云計算與高校教育信息化建設探討

張勇

【摘 要】經過多年建設，教育信息化在我國已經取得巨大成就。但是，由于我國教育機構眾多，各高校之間教育信息化的差距仍然很大。云計算技術的快速發展，對于建立一個統一、開放、靈活的教育信息化平臺，實現教育資源共享，縮小教育信息化差距提供了強有力的技術支持。本文首先闡述云計算技術的相關概念和特點，然后分析現階段我國教育信息化的現狀，最后提出了基于云計算的高校教育信息化平臺結構及其運作模式。

【關鍵詞】云計算；高校教育信息化

中圖分類號：G40-057 文獻標志碼：A 文章編號：1007-0125（2016）11-0199-02

近幾年來，教育信息化在我國各個高校如火如荼地展開，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之間“信息孤島”現象嚴重。建立一個靈活、統一、開放的教育信息化平臺將有助于解決這些問題，進而整體提升我國教育信息化水平。

云計算技術受到了各個領域的關注，其技術水平也在迅速提高。在教育領域，各個高校都在開展云計算在高校教育領域的應用價值研究。本文首先闡述云計算技術的相關概念和特點，然后分析現階段我國教育信息化的現狀，最后提出了基于云計算的高校教育信息化平臺結構及其運作模式。

一、云計算概念及其基本特點

云計算是分布式處理、并行處理和網格計算的發展。其基本原理是，通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，企業數據中心的運行與互聯網相似。這使得企業能夠將資源切換到需要的應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統。

云計算技術有三個最基本的特點，第一個是海量性，云數據管理能夠對海量的數據進行有效信息的提取，同時能夠進一步融合進而優化；第二個是異構性，云計算通過傳感器等所采集到的數據，這些數據的數據結構和數據形態都是不一樣的，往往不同的傳感器，在采集方面會產生非常大的不同。也正是因為以上的幾個原因，數據資源具有很大的異構性；第三個是不確定性，云計算之中的數據具有很大的不確定性，我們必須對相關的信息和數據進行相應操作和傳輸處理，才能夠獲取有效而且十分準確的數據。

二、現價段我國高校教育信息化存在的問題分析

經過多年的建設，我國各個高校在教育信息化方面已經取得了巨大成就。各個高校都建立了現代教育信息化基礎設施，都有自己的校園網、數字圖書館等。但是在教育信息化建設過程中也出現了很多問題。第一，各個高校教學資源差異很大。著名大學師資雄厚，實驗室和計算機設備等基礎硬件建設隨著技術的進步不斷更新，然而對于大部分中西部地方院校來說，由于地區以及辦學資金來源等各方面原因，普遍存在基礎硬件設備老化過時，師資力量薄弱，教學軟硬件環境都跟不上新技術發展等狀況。現實的情況是，科技的快速發展要求高校能夠為學生提供能支持新科技的的實驗實訓設備，以及順應新技術的新課程體系，使學生學習到的新知識能夠適應新形勢的發展，這給高等院校的教育信息化建設帶來了很大的壓力。第二，各高校間教學資源共享程度低。在高校之間，各種資源的共享程度有限，硬件資源無法實現整合。這些問題造成了我國在教育信息化過程中，各個高校重復投入，花大量的財力物力人力去建設別的高校已經做得很成熟的項目。因此，建立一個統一、開放、靈活的教育信息化平臺，在最大程度和最大范圍內對高校教學資源進行整合，將有利于提高教學效率，對高校的教學成本和教學質量進行優化。云計算技術的快速發展將是我國高校教育信息化平臺建設強有力的技術支持。

基于云計算的高校教育信息化平臺是云計算技術在教育領域的重大應用，利用云計算技術可以建立我國未來高校教育信息化的基礎框架，這一基礎架構包含了高校教育信息化所須的一切軟硬件資源環境，這些資源環境整合之后，可以便捷高效地服務于我國高校、高校教育工作者以及高校學生。

（一）基于云計算的高校教育信息化平臺架構

基于云計算的教育信息化平臺架構分為四層，第一層是基礎設施層，為高層提供計算、數據存儲和網絡通訊等資源。第二層是應用接口層，構建在基礎設施層之上，面向開發人員，為開發各類基于云計算的教育應用軟件提供開發環境和公用API等。第三層是教育應用層，提供各類的教育教學相關的應用軟件，主要包含：用于教學與教學管理的教學平臺、教務管理系統、辦公系統和作業系統；用于教學資源開發的文檔處理軟件、課件制作和演示軟件等；為教育從業人員和學生提供較底層的虛擬計算資源；基于云的虛擬計算實驗室。第四層是用戶接口層，在客戶端為用戶訪問教育云提供接口。

（二）基于云計算的高校教育信息化平臺的運作模式

經過這幾年的信息化建設，我國各個高校已經建立起各自的校園網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經驗。在一些名牌高校，由于應用需求大，并且擁有充足的財力資源和人力資源，其信息中心的規模已經非常可觀。因此，類比因特網，基于云計算的高校教育信息化平臺由若干個級別的云平臺組成，分布在我國幾大地區的若干片組成類似于主干網的片區云，每個片區云由若干個信息化建設非常好的示范性高校信息中心形成的局域云組成，這就像因特網里的局域網，這些局域云為各高校提供資源服務。局域云是對特定高校的信息中心進行升級形成的，管理和維護工作由各個高校自行完成。由各個高校局域云互聯而成的片區云則是依據現有的教育網。每個片區云建立一個管理機構，實現對片區云資源的管理和維護。最后，各個片區云的互聯形成我國的高校教育信息化平臺，整個高校教育信息化平臺建立一個管理委員會進行統一管理。

在高校教育信息化平臺中，最底層由各個高校局域云共同建設和管理；應用接口層由高校教育信息化平臺的各個管理機構共同協商制定，并最終實現標準化；教育應用層則可由各個高校根據自身具體的需求，由高校或是教育軟件開發企業進行開發。

（三）基于云計算的高校教育信息化平臺的應用優勢

在傳統模式下，開展高校培訓實踐活動，首先需要購買服務器和服務器軟件，租用網絡，開發培訓平臺，形成培訓活動的基礎設施。在培訓期間，需安排專門人員對硬件、軟件和網絡進行維護。這種傳統的模式存在軟件平臺的開發周期長、維護成本高、不便于資源的共享、缺乏彈性和靈活性、資源利用率低等問題。在云計算模式下，教育云用戶首先向教育云管理機構申請培訓活動所需的計算、存儲和網絡等資源。然后由軟件開發人員使用教育云應用接口層提供的開放平臺和API開發培訓平臺，與此同時，教學資源開發人員使用教育應用層的教學資源開發程序開發多媒體課件。在培訓活動進行期間，培訓平臺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同時進行，從而大大縮短了開發周期；其次，高校教育信息化平臺強大的計算能力、海量的存儲和巨大的網絡吞吐量，在滿足培訓期間對計算機軟、硬件和網絡性能要求的同時，也節約了維護成本；最后，因為所有的資源都在教育云上，而且系統使用教育云提供的統一接口進行開發，從而使得資源的共享變得非常容易。

三、總結

高校教育信息化建設是當前我國高校建設的重點，云計算技術是當下最熱門的技術之一，高校教育信息化建設以云計算技術作為載體，兩者的結合有望實現高校教育技術改革的突破，為我國高校教育事業的快速發展提供長足動力，逐步提高我國高校教育信息化的總體水平。

參考文獻：

[1]劉鵬.云計算[M].北京：電子工業出版社，2011.

[2]孫傳明，路紅，廖龍龍.基于云操作系統的網絡互動學習平臺開發研究[J].中國遠程教育，2012，（6）：80-85.

[3]楊文志.云計算技術指南[M].北京：化學工學出版社，2010.

作者簡介：

張 勇（1981-），男，碩士研究生，講師，武漢職業技術學院計算機技術與軟件工程學院教師。研究方向：計算機網絡技術、高職教育。