基于云計(jì)算的教育信息平臺構(gòu)建的啟示

陳和娟

（無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院，江蘇 無錫 214153）

21世紀(jì)以來，隨著電子教育改革的深入，我國高校的信息化水平取得了很多成績，但還存在著一些問題，如：（1）教育資源分布不均；（2）教學(xué)資源更新速度慢、成本高；（3）教學(xué)資源共享程度低；（4）資源管理維護(hù)不夠?qū)I(yè)。從2008年開始，云計(jì)算在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用受到國內(nèi)教育者的青睞。教育信息平臺也越來越普遍，比如我國最大的文獻(xiàn)資料云平臺——中國知網(wǎng)，為我們寫論文、搞科研提供了方便快捷的資料查詢平臺。中國知網(wǎng)也與很多高校進(jìn)行合作，促進(jìn)了科研和教育的發(fā)展。因此，建立類似開放性強(qiáng)、規(guī)模大、靈活度高、資源動態(tài)調(diào)整的教育信息平臺對教育的發(fā)展有著十分重要的意義。

一、云計(jì)算簡介

1.云計(jì)算的定義

云即為計(jì)算機(jī)集群，云計(jì)算就是“計(jì)算服務(wù)”（Computing as a Service,Caas），是將動態(tài)、易擴(kuò)展且被虛擬化的計(jì)算資源通過互聯(lián)網(wǎng)提供出來的一種服務(wù)。通過軟件來對集中的計(jì)算資源進(jìn)行自動管理，人不需要參與。

狹義的云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源（硬件、軟件、平臺）。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”?！霸啤敝械馁Y源在使用者看來是可以無限擴(kuò)展的，并且可以隨時(shí)獲取，按需使用；隨時(shí)擴(kuò)展，按使用付費(fèi)。這種特性經(jīng)常被稱為像水電一樣使用的IT基礎(chǔ)設(shè)施。廣義的云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。這種服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以是任意其他的服務(wù)。

2.云計(jì)算的發(fā)展

云計(jì)算是網(wǎng)格計(jì)算、分布式處理和并行處理的發(fā)展，是一種基于網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的超大規(guī)模的分布計(jì)算模式，是全新的計(jì)算機(jī)科學(xué)的商業(yè)概念。

云計(jì)算開始于2007年亞馬遜基于互聯(lián)網(wǎng)的在線數(shù)據(jù)處理服務(wù)，現(xiàn)在的云計(jì)算分布于大量的分布式計(jì)算機(jī)上，數(shù)據(jù)中心就像互聯(lián)網(wǎng)一樣，可以為用戶提供快捷的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲服務(wù)，如今云計(jì)算已是醫(yī)療、教育、金融、電子政務(wù)、制造、能源、電信等領(lǐng)域的主要IT服務(wù)模式。它是現(xiàn)代社會的信息工業(yè)化革命，意味著云計(jì)算將作為一種商品，像電網(wǎng)供電一樣通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行流通，按需把取用方便、安全、價(jià)格低廉的共享資源和信息提供給計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備。在未來，用戶只需要通過智能手機(jī)或者電腦等終端設(shè)備，就可以在任何地點(diǎn)方便快捷地實(shí)現(xiàn)我們需要的一切，而不需要關(guān)心數(shù)據(jù)存儲或計(jì)算發(fā)生在哪朵“云”上。云計(jì)算將是未來信息產(chǎn)業(yè)的重要手段。

二、云計(jì)算在教育領(lǐng)域的應(yīng)用

目前云計(jì)算已成為各行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，它對傳統(tǒng)教育已產(chǎn)生了巨大的影響，云計(jì)算在教育領(lǐng)域的應(yīng)用稱為“教育云”，主要包括教育管理云、教育資源云、云平臺這三個(gè)方面，也就是我們通常所說的軟件、硬件、平臺。教育領(lǐng)域一直存在著教育資源更新速度慢、嚴(yán)重分布不均勻、共享程度低、管理不完善等問題，教育資源形成了很大的浪費(fèi)。教育云的出現(xiàn)將大大地緩解上述矛盾，實(shí)現(xiàn)教育資源的充分利用。

1.云計(jì)算輔助教育

“云計(jì)算輔助教育”（Clouds Computing Based Education,簡稱CCBE）這個(gè)概念是在“計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)”（Computer Assisted Instruction,簡稱CAI）基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。云計(jì)算機(jī)輔助教育就是通過云計(jì)算來為教育教學(xué)提供服務(wù)，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)在教育領(lǐng)域的一個(gè)應(yīng)用。它將在多元化的評價(jià)體系和靈活的教育方案的基礎(chǔ)上，建立大規(guī)模的共享資源庫，能夠?yàn)榻處熖峁┘w的學(xué)習(xí)環(huán)境，為學(xué)生搭建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，利用各種仿真軟件使實(shí)驗(yàn)虛擬化，使教育在有限的條件下，為師生和教育機(jī)構(gòu)提供個(gè)性化、多元化的資源和服務(wù)。

2.云端各種教育資源

教育云系統(tǒng)具備規(guī)范、完備、可擴(kuò)展、易理解等優(yōu)點(diǎn)，集教學(xué)、管理、學(xué)習(xí)、娛樂、互動交流于一體，打破了傳統(tǒng)的教育信息化邊界，推出了全新的教育信息化概念，讓資源管理員、教育部門、教師、學(xué)生、游客這些不同身份的人群，可以在同一個(gè)平臺上根據(jù)權(quán)限去完成不同的工作。常見的資源有：專業(yè)教學(xué)資源庫、公共課程資源庫、頂崗實(shí)習(xí)資源庫、教育博客等。教育云使各種教育資源由靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài)，可以進(jìn)行共享和交互，讓教學(xué)環(huán)境和媒體更加的多樣化。

三、云教育信息平臺構(gòu)建

《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020）》明確指出：建設(shè)教育云資源平臺，匯聚百家企事業(yè)單位、萬名師生開發(fā)的優(yōu)秀資源；以建設(shè)國家數(shù)字教育資源公共服務(wù)平臺來幫助所有師生和社會公共選擇并獲取優(yōu)質(zhì)資源，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享和持續(xù)發(fā)展。依據(jù)云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)及提供的服務(wù)功能，可以給出一個(gè)基本的教育信息平臺的云框架。如下圖1所示：

教育云平臺在具有安全保障和政策法規(guī)保障的基礎(chǔ)上，主要包括基礎(chǔ)層、平臺層、教育信息管理層、云計(jì)算層、教育信息實(shí)現(xiàn)層和應(yīng)用層。

1.基礎(chǔ)層?；A(chǔ)層是由硬件設(shè)備和軟件設(shè)備兩部分構(gòu)成的。（1）硬件設(shè)備包括存儲系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等,用戶一般以虛擬計(jì)算機(jī)的形式，通過教育云來遠(yuǎn)程訪問信息資源，從硬件設(shè)備中獲得所需要的計(jì)算能力。（2）軟件設(shè)備是云教育的核心，利用基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)技術(shù)完成大量的計(jì)算，再把計(jì)算結(jié)果綜合起來傳給平臺層。用戶不需要購買軟件，即可以租用或免費(fèi)使用軟件，用戶也可以直接根據(jù)自己的需求定制軟件系統(tǒng)，師生們通過互聯(lián)網(wǎng)可以隨時(shí)將自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享。在高校教育中，往往把云基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分成公有云、私有云和混合云。公有云是在政府的協(xié)助下，將各高校的教育資源整合起來，通過互聯(lián)網(wǎng)由云服務(wù)提供商向使用者提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了資源的共享。私有云是學(xué)校自身將內(nèi)部IT資源進(jìn)行整合，更有效地實(shí)現(xiàn)管理，在學(xué)校內(nèi)部搭建一私有云平臺，學(xué)校的核心數(shù)據(jù)可以在私有云上進(jìn)行，確保了數(shù)據(jù)的安全。混合云就是為內(nèi)部用戶和公共用戶同時(shí)混合地提供服務(wù)的云計(jì)算平臺。

2.平臺層。平臺層包括云教學(xué)輔助平臺、云辦公平臺、云資源平臺和云圖書館。云教學(xué)輔助平臺輔助了教師教學(xué)，將教學(xué)資源進(jìn)行整合，為學(xué)生提供更高效、實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺。云辦公平臺是一個(gè)在線文字處理軟件，學(xué)校師生借助終端設(shè)備，登錄云平臺，從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上辦公。云資源平臺是在專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)的維護(hù)下進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的平臺。云圖書館就是借助于云計(jì)算技術(shù)，建立一個(gè)數(shù)字圖書系統(tǒng)。

3.教育信息管理層。教育信息管理層具有各種超級權(quán)限，能管理和配置所有層次云計(jì)算平臺的各種資源和環(huán)境。

4.云計(jì)算層。云計(jì)算層是利用分布式數(shù)據(jù)處理技術(shù)，將互聯(lián)網(wǎng)上海量的信息檢索、存儲和管理等問題變得更加智能化。

5.教育信息實(shí)現(xiàn)層。教育信息實(shí)現(xiàn)層提供軟件服務(wù)，如個(gè)人信息存儲、電子郵件、文本處理等服務(wù)。

6.應(yīng)用層。應(yīng)用層針對每個(gè)層次的云計(jì)算服務(wù)提供相應(yīng)的訪問接口，用戶可以方便地使用各種支撐服務(wù)。

7.保障體系。云教育建設(shè)物理界限模糊，業(yè)界尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，需要國家電子政務(wù)相關(guān)政策和法律法規(guī)的支持。安全性是云計(jì)算面臨的主要挑戰(zhàn)之一，需要從云端、客戶端、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全等方面構(gòu)建一安全模型，讓云服務(wù)能更可靠地為廣大用戶服務(wù)。

基于這個(gè)教育云的平臺，將尖端云技術(shù)運(yùn)用于教學(xué)，使很多以前不能共享的教育資源現(xiàn)在可以共享了，讓教學(xué)在互聯(lián)網(wǎng)上就能很好地進(jìn)行。

目前云計(jì)算理念在教育文獻(xiàn)中還算是新名詞，基于云計(jì)算的教育信息平臺建設(shè)還處于一個(gè)起步階段，尚存在一些問題。作為教育工作者，筆者將進(jìn)一步研究與探索，最終在具體的教學(xué)環(huán)節(jié)中加以落實(shí)。不成熟并不表示教育云會成為一片“浮云”，而意味著還有著很寬闊的發(fā)展前景。未來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和教育技術(shù)的不斷發(fā)展，學(xué)校的信息化管理將從以計(jì)算機(jī)為中心遷移到“云”端，最終形成一強(qiáng)大的數(shù)碼校園的教育環(huán)境?；谠朴?jì)算的教育信息平臺建設(shè)，對學(xué)生學(xué)習(xí)方法的變革和課程改革，教師教學(xué)水平的提高，學(xué)校信息化教育資源的建設(shè)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等具有重大意義。

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