“云計算”資源空間建設對高校教學資源的影響

□吳秀君 侯存義

隨著互聯網的飛速發展，以前舊的互聯網系統和服務設計方面的功能已經不能滿足用戶的需要，比如存儲資源、計算機硬件資源的內存等不能滿足用戶的需求，尤其是數據中心數據的匱乏使得用戶在使用互聯網教學系統時存在數量與速度上的缺陷。因此發展云計算資源空間是計算機技術與教學工作要求的具體體現。云計算就是將傳統的儲存在計算機系統中的資源轉移到網絡空間中，實現網絡資源的最小化、動態化與互動化。高校教學資源豐富程度是培養人才的重要支撐點，目前各高校的教育資源存在分配不均的問題，這些問題的存在嚴重阻礙我國高端教育的發展，而且還影響優質教育資源價值的發揮，因此以“云計算”為基礎的資源空間應用為改善高校優質教學資源共享提供了廣闊的平臺。

一、云計算與教育領域的結合

為滿足師生日益增長的對數字化學習的需求，美國首次進行了云計算項目的運行嘗試，開創了云計算與教育的結合，實現了教育學習的自主化與空間化。在我國國內，北京禾田雨橡公司建立了大學城，與全國多所院校合作，建立了云計算資源空間平臺。Google 也啟動了云計算學術合作計劃，北京師范大學秀麗博士創建了一個學習和研究的云計算社區資源鏈接，為教育工作者提供了交流與學習的平臺。教育資源的云計算優勢處處體現在高等教育中，大大提高了高等教育的效率，轉變了高等教育的傳統模式，實現了高等教育的創新與發展，因此現在越來越多的師生重視云計算建設，并且朝著云計算平臺發展。

二、云計算資源空間為高校教育信息化建設提供新的思路

云計算資源空間也稱為信息共享空間，它就是將各種信息匯集到計算機空間中，任何人在任何時間都可以瀏覽其中的內容，實現了學習資源的隨時化與動態化。云計算資源空間不僅是學習資源的儲存中心，也是一個學習的交流平臺。就如同美國著名學者克里斯托弗·羅伯特·希爾所說，信息資源空間具有以下特點:普遍性，普遍性主要是對信息資源的使用者而言的，任何人只要在計算機界面上都能夠獲悉自己需要的知識，當然這需要使用者要使用相應的軟件工具;公共性是指提供一種適合大家合作和交流的豐富資源場所;靈活性是能適應不斷變化的需求環境和技術的發展;適應性是能夠適應各種不同用戶的需求。因此云計算系統的設計與應用屬于系統的工程，需要用戶與各種服務之間的密切合作。目前，全國多所高校加入大學城云計算資源空間建設，相互學習和共享課程設計、精品課程等優質教學資源。

(一)云計算資源空間建設能大大節約信息化的資金投入。云計算資源空間屬于系統性的資源網絡，它具有很強的儲存能力，而且儲存系統屬于虛擬式的，這樣無論系統多么強大的資源都可以儲存到云端中，通過利用云端服務實現高校信息資源建設的資金投入:一是傳統的信息化建設主要是購買各種儲存硬件設施，而且還需要對這些硬件設備進行維修與修護，這樣就需要高校投入巨大的資金，而通過云端則可以避免設備購買資金的投入，因為云端是云服務商提供的信息平臺;二是學校將所有資源都存儲在云端，師生只需通過游覽器訪問云計算空間，學校只需有良好的網絡設施和少數管理終端及云接入設備即可;三是使用云端服務器可以避免因為各種網絡安全因素而導致資源丟失以及被損壞的現象。

(二)云計算的應用能夠保證高校師生的信息安全。數據安全主要包括數據的保密性、完整性和可用性。這幾個方面在云計算資源空間建設中，服務商都已經考慮。而這些考慮都符合高校教學工作的要求，尤其是基于當前高校網絡資源建設而言具有極為重要的意義，因為目前高校計算機病毒防控工作一直是高校網絡建設中的軟肋，高校每年投入到計算機病毒防御中的資金在逐年增加，但是效果卻并不明顯。而通過云計算技術則可以改變這一現象，因為通過云端實現了數據資源的空間化與虛擬化，傳統的病毒以及人為破壞都不能影響到云端中，這樣就為高校省去了大筆的資金。

(三)實現了教育資源的有效整合。高校將教育資源以產品的方式呈交給云端服務商，而云端服務商則可以利用網絡信息平臺實現對信息資源的有效整合:傳統的教育資源主要是按照教育資源的模塊進行整合，雖然在某種意義上實現了教育資源的局限整合，但是由于其并沒有突破地域的限制，尤其是沒有突破學校與學校、學校與學校之外場地的限制，而通過云端則可以改變這一局面，因為通過云端服務器可以將各種教育統一納入到強大的計算機網絡中，便于高校教學工作的順利開展。

(四)形成了以信息資源共享的模式。由于我國教育資源水平還不均衡，雖然很多高校與企業建立了優質的教育資源數據庫，但是由于這些資源數據庫存在獨立運行的問題，使得教育資源的價值沒有發揮到最大，而通過云終端則可以解決這一問題:通過云服務系統可以將不同地區、院校之間的教育資源以互聯網的方式傳遞到云端中，實現了教育資源的協同作業。

三、基于云計算進行高校教學資源整合

(一)目前高校教育教學資源建設存在的問題。

高校教學資源整合是目前我國高校踐行“互聯網+”戰略的具體體現，其主要是基于當前高校間相互獨立的教育資源而發展的，其目的就是對高校資源進行整合，形成一個全新的整體。結合實踐，通過對新疆高校云計算終端應用的現狀調查，發現高校教育資源建設取得了不錯的成績，但是也不能否認存在的問題。

1．教學資源分布不均。基于高校教育資源不均衡發展的現狀，由于人才缺乏、資金不足、設備老化等原因，信息化程度較低，學習資源、教學資源、課件資源、虛擬實訓、數字圖書、視頻資源、實驗室軟硬件資源等嚴重不足的狀況，而又不能很好地分享著名大學的資源，嚴重影響了教育教學的均衡發展，使一些地方院校的辦學層次、辦學規模、辦學能力存在較大的差異。

2．教學資源更新速度慢。網絡技術、多媒體技術、虛擬技術、通信技術等各種現代化技術發展迅速。高校需要最新的虛擬技術、實驗室設備、計算機設備、數字圖書等現代技術，提高學生的綜合素質，但是這些設備的更新會給高校帶來巨大的經濟壓力，由于人才缺乏、資金不足，教學資源更新速度較慢造成一般性高校發展的屏障，雖然國家為了整合教育教學資源，高校的合并，大學城的建立都未能很好地解決教學資源匱乏。

3．教學資源重復建設嚴重、維護成本高。很多地方高校有限的資金都要投入教學資源建設，學校因缺乏資金而影響發展。另外由于信息的閉塞導致高校在優秀學科建設上存在重復建設的問題，這樣必然會增加高校的運行成本。

4．教學資源、教學設備共享不足。當今計算機網絡廣泛應用，使高校間的教育教學資源在一定程度和一定范圍內實現了整合。然而教學資源的共享程度還非常低，課程資源、精品課程、數字圖書等都存在嚴重的重復建設，資源未能有效整合和共享，硬件資源更是無法實現整合。

(二)利用云計算資源空間對教學資源進行有效整合。利用云計算資源空間對教學資源進行整合是當前高校發展“互聯網+”戰略的具體體現，其主要方法就是將教育資源通過網絡儲存到云端中，云端服務管理商通過開展“云端服務”向師生提供相應的服務，而師生則可以進入到云終端中進行學習。云終端的重大優勢就是改變了傳統的資源存儲在計算機系統中，需要使用者到專門的計算機設備中獲悉的弊端，而是學生可以在任何地方通過互聯網進行在線閱讀，這樣不僅克服了教育資源分配不均的問題，而且還實現了實訓鍛煉，因為學生可以通過云終端進行相應的模擬實驗操作。尤其是避免了教育資源重復建設和軟硬件維護的成本，提高高校教學資源的利用。在云終端教育資源中，高校將優質的教育資源儲存在云服務中，并且云端向所有的師生提供接口，師生通過云端提供的端口進入云端系統中，進行資源的學習:一方面學生可以通過獲知的云端服務端口進入到云端中選擇適合自己的教學資源進行學習。另一方面教師也可以通過接入互聯網的設備進入云端更新或發布自己的電子教案、電子課件等資源。同時云端管理人員則需要對各種資源進行分類與儲存，云端服務器則是提供搜索數據的檢索支持。具體的使用流程就是，師生通過交互界面進入到云端中，并且按照自己的需求檢索相應的資源，云端服務器按照用戶的要求進行相應運行，并且將用戶需求的資源檢索出來。

四、云計算空間在教育網上的部署

計算機通信技術的飛速發展，使得現代高校的教育模式發生了很大的變化。教育網絡普及和教育網高速的國際出口使得學校有更多的機會同其他高校乃至世界名校進行交流。信息中心在各大院校的快速發展，用于教學和研究的高性能服務器的架設讓很多院校具備了很強的信息處理能力。由于開放的標準、開放的數據訪問和開放科研的理念發展而來了開放的教育內容，這些教學內容包含了從課程數據(課件、科研、影像)到互動的教學社區。良好的網絡基礎設施加上初步的網絡共享，這些都為云計算空間在高校的應用打下了很好的基礎。由于需要的網絡規模發展不均衡和教學資源協調的限制，目前云計算主要是由幾個大公司倡導和實施，并且大部分應用是出于商業目的，極少數針對教育行業，即使有也僅僅是停留在租賃該公司的云計算資源的空間。例如:全國很多高校都開始云計算資源空間建設，但大多數都采用租賃公司所提供的云計算資源空間。烏魯木齊職業大學在新疆高校中率先啟動，與北京禾田雨橡公司合作，建立云計算資源空間平臺。如果直接采用現有的云計算方案，固然短期成本低，實施簡單，但是原有教育資源的移植和高校原有的計算能力的處理將會成為主要的問題。所以在現有的教育網絡上部署云將是一種可行的選擇。這種部署方式大致包含如下的步驟:對現有教學資源進行面向服務的封裝或者改造。這是一項許多院校都正在進行的工作;建設新的提供基本應用服務的計算和數據中心。如教學管理系統、教務管理系統、網絡課程資源系統、精品課程管系統、虛擬實訓實驗室系統等應用。

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