云計(jì)算與云終端在高校中的應(yīng)用

馬學(xué)偉

(東北財(cái)經(jīng)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息管理中心，遼寧 大連 116025)

0 引言

在高校教育改革日漸深入的背景下，將云計(jì)算技術(shù)與云終端技術(shù)引入高校教育能夠提升高校的教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)水平。同時(shí)，在培養(yǎng)大學(xué)生信息素養(yǎng)的同時(shí)也能提高他們運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)的自學(xué)能力。為此，本文就云計(jì)算與云終端技術(shù)在高校的運(yùn)用進(jìn)行探討。

1 云計(jì)算與云終端概述

1.1 云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算本質(zhì)上是一種計(jì)算方法，是基于互聯(lián)網(wǎng)這一平臺(tái)，將不同基礎(chǔ)硬件資源、軟件資源、計(jì)算資源作虛擬化處理后為用戶提供相應(yīng)的服務(wù)[1]。該技術(shù)擁有強(qiáng)大的運(yùn)算能力，還具有負(fù)載均衡等特點(diǎn)。當(dāng)前，不少公司都提供了云存儲(chǔ)應(yīng)用服務(wù)，用戶可通過(guò)電腦軟件、手機(jī)APP、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器等渠道獲得比個(gè)人電腦容量更大、更安全的云存儲(chǔ)服務(wù)。

云計(jì)算技術(shù)具有下列優(yōu)點(diǎn)：(1)規(guī)模龐大，大型云計(jì)算平臺(tái)上存在的服務(wù)器通常有上百萬(wàn)臺(tái)；(2)資源虛擬化，從用戶的角度來(lái)看云計(jì)算平臺(tái)其實(shí)相當(dāng)于一臺(tái)電腦；(3)安全性好，可多節(jié)點(diǎn)進(jìn)行熱備份；(4)通用性好，借助虛擬化技術(shù)在一個(gè)云平臺(tái)上能夠同時(shí)支持?jǐn)?shù)種應(yīng)用；(5)動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡，能夠?qū)ΜF(xiàn)有資源進(jìn)行充分利用；(6)服務(wù)費(fèi)用便宜，云平臺(tái)上能夠同時(shí)為很多用戶提供所需服務(wù)，使運(yùn)營(yíng)費(fèi)用得到分?jǐn)偅瑢?duì)用戶個(gè)人來(lái)說(shuō)，使用費(fèi)用較低[2]。

1.2 云終端

云計(jì)算的終端簡(jiǎn)稱為云終端，是指在云計(jì)算商業(yè)模式應(yīng)用中所用到的終端設(shè)備及終端平臺(tái)服務(wù)的統(tǒng)稱。一般來(lái)說(shuō)，云終端可以是一臺(tái)沒(méi)有獨(dú)立CPU、硬盤與CD-ROM的Windows多用戶網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備[3]。云終端具有諸多優(yōu)點(diǎn)，不僅安裝與操作簡(jiǎn)便、兼容性好，而且價(jià)格便宜、小巧精致、安全可靠、耗電小、壽命長(zhǎng)、不用升級(jí)、故障率低。可以將云終端看作一臺(tái)迷你PC，大部分Windows與Linux上運(yùn)行的程序均可在云終端上運(yùn)行。云終端通過(guò)與一臺(tái)云服務(wù)器(主機(jī))連接，各終端就能共享主機(jī)上的相關(guān)軟硬件資源，桌面應(yīng)用終端也不用得到許可就能使用。這能明顯減少軟硬件方面的投入，應(yīng)用于高校教學(xué)是非常經(jīng)濟(jì)理想的。

2 云終端與傳統(tǒng)PC的比較

2.1 節(jié)省成本

一臺(tái)普通的云終端成本最多幾百元，質(zhì)量好的也就上千元，比一臺(tái)普通個(gè)人電腦的成本明顯低得多，能夠大幅減少硬件投入成本。云終端單機(jī)能耗一般為5 W，一臺(tái)普通PC機(jī)一般為350 W，可見(jiàn)，云終端能夠明顯減少能耗。一般來(lái)說(shuō)，20臺(tái)云終端會(huì)配備1臺(tái)云服務(wù)器，減少了運(yùn)維人數(shù)，降低了人力資源成本。云終端一般是3年免費(fèi)保修，本身故障率小。普通PC是1年免費(fèi)保修，3年后故障率相對(duì)較高。由此可見(jiàn)，云終端能夠減少維修成本。云服務(wù)器是決定整個(gè)系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素，如果系統(tǒng)性能跟不上教學(xué)需要，可將服務(wù)器更換或升級(jí)，升級(jí)終端。但普通PC若要升級(jí)則需要更換升級(jí)CPU、內(nèi)存、硬盤等，升級(jí)成本明顯比更換服務(wù)器的成本高。

2.2 穩(wěn)定性好

就普通PC來(lái)說(shuō)，經(jīng)常因?yàn)椴僮鞑划?dāng)引起硬盤受損，數(shù)據(jù)丟失，嚴(yán)重的導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。引入云終端后系統(tǒng)開(kāi)機(jī)迅速，開(kāi)機(jī)后能夠直接進(jìn)入程序，也不會(huì)受到非法關(guān)機(jī)等操作的干擾。斷電與誤操作均不會(huì)引起系統(tǒng)與數(shù)據(jù)的損壞，極大地提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.3 安全性好

云終端未使用光驅(qū)、軟驅(qū)、硬盤等設(shè)備，也無(wú)操作系統(tǒng)，因此，無(wú)病毒入侵入口。全部數(shù)據(jù)均保存在云服務(wù)器，安全性高。

2.4 集中管理，便于維護(hù)

在傳統(tǒng)的PC模式中，遇到系統(tǒng)升級(jí)或安裝應(yīng)用程序時(shí)必須到每個(gè)教室中去完成。云終端模式中的全部程序與數(shù)據(jù)均保存在云服務(wù)器。因此，只需在云服務(wù)器上操作便可完成程序的安裝與升級(jí)。此外，云終端體積小巧，連接便捷，如果發(fā)生故障也可輕松進(jìn)行整體更換，明顯減少了維護(hù)工作量[4]。

3 云計(jì)算與云終端在高校多媒體教學(xué)中的應(yīng)用

3.1 基于云計(jì)算構(gòu)建高校多媒體教學(xué)環(huán)境

(1)云服務(wù)平臺(tái)：教務(wù)系統(tǒng)、教室網(wǎng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、多媒體資源庫(kù)等本身是獨(dú)立分散的，而云計(jì)算將其統(tǒng)一起來(lái)，這些平臺(tái)相互聯(lián)系、相互協(xié)作，共同為教學(xué)活動(dòng)服務(wù)。

(2)云服務(wù)終端：在云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)上利用云管理模式可支持多終端的學(xué)習(xí)服務(wù)。在云服務(wù)終端中，多媒體教學(xué)環(huán)境就是教師教學(xué)的場(chǎng)所，除了公用多媒體教室外，還包括數(shù)字語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室與計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室。移動(dòng)終端設(shè)備通常是指筆記本電腦、手機(jī)、iPad等設(shè)備，學(xué)生可利用這些終端隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，滿足他們學(xué)習(xí)的個(gè)性化需求。

(3)教學(xué)支持者：云計(jì)算平臺(tái)管理員、教學(xué)設(shè)備維護(hù)員、教學(xué)管理員均是教學(xué)支持者。在云計(jì)算的多媒體教學(xué)環(huán)境中會(huì)形成一個(gè)集資源池、教育應(yīng)用為一體的服務(wù)。一方面需要管理海量的高度虛擬化的相關(guān)教育資源及教育應(yīng)用，另一方面通過(guò)云服務(wù)平臺(tái)為用戶提供相應(yīng)服務(wù)，并按用戶需求進(jìn)行彈性擴(kuò)展[5]。在此教學(xué)環(huán)境中學(xué)生占據(jù)主體地位，可充分發(fā)揮其學(xué)習(xí)的自主性，教師則起到組織與引導(dǎo)的作用(見(jiàn)圖1)。

圖1 云計(jì)算多媒體教室拓?fù)?/p>

3.2 教學(xué)過(guò)程分析

(1)準(zhǔn)備課前教學(xué)設(shè)備：教師通過(guò)教室網(wǎng)提前查詢個(gè)人的課程安排，并檢查教室的教學(xué)環(huán)境能否滿足相關(guān)教學(xué)需要。若發(fā)現(xiàn)設(shè)備不足可經(jīng)教室網(wǎng)提出申請(qǐng)與要求。如此，教師無(wú)須走到教室就能在線了解教學(xué)環(huán)境是否符合要求。教室網(wǎng)具有教室預(yù)約與審批功能，可完全進(jìn)行在線辦公。

(2)課前準(zhǔn)備教學(xué)資源：在剛開(kāi)學(xué)時(shí)，教師的課程安排與學(xué)生的選課信息均會(huì)錄入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，確保課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的同步。教師可直接在辦公室、家中或在外地出差時(shí)開(kāi)展課前準(zhǔn)備工作。將講義與教輔資料上傳至云服務(wù)平臺(tái)的云端，并提出課程學(xué)習(xí)目標(biāo)以及學(xué)習(xí)重難點(diǎn)。為學(xué)生布置課前預(yù)習(xí)任務(wù)與課堂作業(yè)等，也可參考平臺(tái)自動(dòng)推薦的有關(guān)資源。

(3)課堂中的教學(xué)支持：教師利用無(wú)線射頻卡，刷卡完成身份認(rèn)證后打開(kāi)多媒體教學(xué)設(shè)備，登錄云服務(wù)平臺(tái)，便可將提前上傳的講義與教學(xué)資源拿出來(lái)使用。同時(shí)，學(xué)生也可下載老師的課件資料，通過(guò)云服務(wù)平臺(tái)向教師與同學(xué)提問(wèn)與交流，也可記錄個(gè)人的學(xué)習(xí)體會(huì)。

(4)課后教學(xué)內(nèi)容的整理：師生均可利用電腦、手機(jī)根據(jù)需要隨時(shí)隨地登錄教學(xué)平臺(tái)，而平臺(tái)會(huì)提醒最近一節(jié)課的上課時(shí)間與地點(diǎn)。教師可隨時(shí)在教學(xué)平臺(tái)上查看學(xué)生作業(yè)并進(jìn)行批改，還可了解本節(jié)課的學(xué)習(xí)效果。師生可使用云平臺(tái)提供的相關(guān)學(xué)習(xí)工具，也可在學(xué)習(xí)交流區(qū)進(jìn)行交流與互動(dòng)，分享學(xué)習(xí)心得。系統(tǒng)還會(huì)主動(dòng)提醒學(xué)生及時(shí)提交作業(yè)，同時(shí)反饋學(xué)生作業(yè)成績(jī)。在高校教學(xué)中引入云計(jì)算能夠?qū)崿F(xiàn)海量教學(xué)資源的共享，突破時(shí)空限制，可靈活、開(kāi)放地進(jìn)行學(xué)習(xí)。