王同聚

我國在推進(jìn)教育信息化建設(shè)的過程中，積極構(gòu)建教育信息化支持服務(wù)體系，促進(jìn)教育公平和教育創(chuàng)新，已取得了令人矚目的成就。但是，由于各區(qū)域教育信息化的基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用水平還不均衡，受地理位置、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、計(jì)算機(jī)硬件等諸多因素的影響，仍存在教育信息化平臺不能滿足師生學(xué)習(xí)的需要，信息和資源不能充分、有效地共享，重復(fù)投入和資源利用率低等問題。這些問題也成了今后區(qū)域教育信息化發(fā)展的“瓶頸”。作為一種新的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型，云計(jì)算的出現(xiàn)對于建立開放、統(tǒng)一、靈活的教育信息化平臺，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享和縮小數(shù)字鴻溝，促進(jìn)教育公平和教育均衡發(fā)展有著重要的意義，必將成為區(qū)域教育信息化建設(shè)的強(qiáng)有力推手。

云計(jì)算在區(qū)域教育中應(yīng)用的目的和意義

云計(jì)算是一種基于網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算服務(wù)供給方式，它以跨越異構(gòu)、動(dòng)態(tài)流轉(zhuǎn)的資源池為基礎(chǔ)提供給用戶可自治的服務(wù)，支持異構(gòu)多業(yè)務(wù)體系，支持海量信息處理，實(shí)現(xiàn)資源的按需分配、按量計(jì)費(fèi)。云計(jì)算的特點(diǎn)是：規(guī)模超大、可靠性高、擴(kuò)展性強(qiáng)、通用性廣和物美價(jià)廉。云計(jì)算的一個(gè)核心理念就是通過不斷提高“云”的處理能力，進(jìn)而減輕用戶終端的處理負(fù)擔(dān)，最終使用戶終端簡化成一個(gè)單純的輸入輸出設(shè)備，并能按需享受“云”的強(qiáng)大計(jì)算處理能力。

《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》（征求意見稿，以下簡稱“規(guī)劃”）中指出，要“建成天地網(wǎng)全覆蓋、互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入、綠色安全的國家教育信息基礎(chǔ)設(shè)施。建立遍及城鄉(xiāng)學(xué)校、覆蓋各級各類教育的信息化支撐保障體系。實(shí)現(xiàn)校校通寬帶，班班可上網(wǎng)，人人有終端?！薄耙?guī)劃”為開展云計(jì)算在區(qū)域教育信息化中的應(yīng)用研究指明了方向。云計(jì)算的應(yīng)用是現(xiàn)代信息技術(shù)的最新發(fā)展趨勢，探索如何將云計(jì)算的最新技術(shù)應(yīng)用到區(qū)域教育信息化建設(shè)中，構(gòu)建基于云計(jì)算的區(qū)域教育信息化平臺，有助于解決教育資源分布不均、更新速度慢和共享程度低等問題。所以在區(qū)域教育信息化中應(yīng)用云計(jì)算，可以縮小數(shù)字鴻溝、共享優(yōu)質(zhì)資源、實(shí)現(xiàn)教育公平和促進(jìn)教育均衡發(fā)展，從而達(dá)到提高教育信息化水平、推動(dòng)教育現(xiàn)代化和教育信息化深度發(fā)展的目的。

云計(jì)算在國內(nèi)外教育中的應(yīng)用

2007年l0月，Google與IBM開始在美國大學(xué)校園，包括卡內(nèi)基美隆大學(xué)、麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)柏克萊分校及馬里蘭大學(xué)等推廣云計(jì)算的計(jì)劃。這項(xiàng)計(jì)劃希望能降低分布式計(jì)算技術(shù)在學(xué)術(shù)研究方面的成本，并為這些大學(xué)提供相關(guān)的軟硬件設(shè)備和技術(shù)支持。

2010年8月，戴爾公司承建的云計(jì)算平臺落戶廣州大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心，為不同用戶提供各種資源和服務(wù)，是目前國內(nèi)教育行業(yè)領(lǐng)先的云計(jì)算項(xiàng)目。廣州大學(xué)二十幾個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)都部署在云計(jì)算平臺上，實(shí)現(xiàn)了門戶系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，從而整合了計(jì)算機(jī)資源，提高了設(shè)備利用率和管理效率，特別是提高了系統(tǒng)可靠性和可用性，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)資源和存儲資源的共享，節(jié)省了大量的服務(wù)器資源，同時(shí)大大提高了IT生產(chǎn)力。如果按照傳統(tǒng)方式實(shí)施這樣一個(gè)項(xiàng)目，需要100臺服務(wù)器，而按照云計(jì)算部署，則只需50臺即可。僅電力一項(xiàng)開支，每年就能節(jié)省53%，大大節(jié)約了成本，降低了能耗。

2011年4月，思科和華師京城共同為四川綿竹地震災(zāi)區(qū)援建了一個(gè)基于云計(jì)算的數(shù)字化校園實(shí)驗(yàn)基地；2011年11月，中央電化教育館和華師京城在綿竹市天河小學(xué)舉辦了全國教育信息技術(shù)研究“十二五”規(guī)劃2011年度重點(diǎn)課題“基于云技術(shù)的數(shù)字校園建設(shè)與應(yīng)用研究”開題報(bào)告會。會后，綿竹市天河小學(xué)的一位數(shù)學(xué)老師展示了一節(jié)基于云平臺使用iPad組織教學(xué)的公開課。課堂上，師生同時(shí)使用iPad通過云平臺獲取資源，教師可以隨時(shí)調(diào)取每位學(xué)生的iPad屏幕信息并在電子白板上呈現(xiàn)出來，充分展示了云計(jì)算、數(shù)字化教室和電子書包綜合應(yīng)用的便捷和優(yōu)勢，讓與會者感受到了云計(jì)算在課堂教學(xué)中應(yīng)用的魅力所在。

2011年10月，廣州市教育信息中心啟動(dòng)了廣州“教育云”應(yīng)用實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，由華為公司提供技術(shù)支持，在廣州寬帶建立了一個(gè)小型云計(jì)算實(shí)驗(yàn)平臺。在花都區(qū)、從化市和增城市各選2所農(nóng)村學(xué)校，與廣州市教育科研網(wǎng)絡(luò)中心和各區(qū)（縣級市）教育信息中心共同作為第一批實(shí)驗(yàn)對象，開展常用軟件的云終端應(yīng)用、基于云平臺的第三方軟件應(yīng)用、云計(jì)算在移動(dòng)環(huán)境中的教育應(yīng)用、基于云的教育科研網(wǎng)特色應(yīng)用和云終端使用效果等項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)研究工作。

綜上所述，云計(jì)算在我國教育領(lǐng)域的應(yīng)用目前還處于起步階段，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和技術(shù)的成熟，云計(jì)算必將會成為未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的潮流和必然趨勢。

基于云計(jì)算的區(qū)域教育信息化建設(shè)模型

區(qū)域教育云平臺的建設(shè)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，需要進(jìn)行科學(xué)論證并做出合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。筆者結(jié)合廣州市教育科研網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了基于云計(jì)算的區(qū)域教育信息化建設(shè)規(guī)劃模型，希望能為打造基于云計(jì)算的“廣州數(shù)字教育城”提供參考依據(jù)。

1.廣州市教育信息化建設(shè)情況分析

經(jīng)過多年建設(shè)，廣州市高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、高效率地實(shí)施了“農(nóng)村中小學(xué)接入市教育科研網(wǎng)工程”，架起了通往全市基礎(chǔ)教育各個(gè)角落的信息橋梁，使廣州市教育科研網(wǎng)從城區(qū)和部分農(nóng)村學(xué)校延伸到所有邊遠(yuǎn)農(nóng)村學(xué)校，光纖總長度已超過20,000公里，成為國內(nèi)規(guī)模最大的基礎(chǔ)教育光纖城域網(wǎng)。同時(shí)，各類學(xué)校的校園網(wǎng)建設(shè)也日趨完善，為基于云計(jì)算環(huán)境開展教育信息化應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也具備了搭建廣州市教育云平臺的基礎(chǔ)條件。

2.廣州市區(qū)域教育云的建設(shè)模型

借廣州市教科研網(wǎng)中心機(jī)房準(zhǔn)備搬遷之機(jī)，利用云計(jì)算技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)中心進(jìn)行升級改造，將所有服務(wù)器進(jìn)行集群化管理，將所有應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行集中控制，整合共享教育資源庫，構(gòu)建數(shù)字圖書館、數(shù)字實(shí)驗(yàn)室、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室等，建設(shè)公有資源中心，將數(shù)據(jù)存于云端，用戶可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)以便捷的方式安全地獲得數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)資源的整合和統(tǒng)一調(diào)度，打造教學(xué)科研“云”環(huán)境，為學(xué)校和師生創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境，架構(gòu)一個(gè)“統(tǒng)一應(yīng)用門戶、統(tǒng)一身份認(rèn)證、統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一管理規(guī)范”的開放式的面向服務(wù)的廣州市教育云平臺（如圖1），提高網(wǎng)絡(luò)管理的質(zhì)量與效率，將教育云和數(shù)字化校園互聯(lián)，使資源廣泛共享，實(shí)現(xiàn)班班通工程。

3.教育云上數(shù)字化校園的建設(shè)模型

數(shù)字化校園通過光纖接入市級教育云，用戶通過身份管理系統(tǒng)驗(yàn)證后共享公共教育云上的數(shù)字化教學(xué)資源。通過交換機(jī)使數(shù)字化教室與數(shù)字化校園相連，學(xué)校各種管理平臺和監(jiān)控系統(tǒng)利用校園管理平臺進(jìn)行統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)配，實(shí)現(xiàn)班班通、教務(wù)通、家校通等功能（如圖2）。

4.教育云上數(shù)字化教室的建設(shè)模型

數(shù)字化教室通過有線或無線路由器經(jīng)校園網(wǎng)接入教育云，利用云端資源組織教學(xué)，師生通過教育云終端設(shè)備同時(shí)共享教育云上的資源。教師利用電子交互白板授課；學(xué)生通過學(xué)生電腦和電子書包獲取學(xué)習(xí)資源、進(jìn)行學(xué)習(xí)與交互；教師、學(xué)生和家長通過教師社區(qū)和學(xué)生社區(qū)進(jìn)行師生和家?；ネǎ浞职l(fā)揮教育云平臺的效能（如圖3）

云計(jì)算在區(qū)域教育信息化中的應(yīng)用設(shè)想

1.整合優(yōu)質(zhì)教育資源

云計(jì)算使得互聯(lián)網(wǎng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以作為數(shù)據(jù)存儲中心和數(shù)據(jù)計(jì)算中心。所以利用云計(jì)算技術(shù)可以整合各種優(yōu)質(zhì)資源，為廣大師生提供合適的、優(yōu)質(zhì)的、可重復(fù)使用的數(shù)字化教學(xué)資源，避免各個(gè)學(xué)?；騿挝挥捎诟髯詾檎椭貜?fù)建設(shè)而造成人力、物力、財(cái)力的巨大浪費(fèi)。

2.輔助教學(xué)

云計(jì)算輔助教學(xué)是指學(xué)校和教師利用云計(jì)算提供的服務(wù)，構(gòu)建個(gè)性化教學(xué)的信息化環(huán)境，支持教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量。隨著云計(jì)算的進(jìn)一步發(fā)展，信息化教育利用云平臺可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)、管理和信息交流等功能。從教育的發(fā)展趨勢和云計(jì)算技術(shù)的特點(diǎn)看，云計(jì)算輔助教學(xué)模式應(yīng)當(dāng)是今后發(fā)展的主要方向，支持自主式學(xué)習(xí)、協(xié)作交流式教學(xué)和個(gè)性化學(xué)習(xí)等方式。

3.促進(jìn)教師和教學(xué)資源均衡發(fā)展

學(xué)校是在同一標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)內(nèi)使用教育云平臺，所有學(xué)校信息資源都可以與其他學(xué)校共享，同時(shí)，落后地區(qū)與發(fā)達(dá)地區(qū)形成對接，發(fā)達(dá)地區(qū)學(xué)校在教育云平臺上發(fā)布優(yōu)質(zhì)教育資源，落后地區(qū)可通過云平臺共享；發(fā)達(dá)地區(qū)的教師也可通過教育云平臺為落后地區(qū)的學(xué)生進(jìn)行遠(yuǎn)程交流、授課和輔導(dǎo)，從而較好地解決城鄉(xiāng)之間、區(qū)域之間、學(xué)校之間教育發(fā)展不均衡的問題。

4.搭建全新的交流平臺

教育云平臺能為教師、學(xué)生和家長構(gòu)建全新的交流空間。使用者無需下載和安裝，就可隨時(shí)隨地登錄，享用教育云提供的豐富教學(xué)資源、教學(xué)工具和應(yīng)用軟件。教師可以遠(yuǎn)程指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，發(fā)布和修改作業(yè)等；可以上傳自己的教學(xué)資源，與其他教師在線共享；還可以接受遠(yuǎn)程培訓(xùn)，提高自身素質(zhì)和教學(xué)水平。學(xué)生可以在線選擇名師，在線觀看視頻授課，在線獲得名師的答疑解惑。家長在征得子女同意后，可以進(jìn)入子女的空間，與孩子互動(dòng)交流，及時(shí)了解孩子的興趣愛好和學(xué)習(xí)情況，還可以與其他家長、教師一起討論交流，參與到教育中來。所以，區(qū)域教育云是未來教育信息化建設(shè)的基礎(chǔ)架構(gòu)，它可以向教育機(jī)構(gòu)、教育工作者和學(xué)生提供各種教育活動(dòng)所需的信息化服務(wù)。

云計(jì)算的出現(xiàn)，使得網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢發(fā)生了轉(zhuǎn)變，也使網(wǎng)絡(luò)數(shù)字設(shè)備和資源的使用方式發(fā)生了轉(zhuǎn)變，是深化教育信息化建設(shè)工作的新思路和突破口。為此，全力打造一個(gè)功能完善的基于云計(jì)算的區(qū)域教育云平臺，可以提高軟硬件系統(tǒng)的利用率，降低管理成本，擴(kuò)大資源的使用范圍，能夠在城鄉(xiāng)區(qū)域內(nèi)縮小數(shù)字鴻溝、共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源、實(shí)現(xiàn)教育公平和促進(jìn)教育均衡發(fā)展，從而推動(dòng)教育現(xiàn)代化。

（作者單位：廣東廣州市教育信息中心）

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