云計算與信息技術教育革命

【摘 要】云計算是分布處理、并行計算和網格計算的發展，是新一代的互聯網計算模型。在信息技術環境下，云計算將對移動學習模式、虛擬學習環境、教育信息資源、軟件運行成本等方面產生積極影響。

【關鍵詞】云計算 信息技術教育

【中圖分類號】G623.58 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674－4810（2011）09－0153－02

一 云計算的概念

2009年以來，云計算（Cloud Computing）已然成為信息技術最熱門的話題之一。云計算已不再是個概念，而是實際的應用在生活及工作中。依據美國國家標準與技術研究院（NIST）對于云計算的定義，云計算是一種模式，其依照需求能夠方便地存取網絡上所提供的計算機資源，這些計算機資源（包括網絡、服務器、儲存空間、應用程序以及服務等）可以快速地被供應，同時減少管理工作，可降低成本并提升效能。

從本質上來看，云計算是一種分布式運算（Distributed Computing）的新運用，其最基本的概念，是通過因特網將龐大的運算處理程序，自動分拆成無數個較小的子程序，再交由多部服務器所組成的龐大系統，通過搜尋與運算分析之后，再將處理結果回傳給使用者端。透過這項技術，網絡服務提供者可以在數秒之內，處理數以千萬計甚至億計的信息，達到和超級計算機同樣強大效能的網絡服務。

二 云計算的平臺

目前應用于教學的云計算平臺主要為云計算Web服務，典型的云計算平臺主要有谷歌公司（Google）的云計算平臺、微軟公司（Microsoft）的云計算平臺、亞馬遜網站（Amazon）的云計算平臺。云計算平臺為用戶使用網絡提供了無限可能，用戶可輕松實現不同設備間的數據應用與分享。教師在選擇云計算平臺應用于教學時可根據各種平臺的功能特點選擇與現行硬件條件、滿足輔助教學的功能、教學要求、目標等相匹配的平臺來輔助教學。

谷歌公司（Google）是云計算的先行者，為廣大用戶設計并提供了眾多的免費服務。Google云計算平臺包括集群文件系統Google File System、應用程序Map/Reduce編程模式以及大規模分布式數據庫Big Table。除了上述的云計算基礎設施之外，Google還在其云計算基礎設施之上建立了一系列新型網絡應用程序。由于借鑒了異步網絡數據傳輸的Web 2.0技術，這些應用程序給予用戶全新的界面感受以及更加強大的多用戶交互能力。

微軟公司（Microsoft）于2008年11月發布了公共云計算平臺，即Windows Azure服務平臺。Windows Azure是微軟的“云操作系統”，與遍布世界各地的巨型數據中心和網絡一起構成全球化的平臺基礎。在Windows Azure上運行著微軟面向個人消費者提供的Live服務和面向企業的Online服務。

亞馬遜網站（Amazon.com，下稱亞馬遜）作為首批進軍云計算新興市場的廠商之一。亞馬遜的云計算平臺為亞馬遜網絡服務AWS（Amazon Web Services），目前主要由4塊核心服務組成：簡單存儲服務（Simple Storage Service，S3）、彈性計算云（Elastic Compute Cloud，EC2）、簡單排列服務（Simple Queuing Service）以及尚處于測試階段的Simple DB。亞馬遜AWS云計算平臺是目前運營最好的收費云計算平臺。

各家云計算平臺功能比較，見表1。

云計算將給IT行業帶來重大的變革，同樣將對教育領域產生重要而深遠的影響。事實上，云計算已經開始應用于教育。目前，各高等院校和中小學正逐步展開云計算輔助教學（Cloud Computing Assisted Instructions，簡稱CCAI）計劃。為了幫助有條件的學校盡快掌握云計算輔助教學的理論、方法、技術，促進基礎教育教學改革，推進信息技術有效應用，中國教育技術協會2009年5月在上海舉辦全國首屆“云計算輔助教學”高級培訓班。2010年2月教育部科技發展中心主辦了第四屆教育信息存儲大會，會議的主題旨在推動云計算技術建設與中國全民教育信息化實踐。諸多的教育性云計算項目的開展將會為教育領域開拓一個全新的學習空間，創造一個教育信息自由化、學習者多元化的學習環境。云計算的低用戶端設備要求決定了云計算將會在學校大受歡迎。云計算能把分布在大量的分布式計算機上的內存、存儲和計算能力集中起來成為一個虛擬的資源池，并通過網絡為用戶提供實用計算（Utility Computing）服務。那么云計算到底能為信息教育和網絡學習做些什么呢？

云計算將改變移動學習模式。移動學習是繼數字化學習后出現的又一新學習模式，它包括隨時、隨地的學習資源，強大的搜索能力，豐富的交互性，對有效性學習的強力支持和基于績效的評價。移動學習的模式有兩種：基于短信息服務（SMS）和通過建設WAP教育站點，分別是基于點播和基于瀏覽的移動學習。云計算的出現將帶來移動學習模式的變革。云計算教育資源將存儲于云服務器中，學習者無需再通過短信或WAP站點點播方式，學習者可以通過EPC、手機等終端，隨時隨地登錄到學習平臺進行學習。

云計算可以構建虛擬學習環境。隨著網絡學習的普及，構建完善的虛擬學習環境成為遠程教育的研究熱點之一。在Web 2.0環境下，個人使用更多的是網絡學習和非正式學習。目前虛擬學習環境的構建仍依托于某特定的教學機構，其輻射范圍、學習者構成、學習內容等往往受該教學機構的控制。云計算是繼網格計算之后的又一個全新的網絡概念，是下一代互聯網的發展趨勢。在云時代，所有資源和應用程序都將整合在“云”端，學習者可以根據云服務的類型，自由地選擇學習內容和學習方式，創建虛擬社區。Google協作平臺、百會的協作編輯功能、Ning的社區環境都有利于異地學習者學習成果的展示、交流和深度互動。如可以通過iGoogle創建個性化網絡空間，利用Diigo創建個人網絡課程等。在云時代，我們就可以輕松、自如地創設人性化的網絡學習環境。

云計算可以整合教育信息資源。數字化教育信息資源的共建共享對教育信息化的發展具有重要意義。教育信息資源是教學改革的參照物、教學研究的工具書、學習的知識倉庫。隨著現代信息技術的發展，教育信息資源將越來越豐富，給教育信息資源的發展提供了極大的空間。互聯網最大的優勢在于資源的聚合，云計算根本出發點就是信息融合與網絡共享。在云計算時代，教育信息資源轉化為云服務，學習者只需輸入關鍵詞，即可獲取來自世界各地的教育資源。同時，云計算提供者可以輕松地擴展虛擬環境，提供更大的帶寬或計算資源。在學習過程中，學習者和教育者還可以在既定的規則下對既有的學習內容進行補充和修改，從而不斷地完善資源庫，實現教育資源的開放和共享。

云計算可以降低軟件運行成本。云計算被視為“革命性的計算模型”，因為它使得超級計算能力通過互聯網自由流通成為了可能。在云計算時代，學校無需投入昂貴的硬件購置成本，只需要通過互聯網來購買軟件定制服務，一些常用的應用軟件如office系列，云服務已經提供，收費低廉，有的甚至是免費。“把你的計算機當做接入口，一切都交給互聯網吧”。目前，Google Apps和Microsoft Office已開展這項服務，Linux操作系統和Firefox瀏覽器即可享受云服務，不用擔心應用軟件是否是最新版本，極大地減少了學校為維護和升級操作系統和應用軟件投入的費用。

四 結束語

云計算標志著互聯網發展的一個新階段。云計算宣告了低成本提供超級計算服務的可能，是互聯網發展的新契機。云計算是整個信息產業運作模式的革命，對未來社會經濟結構甚至社會組織形式會產生深刻影響。云計算對教育領域產生的影響也將是重大而深遠的。不過，需要指出的是，云計算目前還處在一個起步階段，還存在很多的問題。我們關注和研究云計算，就是希望能夠利用云計算這種全新理念，促進教育信息化的發展，充分發揮云計算在教育領域的特點和優勢。

參考文獻

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〔責任編輯：馮琰〕

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