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云計(jì)算與高校教育信息化建設(shè)探討

2016-11-30 18:17:49張勇
戲劇之家 2016年22期
關(guān)鍵詞:計(jì)算技術(shù)教學(xué)資源信息化

張勇

【摘 要】經(jīng)過(guò)多年建設(shè),教育信息化在我國(guó)已經(jīng)取得巨大成就。但是,由于我國(guó)教育機(jī)構(gòu)眾多,各高校之間教育信息化的差距仍然很大。云計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)于建立一個(gè)統(tǒng)一、開(kāi)放、靈活的教育信息化平臺(tái),實(shí)現(xiàn)教育資源共享,縮小教育信息化差距提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。本文首先闡述云計(jì)算技術(shù)的相關(guān)概念和特點(diǎn),然后分析現(xiàn)階段我國(guó)教育信息化的現(xiàn)狀,最后提出了基于云計(jì)算的高校教育信息化平臺(tái)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)作模式。

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算;高校教育信息化

中圖分類號(hào):G40-057 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1007-0125(2016)11-0199-02

近幾年來(lái),教育信息化在我國(guó)各個(gè)高校如火如荼地展開(kāi),但是各高校之間教育信息化水平的差距仍然很大,而且各高校教育信息化系統(tǒng)之間“信息孤島”現(xiàn)象嚴(yán)重。建立一個(gè)靈活、統(tǒng)一、開(kāi)放的教育信息化平臺(tái)將有助于解決這些問(wèn)題,進(jìn)而整體提升我國(guó)教育信息化水平。

云計(jì)算技術(shù)受到了各個(gè)領(lǐng)域的關(guān)注,其技術(shù)水平也在迅速提高。在教育領(lǐng)域,各個(gè)高校都在開(kāi)展云計(jì)算在高校教育領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值研究。本文首先闡述云計(jì)算技術(shù)的相關(guān)概念和特點(diǎn),然后分析現(xiàn)階段我國(guó)教育信息化的現(xiàn)狀,最后提出了基于云計(jì)算的高校教育信息化平臺(tái)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)作模式。

一、云計(jì)算概念及其基本特點(diǎn)

云計(jì)算是分布式處理、并行處理和網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展。其基本原理是,通過(guò)使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上,而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中,企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上,根據(jù)需求訪問(wèn)計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。

云計(jì)算技術(shù)有三個(gè)最基本的特點(diǎn),第一個(gè)是海量性,云數(shù)據(jù)管理能夠?qū)A康臄?shù)據(jù)進(jìn)行有效信息的提取,同時(shí)能夠進(jìn)一步融合進(jìn)而優(yōu)化;第二個(gè)是異構(gòu)性,云計(jì)算通過(guò)傳感器等所采集到的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)形態(tài)都是不一樣的,往往不同的傳感器,在采集方面會(huì)產(chǎn)生非常大的不同。也正是因?yàn)橐陨系膸讉€(gè)原因,數(shù)據(jù)資源具有很大的異構(gòu)性;第三個(gè)是不確定性,云計(jì)算之中的數(shù)據(jù)具有很大的不確定性,我們必須對(duì)相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)操作和傳輸處理,才能夠獲取有效而且十分準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

二、現(xiàn)價(jià)段我國(guó)高校教育信息化存在的問(wèn)題分析

經(jīng)過(guò)多年的建設(shè),我國(guó)各個(gè)高校在教育信息化方面已經(jīng)取得了巨大成就。各個(gè)高校都建立了現(xiàn)代教育信息化基礎(chǔ)設(shè)施,都有自己的校園網(wǎng)、數(shù)字圖書(shū)館等。但是在教育信息化建設(shè)過(guò)程中也出現(xiàn)了很多問(wèn)題。第一,各個(gè)高校教學(xué)資源差異很大。著名大學(xué)師資雄厚,實(shí)驗(yàn)室和計(jì)算機(jī)設(shè)備等基礎(chǔ)硬件建設(shè)隨著技術(shù)的進(jìn)步不斷更新,然而對(duì)于大部分中西部地方院校來(lái)說(shuō),由于地區(qū)以及辦學(xué)資金來(lái)源等各方面原因,普遍存在基礎(chǔ)硬件設(shè)備老化過(guò)時(shí),師資力量薄弱,教學(xué)軟硬件環(huán)境都跟不上新技術(shù)發(fā)展等狀況?,F(xiàn)實(shí)的情況是,科技的快速發(fā)展要求高校能夠?yàn)閷W(xué)生提供能支持新科技的的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備,以及順應(yīng)新技術(shù)的新課程體系,使學(xué)生學(xué)習(xí)到的新知識(shí)能夠適應(yīng)新形勢(shì)的發(fā)展,這給高等院校的教育信息化建設(shè)帶來(lái)了很大的壓力。第二,各高校間教學(xué)資源共享程度低。在高校之間,各種資源的共享程度有限,硬件資源無(wú)法實(shí)現(xiàn)整合。這些問(wèn)題造成了我國(guó)在教育信息化過(guò)程中,各個(gè)高校重復(fù)投入,花大量的財(cái)力物力人力去建設(shè)別的高校已經(jīng)做得很成熟的項(xiàng)目。因此,建立一個(gè)統(tǒng)一、開(kāi)放、靈活的教育信息化平臺(tái),在最大程度和最大范圍內(nèi)對(duì)高校教學(xué)資源進(jìn)行整合,將有利于提高教學(xué)效率,對(duì)高校的教學(xué)成本和教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化。云計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展將是我國(guó)高校教育信息化平臺(tái)建設(shè)強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

基于云計(jì)算的高校教育信息化平臺(tái)是云計(jì)算技術(shù)在教育領(lǐng)域的重大應(yīng)用,利用云計(jì)算技術(shù)可以建立我國(guó)未來(lái)高校教育信息化的基礎(chǔ)框架,這一基礎(chǔ)架構(gòu)包含了高校教育信息化所須的一切軟硬件資源環(huán)境,這些資源環(huán)境整合之后,可以便捷高效地服務(wù)于我國(guó)高校、高校教育工作者以及高校學(xué)生。

(一)基于云計(jì)算的高校教育信息化平臺(tái)架構(gòu)

基于云計(jì)算的教育信息化平臺(tái)架構(gòu)分為四層,第一層是基礎(chǔ)設(shè)施層,為高層提供計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通訊等資源。第二層是應(yīng)用接口層,構(gòu)建在基礎(chǔ)設(shè)施層之上,面向開(kāi)發(fā)人員,為開(kāi)發(fā)各類基于云計(jì)算的教育應(yīng)用軟件提供開(kāi)發(fā)環(huán)境和公用API等。第三層是教育應(yīng)用層,提供各類的教育教學(xué)相關(guān)的應(yīng)用軟件,主要包含:用于教學(xué)與教學(xué)管理的教學(xué)平臺(tái)、教務(wù)管理系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)和作業(yè)系統(tǒng);用于教學(xué)資源開(kāi)發(fā)的文檔處理軟件、課件制作和演示軟件等;為教育從業(yè)人員和學(xué)生提供較底層的虛擬計(jì)算資源;基于云的虛擬計(jì)算實(shí)驗(yàn)室。第四層是用戶接口層,在客戶端為用戶訪問(wèn)教育云提供接口。

(二)基于云計(jì)算的高校教育信息化平臺(tái)的運(yùn)作模式

經(jīng)過(guò)這幾年的信息化建設(shè),我國(guó)各個(gè)高校已經(jīng)建立起各自的校園網(wǎng)和相配套的信息中心,并且逐步積累了豐富的教育信息化建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。在一些名牌高校,由于應(yīng)用需求大,并且擁有充足的財(cái)力資源和人力資源,其信息中心的規(guī)模已經(jīng)非??捎^。因此,類比因特網(wǎng),基于云計(jì)算的高校教育信息化平臺(tái)由若干個(gè)級(jí)別的云平臺(tái)組成,分布在我國(guó)幾大地區(qū)的若干片組成類似于主干網(wǎng)的片區(qū)云,每個(gè)片區(qū)云由若干個(gè)信息化建設(shè)非常好的示范性高校信息中心形成的局域云組成,這就像因特網(wǎng)里的局域網(wǎng),這些局域云為各高校提供資源服務(wù)。局域云是對(duì)特定高校的信息中心進(jìn)行升級(jí)形成的,管理和維護(hù)工作由各個(gè)高校自行完成。由各個(gè)高校局域云互聯(lián)而成的片區(qū)云則是依據(jù)現(xiàn)有的教育網(wǎng)。每個(gè)片區(qū)云建立一個(gè)管理機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)片區(qū)云資源的管理和維護(hù)。最后,各個(gè)片區(qū)云的互聯(lián)形成我國(guó)的高校教育信息化平臺(tái),整個(gè)高校教育信息化平臺(tái)建立一個(gè)管理委員會(huì)進(jìn)行統(tǒng)一管理。

在高校教育信息化平臺(tái)中,最底層由各個(gè)高校局域云共同建設(shè)和管理;應(yīng)用接口層由高校教育信息化平臺(tái)的各個(gè)管理機(jī)構(gòu)共同協(xié)商制定,并最終實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化;教育應(yīng)用層則可由各個(gè)高校根據(jù)自身具體的需求,由高校或是教育軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

(三)基于云計(jì)算的高校教育信息化平臺(tái)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在傳統(tǒng)模式下,開(kāi)展高校培訓(xùn)實(shí)踐活動(dòng),首先需要購(gòu)買(mǎi)服務(wù)器和服務(wù)器軟件,租用網(wǎng)絡(luò),開(kāi)發(fā)培訓(xùn)平臺(tái),形成培訓(xùn)活動(dòng)的基礎(chǔ)設(shè)施。在培訓(xùn)期間,需安排專門(mén)人員對(duì)硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)。這種傳統(tǒng)的模式存在軟件平臺(tái)的開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、維護(hù)成本高、不便于資源的共享、缺乏彈性和靈活性、資源利用率低等問(wèn)題。在云計(jì)算模式下,教育云用戶首先向教育云管理機(jī)構(gòu)申請(qǐng)培訓(xùn)活動(dòng)所需的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等資源。然后由軟件開(kāi)發(fā)人員使用教育云應(yīng)用接口層提供的開(kāi)放平臺(tái)和API開(kāi)發(fā)培訓(xùn)平臺(tái),與此同時(shí),教學(xué)資源開(kāi)發(fā)人員使用教育應(yīng)用層的教學(xué)資源開(kāi)發(fā)程序開(kāi)發(fā)多媒體課件。在培訓(xùn)活動(dòng)進(jìn)行期間,培訓(xùn)平臺(tái)所需的全部軟硬件都在云端,供有需要的高校教育信息化平臺(tái)同時(shí)進(jìn)行,從而大大縮短了開(kāi)發(fā)周期;其次,高校教育信息化平臺(tái)強(qiáng)大的計(jì)算能力、海量的存儲(chǔ)和巨大的網(wǎng)絡(luò)吞吐量,在滿足培訓(xùn)期間對(duì)計(jì)算機(jī)軟、硬件和網(wǎng)絡(luò)性能要求的同時(shí),也節(jié)約了維護(hù)成本;最后,因?yàn)樗械馁Y源都在教育云上,而且系統(tǒng)使用教育云提供的統(tǒng)一接口進(jìn)行開(kāi)發(fā),從而使得資源的共享變得非常容易。

三、總結(jié)

高校教育信息化建設(shè)是當(dāng)前我國(guó)高校建設(shè)的重點(diǎn),云計(jì)算技術(shù)是當(dāng)下最熱門(mén)的技術(shù)之一,高校教育信息化建設(shè)以云計(jì)算技術(shù)作為載體,兩者的結(jié)合有望實(shí)現(xiàn)高校教育技術(shù)改革的突破,為我國(guó)高校教育事業(yè)的快速發(fā)展提供長(zhǎng)足動(dòng)力,逐步提高我國(guó)高校教育信息化的總體水平。

參考文獻(xiàn):

[1]劉鵬.云計(jì)算[M].北京:電子工業(yè)出版社,2011.

[2]孫傳明,路紅,廖龍龍.基于云操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)開(kāi)發(fā)研究[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育,2012,(6):80-85.

[3]楊文志.云計(jì)算技術(shù)指南[M].北京:化學(xué)工學(xué)出版社,2010.

作者簡(jiǎn)介:

張 勇(1981-),男,碩士研究生,講師,武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件工程學(xué)院教師。研究方向:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高職教育。

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