基于云計算的教育信息平臺構建的啟示

陳和娟

（無錫商業職業技術學院物聯網技術學院，江蘇 無錫 214153）

21世紀以來，隨著電子教育改革的深入，我國高校的信息化水平取得了很多成績，但還存在著一些問題，如：（1）教育資源分布不均；（2）教學資源更新速度慢、成本高；（3）教學資源共享程度低；（4）資源管理維護不夠專業。從2008年開始，云計算在教育領域中的應用受到國內教育者的青睞。教育信息平臺也越來越普遍，比如我國最大的文獻資料云平臺——中國知網，為我們寫論文、搞科研提供了方便快捷的資料查詢平臺。中國知網也與很多高校進行合作，促進了科研和教育的發展。因此，建立類似開放性強、規模大、靈活度高、資源動態調整的教育信息平臺對教育的發展有著十分重要的意義。

一、云計算簡介

1.云計算的定義

云即為計算機集群，云計算就是“計算服務”（Computing as a Service,Caas），是將動態、易擴展且被虛擬化的計算資源通過互聯網提供出來的一種服務。通過軟件來對集中的計算資源進行自動管理，人不需要參與。

狹義的云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源（硬件、軟件、平臺）。提供資源的網絡被稱為“云”?！霸啤敝械馁Y源在使用者看來是可以無限擴展的，并且可以隨時獲取，按需使用；隨時擴展，按使用付費。這種特性經常被稱為像水電一樣使用的IT基礎設施。廣義的云計算是指服務的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務。這種服務可以是IT和軟件、互聯網相關的，也可以是任意其他的服務。

2.云計算的發展

云計算是網格計算、分布式處理和并行處理的發展，是一種基于網絡計算的超大規模的分布計算模式，是全新的計算機科學的商業概念。

云計算開始于2007年亞馬遜基于互聯網的在線數據處理服務，現在的云計算分布于大量的分布式計算機上，數據中心就像互聯網一樣，可以為用戶提供快捷的網絡計算和數據存儲服務，如今云計算已是醫療、教育、金融、電子政務、制造、能源、電信等領域的主要IT服務模式。它是現代社會的信息工業化革命，意味著云計算將作為一種商品，像電網供電一樣通過互聯網進行流通，按需把取用方便、安全、價格低廉的共享資源和信息提供給計算機和其他設備。在未來，用戶只需要通過智能手機或者電腦等終端設備，就可以在任何地點方便快捷地實現我們需要的一切，而不需要關心數據存儲或計算發生在哪朵“云”上。云計算將是未來信息產業的重要手段。

二、云計算在教育領域的應用

目前云計算已成為各行業關注的焦點，它對傳統教育已產生了巨大的影響，云計算在教育領域的應用稱為“教育云”，主要包括教育管理云、教育資源云、云平臺這三個方面，也就是我們通常所說的軟件、硬件、平臺。教育領域一直存在著教育資源更新速度慢、嚴重分布不均勻、共享程度低、管理不完善等問題，教育資源形成了很大的浪費。教育云的出現將大大地緩解上述矛盾，實現教育資源的充分利用。

1.云計算輔助教育

“云計算輔助教育”（Clouds Computing Based Education,簡稱CCBE）這個概念是在“計算機輔助教學”（Computer Assisted Instruction,簡稱CAI）基礎上發展起來的。云計算機輔助教育就是通過云計算來為教育教學提供服務，它是計算機技術在教育領域的一個應用。它將在多元化的評價體系和靈活的教育方案的基礎上，建立大規模的共享資源庫，能夠為教師提供集體的學習環境，為學生搭建網絡學習平臺，利用各種仿真軟件使實驗虛擬化，使教育在有限的條件下，為師生和教育機構提供個性化、多元化的資源和服務。

2.云端各種教育資源

教育云系統具備規范、完備、可擴展、易理解等優點，集教學、管理、學習、娛樂、互動交流于一體，打破了傳統的教育信息化邊界，推出了全新的教育信息化概念，讓資源管理員、教育部門、教師、學生、游客這些不同身份的人群，可以在同一個平臺上根據權限去完成不同的工作。常見的資源有：專業教學資源庫、公共課程資源庫、頂崗實習資源庫、教育博客等。教育云使各種教育資源由靜態變為動態，可以進行共享和交互，讓教學環境和媒體更加的多樣化。

三、云教育信息平臺構建

《教育信息化十年發展規劃（2011-2020）》明確指出：建設教育云資源平臺，匯聚百家企事業單位、萬名師生開發的優秀資源；以建設國家數字教育資源公共服務平臺來幫助所有師生和社會公共選擇并獲取優質資源，實現優質資源共享和持續發展。依據云計算的體系結構及提供的服務功能，可以給出一個基本的教育信息平臺的云框架。如下圖1所示：

教育云平臺在具有安全保障和政策法規保障的基礎上，主要包括基礎層、平臺層、教育信息管理層、云計算層、教育信息實現層和應用層。

1.基礎層。基礎層是由硬件設備和軟件設備兩部分構成的。（1）硬件設備包括存儲系統、計算機、網絡系統等,用戶一般以虛擬計算機的形式，通過教育云來遠程訪問信息資源，從硬件設備中獲得所需要的計算能力。（2）軟件設備是云教育的核心，利用基礎設施即服務技術完成大量的計算，再把計算結果綜合起來傳給平臺層。用戶不需要購買軟件，即可以租用或免費使用軟件，用戶也可以直接根據自己的需求定制軟件系統，師生們通過互聯網可以隨時將自己的數據進行共享。在高校教育中，往往把云基礎設計分成公有云、私有云和混合云。公有云是在政府的協助下，將各高校的教育資源整合起來，通過互聯網由云服務提供商向使用者提供服務，實現了資源的共享。私有云是學校自身將內部IT資源進行整合，更有效地實現管理，在學校內部搭建一私有云平臺，學校的核心數據可以在私有云上進行，確保了數據的安全?；旌显凭褪菫閮炔坑脩艉凸灿脩敉瑫r混合地提供服務的云計算平臺。

2.平臺層。平臺層包括云教學輔助平臺、云辦公平臺、云資源平臺和云圖書館。云教學輔助平臺輔助了教師教學，將教學資源進行整合，為學生提供更高效、實用的網絡學習平臺。云辦公平臺是一個在線文字處理軟件，學校師生借助終端設備，登錄云平臺，從而實現了網上辦公。云資源平臺是在專業技術團隊的維護下進行數據管理的平臺。云圖書館就是借助于云計算技術，建立一個數字圖書系統。

3.教育信息管理層。教育信息管理層具有各種超級權限，能管理和配置所有層次云計算平臺的各種資源和環境。

4.云計算層。云計算層是利用分布式數據處理技術，將互聯網上海量的信息檢索、存儲和管理等問題變得更加智能化。

5.教育信息實現層。教育信息實現層提供軟件服務，如個人信息存儲、電子郵件、文本處理等服務。

6.應用層。應用層針對每個層次的云計算服務提供相應的訪問接口，用戶可以方便地使用各種支撐服務。

7.保障體系。云教育建設物理界限模糊，業界尚未形成統一的標準，需要國家電子政務相關政策和法律法規的支持。安全性是云計算面臨的主要挑戰之一，需要從云端、客戶端、網絡設備安全等方面構建一安全模型，讓云服務能更可靠地為廣大用戶服務。

基于這個教育云的平臺，將尖端云技術運用于教學，使很多以前不能共享的教育資源現在可以共享了，讓教學在互聯網上就能很好地進行。

目前云計算理念在教育文獻中還算是新名詞，基于云計算的教育信息平臺建設還處于一個起步階段，尚存在一些問題。作為教育工作者，筆者將進一步研究與探索，最終在具體的教學環節中加以落實。不成熟并不表示教育云會成為一片“浮云”，而意味著還有著很寬闊的發展前景。未來隨著計算機技術和教育技術的不斷發展，學校的信息化管理將從以計算機為中心遷移到“云”端，最終形成一強大的數碼校園的教育環境?；谠朴嬎愕慕逃畔⑵脚_建設，對學生學習方法的變革和課程改革，教師教學水平的提高，學校信息化教育資源的建設和實驗室建設等具有重大意義。

[1]吳揚.淺談云計算在職業教育領域中的應用[N].科技信息，2009-12-25.

[2]左利云，左利峰.云資源中多目標集成蟻群優化調度算法[J].計算機應用，2012,32（7）：1916-1919.

[3]朱澤民，張青，丁玲.云計算在基礎教育信息云平臺中的研究[J].科技通報，2013（5）：165.

[4]申劍飛.基于云平臺的職業教育教學資源庫設計與實現[D].湖南大學，2012.

[5]薄璐.基于云計算的高校信息化教學模式構建[J].新西部，2013（20）:178.