試論網(wǎng)格技術在遠程教學中的研究與應用

【摘 要】隨著現(xiàn)代教育事業(yè)的不斷發(fā)展，遠程教學成了各種教育手段中不可缺少的一部分。在遠程教學發(fā)揮著越來越重要作用的同時，網(wǎng)格技術也在快速成為整個計算機技術界的研究熱點。本文旨在論述網(wǎng)格技術的一般概況，對網(wǎng)格技術在遠程教學中的應用進行簡要的分析。

【關鍵詞】網(wǎng)格技術 遠程教學 研究應用

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674—4810（2012）18—0033—02

一 前言

當今時代，發(fā)展速度最快的莫過于計算機技術了。隨著計算機技術的快速發(fā)展，其以飛快的速度迅速滲透到各個領域內(nèi)。以筆者所在的教育系統(tǒng)為例，建立在計算機技術的遠程教學技術在現(xiàn)代教育教學當中占據(jù)著極其重要的地位，它有快速便捷的主要特點，能以最快的速度、最便捷的手段給大眾提供服務。但是，由于各個教育機構的聯(lián)系不夠密切，許多本可以共享的資源沒有有效共享，導致了資源重復開發(fā)、資源利用效率低下，阻礙了遠程教學技術的快速發(fā)展。如今，一種新型的以消除信息孤島為目的的，綜合了計算和資源技術的計算機技術悄然成為了遠程教學技術的中流砥柱，它就是網(wǎng)格技術。本文將就網(wǎng)格技術及其在遠程教學中的相關應用做簡單闡述。

二 網(wǎng)格技術概述

網(wǎng)格（Grid）的概念起源于電力網(wǎng)，它的基本設計思路是使得用戶在使用網(wǎng)格技術的時候能夠像日常生活中使用電能一樣，以最快的速度和最便捷的手段獲取所需要的資源。網(wǎng)格是將互聯(lián)網(wǎng)、計算機、數(shù)據(jù)庫、傳感器等大型高級設備整合到一起，其最終是要將分散在各個不同地理位置的系統(tǒng)、機構的資源，通過高速網(wǎng)絡通道連接起來，把更多的資源共享到網(wǎng)絡上，方便用戶的使用。網(wǎng)格的這種整合技術猶如把整個互聯(lián)網(wǎng)改造成一臺具有超大容量的大型計算機，只要資源共享到網(wǎng)絡上，所有用戶都能隨時隨地像使用電能一樣使用共享資源。

因為網(wǎng)格技術的發(fā)展迅速，其涉及很多復雜多樣的問題，使得計算機技術學界對于網(wǎng)格的分類有了一定的分歧。目前，比較標準的分類是根據(jù)網(wǎng)格的具體功能和應用的層次進行劃分，可分為以下三類：數(shù)據(jù)網(wǎng)格、計算網(wǎng)格、服務網(wǎng)格。

第一，數(shù)據(jù)網(wǎng)格的主要作用是對數(shù)據(jù)進行傳輸和儲存。數(shù)據(jù)網(wǎng)格對于數(shù)據(jù)的傳輸速度和儲存數(shù)量的要求較高，只有高速的傳輸速度和海量的儲存量才能滿足大型的計算需求。

第二，計算網(wǎng)格主要是用于單臺計算機的計算，在現(xiàn)實使用當中，由于無法滿足大型的計算需求，其適用范圍比較狹窄。由于其用于單機計算，所以可作為計算的一些基礎設施，為計算資源提供一個相對簡單的接口。

第三，服務網(wǎng)格是在數(shù)據(jù)網(wǎng)格和計算網(wǎng)格的基礎上整合而成的一種應用性網(wǎng)格。由于其綜合了其他網(wǎng)格的技術，所以具有更為廣泛的內(nèi)涵，其應用前景也更為廣闊。服務是針對于處理功能而言的一種抽象形式。服務網(wǎng)格可以具有普通的科學計算能力和資源儲存能力，并且支持信息、數(shù)據(jù)、通訊、控制、交易等服務。

三 基于網(wǎng)格技術的遠程教學模式

網(wǎng)格對于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡教學來說，在理論上和技術上都有了本質(zhì)上的突破，它讓使用者從另外一個角度重新認識這個多變的世界。網(wǎng)格技術應用于遠程教學，無疑是一次極具影響力的教育革命。

第一，以前的網(wǎng)絡教學在某種程度上也強調(diào)對資源進行共享，但由于技術的局限性，這種共享無法達到一個有效的高度。又由于教育系統(tǒng)的多樣性和地理局限性，許多教育資源本身很難有效地整合起來，無法達到高度協(xié)調(diào)和易于管理的水平，因此，以前的網(wǎng)絡教學無法使得遠程教學發(fā)揮其本應具有的能力。而網(wǎng)格技術則不同，它具有很強的共享能力，能夠?qū)Σ煌布⒉煌恢玫慕逃Y源進行共享，它的這種共享，不但可以體現(xiàn)在各種教學資源上，還可以體現(xiàn)在各種教學硬件設備上。這種共享才是真正意義上的共享。

第二，網(wǎng)格技術對服務進行了新的詮釋。在以前的教育服務中，其表現(xiàn)形式為：由一些整合的資源共享學習類網(wǎng)站發(fā)布一些學習內(nèi)容，使用者登陸此網(wǎng)站尋找符合自己需求的學習內(nèi)容進行學習，因此一些與自己學習無關的內(nèi)容就會成為累贅，這對于網(wǎng)絡資源是一種浪費。而基于網(wǎng)格技術的服務則表現(xiàn)為由使用者提出學習需求，服務則按照使用者的要求搜索出符合要求的資源呈遞給使用者。相比之下，第二種服務更具有優(yōu)勢，它能使資源的利用率達到最大化。

第三，網(wǎng)格技術能為新型教育提供更為便利的服務。新型教育是一種強調(diào)開放性、協(xié)作性、主動性的教育，在這樣一種教育模式下，基于網(wǎng)格技術的遠程教學有著更好的適應性。網(wǎng)格技術能把資源高度共享化，使學習者在學習過程中能以一種完全開放的狀態(tài)接觸到所需資源，同時在使用資源的過程中，也可以與其他學習者保持高度的協(xié)作性。有這種技術作為支持，學習者能更為方便地對硬件資源、教育資源進行調(diào)度，從而快速地完成自己的學習任務。

四 基于網(wǎng)格技術的遠程教學系統(tǒng)模型概述

這種遠程教學模型是由下面幾個系統(tǒng)組成的，即資源管理服務系統(tǒng)、資源目錄服務系統(tǒng)、教學資源系統(tǒng)、資源節(jié)點、客戶端和用戶管理系統(tǒng)。

第一，資源管理服務系統(tǒng)是整個模型的核心部分，所有遠程教學的資源均由此核心部分進行管理。它需要在網(wǎng)格的環(huán)境下對資源進行登記和調(diào)度，在資源到達客戶端之前給用戶提供一個資格的認證。

第二，資源目錄服務系統(tǒng)主要的任務是對資源進行按目錄分類，使用戶可以快速地查找到所需的資源。

第三，教學資源系統(tǒng)主要是制作符合要求的資源，是資源的生產(chǎn)中心，它能制作出課程介紹、教學大綱、學習指導、講義等教學資源。教學資源的豐富得益于此系統(tǒng)的資源生產(chǎn)功能。

第四，節(jié)點相當于分布于各個地區(qū)的服務器，資源節(jié)點也就是分布于各個地區(qū)的資源服務器，能快速響應使用者的要求，給使用者提供資源服務。

第五，客戶端也就是遠程教學中教師與學生所使用的查找資源入口。這種類型的客戶端一般指的是電腦，通過電腦客戶端，使用者可以進行資源的查找和搜集。

第六，用戶管理系統(tǒng)具有管理用戶的功能。一方面，它能在客戶搜集到資源之前對客戶進行身份的認證，通過了認證，才能真正進行資源共享；另一方面，它可以為客戶提供在線注冊等服務。

通過以上六個系統(tǒng)的有機結(jié)合，使遠程教學中教師和學生在一種相對安全的環(huán)境下，以最快速、最便捷的方式得到學習所需資源，并且有效地對所擁有資源進行共享。

五 網(wǎng)格技術在遠程教學中的作用

第一，網(wǎng)格技術有利于教育資源的高度共享。網(wǎng)格技術開發(fā)的原始目的就是為了把分散的資源，如各種計算機硬件資源，各個教育系統(tǒng)中的教學資源等，通過統(tǒng)一的管理方式建立它們之間的連接關系，最終將所有資源作為一個虛擬的超級終端資源中心共享給所有用戶，從根本上實現(xiàn)教育資源的全面共享。

第二，網(wǎng)格技術有利于實現(xiàn)主動性與協(xié)作性學習。在一個高度整合的虛擬資源世界中，學習者很容易達到主動學習的狀態(tài)，并且在學習過程中能與其他學習者保持協(xié)作性，從而提高學習的效率。

六 總結(jié)

基于網(wǎng)格技術的遠程教學模式具有快速、便捷、高效的特點，在遠程教學中逐漸開始扮演著重要的角色，相信隨著技術的發(fā)展，網(wǎng)格技術將會突破傳統(tǒng)教學模式的束縛，在教學活動中發(fā)揮它應有的作用。

參考文獻

[1]傅偉玉.網(wǎng)格技術在遠程教學中的研究與應用[J].科技廣場，2011（1）

[2]白秋產(chǎn)、鄭蓉建.基于網(wǎng)格技術的遠程教學研究與實[J].計算機光盤軟件與應用，2011（23）

[3]馮新翎.基于網(wǎng)格技術的遠程教育模式的研究[J].福建電腦，2010（9）

[4]嚴偉.基于網(wǎng)格技術的現(xiàn)代遠程教學系統(tǒng)模型研究[J].電腦與電信，2010（10）

〔責任編輯：李錦雯〕