大數(shù)據(jù)時代教育云服務(wù)技術(shù)下的教育新格局研究

徐丹

摘要：教育多元化、信息化已經(jīng)成為趨勢，大數(shù)據(jù)和云技術(shù)的出現(xiàn)給教育帶來新的理念和新的模式，它能解決傳統(tǒng)教育的一些未知領(lǐng)域，它是一個復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)中的呈現(xiàn)。教育大數(shù)據(jù)格局的研究是對以往教育平臺和大數(shù)據(jù)形式下的學(xué)習(xí)平臺的對照，研究一種新型的在大數(shù)據(jù)時代下的教育新格局。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);云技術(shù);教育新格局

一、研究背景

教育多元化和信息化已成為一種趨勢，大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)給教育帶來了新的理念和新的平臺，作為一名從事遠(yuǎn)程開放教育工作的教師也感受到了這種時代的沖擊，在對國內(nèi)外大數(shù)據(jù)時代的教育平臺和云教育技術(shù)現(xiàn)狀和遠(yuǎn)景的研究中，也感受到教育格局的新變化。

目前，大數(shù)據(jù)的重要性已經(jīng)被許多國家政府和國際組織所認(rèn)識，各國紛紛將開發(fā)利用大數(shù)據(jù)作為新一輪的競爭點(diǎn)，實(shí)施大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，對大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)熱情高漲。美國逐漸把大數(shù)據(jù)研究和生產(chǎn)計(jì)劃提高到國家戰(zhàn)略層面，作為強(qiáng)化自己競爭力的關(guān)鍵因素之一;歐盟的大數(shù)據(jù)活動涉及研究數(shù)據(jù)價值鏈戰(zhàn)略因素、資助“大數(shù)據(jù)”和“開放數(shù)據(jù)”的研究和創(chuàng)新活動、實(shí)施開放數(shù)據(jù)政策和促進(jìn)公共資助科研實(shí)驗(yàn)成果和數(shù)據(jù)的使用再利用等;另外英國、法國、日本等發(fā)達(dá)國家也出臺相關(guān)的政策和舉措發(fā)展大數(shù)據(jù)領(lǐng)域研究。印度將大數(shù)據(jù)技術(shù)作為信息技術(shù)行業(yè)的“下一個大事件”。

我國大數(shù)據(jù)行業(yè)處于高速發(fā)展期，未來市場規(guī)模將不斷擴(kuò)大，大數(shù)據(jù)與云技術(shù)將深度融合，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)起步。2016年我國《“十三五”規(guī)劃》里也提出了“實(shí)施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略”，大數(shù)據(jù)變成一個國家的發(fā)展戰(zhàn)略是很重要的一件事情，全國各地都在成立了大數(shù)據(jù)管理局，說明國家非常重視大數(shù)據(jù)的安全和大數(shù)據(jù)的發(fā)展。

（一）大數(shù)據(jù)處理的云計(jì)算變革

大數(shù)據(jù)在目前沒有一個統(tǒng)一的嚴(yán)格的定義，通常來說，凡是數(shù)據(jù)量超過一定的大小，導(dǎo)致常規(guī)軟件無法在一個可接受的時間范圍內(nèi)完成對齊進(jìn)行抓獲、管理和處理工作的數(shù)據(jù)即為大數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)處理平臺的基礎(chǔ)架構(gòu)包括文件存儲、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析和平臺管理，在大數(shù)據(jù)環(huán)境下平臺的架構(gòu)和變革從提升容量到云計(jì)算變革。

云計(jì)算是指利用大量計(jì)算節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的可動態(tài)調(diào)整的虛擬化計(jì)算資源，通過并行化和分布式計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)質(zhì)量可控的大數(shù)據(jù)處理的計(jì)算技術(shù)。

（二）目前的數(shù)據(jù)處理學(xué)習(xí)平臺

信息化在教育領(lǐng)域的變革從最早的電子書、翻轉(zhuǎn)課堂到嵌入式的教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)課程等各種應(yīng)用，往往是從教學(xué)的某個點(diǎn)出發(fā)搭建的一個學(xué)習(xí)平臺，而為了順應(yīng)開放教育的個性化，海量信息跨平臺的數(shù)據(jù)，就需要構(gòu)建大數(shù)據(jù)云計(jì)算下的教育學(xué)習(xí)平臺。

二、基于大數(shù)據(jù)云技術(shù)平臺下的教育平臺的研究

以往的以單一的或者以模塊化的教學(xué)功能為主的教育平臺已經(jīng)受到學(xué)習(xí)者和教學(xué)者的爭議，雖然在以某個教學(xué)任務(wù)為驅(qū)動的教學(xué)模式下，這樣的學(xué)習(xí)平臺是能提供一些學(xué)習(xí)的需求和幫助，但是由于教學(xué)功能的展現(xiàn)單一性和程式化往往不能吸引學(xué)習(xí)者的眼球。如果能夠構(gòu)建在大數(shù)據(jù)云平臺下，那可能達(dá)到一種事半功倍的效果。

（一）首先大數(shù)據(jù)平臺的構(gòu)建必需要有大數(shù)據(jù)

1.數(shù)據(jù)量大小——大容量

為了更準(zhǔn)確地理解人們面臨的數(shù)據(jù)量大小，人們往往用一年商務(wù)平臺上的數(shù)據(jù)量來形容，在eBay的電子商務(wù)平臺上，每天新增的數(shù)據(jù)量達(dá)到50TB，1年累計(jì)的數(shù)據(jù)量達(dá)到18PB。而人類自由文字記錄以來，到2006年為止的全部印刷書文字加起來大約也只有50TB。

2.數(shù)據(jù)類型——多類型

大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)平臺需要包括各種文字、圖片、視頻、音頻、E-mail、互動平臺、在線會議、云課程等資源。

3.數(shù)據(jù)時效性——高時效

在大數(shù)據(jù)時代，學(xué)習(xí)資源也是需要高效性，特別是和時代相關(guān)的信息資源和教學(xué)資源，數(shù)據(jù)價值更為凸顯。

面對大數(shù)據(jù)時代的學(xué)習(xí)型資源，可以從以下這張示意圖中找到和以往的變革：

（二）大數(shù)據(jù)處理平臺的基本架構(gòu)下的學(xué)習(xí)平臺架構(gòu)

數(shù)據(jù)處理平臺在目前存在六大基本內(nèi)容：數(shù)據(jù)集成、文件存儲、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析，平臺管理。結(jié)合現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)架構(gòu)下的學(xué)習(xí)平臺的搭建架構(gòu)一般由數(shù)據(jù)集成、學(xué)習(xí)文件存儲、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析和管理平臺。

1.文件存儲

文件存儲能力組件是以滿足大數(shù)據(jù)量計(jì)算的需求為目標(biāo)的，它是對數(shù)據(jù)處理架構(gòu)中數(shù)據(jù)管理的基本單元，例如Linux的EXT2。大數(shù)據(jù)的文件一般以TB甚至PB、ZB為單位級別，同時還存在類型多樣的數(shù)據(jù)，包括文字、圖片、視頻、音頻等數(shù)據(jù)文件。

2.數(shù)據(jù)存儲

數(shù)據(jù)存儲組件主要用于存儲按照特定的數(shù)據(jù)模型組織起來的數(shù)據(jù)集合，同時提供獨(dú)立于應(yīng)用的數(shù)據(jù)的增加、數(shù)據(jù)的刪除以及數(shù)據(jù)的修改能力，它是數(shù)據(jù)處理架構(gòu)中進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的高級單元，例如IBM的DB2就是一個數(shù)據(jù)存儲能力組件。

3.數(shù)據(jù)集成

由于學(xué)習(xí)型文件經(jīng)歷各個信息時代的產(chǎn)品累積，在實(shí)施過程中不可避免需要與多個異構(gòu)的或其他歷史信息系統(tǒng)的同時運(yùn)行先生的互通。同時為了支持多樣數(shù)據(jù)源與文件存儲和數(shù)據(jù)庫存儲能力組件間的數(shù)據(jù)輸入和輸出，組件需要要將不同來源、不同格式、不同性質(zhì)的數(shù)據(jù)在邏輯上或物理上進(jìn)行有機(jī)集中，例如Oracle的Oracle Data Integrator產(chǎn)品就是一個數(shù)據(jù)集成能力的組件。

4.數(shù)據(jù)計(jì)算

數(shù)據(jù)計(jì)算能力組件是整個架構(gòu)的核心組件。它的功能是利用處理平臺的計(jì)算資源解決數(shù)據(jù)計(jì)算問題。在大數(shù)據(jù)處理環(huán)境下，基于云計(jì)算的思路可以解決數(shù)據(jù)計(jì)算的核心問題，那就是如何將一個需要巨大計(jì)算能力才能解決的問題分解為若干個小的問題，并將它們分配到制定的計(jì)算資源上進(jìn)行處理，并將分解處理的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行歸并綜合，生成最終的計(jì)算結(jié)果。在解決這個核心問題時，還需要滿足高效性;并可以低成本、可擴(kuò)展地適應(yīng)數(shù)據(jù)的快速增長;同時在復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠的計(jì)算過程;提供一個統(tǒng)一的、靈活的編程模型適應(yīng)復(fù)雜的大數(shù)據(jù)處理應(yīng)用。基于以上這些，云計(jì)算可以考慮的方案有三個：

（1）直接考慮用戶案例控制方式;

（2）企業(yè)內(nèi)部統(tǒng)一平臺管理方案;

（3）通過數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理平臺，提供用戶的訪問。

顯而易見，第三種方案更為可靠且具有科學(xué)性。

5.數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析能力組件是數(shù)據(jù)處理架構(gòu)中與學(xué)習(xí)者最近的模塊，其功能是提供簡便的操作方法，以支持用戶從復(fù)雜的數(shù)據(jù)中提供與教學(xué)目的相關(guān)的信息或內(nèi)在規(guī)律，例如SQL（Structured Query Language）作為一個數(shù)據(jù)分析能力組件就提供了很好的關(guān)鍵型數(shù)據(jù)庫分析手段。

6.平臺管理

平臺管理是整個數(shù)據(jù)處理架構(gòu)的管理組件，其功能是保障數(shù)據(jù)處理平臺的安全穩(wěn)定運(yùn)行。它保證平臺的監(jiān)控和管理。同時可以為平臺的進(jìn)一步改善和拓展提供基礎(chǔ)。

三、基于大數(shù)據(jù)平臺的學(xué)習(xí)平臺的實(shí)施細(xì)節(jié)

對于基于大數(shù)據(jù)云計(jì)算的社交平臺和商務(wù)平臺，云技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)初見成效，而在教育學(xué)習(xí)平臺上應(yīng)用比較少，研究其原因，首先是因?yàn)榻逃砟钌系淖兏?，也就是教育能不能個性化的問題，其實(shí)在教育領(lǐng)域大數(shù)據(jù)平臺更適合于社區(qū)教育、老年教育等個性化的教育體制。另外還有一些其他的原因，比如硬件和軟件開發(fā)維護(hù)人員的配備成本問題。

四、結(jié)語

大數(shù)據(jù)時代，我們需要學(xué)會用數(shù)據(jù)分析問題、解決問題，利用數(shù)據(jù)，我們可以看清、看準(zhǔn)、看透面對的各種問題，包括學(xué)習(xí)者感興趣的學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)習(xí)對象的行為特征，理解大數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)，構(gòu)建大數(shù)據(jù)時代下的云服務(wù)平臺體系結(jié)構(gòu)，為教育工作者和學(xué)習(xí)者提供更大的服務(wù)空間和學(xué)習(xí)平臺，是新的時代下的一種變革，更是一種創(chuàng)新。

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