王超 吳倩 趙陽(yáng)

（1.石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心，河北石家莊050031；2.石家莊陸軍指揮學(xué)院科研部，河北石家莊050084；3.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院科研處，河北石家莊050011）

摘要：該文將闡述云計(jì)算的特征和優(yōu)勢(shì)結(jié)合當(dāng)前我國(guó)的教育環(huán)境的一些特點(diǎn)探索云計(jì)算在教育領(lǐng)域應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：教育；科研；云計(jì)算

中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)23-5581-02

On Cloud Computing Application in the Field of Education

WANG Chao1, WU Qian2, ZHAO Yang3

(1.Modern Education Technology Center, Shijiazhuang University of Economics, Shijiazhuang 050031, China; 2. The Ministry of Scientif? ic Research, Shijiazhuang Army Command College, Shijiazhuang 050084, China; 3.Department of Scientific Research, The Fourth Hospi? tal of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050011, China)

Abstract: This article will explain the features and advantages of cloud computing, combined with some of the features of the current edu? cational environment to explore the cloud computing application prospects in the field of education.

Key words: education; research; cloud computing

教育是全社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)，也是一個(gè)國(guó)家保持可持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新的基礎(chǔ)。教育領(lǐng)域的信息化建設(shè)就是要采納最新的信息技術(shù)，促進(jìn)先進(jìn)的教育成果的流通，實(shí)現(xiàn)廣泛的合作，從而提高教育效果，促進(jìn)科技進(jìn)步。而云計(jì)算被認(rèn)為是下一代網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺(tái)的核心技術(shù)，是一個(gè)全新的領(lǐng)域，是一種新的計(jì)算模型，能夠更經(jīng)濟(jì)高效地完成應(yīng)用服務(wù)。對(duì)當(dāng)前教育資源總體缺乏且分布不均的困境提供了一種優(yōu)化資源的不錯(cuò)選擇。

1云計(jì)算的定義

云計(jì)算模式的主體是所有連接著互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)體事物，比如人、設(shè)備或程序。這種模式是以服務(wù)為本，按需使用和訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)上的各種信息化服務(wù)。這種模式的原理是：軟硬件資源被封裝成服務(wù)，客戶端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)按需使用。

云計(jì)算是針對(duì)巨大規(guī)模的分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提供的應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。它以互聯(lián)網(wǎng)的資源庫(kù)存為基礎(chǔ)，將大量計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)虛擬于信息化資源池，把任務(wù)分布于資源池里，利用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母咚俦憬?，將?shù)據(jù)的處理提升到互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的服務(wù)器群去完成。這個(gè)群由數(shù)據(jù)處理中心管理的大量普通的服務(wù)器組成。完整的云計(jì)算是動(dòng)態(tài)的資源分配體系，提供提供全面的應(yīng)用程序環(huán)境，動(dòng)態(tài)部署、動(dòng)態(tài)分配用戶所需的計(jì)算任務(wù)和資源，并實(shí)時(shí)監(jiān)控使用和運(yùn)行情況。云計(jì)算技術(shù)把過(guò)去獨(dú)在網(wǎng)絡(luò)中提供個(gè)體服務(wù)集群化，云計(jì)算技術(shù)使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)形成了一個(gè)有機(jī)整體。

與超級(jí)計(jì)算機(jī)相比，云計(jì)算技術(shù)不受計(jì)算機(jī)本身的軟硬件性能的限制，在云計(jì)算中，采用云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)幽靈極大的突破，應(yīng)用程序終端所處理的數(shù)據(jù)結(jié)果并不必存儲(chǔ)在本地資源中，而可以保持在云網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心上，用戶所需要的相關(guān)應(yīng)用程序也不必運(yùn)行在本地終端上，而是運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器群中的資源池里。因此云網(wǎng)絡(luò)終端用戶不必?fù)?dān)心自己的本地終端的軟硬件性能，通過(guò)云計(jì)算連接起來(lái)的硬件資源平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)本地用戶不具備的功能和應(yīng)用。云計(jì)算的最大特點(diǎn)是提供了幾乎無(wú)限的廉價(jià)存儲(chǔ)和計(jì)算能力，各種應(yīng)用終端能夠根據(jù)用戶自身按需從網(wǎng)絡(luò)中獲取相應(yīng)的服務(wù)。

2云計(jì)算的特征和優(yōu)勢(shì)

2.1在云計(jì)算的定義中有四個(gè)關(guān)鍵要素

1）用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以服務(wù)的方式得到所需的軟硬件資源。

2）資源根據(jù)用戶的需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置和擴(kuò)展。

3）這些資源為云中的用戶所共享，物理上以分布的方式存在，最終在邏輯上以單一整體的形式呈現(xiàn)。4）用戶對(duì)資源按需付費(fèi)，而不需要進(jìn)行后期管理。

2.2云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)

1）優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局。從分散的、高耗能的模式轉(zhuǎn)變?yōu)榧械?、資源友好的模式。

2）推進(jìn)專業(yè)分工。有效避免了IT產(chǎn)業(yè)中可能產(chǎn)生的內(nèi)耗。

3）提升資源利用率。云計(jì)算平臺(tái)中的資源利用率可達(dá)80%以上，

4）減少初期投資。用戶不再需要進(jìn)行巨大的一次性IT投資，在使用這些IT資源時(shí)，可以按照自己的實(shí)際使用量付費(fèi)。

5）降低運(yùn)營(yíng)成本。按需付費(fèi)，不用后期維護(hù)。

6）產(chǎn)生新創(chuàng)價(jià)值。云計(jì)算推動(dòng)的新價(jià)值鏈產(chǎn)生過(guò)程中，能夠創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，產(chǎn)生更多的新興服務(wù)，建立新興產(chǎn)業(yè)

3云計(jì)算為我國(guó)教育事業(yè)發(fā)展提供了新思路

一般來(lái)說(shuō)，教育可以分為三個(gè)階段：以保證人口素質(zhì)為目標(biāo)的普及性基礎(chǔ)教育，以培養(yǎng)人才為目標(biāo)的高等教育，以不斷更新和提高為目標(biāo)的繼續(xù)教育。在這三個(gè)階段中，教育的目標(biāo)和方式各不相同，對(duì)信息化技術(shù)也提出了不同的要求。但不論哪個(gè)階段，提供教育服務(wù)的大學(xué)、中小學(xué)、職成教等機(jī)構(gòu)的主要工作內(nèi)容包括課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和教輔三大領(lǐng)域。

3.1云計(jì)算在課堂教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式中，教師通過(guò)講解并運(yùn)用板書配合說(shuō)明，學(xué)生缺乏對(duì)教學(xué)內(nèi)容的真實(shí)感受。為了改善教學(xué)效果，還需要通過(guò)多種方式來(lái)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的親身感受，提高動(dòng)手能力。近些年，利用各種對(duì)媒體方式來(lái)展示教學(xué)內(nèi)容已較為普遍，通過(guò)這種方式，可以大大提高教學(xué)內(nèi)容的直觀性，增加教學(xué)的互動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的興趣、想象力和創(chuàng)造力。然而，共享這些豐富教學(xué)的內(nèi)容需要高效、普遍的信息化基礎(chǔ)設(shè)施，云計(jì)算能夠?yàn)榻逃男畔⒒ㄔO(shè)提供技術(shù)支持和交付方式。

教育行業(yè)可以采用集中式的信息化基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享和新型教學(xué)方式的推廣。這種方案既可以提高投入的效率，又可以促進(jìn)資源的公平分布，特別是提高邊遠(yuǎn)和落后地區(qū)的教學(xué)效果。通過(guò)云計(jì)算搭建“教育云”平臺(tái)，是教育信息化建設(shè)的重要方向。在我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)試行的“電子書包”計(jì)劃就是云計(jì)算在教育領(lǐng)域的典型體現(xiàn)。為了減輕小學(xué)生背書包上學(xué)的負(fù)擔(dān)，學(xué)生們將得到一臺(tái)輕薄、具有觸控式屏幕的電腦，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與老師在校園內(nèi)隨時(shí)隨地進(jìn)行移動(dòng)式學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)連接的后端即為教育云平臺(tái)，平臺(tái)內(nèi)存儲(chǔ)著大量的教學(xué)資源，如與課本內(nèi)容同步的資料庫(kù)，以及師生間互動(dòng)的空間和工具等。

3.2云計(jì)算在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，是教學(xué)過(guò)程中不可或缺的重要組成部分，學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來(lái)獲取教學(xué)理論的實(shí)踐知識(shí)，加深教育對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生能夠獲取更多的知識(shí)和探索新的領(lǐng)域。而學(xué)校的硬件資源往往不能保證每個(gè)學(xué)生都擁有自己的實(shí)驗(yàn)室。云計(jì)算通過(guò)共享開(kāi)發(fā)測(cè)試資源和遠(yuǎn)程桌面共享的方式，可以實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)室的設(shè)想。虛擬實(shí)驗(yàn)室通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)境建設(shè)完成實(shí)驗(yàn)室環(huán)境準(zhǔn)備，通過(guò)虛擬化資源池建設(shè)完成實(shí)驗(yàn)室環(huán)境搭建，通過(guò)自動(dòng)化方式完成實(shí)驗(yàn)資源申請(qǐng)、回收、監(jiān)控和管理，通過(guò)虛擬桌面的方式完成遠(yuǎn)程訪問(wèn)。

3.3云計(jì)算在教輔領(lǐng)域的應(yīng)用

教育云能提高學(xué)校的行政管理能力，整合學(xué)校的各種信息化系統(tǒng)，如辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、學(xué)生信息系統(tǒng)、教學(xué)管理和教育效果評(píng)估系統(tǒng)等。通過(guò)這樣的整合，學(xué)校管理者可以有效地監(jiān)考教學(xué)的效果，分析相關(guān)的原因、尋求改進(jìn)提高的方案。

4云計(jì)算對(duì)教育的影響

4.1促進(jìn)教育公平

教育公平是為了保證社會(huì)穩(wěn)定，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。教育不公平是師資、信息、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施等資源分布不均衡的社會(huì)普遍現(xiàn)象。云計(jì)算可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)使儲(chǔ)存在“云”上的教育資源通過(guò)終端設(shè)備傳遞給每個(gè)所需要的人，這樣人人都可以得到優(yōu)質(zhì)的教育資源信息，大家都可以享受公平的教育環(huán)境。

4.2降低教育成本

云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)是低成本和高收益。對(duì)于原來(lái)需要提供信息存儲(chǔ)服務(wù)的教育部門或?qū)W校，通過(guò)云計(jì)算把需要存儲(chǔ)的資源放在云上，大大降低了購(gòu)買這些硬件資源所需要的成本，降低了服務(wù)器及所需基礎(chǔ)設(shè)施的更新維護(hù)費(fèi)用、人工管理費(fèi)用和能源消耗費(fèi)用。對(duì)于教育部門，可以集中租用云服務(wù)，以減少重復(fù)投資，提高信息資源利用率，倡導(dǎo)“綠色教育”。

4.3改變教學(xué)方式

教育信息化系統(tǒng)遷入“云”之后，師生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)移動(dòng)學(xué)習(xí)。移動(dòng)學(xué)習(xí)是一種不受時(shí)間地點(diǎn)限制，按照自己的需求學(xué)習(xí)的一種新的學(xué)習(xí)方式。在移動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程中，交互性、協(xié)作性與自主性通過(guò)云服務(wù)得以實(shí)現(xiàn)，凸顯了學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位。

4.4提高管理效率與成本

云計(jì)算在學(xué)校的應(yīng)用將進(jìn)一步推動(dòng)教育信息化的深入實(shí)施。通過(guò)云教育平臺(tái)，學(xué)校管理者可以向師生發(fā)布各種信息，及時(shí)獲得師生的信息反饋。信息的快速、便捷、廉價(jià)傳遞有助于提高管理效率，降低管理成本。管理者也可以借助平臺(tái)了解學(xué)校教學(xué)和管理工作的狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出改進(jìn)辦法和措施。

4.5助推繼續(xù)教育

繼續(xù)教育主張?jiān)诿恳粋€(gè)人需要的時(shí)刻以最好的方式為其提供必要的知識(shí)和技能。在屬于不同行業(yè)、不同群體的個(gè)體可以根據(jù)需要自由選單，按需學(xué)習(xí)。覆蓋國(guó)民的公共云教育平臺(tái)可以在終身教育領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。

5建立教育云要素

要打造一個(gè)成功的“教育云”，除了政策的扶持、足夠的經(jīng)費(fèi)和相關(guān)的技術(shù)之外，還有如下一些關(guān)鍵要素：

1）使用者的教育方式和觀念。相比于傳統(tǒng)的教育模式，老師需要更多的創(chuàng)新意識(shí)，學(xué)生需要更多的互動(dòng)，家長(zhǎng)也需要通過(guò)此平臺(tái)與學(xué)校、老師溝通，進(jìn)一步了解孩子的學(xué)習(xí)情況；

2）政府的積極介入和管理。政府需要扮演引導(dǎo)者和推廣者的角色，比如，建立能夠提供符合教育云要求的教師培訓(xùn)體系；提供相應(yīng)的政策對(duì)先行者進(jìn)行補(bǔ)助或獎(jiǎng)勵(lì)，從而鼓勵(lì)更多企業(yè)和學(xué)校參與其中；

3）健康的產(chǎn)業(yè)鏈及生態(tài)環(huán)境。獨(dú)立軟件開(kāi)發(fā)商、IT硬件設(shè)備生產(chǎn)商、數(shù)字內(nèi)容提供商需要共同參與教育云的建設(shè)和維護(hù)，從而創(chuàng)造出優(yōu)質(zhì)的“教育市場(chǎng)”，這樣不但可以降低整體成本，還能夠培育出優(yōu)秀的教育服務(wù)；

4）適應(yīng)現(xiàn)代信息化環(huán)境的教育教學(xué)方式。教師要有意識(shí)地利用信息化的教學(xué)手段，對(duì)學(xué)生因材施教，教育產(chǎn)業(yè)應(yīng)該開(kāi)發(fā)豐富多樣的信息化教育內(nèi)容，學(xué)校、社會(huì)和家庭應(yīng)該利用信息化手段實(shí)現(xiàn)經(jīng)常性的互動(dòng)。

6結(jié)束語(yǔ)

我們可以將云計(jì)算在教研、教學(xué)和教輔三大領(lǐng)域的應(yīng)用統(tǒng)稱為“教育云”。打造教育云對(duì)于一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)是重要而迫切的，因?yàn)樵谂囵B(yǎng)國(guó)家認(rèn)同感和國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力方面，教育向來(lái)是重要的基石。教育云所蘊(yùn)含的資源和能量，不應(yīng)只局限在一個(gè)國(guó)家的內(nèi)部，而應(yīng)從全球的角度來(lái)考察。教育云除了能讓學(xué)生方便的接觸到全世界的知識(shí)，還能使教育機(jī)構(gòu)進(jìn)行跨國(guó)界的交流與合作，進(jìn)一步強(qiáng)化教育內(nèi)容體系，對(duì)內(nèi)提升國(guó)民對(duì)傳統(tǒng)文化和國(guó)家的認(rèn)同感，對(duì)外實(shí)現(xiàn)交流文化、科技乃至價(jià)值觀的目標(biāo)。

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