摘要：云計(jì)算是當(dāng)今IT技術(shù)領(lǐng)域高速發(fā)展的前沿學(xué)科，它的發(fā)展已經(jīng)步入了人們的生活，高等教育也不例外。該文將“云計(jì)算”的概念和特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)引入到高校教學(xué)應(yīng)用中，初步探析了未來云計(jì)算技術(shù)在高校教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；高校教學(xué)；云服務(wù)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）16-3779-02

1 云計(jì)算概述

“云計(jì)算”實(shí)際上是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的超級(jí)計(jì)算模式，在遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)庫(kù)里，成千上萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)和服務(wù)器連接成一片計(jì)算機(jī)云。而“教學(xué)云”其實(shí)也是計(jì)算機(jī)群，每一群計(jì)算機(jī)包括了成千上萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)和服務(wù)器，云計(jì)算的目標(biāo)正是通過互聯(lián)網(wǎng)把一切有關(guān)教學(xué)的資源都拿到網(wǎng)絡(luò)上去共享，從而形成了云資源群。而這些資源群提供的服務(wù)在于可以無限的擴(kuò)展，也能夠隨時(shí)更新，保證每朵云都長(zhǎng)生不老，用戶可以隨時(shí)隨地獲取，按需使用，按實(shí)際使用量付費(fèi)。也即，像我們?nèi)粘Ｊ褂盟娨粯尤ナ褂迷朴?jì)算提供的云服務(wù)。

從本質(zhì)上講，云計(jì)算其實(shí)是服務(wù)器虛擬化技術(shù)和基礎(chǔ)資源架構(gòu)的結(jié)合應(yīng)用，它的核心之處是將數(shù)據(jù)中心的軟硬件資源虛擬化之后，以用戶以租用計(jì)算資源的形式提供服務(wù)。

2 云計(jì)算的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

2.1 云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可靠、安全

云計(jì)算提供了可靠安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，用戶可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云端，也可以從云端使用數(shù)據(jù)，不用再考慮數(shù)據(jù)被篡改、丟失，以及病毒入侵?jǐn)?shù)據(jù)的煩惱，因?yàn)樵凇霸啤崩镉袑I(yè)的安全管理團(tuán)隊(duì)來幫你管理數(shù)據(jù)信息。與此同時(shí)，云計(jì)算還提供嚴(yán)格的權(quán)限管理策略，可以幫你放心地與你指定的用戶共享數(shù)據(jù)，這些對(duì)使用者都是透明的。

2.2 云服務(wù)簡(jiǎn)潔、方便、快捷

云計(jì)算是基于internet的，用戶將不需要安裝和升級(jí)電腦上的各種應(yīng)用軟件，只需要具有能接入Internet 的網(wǎng)絡(luò)和瀏覽器，就可以方便快捷地使用云提供的各種服務(wù)，這將有效地降低用戶技術(shù)應(yīng)用的難度，這更符合當(dāng)前高校資源缺乏的現(xiàn)狀，也更容易進(jìn)入高校校園市場(chǎng)，特別是運(yùn)用在云端，功耗較低，用戶使用簡(jiǎn)單，這更加適合大眾化教育的需求。

2.3 云計(jì)算能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益好

云計(jì)算為計(jì)算群，可以向用戶提供了強(qiáng)大的計(jì)算能力，海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，可以讓用戶體驗(yàn)幾萬(wàn)億次的運(yùn)算能力，完成用戶的各種復(fù)雜業(yè)務(wù)及計(jì)算需求。

云計(jì)算提供商的存儲(chǔ)成本低，計(jì)算處理能力成本低，帶寬成本也低。這將有助于一些服務(wù)商以比較低廉的架構(gòu)成本進(jìn)行云運(yùn)作，給社會(huì)帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益。

3 目前高校教育的現(xiàn)狀

在當(dāng)前高校，教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施和軟、硬件資源及師資等是教學(xué)工作展開的基礎(chǔ)，然而目前中國(guó)高校教育總體來說存在以下幾方面的突出問題。

3.1教學(xué)資源、師資，嚴(yán)重不平衡

部屬高校、名牌高校投入資金多，擁有更多、更優(yōu)質(zhì)的資源，比如師資力量強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備齊全且先進(jìn)。而大部分地方高校以及部分民辦高校，由于資金缺乏，投入較少，師資水平較低，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備陳舊且缺乏，資源的更新遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上高新技術(shù)的飛速發(fā)展，加之當(dāng)前高校擴(kuò)招學(xué)生數(shù)量日益增多，這使得這部分高校的資源量與學(xué)生數(shù)量的比例的矛盾越加嚴(yán)重，甚至有部分高校因擴(kuò)招擴(kuò)建大量負(fù)債，以致資金投入不足，設(shè)備、資源跟不上時(shí)代步伐成為突出的問題。

3.2資源共享程度低

近些年來隨著高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和遠(yuǎn)程教育的發(fā)展，以及部分高校的合并和聯(lián)合辦學(xué)，使得部分資源得到了一定程度和一定范圍內(nèi)的共享，但由于高校區(qū)域分布的不平衡，以及部分資源（如先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室和硬件資源等）本身就難以共享和整合。而有部分高校擁有這些資源但是利用率不高，這造成了高校資源的閑置，這些現(xiàn)狀反應(yīng)出目前國(guó)內(nèi)高校資源共享與整合迫在眉睫。

鑒于以上問題，對(duì)高校的教學(xué)資源進(jìn)行最大程度的共享與均衡，最大范圍的實(shí)現(xiàn)整合，成為減少教學(xué)成本的投入，提高教學(xué)質(zhì)量，加速教育的公平，加快國(guó)內(nèi)高等教育的發(fā)展成為首要問題。

4 云計(jì)算在高校中的應(yīng)用

4.1 云計(jì)算能提高高校教學(xué)質(zhì)量

“云計(jì)算輔助教學(xué)”（Cloud Computing Assisted Instructions，簡(jiǎn)稱CCAI）是指高校和教師利用云計(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。

對(duì)高等學(xué)校和高校教師利用“云計(jì)算”提供的信息技術(shù)社會(huì)化服務(wù)，可以節(jié)省科研經(jīng)費(fèi)、師資力量和實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)設(shè)備等固定資產(chǎn)成本的投入。使得教師科研和技能培訓(xùn)的成本和門檻更低，使得高等教育信息化的管理更簡(jiǎn)單，更便捷，數(shù)據(jù)安全性更高。“云計(jì)算”可以幫助教師輕松的構(gòu)建自己的個(gè)性化教學(xué)環(huán)境和學(xué)習(xí)平臺(tái)，有效的支持教師的教學(xué)和協(xié)助學(xué)生主動(dòng)的學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生高級(jí)思維能力、創(chuàng)新能力和群體智慧發(fā)展，從而提高教學(xué)教育質(zhì)量。

4.2 云計(jì)算能形成高等教育聯(lián)盟，促進(jìn)教學(xué)資源的共享

“云計(jì)算”通過虛擬云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室來拓展可供學(xué)生遠(yuǎn)程訪問的教學(xué)資源。通過云計(jì)算技術(shù)，把處在不同地理位置的高校連接成一片高校云，將每一朵高校云的各類教學(xué)資源整合形成巨大的“資源云”，所在聯(lián)盟大學(xué)的學(xué)生和教師將可訪問最先進(jìn)的各類云資料，可以選擇適合自己的軟件及硬件應(yīng)用、計(jì)算及存儲(chǔ)資源，以及不同高校的教師、學(xué)生互動(dòng)學(xué)習(xí)。此外，包括實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的共享使用以及不同高校教師科研項(xiàng)目的在線研究及共享，這將大大的實(shí)現(xiàn)了高校間教學(xué)資源的整合與共享。而維護(hù)、更新和支持整個(gè)云計(jì)算環(huán)境方面的費(fèi)用由聯(lián)盟高校共同承擔(dān)，或者聯(lián)盟高校交由第三方“云服務(wù)”供應(yīng)商提供更新、維護(hù)和支持整個(gè)云計(jì)算環(huán)境，從而節(jié)約了高校的教學(xué)資金投入。

4.3 “云計(jì)算”將促進(jìn)高校信息化教學(xué)的改革

今天，云計(jì)算走進(jìn)了教育。將在未來幾年內(nèi)成為部分學(xué)校的主流教學(xué)技術(shù)，它將影響教師的教學(xué)、科研方式和學(xué)生學(xué)習(xí)的方式。根據(jù)目前計(jì)算機(jī)影響教育的發(fā)展趨勢(shì)，通過對(duì)高等學(xué)校教學(xué)中使用云計(jì)算服務(wù)的研究，隨著“云計(jì)算”的發(fā)展，簡(jiǎn)單、廉價(jià)、方便和安全性將會(huì)使越來越多的高校和教師乃至學(xué)生把自己的信息處理遷移到“云”上，這將打破傳統(tǒng)教育的觀念，引發(fā)信息技術(shù)教育觀念的全面更新。

因此，高校為了與未來前沿的云計(jì)算技術(shù)接軌，必須立即著手探索“云計(jì)算”技術(shù)對(duì)教育資源建設(shè)、教學(xué)方式變化的影響，研究適合自己高校教育信息化的“云”機(jī)制，研究改造高校的計(jì)算機(jī)中心、教育技術(shù)支持部門，努力提高教師的“云計(jì)算”教育技術(shù)能力和云計(jì)算時(shí)代的信息化教學(xué)改革的培訓(xùn)。

5 困難與展望

作為一種剛出現(xiàn)的新技術(shù)，云計(jì)算尚未成熟，迄今尚無統(tǒng)一的實(shí)現(xiàn)方式和相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如何在高校資源缺乏與不平衡的情況下對(duì)現(xiàn)有高校資源進(jìn)行基于云的整合，對(duì)高校教學(xué)模式進(jìn)行改革尚存在以下一些困難和問題。

1） 云計(jì)算技術(shù)要應(yīng)用到高校教學(xué)中，關(guān)鍵是要在云服務(wù)提供商和高校之間建立一種牢固的信任關(guān)系，特別是云中的數(shù)據(jù)安全，隱私性和保密性等問題。

2） 高校云計(jì)算的發(fā)展不僅要靠IT產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)，而且還要依靠政府的力量和第三方云服務(wù)提供商的共同努力。

3） 對(duì)于高校云計(jì)算資源之間的部分云朵，必將會(huì)出現(xiàn)部分?jǐn)?shù)據(jù)冗余的現(xiàn)象，這可能會(huì)帶來數(shù)據(jù)的異常。對(duì)這些資源是全部加以利用然后按照學(xué)校進(jìn)行分類，還是進(jìn)行取舍然后集中加入到云中？

4） 對(duì)高校云環(huán)境的部署以及數(shù)據(jù)容災(zāi)等問題，也是應(yīng)當(dāng)要考慮的大頭，比如云服務(wù)商出現(xiàn)像“水電供應(yīng)商一樣忽然斷供水電服務(wù)了”，這樣的情況必然會(huì)對(duì)高校教學(xué)及數(shù)據(jù)丟失造成巨大的損失。這個(gè)難題目前尚無有效的應(yīng)對(duì)措施。

5） 一些難以共享和整合的資源，比如硬件和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，都需要應(yīng)用到虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)才能夠模擬，這個(gè)問題目前還存在技術(shù)困難。特別是模擬的效果是否與傳統(tǒng)教學(xué)有較大差別。盡管以上各種各樣的問題和困難存在，目前，越來越多的IT廠商都投入巨資深入云計(jì)算的研究，相信不久的將來，云計(jì)算遇到的種種困難和問題都將會(huì)得到解決。而“云計(jì)算”技術(shù)的出現(xiàn)，它作為高等教育的前沿技術(shù)，前沿手段，必將會(huì)給高等教育帶來新一輪的教學(xué)革命，必將會(huì)為高等教育的教學(xué)質(zhì)量和科研水平等方面的提升貢獻(xiàn)出自己的力量。

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