面向怎么写作的开放教育云存储系统设计

摘 要： 研究将云存储技术应用到面向怎么写作的开放教育中,设计了面向怎么写作的开放教育云存储系统,以解决开放教育中资源存储及由于信息不对称引起的学生厌学问题,提升开放教育的怎么写作水平.通过对云存储的分析,并结合开放教育的特点,设计了一个以资源推荐为亮点的云存储系统,其中资源推荐算法采用了基于项目的协同过滤算法.

关 键 词 ： 开放教育； 云存储； 资源推荐； 基于项目的协同过滤算法

中图分类号：TP31 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）01-12-02

Design of service-oriented open education cloud storage system

Zhang Xueyan

（Ningbo TV&Radio University, Ningbo, Zhejiang 315016, China）

Abstract： How to apply cloud storage technology in service-oriented open education is studied. A cloud storage service system for service-oriented open education is designed to solve the following two problems： resource storage and the problem of bored of study caused by information asymmetry in open education. The level of service of the open education is enhanced. Combined with the characteristics of open education, through the analysis on the concept of cloud storage, a cloud storage system which can remend resources is designed. Project-based collaborative filtering algorithm for resource remending is applied in it.

Key words： open education； cloud storage； resource remended； project-based collaborative filtering algorithm

0 引言

互联网技术的迅速发展,为现放教育提供了新的教学手段,促进了开放教育的发展.在基于计算机技术、网络通讯技术的新型教学模式中,各种教学资源通过网络提供给开放式教育的学员自主学习的环境.但随着教学资源数量急剧增加及资源类型的多样化,产生了以下两个问题：①传统的资源存储方式无法适应实际需求；②学生无法获取或无法及时获取有效的资源或信息,即产生了开放教育中的信息不对称问题.

云存储技术的出现,为解决教学资源存储问题带来了曙光[1-4].云存储专注于向各类用户提供基于网络的在线存储怎么写作.云存储的核心是存储设备与应用软件的结合,利用应用软件实现存储怎么写作[3-5].本课题旨在设计面向怎么写作（具有资源推荐功能）的云存储系统,以解决上述的两个问题.

1.云存储系统介绍

云存储是一个以数据存储与管理为核心的云计算系统.云存储由大量的同构或异构的存储设备组成,融合了虚拟化技术、网格技术、数据保护及管理技术,为用户提供按需分配的灵活方便的云存储怎么写作[5,6].云存储系统利用云存储技术把存储设备转换为存储怎么写作.图1是一个云存储系统.

目前典型的云存储结构模型可分为存储层、基础管理层、应用接口层及访问层,如图2所示.

其中API是应用程序接口,iSCSI是互联网小型计算机接口,FC为光纤通道,NAS为网络连接式存储,P2P为对等存储系统.存储层位于模型的最底层,由许多多样的存储设备组成.存储层可以实现同构或异构设备的虚拟化管理.基础管理层是云存储的核心层,是最难实现的部分,对外提供统一的数据怎么写作.应用层相对其他层来说较为灵活,在此可根据不同的需要提供不同的应用怎么写作.访问层是云存储系统与用户的接口部分.

2.面向怎么写作的开放教育云存储系统设计

怎么写作于开放教育的云存储系统为私有云存储系统,即只有注册了学籍的用户才能访问系统资源.云存储系统面向学员提供基于web的访问方式,提供文件在线存储、备份、共享及多版本控制等功能,内部采用多种虚拟化技术,底层提供iSCSI、FC、NFS等API访问接口.

本系统的功能包括：教师通过上传资源来建设课程；学生可通过系统来完成作业并上传；系统根据不同用户的需求向用户推荐资源.

2.1 系统的总体结构

本系统涉及到管理员、教师用户及学生用户三类用户,这三类用户通过云存储系统对资源进行操作.系统另外提供一个推荐资源或通知通告的功能模块.具体的系统UML类图如图3所示.

图3中,User为三类用户的父类.File类包括文件和目录,具体由属性type来决定,type为true时为文件,false为目录；dir为路径信息,包含了文件或目录的名称.

2.2 系统的主要类功能设计

本系统主要类为用户类User,资源类File及系统功能类Remender.其中User类是管理员类Administrator、学生StudentUser及教师TeacherUser三个类的父类.

⑴ Administrator类具有创建用户、删除用户、初始化用户、创建课程、指定课程责任教师、关联课程与班级、删除课程等功能. ⑵ StudentUser类具有上传作业及删除自己已上传作业的权限.本系统暂时考虑不允许学生用户上传资源.另外本系统还需要知道学生所在的班级,因此在此类中还需要class属性来说明学生所在的班级.

⑶ TeacherUser类具有上传资源,删除已上传的资源,批改学生作业及发布通知的功能.另一个教师可以教授多门课程,因此增加一个字符数组类型course来记录该教师所负责的课程.

上述三个类从User类继承的功能是修改自己的,下载文件或文件夹,重命名文件或文件夹.

⑴ File类是一个资源类,可表示文件或文件夹.包括文件编号,文件路径及文件名,权限信息,创建者,创建时间及最后修改时间等属性.其中,权限主要包括只读和读写两个权限,若文件夹为只读,说明该文件夹下不可创建文件或文件夹,也不能删除文件或文件夹,从而保证了资源的安全.文件编号id是一个系统自动生成的惟一编号,可标识File对象.

⑵ Remender类实现系统的资源及通知通告推送怎么写作.具体参考2.3.

我们在该云存储平台中提供了一个接口给在线作业系统,教师可以在线批改作业,具体由checkAssignment方法实现.

2.3 Remender类设计

Remender类是本系统最重要的类之一,是面向怎么写作的具体体现,本课题主要参考文献[7]中个性化怎么写作推荐的方式来实现.系统通过该类向学生发布信息,其中popNotice方法是直接向学生在该系统中登记的手机发送短信,并将通知的副本拷贝到学生所在的云盘目录中.而popResource类是把资源拷贝到学生用户所在的云盘相关目录中,并发短消息提示学生查看资源.

Remender类中最主要的功能,同时也是最难实现的功能是个性化资源的选择,即为不同的学员推荐不同的学习资料.本课题组采用基于项目的协同过滤算法（Project-based Collaborative Filtering Algorithm, PCFA）,计算出资源之间的相似性,得出目标资源的相似资料集合与利用加权和计算资料的预测评价分值.根据预测评价值的高低向学员推荐学员最偏好的前N个资源.系统的推荐流程图如图4所示.

计算当前资源可能评价值时,首先要计算资源间属性相似度,获得当前资源属性相似的资源,然后才能得到该资源的可能评价值.对于最后图4中资源下载到学员本地计算机,学员可以在个人设置处进行配置,可供学员选择的项有：

⑴ 自动下载（系统推荐）；

⑵ 询问后下载；

⑶ 显示资源列表,允许选择性下载.

对于top-N中N的值也可由学员自行配置,系统默认为10.在下载完成后,系统会给出一份已下载的资源列表,并提示哪些是教师推荐的资源.

3.结束语

本系统通过给教师和学生提供一个基于云存储的个人存储空间（云盘）,初步实现了向学员个性化推荐资源及通知通告的功能,并且使得学生可在任何联网的计算机上完成自己的作业.初步解决了远程教育中由于信息不对称而引起学员学习热情下降的问题,在本课题组给出的500份调查问卷（有效问卷为378份）中,79.4%的成人学员肯定了资源推荐对于学习积极性提高具有非常重大的意义,认可了本系统的资源推荐怎么写作.

目前系统存在的主要问题是无法获知学生对推荐给他们的资源是否满意或还需要哪些资源.在今后的工作中,我们将会在Remender中再增加一个学生对推荐资源的认可度的参数,返回给Remender系统用以校正相似度参数,为学员提供更好的资源推荐怎么写作.