國內(nèi)云計算技術(shù)在環(huán)境工程教學(xué)中應(yīng)用可行性探討

張燕 蔡志泉 陳妹瓊 郭文顯 周新萍 程發(fā)良

摘 要：隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，云計算、大數(shù)據(jù)在世界上的應(yīng)用地位越來越重要，同時帶來高校教學(xué)中的重大變革。云計算作為新一代的信息技術(shù)，自2008年引入我國后，深受國內(nèi)教育研究者的青睞，應(yīng)運(yùn)而生的云計算教學(xué)模式帶來新型改革與應(yīng)用，本文對國內(nèi)云計算教學(xué)技術(shù)專利申請情況作了簡單的分析，結(jié)合當(dāng)前高校傳統(tǒng)環(huán)境工程教學(xué)中存在的問題，闡述了云計算技術(shù)在環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)應(yīng)用的可行性，以推動將云計算這種工具應(yīng)用到環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)中。

關(guān)鍵詞：云計算 環(huán)境工程教學(xué) 應(yīng)用 可行性探討

中圖分類號：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）02（a）-0171-05

環(huán)境工程專業(yè)是國內(nèi)各個大學(xué)開設(shè)的主要專業(yè)之一，該專業(yè)根據(jù)我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展，具備水、氣、固體廢棄物等方面的污染治理、環(huán)境監(jiān)測與評價及給水排水設(shè)計與運(yùn)行管理等方面的知識和技能，畢業(yè)后能在環(huán)保部門及企業(yè)、市政部門、供水單位、給水排水單位等從事環(huán)境污染控制工程的設(shè)計及運(yùn)營管理、環(huán)境評價編制和環(huán)境管理、給水排水系統(tǒng)設(shè)計與運(yùn)行管理等工作，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面寬、綜合素質(zhì)高、具有較強(qiáng)創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

云計算是指某種系統(tǒng)、平臺或者特定類型程序，在云計算的平臺或者系統(tǒng)時，使用者的電腦或者手機(jī)客戶端的配置并不需要有很高的配置，使用者只需在有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下，將手機(jī)或者電腦接入網(wǎng)路，然后通過瀏覽器就可以瀏覽和查看云平臺上面的資源。

云計算這一概念最早由谷歌提出，自谷歌提出云計算概念以來，各大互聯(lián)網(wǎng)巨頭如亞馬遜、IBM、微軟、英特爾等，都開始在云計算領(lǐng)域進(jìn)行探索和布局，在這些互聯(lián)網(wǎng)巨頭的推動下，云計算技術(shù)得到了相當(dāng)快速的發(fā)展，同時，這些互聯(lián)網(wǎng)巨頭也開發(fā)出了許多基于云計算技術(shù)的系統(tǒng)和軟件。清華大學(xué)于2008年3月宣布開始進(jìn)入云計算領(lǐng)域的計劃，清華大學(xué)的加入標(biāo)志我國正式進(jìn)入云計算教育領(lǐng)域；同時，跨國巨頭IBM于2008年2月在中國無錫市建立了全球第一個云計算中心。2009年中國教育技術(shù)協(xié)會所舉辦的年會上，上海師范大學(xué)黎加厚教授在《云計算輔助教學(xué)的發(fā)展與展望》發(fā)言上，第一次提出了“云計算輔助教學(xué)”（CCAI）和“云計算輔助教育”（CCBE）的概念。

近年來，隨著電子產(chǎn)品的日益普及，學(xué)生基本人手一部手機(jī)、一臺電腦，上課玩手機(jī)，下課玩電腦逐漸成為老師及家長非常頭痛的問題；據(jù)有關(guān)部門調(diào)查的數(shù)據(jù)顯示，QQ、微博、微信、郵箱、校內(nèi)論壇等社交工具每個學(xué)生基本都有。環(huán)境工程專業(yè)作為一個傳統(tǒng)的專業(yè)同樣不能避免時代的潮流，如何把學(xué)生手中的通訊工具與環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)結(jié)合，賦予其新的生命力；通過培訓(xùn)使用更多的教師熟悉利用云平臺進(jìn)行輔助教學(xué)，為云平臺在教育領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。筆者經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)比較有名的云計算輔助教學(xué)平臺：上海師范大學(xué)的云輔助教學(xué)平臺、華師教育云、云教育、東行記等；如何營造廣大教師的高效課堂和塑造學(xué)生自主學(xué)習(xí)的協(xié)作氛圍，讓低碳教育教學(xué)可持續(xù)發(fā)展成為可能；為國家培養(yǎng)基礎(chǔ)厚、專業(yè)廣、工程素養(yǎng)高的應(yīng)用型人，實現(xiàn)為國家服務(wù)的辦學(xué)目標(biāo)顯得尤為重要。

1 國內(nèi)云計算教學(xué)技術(shù)專利分析

云計算教學(xué)技術(shù)是云計算技術(shù)應(yīng)用的一個分支，將云計算技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)領(lǐng)域，國內(nèi)好多教育機(jī)構(gòu)、高效、企業(yè)已經(jīng)申請了相關(guān)的專利；本文采用關(guān)鍵詞：（云計算 or 云模式 or 云存儲 or 云數(shù)據(jù) or 云環(huán)境 or 云網(wǎng)格 or 云架構(gòu) or 云設(shè)施 or 云系統(tǒng) or 云服務(wù) or 云管理 or 云桌面 or 云平臺 or 云網(wǎng)絡(luò) or 云端 or 云資源 or 云終端 or 云技術(shù) or 私有云 or 私云 or 共有云 or 公有云 or 公共云 or 混合云 or 并行計算 or 分布式計算 or 網(wǎng)格計算 or 虛擬化 or 多租戶 or 多承租人 or 大容量存儲 or hadoop） and （教育 or 教學(xué)）；在專利系統(tǒng)中進(jìn)行了相關(guān)的檢索，檢索的時間節(jié)點是2017年11月30號之前所有國內(nèi)公開的專利，共得到了1090篇專利；從中篩選出了相關(guān)的前三位申請人，并對這三位申請人申請的專利進(jìn)行了分析；前三位申請人的申請的專利量為35件。

從圖1上可以看出，在國內(nèi)云計算教學(xué)技術(shù)專利申請方面，排名前三的分別為天脈聚源（北京）教育科技有限公司、重慶多創(chuàng)電子技術(shù)有限公司、江蘇學(xué)正教育科技有限公司，天脈聚源和學(xué)正教育屬于教育公司，專利申請量分別為16件、9件；重慶多創(chuàng)電子技術(shù)有限公司屬于科技企業(yè)，申請了10件專利，從圖1中可以看出，目前國內(nèi)云計算教學(xué)技術(shù)專利申請量最多的是教育公司，他們對這種云資源的需求比較大，所以申請云計算教學(xué)技術(shù)專利及應(yīng)用云計算教學(xué)專利的愿望比較迫切。

圖2中給出了國內(nèi)云計算教學(xué)技術(shù)專利前三位申請人在近幾年的申請量，從圖中可以看出，這三位申請人均是從2014年后開始在云計算教學(xué)技術(shù)方面開始申請專利，有35件；其中，2014年有16件，為天脈聚源（北京）教育科技有限公司申請；2015有6件，分別為天脈聚源的1件，多創(chuàng)電子的5件；2016有6件，分別為多創(chuàng)電子的5件，學(xué)正教育的3件；2017年學(xué)正教育公開的7件，由于2017年申請的專利還未公開完，還做不了完全統(tǒng)計統(tǒng)計。

圖3給出了前三位申請人申請的專利類型，天脈聚源申請的16件云計算教學(xué)專利全為發(fā)明，學(xué)正教育申請的9件云計算教學(xué)專利也全為發(fā)明，多創(chuàng)電子申請了4件云計算教學(xué)專利為發(fā)明，6件為實用新型。

從圖4中可以看出，天脈聚源（北京）教育科技有限公司分別在G06F17/30（信息檢索；及其數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)）、G06Q50/20（教育）、H04L29/08（傳輸控制規(guī)程；例如數(shù)據(jù)連接控制規(guī)程）、G06Q10/06（資源、工作流、人員或項目管理；例如組織、規(guī)劃、調(diào)度或分配人員、時間、機(jī)器資源）、G09B5/14（提供教師與學(xué)生各自的通信）；江蘇學(xué)正教育科技有限公司在G06F17/30（信息檢索；及其數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)）、G06Q50/20（教育）、G09B5/14（提供教師與學(xué)生各自的通信）、G09B5/08（為對各學(xué)習(xí)（輔導(dǎo)）提供各自的信息顯示）、G09B7/02（對提出的問題要求學(xué)生構(gòu)思答案或?qū)W生提出的問題由機(jī)器給予答案的形式）；重慶多創(chuàng)電子技術(shù)有限公司在G06Q10/06（資源、工作流、人員或項目管理；例如組織、規(guī)劃、調(diào)度或分配人員、時間、機(jī)器資源）、G09B5/06（對教材給予視聽顯示）、G06F3/041（轉(zhuǎn)換方式為特點的數(shù)字轉(zhuǎn)換器；例如觸摸屏或者觸摸墊，特點在于轉(zhuǎn)換方法）、G06F3/042（通過光電轉(zhuǎn)換的方式）；前三位申請的專利技術(shù)基本涵蓋了所有云計算教學(xué)方面的技術(shù)，為云計算教學(xué)的實施打下了技術(shù)基礎(chǔ)。

針對排名國內(nèi)云計算教學(xué)技術(shù)專利前三位的申請人的專利作了分析，排名第一位的申請人天脈聚源（北京）教育科技有限公司，其申請了16件與云計算教學(xué)相關(guān)的專利（如表1所示），其中涉及教學(xué)系統(tǒng)（專利：CN104408984A一種多個教學(xué)端的智慧教學(xué)系統(tǒng)、CN104485031A一種智慧教學(xué)系統(tǒng)）、教學(xué)平臺（CN104463483A一種用于智慧教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)終端管理平臺）、課程管理及信息處理等專利技術(shù)（CN104463486A一種用于智慧教學(xué)系統(tǒng)的課程管理方法、CN104484422A一種用于智慧教學(xué)系統(tǒng)的信息處理方法及裝置等）；排名第二位的重慶多創(chuàng)電子技術(shù)有限公司，其申請了10件與云計算教學(xué)相關(guān)的專利（如表2所示），其中涉及教學(xué)系統(tǒng)、教學(xué)平臺等（專利：CN206322236U智慧校園系統(tǒng)、CN106355350A智慧教學(xué)系統(tǒng)、CN206322237U智慧校園云平臺系統(tǒng)、CN206322220智慧校園系統(tǒng)等）；排名第三位的江蘇學(xué)正教育科技有限公司，其申請了9件與云計算教學(xué)相關(guān)的專利（如表3所示），其中涉及教學(xué)系統(tǒng)、教學(xué)平臺等（專利：CN107103804A一種智能分塊采集和個性化資源互動的跨媒介系統(tǒng)、CN106991198A一種基于圖像特征采集且學(xué)生多層次參與的主觀題庫系統(tǒng)、CN107038913A一種自主按頁智能分題采集的作業(yè)方法、CN107194837A一種基于云平臺的分層式智慧教育系統(tǒng)、CN106952521A一種多級式學(xué)生教育管理系統(tǒng)、CN106940874A一種多任務(wù)混合式精準(zhǔn)教學(xué)的云教育系統(tǒng)、CN106409038A一種無限可擴(kuò)展的統(tǒng)一管理教學(xué)系統(tǒng)、CN106781759A一種基于任務(wù)驅(qū)動的精準(zhǔn)課堂教學(xué)云教育管理系統(tǒng)、CN105787838A基于二維碼掃描的云教育學(xué)習(xí)平臺系統(tǒng)）。

2 結(jié)語

本文主要針對國內(nèi)云計算教學(xué)技術(shù)專利作了簡單的統(tǒng)計分析，通過分析發(fā)現(xiàn)國內(nèi)從事教育的企業(yè)、高校均在計算教學(xué)技術(shù)方面有專利申請，所申請的專利涉及教學(xué)系統(tǒng)、教育平臺、教育方法等方面；這些系統(tǒng)、平臺能夠?qū)W(xué)校的各類教學(xué)活動、科研項目、系統(tǒng)管理、校園資源和各種應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行全面有效的整合，同時還能學(xué)校資源的互通和安全，使得教學(xué)資源能夠安全快速分享，還能夠通過相關(guān)數(shù)據(jù)對教師和學(xué)生進(jìn)行考評，實現(xiàn)家?；?；可見，國內(nèi)已經(jīng)完全有開展云計算教學(xué)的技術(shù)支持，將云計算技術(shù)應(yīng)用的環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)是可行的。

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