云計算在高校教育信息化中的應(yīng)用研究*

◆王雪 王志軍

作者：王雪，天津師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)師，博士研究生，主要研究方向?yàn)槎嗝襟w學(xué)習(xí)、數(shù)字教育媒體、網(wǎng)絡(luò)教育、實(shí)驗(yàn)技術(shù)；王志軍，天津師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院（300387）。

1 背景

“云計算”（Cloud Computing）是分布式處理、并行處理、網(wǎng)格計算和網(wǎng)絡(luò)存儲的進(jìn)一步發(fā)展，由幾十萬甚至上百萬服務(wù)器組成網(wǎng)絡(luò)為用戶提供所需要的服務(wù)，提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”。其基本的工作原理是，用戶所需的應(yīng)用并不需要運(yùn)行在用戶的計算機(jī)、平板電腦、手機(jī)等終端設(shè)備上，而是運(yùn)行在互聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模服務(wù)器集群中；用戶所處理的數(shù)據(jù)也并不存儲在本地，而是保存在互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心里面[1]。云計算技術(shù)以“整合資源、集中服務(wù)”為核心特色，為高校教育信息化的建設(shè)和發(fā)展開辟了一條新的道路。

2 云計算技術(shù)在高等教育中應(yīng)用的優(yōu)勢

降低高校教育信息化成本 云計算技術(shù)使高校無需購置大規(guī)模的硬件基礎(chǔ)設(shè)施和商業(yè)軟件，幫助高校擺脫硬件升級和軟件更新的壓力[2]。一方面，云計算通過分布式服務(wù)器（“云”端）提供各類計算服務(wù)和存儲服務(wù)，使得高?？梢圆槐貫閿?shù)據(jù)存儲和不斷升級的計算服務(wù)購買硬件設(shè)備，而改向提供云計算服務(wù)的廠商購買服務(wù)；另一方面，云計算通過SaaS（軟件即服務(wù)）為高校用戶提供所需要的軟件及服務(wù)，教師和學(xué)生不需要再面對低版本的軟件和高昂的升級費(fèi)用。

整合各類管理系統(tǒng)，提升高校教育管理水平 在高校教育管理方面，使用云計算技術(shù)能夠有效整合各級各類信息化管理系統(tǒng)，建立一個統(tǒng)一的、完善的教育管理信息體系[3]。一方面在管理規(guī)范和信息共享的基礎(chǔ)上，明晰管理流程，建立完善的管理制度，提高教育決策和服務(wù)水平；另一方面能夠有效解決管理人員工作量大、信息不共享和基礎(chǔ)設(shè)施重復(fù)購置等問題[4]。

共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，滿足信息化學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)需要 云計算技術(shù)以“整合資源，集中服務(wù)”為核心特色，整合一切可以整合的教學(xué)資源，使得這些資源集中在統(tǒng)一的平臺之上，由云計算平臺進(jìn)行調(diào)配和管理，最終以服務(wù)的形式提供給用戶[5]。用戶不僅可以作為資源的享用者從云端獲取教學(xué)資源，同時也是教學(xué)資源的開發(fā)者、組織者和管理者，不斷豐富教學(xué)資源庫，促進(jìn)高校教學(xué)科研成果服務(wù)的共享。

3 基于云計算的高校教育管理平臺構(gòu)建

圖1 基于云計算的高校教育管理平臺的體系結(jié)構(gòu)圖

基于云計算的高校教育管理平臺的體系架構(gòu) 如圖1所示，基于云計算的高校平臺的體系架構(gòu)由五部分組成，分別為資源層、平臺層、應(yīng)用層、用戶訪問層和管理層：資源層，又稱基礎(chǔ)設(shè)施即應(yīng)用（IaaS，infrastructure as a service），提供硬件基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)；平臺層，又稱平臺即應(yīng)用（Paas，platform as a service），為用戶提供對基礎(chǔ)設(shè)施層服務(wù)的封裝，提供應(yīng)用程序的部署和管理服務(wù)；應(yīng)用層，又稱軟件即應(yīng)用（SaaS，software as a service），為用戶提供軟件服務(wù)；用戶訪問層，是為用戶提供的使用云計算服務(wù)所需的各種類型的接口；管理層，提供對所有層次云計算服務(wù)的管理功能。

圖2 基于云計算的高校教育管理平臺功能結(jié)構(gòu)圖

基于云計算的高校教育管理平臺的功能結(jié)構(gòu) 如圖2所示，基于云計算的高校教育管理平臺以教育機(jī)構(gòu)、高校的教師、學(xué)生、管理人員和社會大眾為服務(wù)對象，通過信息云、管理云、資源云、應(yīng)用云支持信息服務(wù)、教育管理、資源共享、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、遠(yuǎn)程教育、教師發(fā)展、個人知識管理等功能，構(gòu)建真正意義上的“云中高?！?，促進(jìn)高等教育的進(jìn)一步發(fā)展。

信息云提供與教育相關(guān)新聞資訊和服務(wù)信息。高?？梢砸劳行畔⒃平⒁粋€信息服務(wù)中心，發(fā)布招生、就業(yè)、考試、留學(xué)、科研、合作交流等信息[6]。通過這個信息服務(wù)中心為高校、教育管理部門和社會大眾建立一個暢通的信息通道，實(shí)現(xiàn)教育信息的透明化，促進(jìn)高校教育管理的政務(wù)公開，并接受社會輿論監(jiān)督，建立良好的陽光高校形象。

管理云提供教務(wù)管理、資產(chǎn)管理、科研管理、人事管理、學(xué)生管理、財務(wù)管理等功能，將原本互不兼容的各類管理系統(tǒng)有效地整合在一起，建立一個覆蓋高校教育管理工作的全方位的管理體系。通過管理云建立的統(tǒng)一的管理平臺，一方面減輕了高校教育管理的工作量，實(shí)現(xiàn)資源整合和信息共享；另一方面加強(qiáng)了各部門之間的合作，將每個部門的工作都融入高校教育管理大局，提高了教育決策和服務(wù)水平，對于推動現(xiàn)代大學(xué)的制度建設(shè)具有重要意義。

資源云提供教學(xué)資源、娛樂資源和圖書資源功能。教學(xué)資源主要包括媒體素材、學(xué)習(xí)資料、教學(xué)軟件等；娛樂資源主要包括圖片、動畫、音樂、電影和游戲等；圖書資源將高校的圖書館信息服務(wù)納入資源云當(dāng)中，用戶可以通過各類終端設(shè)備（如電腦、手機(jī)、平板電腦等）訪問圖書資源，使得圖書館的各圖書信息資源可以在更大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)共享。

應(yīng)用云以高等教育的教學(xué)應(yīng)用為核心，提供課程中心、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、教師發(fā)展、知識管理等功能。

課程中心，將高校的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育和網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)整合起來，建立一個集課程制作、課程發(fā)布和課程學(xué)習(xí)功能于一身的綜合課程平臺。一方面，通過云計算平臺提供在線課程制作工具，使得開發(fā)網(wǎng)絡(luò)課程如同寫博客和使用Office工具一樣簡單，可以使更多的普通教師直接設(shè)計制作適合學(xué)科特點(diǎn)的高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)課程；另一方面，對于學(xué)生來講，課程提供的各類工具，如互動交流、答疑解惑、在線題庫等功能，能夠滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的各種需求。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的開放實(shí)驗(yàn)室，即實(shí)驗(yàn)時間開放、實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)開放、實(shí)驗(yàn)資源開放。實(shí)驗(yàn)時間開放，不再安排課表，學(xué)生可以通過預(yù)約，自由選擇實(shí)驗(yàn)時間來完成所選的實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容；實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)開放，通過云平臺提供的虛擬實(shí)驗(yàn)室功能，使得學(xué)生可以通過自己的終端設(shè)備在任意地點(diǎn)完成實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)資源開放，匯總了實(shí)驗(yàn)理論、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻等各類資源，學(xué)生可以獲取到多樣化的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)資源。

教師發(fā)展，通過云平臺為教師提供合作學(xué)習(xí)、資源共享共建、各類軟件應(yīng)用和評價反饋等多方面的支持，教師可以構(gòu)建基于學(xué)習(xí)型組織的教師共同體，參加網(wǎng)上教研、學(xué)術(shù)交流和師資類培訓(xùn)等活動，從而提高業(yè)務(wù)水平，促進(jìn)教師的專業(yè)化發(fā)展。

知識管理，通過云計算技術(shù)使得個人知識管理無需依托任何硬件設(shè)備。隨著信息化社會的不斷發(fā)展，每個人需要掌握、管理和運(yùn)用的知識也在不斷增加，而這些知識的形式通常是無紙化的電子資源，使用傳統(tǒng)硬件設(shè)備進(jìn)行存儲，經(jīng)常會出現(xiàn)難于管理、容量限制、損壞和丟失的現(xiàn)象。利用云服務(wù)器提供的云存儲功能，可以將各種類型的知識資源上傳到云服務(wù)器，能夠有效地解決上述問題。

4 結(jié)束語

云計算技術(shù)的出現(xiàn)給高校的教育信息化帶來了新的運(yùn)行模式，其在資源共享、教育管理、信息服務(wù)和教學(xué)應(yīng)用等方面的優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在提高工作效率和資源利用率，節(jié)約高校教育信息化的運(yùn)行成本，而且能切實(shí)提高高校的教學(xué)水平和管理水平，更好的幫助高校發(fā)揮教學(xué)、科研和服務(wù)三大職能，實(shí)現(xiàn)教育公平，使全社會共享高等教育成果。相信隨著云計算技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，越來越多的高校將步入“云中高校”的行列，進(jìn)一步推動我國高等教育信息化的建設(shè)和發(fā)展。

[1]羅軍舟,金嘉暉,宋愛波,等.云計算:體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)[J].通信學(xué)報,2011(7):3-21.

[2]袁松鶴,薛海峰.基于云計算的終身學(xué)習(xí)平臺構(gòu)建研究[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育,2012(5):65-72.

[3]趙子云,左明章,鄧果.基于云計算的教育信息公共服務(wù)平臺的構(gòu)建[J].現(xiàn)代教育技術(shù) 2012(12):103-106.

[4]曹薇,張乃洲.基于云計算的圖書館IT應(yīng)用探討[J].情報探索,2010(5):106-107.

[5]白云娟,沈書生.云學(xué)習(xí):云計算激發(fā)的學(xué)習(xí)理念[J].中國電化教育,2011(8):14-17.

[6]胡曉玲,強(qiáng)桂.基于云計算的教育技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺構(gòu)建:以3DMAX課程為例[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2012(8):89-91.