基于教育的未來云計算的發(fā)展趨勢分析

☆ 王 倩 王 健 李曉慶

（遼寧師范大學(xué)計算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院，遼寧大連 116081）

一、引言

二、云計算引起了教育技術(shù)工作者的高度關(guān)注

筆者以中國期刊全文數(shù)據(jù)庫為檢索工具，通過輸入不同的檢索條件得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，借以分析云計算已經(jīng)引起了教育技術(shù)工作者的高度關(guān)注。

筆者一共做了三次檢索。其中三次檢索的檢索項均為篇名、檢索時間均為2006年至2010年6月、匹配標(biāo)準(zhǔn)均為模糊匹配。第一次檢索時檢索詞為云計算、檢索范圍為全部期刊，共檢索到文章684篇；第二次檢索時檢索詞為云計算＆教育技術(shù)、檢索范圍為全部期刊，共檢索到文章40篇；第三次檢索時檢索詞為云計算＆教育技術(shù)、檢索范圍為核心期刊，共檢索到文章2篇（見表1）。

表1

通過表1呈現(xiàn)的檢索結(jié)果不難發(fā)現(xiàn)，關(guān)于介紹云計算的相關(guān)文章雖然不少，但是與教育相關(guān)的文章卻寥寥無幾。由此可見，云計算已經(jīng)得到了教育工作者的高度重視，學(xué)者們正試圖把云計算應(yīng)用到教學(xué)中，達(dá)到改善教學(xué)的效果。

三、云計算的發(fā)展歷史

維基百科給云計算下的定義是：云計算將IT相關(guān)的能力以服務(wù)的方式提供給用戶，允許用戶在不了解技術(shù)、沒有相關(guān)知識以及不具備設(shè)備操作能力的情況下，通過Internet獲取需要的服務(wù)。云計算包含互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用服務(wù)及在數(shù)據(jù)中心提供這些服務(wù)的軟硬件設(shè)施，而數(shù)據(jù)中心的軟硬件設(shè)施就是云。

云計算雖然是于2008年才成為最熱門的詞語，不過早在1998年，清華大學(xué)張堯?qū)W教授（中國工程院院士）就開始從事透明計算系統(tǒng)和理論的研究。隨著谷歌（Google）、微軟（Microsoft）、IBM、雅虎（Yahoo）、亞馬遜(Amazon)等各個軟件廠商分別提出了針對云計算的方案和實現(xiàn)，推動了云計算的普及，也把云計算的發(fā)展推到了新的高度。

云計算的發(fā)展大致分為三個階段：

第一階段：對定義的探究和特點的介紹

隨著酒店業(yè)競爭的加劇，酒店之間客源的爭奪越來越激烈，酒店管理信息系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化已成大勢所趨，借助先進(jìn)管理信息系統(tǒng)進(jìn)行集團(tuán)化管理已經(jīng)成為酒店行業(yè)提高管理水平、增強(qiáng)競爭實力、降低運營成本的不二選擇，酒店管理信息系統(tǒng)正在被廣泛了解并快速推廣，逐漸成為酒店經(jīng)營管理不可缺少的組成部分。

“云”是一種隱喻，指代基于Internet的系統(tǒng)平臺。在云的背后隱藏著大量的計算資源，包括軟件和硬件。《云計算及其關(guān)鍵技術(shù)》（陳全，鄧倩妮，2009年）中給出了三種不同的云計算的定義，并通過對定義的比較總結(jié)出云計算的一些本質(zhì)特征，即云計算具有分布式的計算和存儲特性、高擴(kuò)展性、用戶友好性、良好的管理性、用時付費等。此外《未來計算在“云端”——淺談云計算和移動學(xué)習(xí)》（孫建華，2009）中認(rèn)為，云計算是 IaaS、Web2.0等技術(shù)的集合體，具有高安全的數(shù)據(jù)存儲，用戶不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等麻煩，而方便、快捷的云服務(wù)為大家省去了安裝諸多軟件的麻煩，擁有了云計算，就為存儲和管理數(shù)據(jù)提供了幾乎無限多的空間。

第二階段：云計算在教育中的應(yīng)用探索

《云計算對信息化教學(xué)的影響初探》（黃鑫檑，2009）中認(rèn)為云計算對信息化教學(xué)的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：對教學(xué)資源建設(shè)的影響、對教師教學(xué)觀念的影響、對教師教學(xué)方式的影響、對學(xué)生學(xué)習(xí)方式的影響和對學(xué)習(xí)評價方式的影響五個方面。在對教學(xué)資源建設(shè)的影響方面，學(xué)校等通過云計算提供的IT基礎(chǔ)架構(gòu)，不用再投資購買昂貴的硬件設(shè)備，達(dá)到節(jié)約成本目的；云計算也在軟件方面為學(xué)校提供經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用軟件定制服務(wù)，通過對云計算的應(yīng)用，大大節(jié)約資源，為學(xué)校合理、高效的分配資源提供了保證?！对朴嬎銓逃挠绊懗跆健罚ㄐ旎?，2009） 中也認(rèn)為云計算不但為學(xué)校節(jié)約計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換等硬件設(shè)備的購買和維護(hù)成本，還方便了教育信息資源的共建和共享。

第三階段：云計算應(yīng)用到具體的教學(xué)實踐

各大生產(chǎn)廠商提出了不同的云計算解決方案。各種云計算的引用軟件也順應(yīng)了教育Web2.0的發(fā)展，滿足了教育工作者的對資源的整合性、數(shù)據(jù)的安全性、服務(wù)的擴(kuò)展性等多項要求。Google Docs在信息技術(shù)教育中的具體應(yīng)用就是一個很好的例子。在實際教學(xué)中，是否在上課的時候提供網(wǎng)絡(luò)成為了實際教學(xué)中一個令教師頭痛的問題。如果沒有網(wǎng)絡(luò)，不利于某些課程的開展，可是如果提供網(wǎng)絡(luò)，有些學(xué)生又因為抵制不住網(wǎng)絡(luò)的誘惑而降低學(xué)習(xí)效率。Google Docs的離線功能保證學(xué)生在斷網(wǎng)的情況下，也能進(jìn)行文檔的編輯。此外，因為機(jī)房大多是公共的，同一臺計算機(jī)上會有大量的文檔信息，不便于學(xué)生的搜索和查找。Google Docs提供了搜索文檔功能，幫助學(xué)生通過文檔名稱、編輯時間、共享者等信息找到自己需要的文檔。

四、云計算的教育研究主題

隨著云計算進(jìn)入教學(xué)領(lǐng)域，教育者一直都在探討云計算與教育的結(jié)合。從最開始的影響初探到現(xiàn)在的與移動學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)等模式的具體結(jié)合，體現(xiàn)了從宏觀到微觀、從理論研究到實踐研究的發(fā)展趨勢。接下來從國內(nèi)和國外兩個方面分別介紹一下當(dāng)今云計算的研究主題。

（一）國外云計算研究的主題

因為國外的很多企業(yè)已經(jīng)推出了自己的云計算的項目，云計算的商業(yè)項目對云計算在教育領(lǐng)域的應(yīng)用起到了一定的借鑒工作。如Google公司推出的GoogleEarth、GoogleDocs、GooglePicasaWeb、Gmail 等多種商用軟件，同時推廣到了大學(xué)中。2007年10月，Google與IBM開始在美國大學(xué)校園，包括卡內(nèi)基美隆大學(xué)、麻省理工學(xué)院、史丹佛大學(xué)、加州大學(xué)柏克萊分校及馬里蘭大學(xué)等，希望這項計劃能降低分布式計算技術(shù)在學(xué)術(shù)研究方面的成本，并為這些大學(xué)提供相關(guān)的軟硬件設(shè)備及技術(shù)支援。

另外一個例子在美國北卡羅來納州，西蒙公司在格雷漢姆小學(xué)首先開展了云計算項目的嘗試，該項目為西蒙教育春雷項目。為了滿足師生日益增長的數(shù)字化學(xué)習(xí)的需求，西蒙公司為學(xué)校600名師生帶來虛擬計算機(jī)桌面，終端通過連接“通用云計算服務(wù)”來獲取虛擬計算機(jī)桌面，同時為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)材料。學(xué)生不管是在教室、圖書館還是在家，都可以訪問到同一桌面，而無需額外的計算機(jī)。

可見，國外云計算的教育項目已經(jīng)深入到教學(xué)的實踐中去。

（二）國內(nèi)云計算研究的主題

我國對云計算的教育應(yīng)用研究主要分為兩部分，分別是與高等教育和基礎(chǔ)教育的結(jié)合應(yīng)用。

1.高等教育的應(yīng)用

高等教育的教學(xué)和學(xué)習(xí)方式更加靈活，教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式也更加多樣，所以為云計算的發(fā)展孕育了良好的土壤。

Google宣布在中國大陸啟動云計算學(xué)術(shù)合作計劃（Academic Cloud Computing Initiative），與中國大學(xué)建立學(xué)術(shù)合作項目，共同推動云計算在中國的普及。清華大學(xué)作為中國大陸第一個參與這項計劃的高校，與Google合作開設(shè)了“大規(guī)模數(shù)據(jù)處理”課程。在此項合作中，谷歌提供課程資料給清華大學(xué)教授整理加工，提供實驗設(shè)備并協(xié)助清華大學(xué)在現(xiàn)有的計算資源上構(gòu)建云計算實驗環(huán)境。清華大學(xué)在向?qū)W生講授課程的過程中，谷歌工程師也參與講解谷歌的前沿技術(shù)。

此外，高校資源建設(shè)也一直是教學(xué)工作者研究的重點工作之一，如何達(dá)到教學(xué)資源的最大化、降低不必要的成本，提高資源利用率和安全性一直都受到了極大的關(guān)注。在高校的資源建設(shè)中，“云計算”降低了高?；A(chǔ)資源建設(shè)中巨大的軟硬件成本，只需要具備I／O設(shè)備和上網(wǎng)條件任何一種，就可以完成教學(xué)工作，極大地減少了軟硬件資源的管理和維護(hù)成本，節(jié)省了人力物力。而云計算通過對信息集中處理保證了高校師生獲取信息的安全。

2.基礎(chǔ)教育的應(yīng)用

2009年5月16至17日，中國教育技術(shù)協(xié)會在上海舉辦了全國首屆“云計算輔助教學(xué)高級培訓(xùn)”，旨在幫助有條件的學(xué)校掌握云計算輔助教學(xué)的理論與技術(shù)，促進(jìn)我國基礎(chǔ)教育教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量。繼此次培訓(xùn)之后，我國各地區(qū)中小學(xué)逐漸開始實踐云計算輔助教學(xué)。如鞍山一中、廣州天河區(qū)中小學(xué)、浙江海鹽地區(qū)中小學(xué)等。

電子白板以其具有交互性強(qiáng)、資源調(diào)用方便等特點走進(jìn)了中小學(xué)的課堂，但在尺寸的局限上一直是未解決的問題。云計算在應(yīng)用上可以突破交互式電子白板屏幕尺寸的限制，讓更多的學(xué)生有機(jī)會參與到信息化學(xué)習(xí)中。教師在教師機(jī)上做好課件后，學(xué)生以各自的用戶名通過學(xué)生機(jī)訪問教師機(jī)上的課件，再把自己的拼圖結(jié)果遞交上去，所有的信息就會在交互式電子白板上即時顯示出來，教師可以根據(jù)學(xué)生的做題情況調(diào)整教學(xué)策略，讓教學(xué)更加貼近學(xué)生的學(xué)習(xí)活動。

五、總結(jié)

在歌頌云計算的巨大優(yōu)勢的同時，也發(fā)現(xiàn)了一些問題。

（1）對教育云計算的研究停留在理論階段。大多數(shù)文章首先都是對云計算的定義和特點介紹，文章之間重復(fù)性的內(nèi)容很多。對云計算的可行性缺乏分析，大多數(shù)是美好的期望，沒有具體的調(diào)研，缺乏科學(xué)的信度和效度。

（2）教育云計算的推廣程度差。國外已經(jīng)把云計算應(yīng)用到具體的教學(xué)項目中，而我國多數(shù)停留在理論展望階段，只有少數(shù)文章介紹了一些云計算下的學(xué)習(xí)模型，更多教師對于云計算也是處于不熟悉、不了解階段。

（3）教育云計算的研究缺乏創(chuàng)新。對云計算的研究沒有自己的理論和實踐創(chuàng)新點。教育技術(shù)的研究方向多種多樣，云計算可以與移動學(xué)習(xí)、虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)等具體內(nèi)容結(jié)合，發(fā)揮其更大、更有潛力的作用。

云計算的教育應(yīng)用，無論是對教育工作者和學(xué)習(xí)者都將提供極大的幫助，學(xué)校無需升級硬件設(shè)備，可節(jié)省資金；而對于學(xué)習(xí)者來說，更是方便了網(wǎng)絡(luò)下的自主學(xué)習(xí)。同時，云計算在教育中的應(yīng)用也存在一些問題，比如說要加大網(wǎng)速的建設(shè)，云計算的引用雖然降低了教學(xué)成本，而暢通、快速的網(wǎng)速則是云計算實現(xiàn)的前提。另外一點，云計算的前期建設(shè)投入也是不容小覷的，只有形成一定的規(guī)模后，各大企業(yè)公司才會開展相應(yīng)的研究，否則高昂的開發(fā)費用是教學(xué)機(jī)構(gòu)所不堪負(fù)擔(dān)的。各大教育機(jī)構(gòu)均攤的費用少了，云計算節(jié)約成本的特性才能體現(xiàn)。

我們現(xiàn)在要做的不是簡單的理論思考，而是對實踐的具體應(yīng)用。何克抗老師曾經(jīng)說過這樣一句話：教育技術(shù)的從業(yè)人員要做到“立地頂天”?！傲⒌亍保阂钌钤趯嵺`的土壤；“頂天”要創(chuàng)立敢于向國際學(xué)者挑戰(zhàn)權(quán)威的自主創(chuàng)新理論。雖然云計算是個外來的和尚，但如何本土化、適應(yīng)我國國情應(yīng)該是研究的重點。

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