試論網(wǎng)格技術(shù)在遠程教學(xué)中的研究與應(yīng)用

【摘 要】隨著現(xiàn)代教育事業(yè)的不斷發(fā)展，遠程教學(xué)成了各種教育手段中不可缺少的一部分。在遠程教學(xué)發(fā)揮著越來越重要作用的同時，網(wǎng)格技術(shù)也在快速成為整個計算機技術(shù)界的研究熱點。本文旨在論述網(wǎng)格技術(shù)的一般概況，對網(wǎng)格技術(shù)在遠程教學(xué)中的應(yīng)用進行簡要的分析。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)格技術(shù) 遠程教學(xué) 研究應(yīng)用

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674—4810（2012）18—0033—02

一 前言

當今時代，發(fā)展速度最快的莫過于計算機技術(shù)了。隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，其以飛快的速度迅速滲透到各個領(lǐng)域內(nèi)。以筆者所在的教育系統(tǒng)為例，建立在計算機技術(shù)的遠程教學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代教育教學(xué)當中占據(jù)著極其重要的地位，它有快速便捷的主要特點，能以最快的速度、最便捷的手段給大眾提供服務(wù)。但是，由于各個教育機構(gòu)的聯(lián)系不夠密切，許多本可以共享的資源沒有有效共享，導(dǎo)致了資源重復(fù)開發(fā)、資源利用效率低下，阻礙了遠程教學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展。如今，一種新型的以消除信息孤島為目的的，綜合了計算和資源技術(shù)的計算機技術(shù)悄然成為了遠程教學(xué)技術(shù)的中流砥柱，它就是網(wǎng)格技術(shù)。本文將就網(wǎng)格技術(shù)及其在遠程教學(xué)中的相關(guān)應(yīng)用做簡單闡述。

二 網(wǎng)格技術(shù)概述

網(wǎng)格（Grid）的概念起源于電力網(wǎng)，它的基本設(shè)計思路是使得用戶在使用網(wǎng)格技術(shù)的時候能夠像日常生活中使用電能一樣，以最快的速度和最便捷的手段獲取所需要的資源。網(wǎng)格是將互聯(lián)網(wǎng)、計算機、數(shù)據(jù)庫、傳感器等大型高級設(shè)備整合到一起，其最終是要將分散在各個不同地理位置的系統(tǒng)、機構(gòu)的資源，通過高速網(wǎng)絡(luò)通道連接起來，把更多的資源共享到網(wǎng)絡(luò)上，方便用戶的使用。網(wǎng)格的這種整合技術(shù)猶如把整個互聯(lián)網(wǎng)改造成一臺具有超大容量的大型計算機，只要資源共享到網(wǎng)絡(luò)上，所有用戶都能隨時隨地像使用電能一樣使用共享資源。

因為網(wǎng)格技術(shù)的發(fā)展迅速，其涉及很多復(fù)雜多樣的問題，使得計算機技術(shù)學(xué)界對于網(wǎng)格的分類有了一定的分歧。目前，比較標準的分類是根據(jù)網(wǎng)格的具體功能和應(yīng)用的層次進行劃分，可分為以下三類：數(shù)據(jù)網(wǎng)格、計算網(wǎng)格、服務(wù)網(wǎng)格。

第一，數(shù)據(jù)網(wǎng)格的主要作用是對數(shù)據(jù)進行傳輸和儲存。數(shù)據(jù)網(wǎng)格對于數(shù)據(jù)的傳輸速度和儲存數(shù)量的要求較高，只有高速的傳輸速度和海量的儲存量才能滿足大型的計算需求。

第二，計算網(wǎng)格主要是用于單臺計算機的計算，在現(xiàn)實使用當中，由于無法滿足大型的計算需求，其適用范圍比較狹窄。由于其用于單機計算，所以可作為計算的一些基礎(chǔ)設(shè)施，為計算資源提供一個相對簡單的接口。

第三，服務(wù)網(wǎng)格是在數(shù)據(jù)網(wǎng)格和計算網(wǎng)格的基礎(chǔ)上整合而成的一種應(yīng)用性網(wǎng)格。由于其綜合了其他網(wǎng)格的技術(shù)，所以具有更為廣泛的內(nèi)涵，其應(yīng)用前景也更為廣闊。服務(wù)是針對于處理功能而言的一種抽象形式。服務(wù)網(wǎng)格可以具有普通的科學(xué)計算能力和資源儲存能力，并且支持信息、數(shù)據(jù)、通訊、控制、交易等服務(wù)。

三 基于網(wǎng)格技術(shù)的遠程教學(xué)模式

網(wǎng)格對于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)來說，在理論上和技術(shù)上都有了本質(zhì)上的突破，它讓使用者從另外一個角度重新認識這個多變的世界。網(wǎng)格技術(shù)應(yīng)用于遠程教學(xué)，無疑是一次極具影響力的教育革命。

第一，以前的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在某種程度上也強調(diào)對資源進行共享，但由于技術(shù)的局限性，這種共享無法達到一個有效的高度。又由于教育系統(tǒng)的多樣性和地理局限性，許多教育資源本身很難有效地整合起來，無法達到高度協(xié)調(diào)和易于管理的水平，因此，以前的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)無法使得遠程教學(xué)發(fā)揮其本應(yīng)具有的能力。而網(wǎng)格技術(shù)則不同，它具有很強的共享能力，能夠?qū)Σ煌布?、不同位置的教育資源進行共享，它的這種共享，不但可以體現(xiàn)在各種教學(xué)資源上，還可以體現(xiàn)在各種教學(xué)硬件設(shè)備上。這種共享才是真正意義上的共享。

第二，網(wǎng)格技術(shù)對服務(wù)進行了新的詮釋。在以前的教育服務(wù)中，其表現(xiàn)形式為：由一些整合的資源共享學(xué)習(xí)類網(wǎng)站發(fā)布一些學(xué)習(xí)內(nèi)容，使用者登陸此網(wǎng)站尋找符合自己需求的學(xué)習(xí)內(nèi)容進行學(xué)習(xí)，因此一些與自己學(xué)習(xí)無關(guān)的內(nèi)容就會成為累贅，這對于網(wǎng)絡(luò)資源是一種浪費。而基于網(wǎng)格技術(shù)的服務(wù)則表現(xiàn)為由使用者提出學(xué)習(xí)需求，服務(wù)則按照使用者的要求搜索出符合要求的資源呈遞給使用者。相比之下，第二種服務(wù)更具有優(yōu)勢，它能使資源的利用率達到最大化。

第三，網(wǎng)格技術(shù)能為新型教育提供更為便利的服務(wù)。新型教育是一種強調(diào)開放性、協(xié)作性、主動性的教育，在這樣一種教育模式下，基于網(wǎng)格技術(shù)的遠程教學(xué)有著更好的適應(yīng)性。網(wǎng)格技術(shù)能把資源高度共享化，使學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中能以一種完全開放的狀態(tài)接觸到所需資源，同時在使用資源的過程中，也可以與其他學(xué)習(xí)者保持高度的協(xié)作性。有這種技術(shù)作為支持，學(xué)習(xí)者能更為方便地對硬件資源、教育資源進行調(diào)度，從而快速地完成自己的學(xué)習(xí)任務(wù)。

四 基于網(wǎng)格技術(shù)的遠程教學(xué)系統(tǒng)模型概述

這種遠程教學(xué)模型是由下面幾個系統(tǒng)組成的，即資源管理服務(wù)系統(tǒng)、資源目錄服務(wù)系統(tǒng)、教學(xué)資源系統(tǒng)、資源節(jié)點、客戶端和用戶管理系統(tǒng)。

第一，資源管理服務(wù)系統(tǒng)是整個模型的核心部分，所有遠程教學(xué)的資源均由此核心部分進行管理。它需要在網(wǎng)格的環(huán)境下對資源進行登記和調(diào)度，在資源到達客戶端之前給用戶提供一個資格的認證。

第二，資源目錄服務(wù)系統(tǒng)主要的任務(wù)是對資源進行按目錄分類，使用戶可以快速地查找到所需的資源。

第三，教學(xué)資源系統(tǒng)主要是制作符合要求的資源，是資源的生產(chǎn)中心，它能制作出課程介紹、教學(xué)大綱、學(xué)習(xí)指導(dǎo)、講義等教學(xué)資源。教學(xué)資源的豐富得益于此系統(tǒng)的資源生產(chǎn)功能。

第四，節(jié)點相當于分布于各個地區(qū)的服務(wù)器，資源節(jié)點也就是分布于各個地區(qū)的資源服務(wù)器，能快速響應(yīng)使用者的要求，給使用者提供資源服務(wù)。

第五，客戶端也就是遠程教學(xué)中教師與學(xué)生所使用的查找資源入口。這種類型的客戶端一般指的是電腦，通過電腦客戶端，使用者可以進行資源的查找和搜集。

第六，用戶管理系統(tǒng)具有管理用戶的功能。一方面，它能在客戶搜集到資源之前對客戶進行身份的認證，通過了認證，才能真正進行資源共享；另一方面，它可以為客戶提供在線注冊等服務(wù)。

通過以上六個系統(tǒng)的有機結(jié)合，使遠程教學(xué)中教師和學(xué)生在一種相對安全的環(huán)境下，以最快速、最便捷的方式得到學(xué)習(xí)所需資源，并且有效地對所擁有資源進行共享。

五 網(wǎng)格技術(shù)在遠程教學(xué)中的作用

第一，網(wǎng)格技術(shù)有利于教育資源的高度共享。網(wǎng)格技術(shù)開發(fā)的原始目的就是為了把分散的資源，如各種計算機硬件資源，各個教育系統(tǒng)中的教學(xué)資源等，通過統(tǒng)一的管理方式建立它們之間的連接關(guān)系，最終將所有資源作為一個虛擬的超級終端資源中心共享給所有用戶，從根本上實現(xiàn)教育資源的全面共享。

第二，網(wǎng)格技術(shù)有利于實現(xiàn)主動性與協(xié)作性學(xué)習(xí)。在一個高度整合的虛擬資源世界中，學(xué)習(xí)者很容易達到主動學(xué)習(xí)的狀態(tài)，并且在學(xué)習(xí)過程中能與其他學(xué)習(xí)者保持協(xié)作性，從而提高學(xué)習(xí)的效率。

六 總結(jié)

基于網(wǎng)格技術(shù)的遠程教學(xué)模式具有快速、便捷、高效的特點，在遠程教學(xué)中逐漸開始扮演著重要的角色，相信隨著技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)格技術(shù)將會突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，在教學(xué)活動中發(fā)揮它應(yīng)有的作用。

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〔責(zé)任編輯：李錦雯〕