云計算模型下的ＰＬＥ構建初探

尚建新　解月光　王　偉

【摘要】從個人學習環(huán)境的概念入手，介紹了個人學習環(huán)境的特征。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的興起，云計算受到人們的廣泛關注，在介紹云計算概念的基礎上，闡述了云計算的特征,接著剖析了云計算與個人學習環(huán)境結(jié)合的可能性與必要性。最后一部分詳盡論述了云計算模型下PLE的構成要素及個人學習環(huán)境的特點，結(jié)合云計算與PLE的特點，提出了云計算模型下的PLE的概念框架。

【關鍵詞】云計算；個人學習環(huán)境；PLE

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A【論文編號】1009—8097（2009）04—0046—04

如同任何生命有機體一樣，互聯(lián)網(wǎng)相關領域的技術也在不斷發(fā)展。20世紀90年代萬維網(wǎng)技術的應用至今，網(wǎng)絡走過了從“信息搜索”（web1.0）到“信息互動”（web2.0）再到“生命體驗”（web3.0）這一路程。萬維網(wǎng)從1.0到3.0的過渡預示著網(wǎng)絡技術未來的發(fā)展方向，人們越發(fā)關注“虛擬角色”扮演和深度的生命體驗，按照自己的意愿參與網(wǎng)際互動，實現(xiàn)個人價值。

“云計算”（Cloud Computing）概念的出現(xiàn)，使人們更加關注web3.0的實現(xiàn)進程。IBM、Google、Apple、微軟等IT巨頭分別提出了自己的“云計劃”，“信息找人”以及良好的人性化用戶體驗的時代觸手可及。然而，我們關注的內(nèi)容是教育技術學界如何能在web3.0時代搭上便車，充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)學習環(huán)境從“人機交互”到“人際交互”的過渡。在信息泛濫的時代，學習者怎樣實現(xiàn)微內(nèi)容（Widget）的自由整合與有效聚合，將終身學習、普適學習真正的融合到學習者的個人學習生活中，因此，個人學習環(huán)境構建的研究有著重要意義。

一 PLE介紹

1 PLE的概念

PLE（Personal Learning Environment），即個人學習環(huán)境。關于PLE的研究始于教育技術領域內(nèi)的專家對e-learning的研究。當前成熟的PLE的產(chǎn)品非常少，業(yè)界內(nèi)對這一概念并沒有形成統(tǒng)一的認識。到目前為止，使用較多的是加拿大教育技術專家Stephen Downes描述的“PLE是一種工具、服務、人和資源的松散集合體，是利用網(wǎng)絡力量的一種新方式”。由于社會性軟件的興起，互聯(lián)網(wǎng)迎來了它的Web2.0時代，當前更多的研究者把PLE和網(wǎng)絡連接起來，其實，PLE既可以是在線學習，也可以是脫機學習（Off-line）、面對面的互動、閱讀書籍和報紙、參與小組活動及與親朋好友交流等。也就是說，個人學習環(huán)境包括了支持學習者在學習活動展開的過程中賴以持續(xù)的所有學習環(huán)境：正式的和非正式的。

對PLE研究有著獨特見解的曼徹斯特大學Mark van Harmelen教授在第六屆高級學習技術的IEEE國際年會（ICALT06）上發(fā)表了一篇名為《Personal Learning Environment》的文章，他認為，PLE是一個能夠幫助學習者方便地獲取學習資源，使處于不同虛擬學習環(huán)境的學生和教師之間能夠無縫地進行交流溝通的個人電子學習系統(tǒng)。[1] Mark van Harmelen教授和他的同伴們開發(fā)出了PLE的現(xiàn)實產(chǎn)品，這種產(chǎn)品正是學習者（人）基于一定的電子學習系統(tǒng)（工具），方便地獲取學習資源（資源），并享用與其他平臺之間相互交流溝通的服務（服務）。

2 PLE的特征

如上所述，正是由于網(wǎng)絡技術的發(fā)展推動了PLE由概念模型變成實際的產(chǎn)品。在網(wǎng)絡環(huán)境下孕育的PLE體現(xiàn)出社會化、開放性、共享性與生成性，學習者在充分享受自治權的情況下，不僅吸納知識，他們更樂于生成、共享知識，參與知識的創(chuàng)造。在開放的學習環(huán)境下，學習者之間的互動對知識的獲取與吸收起著重要作用。歸納起來，PLE的特征有如下幾點：

（1） 多元化

我們生活在開放多元的社會，接觸不同文化背景下的觀點。同樣，網(wǎng)絡中的實體也是多元存在的，多元化使學習者接觸不同領域的知識，從不同的角度來觀察事物，利用功能相似但又不盡相同的學習工具來組織知識，發(fā)現(xiàn)不同工具之間的優(yōu)缺點。弱連接支持了多元化，社會性網(wǎng)絡應用產(chǎn)生的松散連接，使我們走出自己的群體，與一個更大范圍的群體連接和學習。[2]

（2） 自治性

自治與多元是相互聯(lián)系的，正是由于自治性才使多元化的實體得以用多元的方式作出響應，個人學習環(huán)境擺脫了傳統(tǒng)LMS的束縛，使得自治成為可能。

（3） 互動性

交互是學習者知識構建的重要途徑，支持多元化的弱連接使學習者之間的合作更為廣泛。個人學習環(huán)境所支持的互動并不意味著將個體的連接簡單羅列出來，而是一種支持知識吸收、溝通與交流的互動。

（4） 開放性

個人學習環(huán)境必然是一個開放的學習環(huán)境。它使學習者從受到嚴格接入限制的封閉環(huán)境中解放出來。PLE實現(xiàn)不同平臺之間的互通，使學習成為與世界分享的結(jié)果。

二 云計算概述

1 云計算的概念

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的迅猛發(fā)展，云計算這一概念正在逐漸映入人們的視野。云計算的前身是Grid Computing（網(wǎng)格計算）。網(wǎng)格計算是將一個計算分割成片段，提交到網(wǎng)絡系統(tǒng)上的各個計算機上（格點），工作做好進行匯總完成。云計算（Cloud Computing）是分布式處理（Distributed Computing）、并行處理（Parallel Computing）和網(wǎng)格計算（Grid Computing）的發(fā)展，或者說是這些計算機科學概念的商業(yè)實現(xiàn)。正如全球市場研究與顧問咨詢巨頭Gartner高級分析師Ben Pring說道：“云計算正在成為一個大眾化的詞語。”但是不同背景的人對云計算的理解各不相同。

墨爾本大學計算機科學和軟件工程系的專家Rajkumar Buyya等人對云計算下了定義：“云計算是一種由一系列相互連接的并作為一個或多個統(tǒng)一計算資源庫實時地、動態(tài)地向用戶提供資源的的虛擬化的計算機組成的并行分布式系統(tǒng)，這些統(tǒng)一計算資源庫是基于建立在服務供應商和消費者之間協(xié)商基礎上的服務等級協(xié)議?！盵3]

正在向美國專利商標局申請“Cloud computing”商標的戴爾公司認為云計算是“在數(shù)據(jù)中心和巨型規(guī)模的計算環(huán)境中，為他人提供計算機硬件定制制造?！盵4]

李開復認為：所謂“云計算”，就是要以公開的標準和服務為基礎，以互聯(lián)網(wǎng)為中心，提供安全、快速、便捷的數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡計算服務，讓互聯(lián)網(wǎng)這片“云”成為每一個網(wǎng)民的數(shù)據(jù)中心和計算中心。[5]

由上述定義我們得出，云計算帶來的是一種變革——由Google、IBM這樣的專業(yè)網(wǎng)絡公司來搭建計算機存儲、運算中心，用戶通過一根網(wǎng)線借助瀏覽器就可以很方便的訪問，把“云”做為資料存儲以及應用服務的中心。

2 云計算的特性

（1） 資本支出最小化

互聯(lián)網(wǎng)的實質(zhì)是自由、平等和分享，作為一種新的計算模型，云計算為用戶提供最低廉、便捷的服務。專業(yè)網(wǎng)絡公司變革了傳統(tǒng)的軟件安裝到客戶端的方式，他們只需在云端不斷更新自身的產(chǎn)品，為用戶提供服務。

（2） 最安全的數(shù)據(jù)中心

云計算提供了最安全、最可靠的數(shù)據(jù)存儲中心，嚴格的權限管理策略可以幫助用戶放心的與指定的人分享數(shù)據(jù)。

（3） 設備獨立性

正如AMR市場研究公司專家Jonathan Yarmis所說：“云計算不僅僅是軟件即服務（SAAS）而且是事事皆服務（EAAS）。設備和服務地點的獨立性是至關重要的?！盵6]用戶可以在不同的設備（手機、PDA、筆記本）之間傳遞數(shù)據(jù)。

（4） 無限的計算能力與空間容量

由數(shù)千臺、數(shù)萬臺甚至更多服務器組成的龐大的集群可以為我們使用網(wǎng)絡提供無限的可能，云計算的能力是無限強大的，當我們利用“云計算”時，成千上萬臺計算機會同時為我們服務；“云群”為存儲和管理數(shù)據(jù)提供無限多的空間，我們可以方便的把郊游時用手機拍下的視頻傳到“云”端，而不必擔心手機容量的大小。

三 云計算與PLE的結(jié)合

正如Stephen Downes所言：“所有學習技術至少都是某種程度上的網(wǎng)絡技術，因為它被設計用來促進公共知識和個人知識之間的互動?！惫P者認為，所有的網(wǎng)絡技術都可以抽取出來為教育服務，實現(xiàn)網(wǎng)絡技術向?qū)W習技術的轉(zhuǎn)變。例如，Google在成立之初，并沒有將其產(chǎn)品應用于教育領域，但隨著其技術的不斷成熟，Google與包括哈佛、牛津在內(nèi)的五所高校圖書館合作推出了數(shù)字圖書館計劃。云計算模型的出現(xiàn)在某種程度上為教育領域注入了新鮮的血液，尤其是數(shù)字化學習環(huán)境的研究。個人學習環(huán)境是工具、服務、人和資源的松散集合體，學習者完全可以利用提供資源、工具和服務的“云端”來構建一種嶄新的學習環(huán)境。

1 云計算模型下PLE的要素

傳統(tǒng)學習環(huán)境的設計主要是從以下視角出發(fā)的：以學習者為中心、以知識為中心、以評價為中心、以共同體為中心。[7]在構建個人學習環(huán)境時要考慮工具的選擇，資源的選取及如何應用服務，所以PLE的構建是從工具、資源及服務出發(fā)。云計算模型下的PLE的要素借鑒傳統(tǒng)學習環(huán)境的設計，具體來講主要包含以下四個要素：

（1） 正規(guī)教育機構

正規(guī)教育機構（高校、中小學、教育科研機構、研究院等）是PLE的重要組成部分，它整合了校園數(shù)字資源與平臺（圖書管理系統(tǒng)、學生管理系統(tǒng)等），同時建立了重要的身份識別數(shù)據(jù)庫。另外，不同的院校之間可以在共同的標準下提供接口來共享資源與服務，這類似于當前國家推廣的數(shù)字資源庫，不同的是云計算模型下的教育機構與網(wǎng)絡公司合作，教育機構不必擔心數(shù)據(jù)庫的空間大小，所有的硬件設備都是放在云端供不同的院校使用，而管理則由提供云計算的網(wǎng)絡公司來負責。最重要的是，網(wǎng)絡公司提供的身份識別服務應該與院校有統(tǒng)一的標準，這樣才能實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的自由交換。

（2） 網(wǎng)絡教育服務供應商

網(wǎng)絡技術的發(fā)展推動了網(wǎng)絡教育的興起，各種盈利及非盈利的教育機構紛紛推出了自己的服務，學習者可以在眾多的供應商之間按需選取學習內(nèi)容。不同的供應商提供不同的服務，提供云計算的網(wǎng)絡公司對其提供的內(nèi)容進行分類，這樣學習者就可以方便的利用學習工具，有選擇的定制學習內(nèi)容。

網(wǎng)絡教育服務供應商是PLE構建當中一個不容忽視的要素，據(jù)中國新聞網(wǎng)報道，2007年中國網(wǎng)絡教育市場含金300億且發(fā)展迅猛呈上升趨勢。

（3） 提供云計算服務的網(wǎng)絡公司

不論是正規(guī)的教育機構還是網(wǎng)絡教育服務供應商都是在提供云計算網(wǎng)絡公司的整合下才能為學習者提供便捷的服務。它是云計算模型下PLE的核心組成要素。從目前的發(fā)展趨勢來看，諸如Google、微軟及IBM此類的大型網(wǎng)絡公司將成為提供云計算的中堅力量。各網(wǎng)絡公司根據(jù)自身的優(yōu)勢特點整合學習資源與工具為學習者提供服務。例如，學習者利用IBM提供的云端進行數(shù)據(jù)存儲，而不必擔心自己的硬盤是40G還是160G；通過Google提供的Google Docs，學習者就可以方便地在線編輯文檔、表格，制作幻燈片，同時邀請好友協(xié)作學習，免去了終端下載的麻煩；微軟推出的Live Mesh是該公司第一個真正意義上的云計算產(chǎn)品，學習者可以用PC、手機或者電視來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

（4） 個人終端設備

個人終端設備分為重量級平臺和輕量級平臺。重量級平臺包括PC機和筆記本電腦；輕量級平臺主要是指PDA及智能手機等移動設備。當前，許多研究機構實現(xiàn)了在PC機和筆記本電腦上構建PLE。[8]然而，在云計算時代下，移動學習、泛在學習的理念將進一步加強，在輕量級平臺上實現(xiàn)PLE的構建的研究尤為重要。許多研究人員提出了移動學習的系統(tǒng)模型，并對關鍵技術和開發(fā)環(huán)境進行了詳細的論述。[9]

2 云計算模型下PLE的特點

云計算模型下PLE的構成要素發(fā)生了改變，學習者在學習過程中的行為必定受到影響。具體來講，PLE呈現(xiàn)出以下幾個特點：

（1） Pull與Push相結(jié)合

在互聯(lián)網(wǎng)問世之初，其核心競爭力就在于對“微內(nèi)容”的有效聚合與使用，互聯(lián)網(wǎng)將零星散亂的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給學習者，面對擁有海量信息的因特網(wǎng)環(huán)境，為了能快速、高效地尋找到有用信息，學習者只能通過搜索引擎來滿足個人對信息的搜索與聚合的需求，這種模式可以看作為一種Pull（拉）的形式；在web2.0階段，網(wǎng)絡給予人們極大的自主權，個性化成為這一階段的主要特征，網(wǎng)絡根據(jù)學習者的興趣愛好和定制需求向?qū)W習者定期地發(fā)送學習內(nèi)容，這種模式可以看作為一種Push（推）的形式；在云計算模型下的個人學習環(huán)境中，既需要網(wǎng)絡定期地向?qū)W習者發(fā)送個人定制的學習內(nèi)容，同時學習者還應該利用社會性軟件對工具、資源進行自我整合以構建個人學習環(huán)境。所以，學習者將采用以Push為主Pull為輔的方式進行學習。一方面，正規(guī)教育機構將設計好的學習內(nèi)容放在云端，定期地發(fā)送（Push）給學習者，學習者根據(jù)自身情況選擇不同的內(nèi)容及修習的方式，在線或者離線；另一方面，互動開放的學習環(huán)境、網(wǎng)絡教育的興起為學習者量身定制學習內(nèi)容提供了基礎，同時拓寬了學習者自主選擇學習資源的領域。學習者通過各種渠道來Pull學習內(nèi)容。如圖1學習者通過兩種途徑來學習：

第一種情況：利用RSS按需定制感興趣的學習內(nèi)容。例如，喜歡學習英語的學習者可以在英語門戶網(wǎng)站上定制“每日一練”，定制的學習內(nèi)容直接存儲在指定的設備上。

第二種情況：根據(jù)學習者的行為，云端的智能系統(tǒng)分析學習者的學習規(guī)律為他們推薦學習內(nèi)容，學習者進而選取感興趣的知識。

（2） 瀏覽器即客戶端

云計算時代最大的亮點就是用戶只需要一個終端設備外加一根“網(wǎng)線”就可以享受互聯(lián)網(wǎng)提供的免費服務，超強的計算能力和存儲設備都將為用戶所服務。正如李開復所言：“云計算時代已經(jīng)來臨，瀏覽器即是客戶端”。

學習者可以把所有的學習資料都存儲在網(wǎng)絡上，而不用擔心存儲空間和存放地點，當用戶想使用學習資料時，只需要通過身份認證就可以獲取資源，還可以將資料進行下載；在學習過程中，如果學習者遇到困難，可以把困難遞交到指定的交流答疑區(qū)，利用學習系統(tǒng)的互動交流模塊就可以實現(xiàn)問題的異步反饋。所有的這些行為，學習者只需要通過瀏覽器來完成。

3 云計算模型下PLE的概念框架

Web2.0技術變革了互聯(lián)網(wǎng)的文化，同時影響了個人學習環(huán)境的構建，具有高度自治權的學習者之間相互溝通，參與知識的創(chuàng)造與分享。個人學習環(huán)境之間的互動的結(jié)果是形成了具有共同目標的學習共同體，每個學習者融入到共同體之中，伴隨學習共同體的發(fā)展個人學習環(huán)境也相應地改善。當前成型的PLE產(chǎn)品都刻上了web2.0技術的烙印。較之web2.0技術，云計算更能迎合移動學習、泛在學習的理念。它改變了學習者獲取、整理知識及學習的方式，更重要的是它能夠便捷地為學習者提供個性化服務，有效地促進個人學習環(huán)境的構建。

結(jié)合云計算與PLE的特點，筆者提出了以下的概念框架，目的是在云計算技術的影響下，對個人學習環(huán)境的研究進行更深入的思考（如圖2）。

圖中的個人學習環(huán)境由校園管理學習環(huán)境、網(wǎng)絡教育服務供應商、提供云計算服務的網(wǎng)絡公司及個人終端設備組成。

由線上學習環(huán)境、圖書管理系統(tǒng)、學生管理系統(tǒng)及身份識別系統(tǒng)組成的校園管理學習環(huán)境與提供云計算服務的網(wǎng)絡公司合作向?qū)W習者提供服務。學習者定期地從校園管理學習環(huán)境獲取學習內(nèi)容，這種學習內(nèi)容分為兩種形式：一種是本校的課程內(nèi)容，包括選修和必修的課程；另一種是其他院校的課程內(nèi)容，云計算使學習者可以跨校際選修課程，所以學習者不僅能通過本校的校園管理學習環(huán)境來接收其他院校的課程，而且他們能夠隨時享用提供云計算服務的網(wǎng)絡公司來獲取課程內(nèi)容，前提是網(wǎng)絡公司與院校之間建立一定的關系。

校園管理學習環(huán)境中身份識別功能是非常重要的，它為學習者分配唯一的用戶名，當獲得認證后，學習者就可以享用任一服務，不論是查詢圖書、學分等信息還是登入電子郵件系統(tǒng)，學習者只需用同一用戶名來實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換。身份識別系統(tǒng)與存儲器的身份認證是建立在同一標準下的，這樣就實現(xiàn)了校園管理學習環(huán)境與云端的整合，極大方便了學習者構建個人學習環(huán)境。當學習者向?qū)W生管理系統(tǒng)提交作業(yè)時，校園管理學習環(huán)境會根據(jù)學習者的設定向云端的存儲器發(fā)送備份，這樣學習者就可以實時地修改并接收教師的反饋，而不用擔心他們是在家中還是在郊外野游。

由Google、微軟、IBM等網(wǎng)絡公司提供的云端整合了網(wǎng)絡教育服務供應商和其他的站點資源，各網(wǎng)絡公司根據(jù)自身的優(yōu)勢向?qū)W習者提供服務。如果學習者想在線編輯文檔或電子表格，只需通過身份認證后進入微軟的云端調(diào)用Live Workspace；當學習者想進入k-12網(wǎng)?？纯醋约旱某煽兓蛘叩侨牒槎鹘逃W(wǎng)學習電腦知識時，只需一次性的登入Google的云端享用服務，而不用多次的在不同的教育供應商之間轉(zhuǎn)換。

數(shù)據(jù)的安全性是學習者關注的一個因素，云計算模型下的個人學習環(huán)境很好的解決了這一問題。學習者享用其他要素提供的服務的同時將自我創(chuàng)造的知識生成到云端提供的存儲器，這就避免了其他服務器無法正常工作而造成數(shù)據(jù)丟失的情況。

四 結(jié)束語

個人學習環(huán)境賦予了學習者更大的自主權，學習者在對工具的選取、資源的利用以及同其他學習者交流的過程中，發(fā)展了自我的經(jīng)驗結(jié)構，提升了個人的學習能力。在個人學習環(huán)境中學習者有效地學習課程知識，更重要的是他們采用非正式學習的方式來進行自我知識建構，這對高階思維能力的培養(yǎng)有著重要意義。云計算技術的發(fā)展為個人學習環(huán)境的研究開辟了新的視野。誠如Stephen所言，在新的社會學習網(wǎng)絡下，個人面對的是一個多種網(wǎng)絡組成的學習環(huán)境，它更加不確定。但是唯一能夠確定的，就是建立自己身邊的學習環(huán)境，也就是個人學習環(huán)境。

參考文獻

[1][8] Mark van Harmelen. Personal Learning Environments [A]. Proceedings of the Sixth International Conference on Advanced Learning Technologies (ICALT'06) IEEE Computer Society[C]. 2006:815-816.

[2] Stephen Downes. Learning networks in practice [J].Emerging Technologies for Learning. 2007,(2):19-27.

[3] Rajkumar Buyya, Chee Shin Yeo, Srikumar Venugopal. Market-Oriented Cloud Computing: Vision, Hype, and Reality for Delivering IT Services as Computing Utilities[C]. Proceedings of the 10th IEEE International Conference on High Performance Computing and Communications, HPCC 2008: 5-13.

[4] 戴爾在美申請“云計算”商標[EB/OL].

[5] 李開復.云中漫步迎接云計算時代的到來[EB/OL].

[6] Dan Farber.The new geek chic: Data centers [EB/OL].

[7] 尚佳.Web2.0時代的PLE建構初探[J]. 遠程教育雜志, 2008,(1):18-20.

[9] 王偉，鐘紹春.能夠利用多類終端實現(xiàn)移動學習的支撐系統(tǒng)研究[J].中國電化教育,2008,(7):108-112.