服务器、文件存储及缓存服务器等设备实施管理。

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文章名称： 大规模在线教学应用中文件存储体系研究与应用

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