阮燦華等

摘 要：云計算不僅改變?nèi)藗兊幕ヂ?lián)網(wǎng)生活方式，還對區(qū)域基礎教育產(chǎn)生深遠影響，改變目前區(qū)域基礎教育資源分布不均衡的現(xiàn)狀，推動基礎教育向服務化轉(zhuǎn)型，促進區(qū)域基礎教育資源共享。本文在分析區(qū)域基礎教育資源共享存在問題的基礎上，對云計算在區(qū)域基礎教育資源共享建設中的作用和基于云計算的區(qū)域基礎教育資源共享策略進行分析探討。

關(guān)鍵詞：云計算；教育資源；共享策略；基礎教育

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2163（2015）01-

Abstract： Cloud computing has not only changed people's Internet lifestyle， but also exerted a profound impact on regional elementary education. It changes the current status of uneven distribution of regional elementary education resources， propels the elementary education transform into a service-based education， and promotes the sharing of regional elementary education resource. This text， based on the analysis of existing sharing problems of regional elementary education resource， is to analyze and explore the role of cloud computing in sharing construction of regional elementary education and the sharing policy of regional elementary education resource based on cloud computing.

Key words： Cloud Computing； Education Resource； Sharing Policy； Basic Education

0 引 言

我國各地區(qū)教育發(fā)展不平衡，同區(qū)域的基礎教育也存在很大的差異。實現(xiàn)區(qū)域范圍內(nèi)基礎教育資源共享是消除區(qū)域內(nèi)基礎教育發(fā)展不平衡、且有效減少擇校熱的實施手段之一。云計算是一種以共享計算機的軟硬件資源為基礎手段及其實現(xiàn)目的、進而還可將這些資源和信息按照用戶的需求利用互聯(lián)網(wǎng)的方式提供給用戶的計算方式。云計算技術(shù)是上世紀80年代以大型計算機為其典型特征的時期發(fā)展到客戶機服務器模式的重大轉(zhuǎn)變之后的又一里程碑式的研究成果。具體來說，“云”中基礎設施的細節(jié)對用戶來說是透明的，用戶既不需要具備云計算的專業(yè)知識也不需要直接控制“云”中的設備 [1]。云計算技術(shù)提供了一種能夠通過互聯(lián)網(wǎng)簡單增加新的IT服務、方便用戶使用與交付的技術(shù)模式，其核心主要是涉及通過互聯(lián)網(wǎng)對用戶提供動態(tài)的、易擴展、且不時要面臨虛擬化實現(xiàn)的軟硬件資源[2-4]。而在本文開展的區(qū)域基礎教育資源共享研究方面，使用云計算可以避免資源的重復占用、促進資源高效共享和優(yōu)化利用。

1 區(qū)域基礎教育資源共享存在的問題

1.1 區(qū)域基礎教育資源發(fā)展水平差距大

由于受地理位置、經(jīng)濟發(fā)展水平及政策的影響，同一區(qū)域、不同學校的基礎教育校園網(wǎng)建設、教育信息化資源配置及教資方面均存在著較大的差距。基于區(qū)域基礎教育不平衡的現(xiàn)狀，由此而開發(fā)的基礎教育資源也勢必將難達統(tǒng)一性標準。同一區(qū)域內(nèi)省市重點中小學基礎教育資源建設方面會比區(qū)重點中小學好，而區(qū)重點中小學的基礎教育資源建設方面則會比普通中小學要好。

1.2 區(qū)域基礎教育資源開發(fā)成果有重復

由于同一區(qū)域的不同學校的學科又多有類似，各個機構(gòu)所開發(fā)的基礎教育資源容易發(fā)生重復，大部分機構(gòu)并未慮及其他機構(gòu)是否已經(jīng)開發(fā)成功的資源而啟動了相應的重復建設，從而浪費了大量人力物力財力。

1.3 區(qū)域基礎教育資源共享意識薄弱

當前，各機構(gòu)都有自己的局域網(wǎng)，但卻僅只是在小范圍內(nèi)使用，且共享的教育資源也較為有限。由于體制、利益的原因，各機構(gòu)很容易就忽視掉全區(qū)域的利益，而未能實施有效的共建共享。

1.4 區(qū)域基礎教育資源共享兼容性差

許多機構(gòu)建立起來的基礎教育資源均設置有相應的訪問權(quán)限阻止其他機構(gòu)訪問，資源自我屏蔽共享度低，而且有些共享系統(tǒng)只有特殊的系統(tǒng)客戶端才可以訪問。另外，各機構(gòu)的數(shù)據(jù)庫接口既不匹配，也難以對接。

2 云計算在區(qū)域基礎教育資源共享建設中的作用

教育在云技術(shù)平臺上的開發(fā)和應用，即可將其統(tǒng)稱為“教育云”。教育云從信息技術(shù)的應用方面打破了傳統(tǒng)教育的壟斷和固有邊界，而且引領教育走向信息化，使教育的不同參與者——教師、學生、家長、教育部門等均可在云技術(shù)平臺上實現(xiàn)教育、教學、娛樂、溝通等多項功能理想。同時，還可以通過視頻云計算的應用對學校特色教育課程進行直播和錄播，并將信息上傳至流存儲服務器上，便于學生長時間和多渠道享受各類豐富教育成果[5-6]。

在云計算實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)中，服務器虛擬化就是將服務器物理器的資源抽象成邏輯資源，由此使一臺服務器轉(zhuǎn)換成幾十臺、甚至成百上千臺相互隔離的各種類型的基礎資源庫，而不再局限于實際的物理界限，其中的CPU、內(nèi)存、硬盤、I/O等硬件均變換成可以動態(tài)管理的“資源池”，從而提高資源的利用率，簡化系統(tǒng)管理，并實現(xiàn)服務器整合。上述過程原理實現(xiàn)如圖1所示。

2.1 整合區(qū)域基礎教育資源，建設高質(zhì)量的區(qū)域基礎教育資源共享數(shù)據(jù)庫

目前，各機構(gòu)存在基礎教育資源重復建設嚴重、共享度不高、且有效溝通明顯不足等問題。使用云計算技術(shù)則可為區(qū)域基礎教育資源共享建設提供全新的思路。首先，云計算強大的計算能力可在并行計算資源調(diào)度和任務分配上成功保證規(guī)模龐大的不同終端的資源共享；其次，云計算在資源的存儲上是分布式、多副本的，且其存儲空間也是海量的，從而可以滿足區(qū)域內(nèi)基礎教育資源庫不斷擴充的發(fā)展要求；最后基于云計算技術(shù)，區(qū)域基礎教育資源可以和其他資源進行統(tǒng)一的管理，從而方便不同用戶的接入，并避免各機構(gòu)的教育資源陷入重復建設。通過共建教育云，可以加強各機構(gòu)間的交流與協(xié)作，從而實現(xiàn)資源互補、縮小差距，促進區(qū)域基礎教育均衡發(fā)展。

2.2 建設高效的區(qū)域基礎教育云服務平臺，減少硬件投入

在區(qū)域內(nèi)基礎教育資源的信息化進程中，基礎設施的建設直接影響資源建設的質(zhì)量。由于計算機軟件和硬件的更新?lián)Q代比較頻繁，各機構(gòu)不得不投入大量的資金用于設備的更新與軟件的升級以適應教學科研的最新需要。若使用云服務平臺，則可以實現(xiàn)計算和存儲以服務的方式提供，并按需付費，用戶無需再花費大量的時間去購買和維護大量的設備，從而極大地降低投入以及運營成本。

2.3 建設基于云計算的教學管理系統(tǒng)，促進教學管理模式的變革

云計算不僅能有效地存儲和組織教育資源，還能提供一系列的在線服務功能，使區(qū)域云服務平臺的作用更為豐富，使用更有效率，解決傳統(tǒng)教學平臺的運行無序及管理無章的問題。教師可以通過云服務平臺在教學科研項目上實現(xiàn)跨校合作；學生可以突破時空限制隨時隨地、方便快捷地獲取優(yōu)質(zhì)的教學資源。通過云計算平臺可將區(qū)域內(nèi)的學校、家庭、社會機構(gòu)、政府機關(guān)以及企事業(yè)單位等聯(lián)系在一起，進而構(gòu)建了一個開放的遠程教育資源共享和管理的新體系[7]。

3 基于云計算的區(qū)域基礎教育資源共享策略分析

3.1 標準化區(qū)域內(nèi)基礎教育資源，為資源共享打下基礎

在實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)基礎教育資源共建共享的過程中，要借鑒和參考國內(nèi)外已有的基礎教育資源庫建設標準，而且使用標準規(guī)范基礎教育資源平臺中的資源類型和屬性，由此即可有效解決因平臺里的資源類型和屬性的不同而造成的資源孤島問題，并為構(gòu)建區(qū)域基礎教育資源共享平臺創(chuàng)造條件。鑒于當前各機構(gòu)在建設基礎教育資源庫存所使用的技術(shù)和標準不一致的現(xiàn)狀，對異構(gòu)的基礎教育資源庫的類型進行標準化則是保證區(qū)域基礎教育資源共建共享工作順利開展的基礎和保證。參考國內(nèi)外對基礎教育資源數(shù)據(jù)庫建設的標準可以通過分類編碼和屬性標識兩種方式予以實施并且對每一類別提供唯一的編碼值。其中，屬性標識是建設者從微觀角度上對區(qū)域基礎教育資源使用的每一個體分派中所應具備的一系列屬性值，最終形成區(qū)域基礎教育資源所要使用的各種資源的元數(shù)據(jù)實例表。標準化還能夠確保區(qū)域基礎教育資源平臺具有良好的可移植性、共享性，從而延長平臺資源的使用周期[8]。

3.2 組建區(qū)域基礎教育資源云計算數(shù)據(jù)中心

隨著區(qū)域基礎教育資源平臺的使用，各類終端的連接，以及各類信息資源均與日俱增，服務器規(guī)模也不斷擴大，對數(shù)據(jù)中心的安全、可靠性亦隨即提出了更高要求，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心存在業(yè)務連續(xù)性差、運行成本高、管理實施難等問題。利用云計算打造新一代數(shù)據(jù)中心，并且實現(xiàn)了服務于區(qū)域基礎教育資源共建共享的數(shù)據(jù)中心的計算服務化、資源虛擬化和管理智能化[9]。具體地，云計算數(shù)據(jù)中心可以向用戶提供云教學、并行計算、存儲、科研、協(xié)作工具等云服務；還能夠使設備安全可靠、保證基礎教育資源的專業(yè)高效，從而提高區(qū)域基礎教育資源共建共享的質(zhì)量和效率。

區(qū)域基礎教育資源云計算數(shù)據(jù)中心體系結(jié)構(gòu)可以由圖2所示的五大主要部分構(gòu)成。區(qū)域基礎教育資源云在本質(zhì)上是通過網(wǎng)絡提供服務，也就是為區(qū)域內(nèi)的學校、師生、家長、企業(yè)和各級教育主管部門提供相應的服務，因此區(qū)域基礎教育資源云計算數(shù)據(jù)中心體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)成即是以服務為核心，而由應用層、平臺層、資源層這三層為其實現(xiàn)并提供不同層次的服務。

3.3 優(yōu)化整合區(qū)域基礎教育資源，提高資源利用率

要促進各機構(gòu)資源結(jié)構(gòu)合理化從而保證信息資源的最優(yōu)化配置，避免資源重復建設，實現(xiàn)資源共享最大化。區(qū)域基礎教育資源平臺建設以區(qū)域內(nèi)基礎教育資源為研究對象，以共建共享為目的，并用最新的信息技術(shù)從地理空間上對區(qū)域內(nèi)的各類基礎教育資源進行合理布局，形成高質(zhì)量、多層次、全方位、面向服務的立體區(qū)域基礎教育資源體系。一方面，各機構(gòu)立足本機構(gòu)特色的基礎教育資源，對資源進行有序組織，優(yōu)化配置，形成圖文并茂的特色媒體庫、網(wǎng)絡課程等資源庫，充分發(fā)揮區(qū)域基礎教育資源的最大效用。另一方面，還應重視跨區(qū)域基礎教育資源的優(yōu)化整合，大力推進區(qū)域基礎教育資源共享聯(lián)盟的形成。積極參與區(qū)域性基礎教育資源的統(tǒng)一整合和分工協(xié)作，而且利用云技術(shù)整合區(qū)域內(nèi)各機構(gòu)原有的信息資源，完整構(gòu)建云計算環(huán)境下區(qū)域基礎教育資源共建共享平臺，從而提高教育資源的利用率。

3.4 構(gòu)建區(qū)域基礎教育資源共享云平臺，實現(xiàn)資源全面共享

基于云計算的區(qū)域基礎教育資源平臺的關(guān)鍵核心理念就是整合大量分散在各機構(gòu)的、孤立的基礎教育資源，通過對這些資源進行統(tǒng)一管理，使其滿足不同用戶的個性化需求，同時更以其超強計算能力、超大存儲、高可用性、高擴展性、使用低廉等特點而集成實現(xiàn)基礎教育資源的全面共享[10]。進一步地，將云計算技術(shù)應用于構(gòu)建區(qū)域基礎教育資源的共享教育云平臺，對區(qū)域內(nèi)各機構(gòu)現(xiàn)有的各類基礎教育信息資源進行整合，再由區(qū)域基礎教育云的云端進行統(tǒng)一管理和調(diào)度，并且采用面向服務的架構(gòu)，而將各類基礎教育資源庫里的資源以個性化定制按需服務的方式提供給用戶，如此則有助于解決區(qū)域基礎教育資源建設中存在的諸如資源利用率低及數(shù)據(jù)安全等問題，真正改善區(qū)域內(nèi)基礎教育資源建設環(huán)境，綜合提升整個區(qū)域的基礎教育質(zhì)量，從而有效促進區(qū)域基礎教育各校之間的均衡無差發(fā)展[11]。

4 結(jié)束語

基于云計算的共享為區(qū)域基礎教育資源的均衡化提供了新的解決方案，并對教師學生教學效率的提升發(fā)揮了有利的推動作用；同時，還可以確保人們隨時隨地的自由學習，改變了傳統(tǒng)的學習方式，從而在更高等級上促進了國家終身教育事業(yè)的發(fā)展與實現(xiàn)。本校從今年開始在基礎教學上使用微視頻教學，MOOC教學。與之前沒有利用基于云計算技術(shù)的基礎教育資源進行比較，可得：

1）沒有應用新技術(shù)之前，學校中心都對全班同學進行統(tǒng)一教學，因?qū)W生較多，則無法對每位學生實行一對一的講解；而應用基于云計算技術(shù)的基礎教育資源后，學校中心教師在課堂主要就是對學生不易理解的問題進行統(tǒng)一講解和互動，教師的工作量明顯減少，同時學生對教材中不理解的內(nèi)容可用手機掃描二維碼，即可通過手機終端進入學習狀態(tài)，學習效果明顯改善；

2）沒有應用新技術(shù)前，教師和學生之間的課后互動比較少；而應用后，教師和學習之間、以及和同學間的課后互動明顯增加，學習興趣也大為提高；

3）沒有應用新技術(shù)之前，教師對學生的學習情況了解不夠深入；而應用之后，學生學習了一個章節(jié)，就必須對這個章節(jié)進行評測，教師即可時時掌握每一位學生的學習情況。由于今年剛剛開始推行應用基于云計算的基礎教育資源共享建設，2014年12月的福建省計算機等級考試還未正式開考，相信本次省考的通過率、優(yōu)秀率會比較往年獲得較為顯著的提升。

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