云計(jì)算環(huán)境下的區(qū)域性高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享

王 慶

（廣西民族大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)與信息化管理中心，廣西 南寧 530006）

近年來(lái)，云計(jì)算由于對(duì)海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、軟硬件資源共享的廣泛支持，在教育信息化領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注。聯(lián)想、英特爾和微軟3家IT機(jī)構(gòu)啟動(dòng)戰(zhàn)略合作，宣布將攜手共同開(kāi)發(fā)云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)字校園解決方案。教育部在《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011－2020年）》中提出了建立國(guó)家教育云服務(wù)模式的發(fā)展目標(biāo)：充分整合現(xiàn)有資源，采用云計(jì)算技術(shù)，形成資源配置與服務(wù)的集約化發(fā)展途徑，構(gòu)建穩(wěn)定可靠、低成本的國(guó)家教育云服務(wù)模式［1］。教育云能夠?qū)Ω鞣N教學(xué)信息資源進(jìn)行廣泛而高效的重組、優(yōu)化與共享，教育云服務(wù)模式是實(shí)現(xiàn)高校教育資源共享和知識(shí)協(xié)同創(chuàng)新的有效途徑。因此，云計(jì)算的相關(guān)技術(shù)與服務(wù)模式將為解決區(qū)域性高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的開(kāi)放共享、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的投資效益帶來(lái)全新的研究思路。

1 高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享現(xiàn)狀

1.1 基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備重復(fù)購(gòu)置，大型精密儀器閑置嚴(yán)重

我國(guó)高校大型儀器設(shè)備的開(kāi)放共享存在重復(fù)購(gòu)置、功能開(kāi)發(fā)不全、使用效率低下等問(wèn)題［2］。對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備（如計(jì)算機(jī)、語(yǔ)音設(shè)備、服務(wù)器等），各高校的購(gòu)置量都比較大，而且由于這些設(shè)備更新升級(jí)快，重復(fù)購(gòu)置和資源浪費(fèi)比較嚴(yán)重。大型精密儀器設(shè)備等貴重資源，在各高校之間、同一個(gè)高校不同專業(yè)之間配置不平衡的現(xiàn)象也非常突出，資源匱乏與閑置、浪費(fèi)同時(shí)存在。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2009年，全國(guó)高校擁有教學(xué)、科研儀器設(shè)備價(jià)值近1 400億元，然而有20%處于閑置狀態(tài)，有的教學(xué)、科研儀器設(shè)備使用率不到25%［3］。這種購(gòu)置成本昂貴、使用率低下的狀況嚴(yán)重影響了高等教育的投資效益。

為了解決實(shí)驗(yàn)資源的區(qū)域分布不平衡，以及提高實(shí)驗(yàn)資源的利用率，教育部在“十五”期間開(kāi)始建設(shè)“高等學(xué)校儀器設(shè)備和優(yōu)質(zhì)資源共享系統(tǒng)”國(guó)家高等教育公共服務(wù)體系。該系統(tǒng)已經(jīng)形成了超過(guò)2 000臺(tái)套大型科學(xué)儀器設(shè)備資源的共享規(guī)模［4］。然而，對(duì)于全國(guó)高等教育系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享而言還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。比如，在廣西，僅有廣西大學(xué)的“龍門式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)”、“原子吸收分光光度計(jì)”等52套大型儀器設(shè)備加入了該系統(tǒng)，而廣西高校系統(tǒng)總共有10多家獲得國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)的單位，包括桂林電子科技大學(xué)的電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、機(jī)電綜合工程訓(xùn)練中心和通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，桂林工學(xué)院的基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和水污染控制實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，以及廣西師范大學(xué)的物理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心等，這些國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的大型儀器設(shè)備，目前還沒(méi)有能夠在全區(qū)高校范圍內(nèi)得到廣泛的共享和利用。

1.2 服務(wù)器利用率不均衡

有些教學(xué)軟件只有少數(shù)專業(yè)使用，而且每個(gè)星期的使用頻率也比較低（比如周課時(shí)為3～5個(gè)），按照傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室資源配置方式，這些軟件也需要單獨(dú)配置服務(wù)器，即使在非教學(xué)時(shí)間，其他教學(xué)軟件也不能使用這些服務(wù)器，造成服務(wù)器資源的極大浪費(fèi)。而對(duì)于一些通用性比較強(qiáng)、使用的專業(yè)和學(xué)科都比較普遍的教學(xué)軟件，由于學(xué)生同時(shí)在線的頻率比較大，又很容易形成訪問(wèn)高峰，造成網(wǎng)絡(luò)堵塞或服務(wù)器崩潰，影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行。

1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件資源重復(fù)購(gòu)買和重復(fù)安裝

對(duì)于計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)課、大學(xué)英語(yǔ)等公共選修課，以及物理、化學(xué)、管理等專業(yè)基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，各高校所使用的軟件資源有很大部分是重疊的，但是這些軟件資源基本是由各高校自行購(gòu)買。由于軟件升級(jí)快，以及重復(fù)購(gòu)買和更新升級(jí)的成本也是一筆不小的開(kāi)支。此外，這些軟件都會(huì)在每個(gè)學(xué)期根據(jù)課程安排重新安裝（或克?。┮惠啠斐蓸O大的人力和物力浪費(fèi)。

2 云計(jì)算在資源共享中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

云計(jì)算是指通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的專門資源中心，以便于擴(kuò)展、按需供給的方式讓用戶獲得所需服務(wù)和工具的服務(wù)模式［5］。用戶無(wú)需購(gòu)置昂貴的服務(wù)器硬件以及系統(tǒng)軟件，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接口就能獲得云計(jì)算平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算、軟件應(yīng)用等各種IT基礎(chǔ)資源服務(wù)。云計(jì)算服務(wù)的目標(biāo)是讓用戶以更低的成本共享更多、更好的資源，在資源開(kāi)放共享中具有極大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2.1 資源共享范圍延伸至硬件資源

云計(jì)算服務(wù)分為3類［5］：

（1）基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS），通常被稱為虛擬化——虛擬機(jī)、帶寬和按需提供的不同容量的存儲(chǔ)；

（2）平臺(tái)即服務(wù)（PaaS），開(kāi)發(fā)和交付應(yīng)用程序的環(huán)境；

（3）軟件即服務(wù)（SaaS），以滿足客戶以特定需求為導(dǎo)向的軟件設(shè)計(jì)服務(wù)。

因此，云計(jì)算的服務(wù)模式打破了網(wǎng)絡(luò)共享資源僅局限于軟件資源的局面，拓寬到了硬件資源。服務(wù)器存儲(chǔ)空間與計(jì)算能力、大型儀器設(shè)備等硬件資源都可以通過(guò)云計(jì)算模式共享給終端用戶。這種技術(shù)優(yōu)勢(shì)為共享不同高校和地區(qū)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備資源提供了可行的解決方案。

2.2 增長(zhǎng)的存儲(chǔ)能力和計(jì)算能力

“云應(yīng)用”使用大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心以及強(qiáng)勁的服務(wù)器來(lái)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)［6］，并且服務(wù)器空間能夠按需分配和彈性回收，因此數(shù)據(jù)中心有足夠大的存儲(chǔ)空間來(lái)存放資源，還能夠很好地解決傳統(tǒng)資源共享所遇到的過(guò)大訪問(wèn)量而導(dǎo)致服務(wù)器堵塞或崩潰等問(wèn)題。同時(shí)，云計(jì)算還具備了分布式計(jì)算的高可擴(kuò)展性，具備了非常高效的計(jì)算能力，有利于實(shí)現(xiàn)資源的共享數(shù)據(jù)挖掘、智能推送等服務(wù)功能。

2.3 增強(qiáng)的數(shù)據(jù)安全性能

云計(jì)算除了從技術(shù)手段上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全性和高可用性外，云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)保護(hù)與恢復(fù)能力、專業(yè)的設(shè)備維護(hù)團(tuán)隊(duì)等解決方案都能夠?yàn)橘Y源存儲(chǔ)與共享服務(wù)提供更多的安全性保障，用戶不必?fù)?dān)心因個(gè)人疏忽或技術(shù)有限而造成數(shù)據(jù)丟失、硬件損壞或病毒破壞等數(shù)據(jù)安全問(wèn)題。

2.4 統(tǒng)一的平臺(tái)架構(gòu)和訪問(wèn)接口

傳統(tǒng)的資源共享平臺(tái)由于獨(dú)立開(kāi)發(fā)或自行購(gòu)買等原因，接口和運(yùn)行環(huán)境往往無(wú)法兼容，形成了一個(gè)個(gè)資源孤島，資源共享效率非常低，而云計(jì)算為所有終端用戶提供統(tǒng)一的平臺(tái)架構(gòu)和訪問(wèn)接口，各個(gè)資源模塊之間沒(méi)有技術(shù)屏障，用戶能夠方便地訪問(wèn)到所有資源。

2.5 隨時(shí)隨地獲取資源

資源存儲(chǔ)在云端服務(wù)器，任何用戶只需要使用能夠連入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備就可以隨時(shí)隨地訪問(wèn)資源，而且用戶使用資源的所有歷史記錄都存儲(chǔ)在云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)，用戶可以隨時(shí)隨地訪問(wèn)這些記錄信息。

3 云計(jì)算環(huán)境下的區(qū)域性高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享原則

3.1 開(kāi)放共享原則

云計(jì)算服務(wù)以開(kāi)放為基礎(chǔ)，將眾多分散的資源整合在一起，用戶以簡(jiǎn)單的硬件設(shè)備就可以方便地共享這些資源。但是，云計(jì)算的開(kāi)放共享并不意味著完全免費(fèi)，有償使用、有償租用、互惠共享都是開(kāi)放共享的不同方式。云計(jì)算環(huán)境下的區(qū)域性高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享同樣可以采用這些方式。盡管部分資源是有償共享或有償租用，但是區(qū)域性實(shí)驗(yàn)教學(xué)共享云服務(wù)模式能夠讓各高校降低直接購(gòu)置這部分資源的成本，而所節(jié)約的成本就可以用于其他更多資源的租用共享，尤其是大型精密儀器設(shè)備和特殊性實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件。

3.2 分布與統(tǒng)一原則

“云計(jì)算”對(duì)可分布部署具有良好的兼容性。云計(jì)算環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享模式非常適合于“一區(qū)多校”、“一校多區(qū)”和“大學(xué)城”等區(qū)域性辦學(xué)的需要。所謂分布與統(tǒng)一原則是指大型精密儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資等資源可以根據(jù)歸屬分別部署在各高?；?qū)嶒?yàn)中心，而云計(jì)算數(shù)據(jù)中心則統(tǒng)一部署在區(qū)域內(nèi)的某個(gè)地理位置，實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享云服務(wù)平臺(tái)統(tǒng)一規(guī)劃、開(kāi)發(fā)和管理。與此同時(shí)，組建區(qū)域性云教育服務(wù)規(guī)劃與管理的相關(guān)機(jī)構(gòu)，統(tǒng)一負(fù)責(zé)制定各高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的共享規(guī)范、資源管理?xiàng)l例，以及協(xié)調(diào)各方利益。

4 云計(jì)算環(huán)境下的區(qū)域性高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享模式

云計(jì)算環(huán)境下的區(qū)域性高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享體系，如圖1所示。

4.1 建立區(qū)域性高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享云服務(wù)中心

依托區(qū)域內(nèi)各高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，統(tǒng)一規(guī)劃、建立區(qū)域性高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源云服務(wù)中心。該中心是整個(gè)區(qū)域性教育云服務(wù)建設(shè)的一部分，它一方面集中資金購(gòu)置高端服務(wù)器集群，另一方面整合各高校已有的服務(wù)器資源，從而將區(qū)域內(nèi)高等教育系統(tǒng)的物理服務(wù)器數(shù)量控制在一定范圍內(nèi)，節(jié)約服務(wù)器的購(gòu)置與維護(hù)成本并減少設(shè)備占地空間，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

相對(duì)而言，區(qū)域性教育云是區(qū)域內(nèi)各高校的公共云，而各個(gè)區(qū)域性教育云將與國(guó)家教育云連接。區(qū)域性教育云以區(qū)域?yàn)閱挝回?fù)責(zé)對(duì)本區(qū)域資源應(yīng)用進(jìn)行接入管理與維護(hù)，負(fù)責(zé)接收國(guó)家“教育云”資源，并將國(guó)家教育云資源向校園云推送［7］。區(qū)域內(nèi)的各高校通過(guò)統(tǒng)一接口連入?yún)^(qū)域性教育云服務(wù)中心，獲取相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，并共享各自的特色資源。不同區(qū)域的高校則可以通過(guò)國(guó)家教育云相互連通并實(shí)現(xiàn)共享與交流。

圖1 云計(jì)算環(huán)境下的區(qū)域性高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享體系

從云服務(wù)的共享模式來(lái)看，盡管所有高校都可以通過(guò)國(guó)家教育云實(shí)現(xiàn)資源共享，然而從實(shí)現(xiàn)共享的客觀條件來(lái)說(shuō)，區(qū)域內(nèi)的地理位置對(duì)于共享有形的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源非常有利，如大型精密儀器設(shè)備的共享，區(qū)域內(nèi)的高?？梢酝ㄟ^(guò)最短的物理距離實(shí)現(xiàn)資源的實(shí)地操作共享，節(jié)約交通經(jīng)費(fèi)和時(shí)間成本，此外，同一個(gè)區(qū)域內(nèi)的高校在發(fā)展歷史和發(fā)展規(guī)劃方面具有較大的“地域相似性”，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的配套資源相對(duì)會(huì)有比較大的重疊，進(jìn)行區(qū)域內(nèi)共享有利于減少資源的低成本重復(fù)建設(shè)，并有助于各高校的統(tǒng)一規(guī)劃與集約式發(fā)展。

4.2 共享大型精密儀器設(shè)備資源

為了進(jìn)一步推動(dòng)高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源整合與共享，教育部從2005年開(kāi)始啟動(dòng)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)工作。大型儀器設(shè)備、精密儀器設(shè)備是每個(gè)實(shí)驗(yàn)示范中心的優(yōu)質(zhì)資源，提高這些資源的利用率，才能最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)示范中心的核心價(jià)值和示范作用。

遵循分布與統(tǒng)一的共享原則，大型儀器設(shè)備可以分布在各歸屬高校實(shí)驗(yàn)室，在區(qū)域性高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享云服務(wù)的SaaS應(yīng)用層構(gòu)建統(tǒng)一的共享系統(tǒng)。區(qū)域內(nèi)各高校的大型精密儀器設(shè)備，特別是國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的儀器設(shè)備都統(tǒng)一在該系統(tǒng)上進(jìn)行共享登記，包括儀器設(shè)備的基本配置參數(shù)、所在實(shí)驗(yàn)室以及使用方式和聯(lián)系信息等。區(qū)域內(nèi)各高校師生都可以登錄到該云平臺(tái)查詢相關(guān)儀器設(shè)備的信息，并通過(guò)提交申請(qǐng)來(lái)獲得儀器設(shè)備的使用權(quán)限。為了保證大型精密儀器設(shè)備的規(guī)范管理和維護(hù)保養(yǎng)，還需要制定區(qū)域內(nèi)大型儀器設(shè)備免費(fèi)共享或有償使用方面的管理辦法。

4.3 共享實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件資源

在區(qū)域性高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享云服務(wù)的SaaS應(yīng)用層部署實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件資源池。對(duì)于區(qū)域內(nèi)各高校的公共選修課程、基礎(chǔ)類專業(yè)課程使用率較高的實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件，可以統(tǒng)一購(gòu)買，并集中安裝在區(qū)域性云計(jì)算服務(wù)器集群上。軟件的安裝和升級(jí)由云服務(wù)中心的專業(yè)人員負(fù)責(zé)，區(qū)域內(nèi)各高校的師生只需要使用賬號(hào)和密碼登錄到云服務(wù)平臺(tái)即可使用相應(yīng)的教學(xué)軟件，無(wú)需每個(gè)高校都重復(fù)配置服務(wù)器以及購(gòu)買和安裝這些教學(xué)軟件，可以大大節(jié)約購(gòu)置服務(wù)器和教學(xué)軟件的成本，減輕了各高校反復(fù)安裝實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件的工作量。在區(qū)域性云計(jì)算服務(wù)器上統(tǒng)一安裝和運(yùn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件，還有利于提高這些軟件資源對(duì)服務(wù)器的利用率，避免服務(wù)器在訪問(wèn)高峰時(shí)出現(xiàn)堵塞或崩潰，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行。對(duì)于一些特殊專業(yè)使用的教學(xué)軟件或者個(gè)別高校自主研發(fā)的教學(xué)軟件，可以采取高校自行配置，也可以租用該云計(jì)算平臺(tái)的相關(guān)服務(wù)。

4.4 共享虛擬實(shí)驗(yàn)資源

云計(jì)算環(huán)境下的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)就是利用云計(jì)算平臺(tái)，將本地或異地的不同實(shí)驗(yàn)用戶與虛擬實(shí)驗(yàn)室聯(lián)結(jié)起來(lái)，共享一個(gè)虛擬的實(shí)驗(yàn)空間，支持用戶通過(guò)瀏覽器開(kāi)展遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)和本地實(shí)驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理的目的［8］。例如 Google的iLabCentral（http：／／www.ilabcentral.org／）就是基于云計(jì)算環(huán)境的虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，該系統(tǒng)免費(fèi)提供了7 000多個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)，涉及生物學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)和物理等科研領(lǐng)域。這些虛擬實(shí)驗(yàn)對(duì)于缺乏大型精密儀器設(shè)備的高校來(lái)說(shuō)，是一種非常有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。

區(qū)域性高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享云服務(wù)中心可以通過(guò)集中購(gòu)買或整合各高校已有的虛擬實(shí)驗(yàn)資源，部署在云服務(wù)平臺(tái)上，師生通過(guò)賬號(hào)密碼獲取相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)權(quán)限。這種開(kāi)放性的虛擬實(shí)驗(yàn)資源不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，師生可以選擇在課余時(shí)間、假期時(shí)間，根據(jù)自己的興趣愛(ài)好進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，還可以重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，或者通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行小組實(shí)驗(yàn)和交流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。云計(jì)算環(huán)境下的虛擬實(shí)驗(yàn)資源有利于促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)從傳統(tǒng)的封閉模式走向開(kāi)放模式，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神非常有幫助。

4.5 共享實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系資源，搭建基于Web的實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)

整合區(qū)域內(nèi)各高校所有公共選修課、專業(yè)選修課的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)講義、實(shí)驗(yàn)案例、實(shí)驗(yàn)流程、儀器使用說(shuō)明資料、實(shí)驗(yàn)分析報(bào)告等資源，在SaaS應(yīng)用層建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系資源庫(kù)及其索引目錄，那么師生就可以方便地查閱相關(guān)實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)信息，自主開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。

借助該資源庫(kù)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)為師生搭建了基于Web的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。該系統(tǒng)能夠創(chuàng)建基本的實(shí)驗(yàn)環(huán)境、自動(dòng)評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、分析學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。一方面，教師可以很方便地從虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系資源庫(kù)等模塊取得教學(xué)資源，構(gòu)建網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，并管理學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果；另一方面，每一輪網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)束后，都會(huì)形成新的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)作為再生資源補(bǔ)充到實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系資源庫(kù)，從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的自我更新和生態(tài)循環(huán)。在高校構(gòu)建基于云計(jì)算的資源節(jié)約型實(shí)驗(yàn)環(huán)境，積極推廣云計(jì)算輔助教學(xué)，有利于基于云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革模式的實(shí)踐，對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、課程改革和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式具有重要的意義［9］。

4.6 共享實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資，建立區(qū)域性實(shí)驗(yàn)教學(xué)云交流社區(qū)

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源中，師資作為一種稀缺資源，由于受到地理位置和人事分配等各種客觀條件的限制，難以在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中得以廣泛共享。共享實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資是建立區(qū)域性高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享云服務(wù)的重要目標(biāo)之一。利用云計(jì)算的大容量和實(shí)時(shí)處理等特點(diǎn)，對(duì)區(qū)域內(nèi)各高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研領(lǐng)域的名師專家，可以將他們的實(shí)驗(yàn)演示、講座、授課通過(guò)視頻采集和處理，存儲(chǔ)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)云服務(wù)器中，區(qū)域內(nèi)各高校的師生通過(guò)點(diǎn)播就可以隨時(shí)聆聽(tīng)這些“名師課堂”。

很多應(yīng)用程序，如文字處理、電子表格、數(shù)據(jù)庫(kù)等都可以在互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境中操作，這些應(yīng)用程序所形成的文件數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在區(qū)域性實(shí)驗(yàn)教學(xué)云服務(wù)器，師生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行交流和協(xié)作，構(gòu)建虛擬項(xiàng)目組、虛擬實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)等網(wǎng)絡(luò)協(xié)作社團(tuán)。區(qū)域內(nèi)的國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、各高校實(shí)驗(yàn)室（中心）、科研項(xiàng)目組可以在云服務(wù)平臺(tái)上搭建實(shí)驗(yàn)交流社區(qū)。實(shí)驗(yàn)教師、研究人員、學(xué)生通過(guò)這些云交流社區(qū)討論、分享知識(shí)，并組建跨校、跨學(xué)科的合作團(tuán)隊(duì)和課題小組。

4.7 組建區(qū)域性高校云計(jì)算資源共享聯(lián)合會(huì)

由于云計(jì)算服務(wù)器的購(gòu)置、數(shù)據(jù)中心的建設(shè)規(guī)劃、各高校資源共享的協(xié)調(diào)、相關(guān)資源共享管理辦法的制定等工作是實(shí)現(xiàn)區(qū)域性高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享的前提和保證。因此，有必要組建區(qū)域性高校云計(jì)算資源共享聯(lián)合會(huì)（或協(xié)作委員會(huì)）之類的組織，以便統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)區(qū)域內(nèi)各高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享。該組織負(fù)責(zé)落實(shí)云計(jì)算相關(guān)硬件設(shè)備的購(gòu)置方案、協(xié)調(diào)區(qū)域內(nèi)各高校（或?qū)嶒?yàn)中心）的利益、制定合理的資源共享云服務(wù)方案和協(xié)議，并出臺(tái)相關(guān)的資源共享管理規(guī)范（面向資源提供者和資源使用者）。組織的主要成員應(yīng)包括區(qū)域內(nèi)高等教育管理部門、教育信息化管理部門、各高校教學(xué)資源管理部門、云計(jì)算技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)提供商等機(jī)構(gòu)和單位的負(fù)責(zé)人和相關(guān)技術(shù)人員。

區(qū)域性高校云計(jì)算資源共享聯(lián)合會(huì)是一種由高等教育管理部門、高校以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)公司組成的聯(lián)盟，這種聯(lián)盟的組織與運(yùn)營(yíng)方式有利于區(qū)域內(nèi)的高校，以集體的方式和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)供應(yīng)商建立合作與交易關(guān)系，從而改變以往每所高校需要單獨(dú)與不同的市場(chǎng)供應(yīng)商洽談技術(shù)交易的局面，還會(huì)讓高校在交易價(jià)格上占據(jù)一定的優(yōu)勢(shì)，有利于降低區(qū)域內(nèi)高等教育系統(tǒng)的技術(shù)升級(jí)成本。區(qū)域內(nèi)高校以集中的方式應(yīng)用相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還有利于減少學(xué)校之間網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口的屏障，提高教育資源的校際共享程度，而大規(guī)模的用戶反饋數(shù)據(jù)也將會(huì)提高互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)供應(yīng)商升級(jí)、完善相關(guān)技術(shù)服務(wù)的有效性和時(shí)效性。

5 結(jié)束語(yǔ)

云計(jì)算環(huán)境下的區(qū)域性高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享，可以為區(qū)域內(nèi)的高校提供各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件資源、硬件資源以及人力資源的廣泛共享，并提供傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)難以滿足的多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息、虛擬科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、學(xué)習(xí)跟蹤數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)管理工具等資源和應(yīng)用程序，推動(dòng)高校開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的發(fā)展。此外，云計(jì)算的大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理以及服務(wù)器集群共享模式還將大大降低這些高校部署實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件環(huán)境的成本，提高高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的利用率和投資效益。

由于這些云計(jì)算服務(wù)只能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行在線使用，因此大規(guī)模使用云計(jì)算實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的高校需要有足夠的帶寬，才能確保師生的順利訪問(wèn)和使用。Google全球企業(yè)教育主任Tom Mills表示，想要改用云計(jì)算但負(fù)擔(dān)不起基礎(chǔ)設(shè)施改造的學(xué)區(qū)，可以將基礎(chǔ)設(shè)施與軟件成本方面節(jié)省的費(fèi)用投資在網(wǎng)絡(luò)線路上，未來(lái)的頻寬需求只會(huì)逐漸增加，拖延的時(shí)間愈長(zhǎng)，對(duì)孩子學(xué)習(xí)能力的限制就愈大［10］。例如Google的云計(jì)算虛擬實(shí)驗(yàn)室iLabCentral免費(fèi)提供了超過(guò)7 000個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)，如果學(xué)校網(wǎng)絡(luò)帶寬足夠的話，那么師生就可以非常順暢地使用這些免費(fèi)的實(shí)驗(yàn)資源。

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［1］教育部.關(guān)于印發(fā)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011－2020年）》的通知［Z］.中華人民共和國(guó)教育部教技［2012］5號(hào)文件，2012.

［2］錢鋒.推進(jìn)高校實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源共享［J］.教育與職業(yè)，2010（28）：22.

［3］張偉.高校實(shí)驗(yàn)儀器使用率低的原因與對(duì)策［J］.中國(guó)教育技術(shù)裝備，2013（18）：34－35.

［4］高等學(xué)校儀器和優(yōu)質(zhì)資源共享系統(tǒng)［OL／DB］.htt：／／www.cers.edu.cn.

［5］約翰遜L，亞當(dāng)斯貝克爾S，卡明斯 M，等.新媒體聯(lián)盟地平線報(bào)告：2013基礎(chǔ)教育版［M］.張鐵道，白曉晶，季瑞芳，等譯.奧斯汀，德克薩斯：新媒體聯(lián)盟，2013.

［6］陳康，鄭緯民.云計(jì)算：系統(tǒng)實(shí)例與研究現(xiàn)狀［J］.軟件學(xué)報(bào)，2009（5）：1337－1348.

［7］陳冬林，付敏，陳玲.基于混合云的高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)模式研究［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013，30（5）：63－66.

［8］魯慧民，劉剛.云計(jì)算環(huán)境下理念的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2012，29（4）：334－337，344.

［9］林瑜華.云計(jì)算環(huán)境下高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新與實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30（8）：271－274.

［10］臺(tái)北駐舊金山辦事處教育組.學(xué)區(qū)改用云端服務(wù)提升效能及節(jié)省費(fèi)用［DB／OL］.國(guó)際教育資訊專題全文資料庫(kù)，http：／／182.18.30.134／down／html／？194027.html，2013－02.