云计算在云教育系统中的应用分析(徐恒).doc

云计算在云教育系统中的应用分析厦门大学信息科学学院 徐恒【摘要】云计算技术近两年已经在我国的很多领域已得到了初步的应用。本文在介绍云计算概念、分析义务教育存在问题的基础上，探讨了云计算技术在构建“云教育系统”、信息化教育中的应用，提出了解决我国义务教育发展不均衡问题的措施。我国的义务教育存在城乡之间、区域之间、学校之间发展不均衡的现象，急需采取措施改变。而云计算的出现让我们看到了解决问题的曙光。云计算（Cloud computing），是一种新兴的共享基础架构的方法，可以将巨大的系统池连接在一起以提供各种IT服务。将云计算应用于教育信息化，可以解决义务教育发展不平衡问题。一、云计算简介1、云计算的概念云计算（Cloud Computing）是网格计算（Grid Computing）、分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并借助SaaS、PaaS、IaaS、MSP等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。Cloud Computing的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力，进而减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“云”的强大计算处理能力！2、云计算的特点（1）规模超大。“云”具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台服务器， Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。 （2）可靠性高。“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机可靠。 （3）扩展性强。“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。（4）通用性广。云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用。“云”是一个庞大的资源池，支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。用户按需购买；云可以象自来水，电，煤气那样计费。 （5）物美价廉。由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升，因此用户可以充分享受“云”的低成本优势，经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。二、我国义务教育存在的主要问题全国政协提案委员会副主任，九三学社中央专职副主席邵鸿指出，由于经济社会发展不平衡的原因，现在在义务教育阶段发展不均衡的现象还是比较普遍。在城乡之间、区域之间，在一个区域内好的学校和比较薄弱的学校之间，义务教育的均衡确实存在着比较多的问题。现在上学不难，但是上好学，满足人民群众义务教育的需要上确实有很大的差距。不平衡主要表现在以下几个方面：1、教学资源分布不平衡：知名的学校与普通学校特别是边远农村及山区学校在师资力量、校舍建设、实验室和电脑设备等方面存在较大的差异。普通学校由于资金来源有限，往往面临着资源不足,基础设施较差等状况。特别是边远农村及山区学校师资力量严重不足，一方面年轻教师不愿意扎根农村,农村教师得不到有效补充。另一方面农村教师素质偏低，一些业务能力差的老师得不到培训。对一些条件稍好点的学校也存在着教学资源更新成本高，更新速度慢的问题。这些学校为了适应技术飞速发展的需要，对配备的计算机和网络设备要不断进行更新，这就需要花更多的钱，增加学校的成本，给学校带来了很大的压力。2、教学资源共享程度低：近些年远程教育和网络教育的发展以及学校课程联合范围的扩大，使得课程资源在一定程度和一定范围内实现了整合，然而对于硬件资源仍然无法实现整合。这些问题一方面造成了重复的教育资源投入；另一方面扩大了教学质量的差异。因此要解决义务教育不均衡问题，必须借助高科技，加快信息化教育步伐，整合教学资源，减少教学成本，提高教学质量。三、用云计算构建“云教育”，解决教育不均衡充分利用云计算的特点和提供的软件、存储、安全等要素，结合教育理论，可以构建云计算辅助教学系统（简称“云教育系统”），以解决我国义务教育领域不均衡问题。“云教育系统”的优势主要表现在以下几个方面：1、“云教育系统”可以是一个标准统一的多功能教育平台。由国家教育主管部门牵头，举全国师生之力，建设一个标准统一的集学习、娱乐于一体的多功能教育平台。“云教育系统”可以把全国各种优质资源整合起来，为广大学校师生提供合适的、优质的、可重复使用的素材，避免各个学校或单位各自为政，在重复资源建设中造成人力、物力、财力的巨大浪费。2、“云教育系统”能使教育资源趋于平衡。由于使用“云教育系统”的学校都是在同一标准的系统内，所有学校资源及信息都可以与其他学校共享，与之同时，落后地区与发达地区形成对接，实现资源对等。发达地区的学校可在“云教育系统”上发布资源，使落后地区可共享到发达地区的教育资源，发达地区的教师也可通过”云教育系统”为落后地区的学生进行远程交流、授课、辅导。3、“云教育系统”可以降低教育经费。所有学校和师生都可以用上最先进的信息化教育，所有学校都可以免费在“云教育系统”上开设信息化中心，而无需再搭建服务器，购买软硬件等。学校师生只需要一个很简单的终端（如PC、笔记本、上网本）连接网络即可获得服务。学校无需支付费用，就可以享受优质的信息化服务，除了日常的教务管理，还可以开设学校网站并永久的存储学校师生上传的文件和数据，这些文件不会丢失，云教育使用的分布式文件系统，会自动为文件在不同的服务器上存储。所有数据，都自动加密，所有的安全问题，更新升级等都由“云教育系统”平台提供。 4、“云教育系统”能为老师、学生和家长构建全新的教学交流空间。云教育为教师提了一个在线办公的空间，无需下载和安装，可随时随地登陆使用，可以享用云教育提供的丰富的教学资源、大量的教学工具和软件。教师可以远程教导学生学习，发布修改作业等。教师可以上传教学文件，与其他教师一起在线分享，并可以接受远程培训，提高老师自身的素质和教学水平。“云教育系统”可以为每位学生提供个性化的学习空间，学生可以在线选择名师，视频在线授课，由名师为学生解答疑惑。也可以与同学间甚至全世界好友在线互动，在线交流。“云教育系统”也为家长和子女提供了一个全新的沟通交流方式。家长在得到子女同意后，可以通过进入到子女的空间，了解子女的考试成绩，兴趣爱好，与子女互动交流，拉近与子女之间的距离。另外还可以与其他家长，教师一起讨论交流学习，学生的作业、成绩，参与到教育中来。5、“云教育系统”可以享受全球优质资源。”“云教育系统”可以接受全国和世界的软件开发人员为“云教育系统”提供的服务和全球的优质教育资源，以大幅提高我国的信息化教育水平，解决我国的义务教育存在城乡之间、区域之间、学校之间发展不均衡的问题，缩小我国与发达国家的差距，赶上最终超越发达国家信息化教育水平。五、对“云教育系统”的现状及展望2010年7月，教育部发布的国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)中提出，实施国家教育信息化工程，其中主要内容之一是提高中小学每百名学生拥有计算机台数，逐步实现中小学每个班级均能开展多媒体教学，这将为构建、使用“云教育系统”提供了政策和资金保障。2010年12月22日， 中国青年网报道，专用于教育领域云计算平台已在上海张江高科技园区诞生，它就取名叫“云教育”。云教育网站的诞生，使“云教育系统”不再是一个设想，而是变成了可操作使用的云计算应用系统。一些资深教育专家指出，云教育的诞生，给整个教育信息化领域带来了巨大的变革，推