1、21世纪以来,我国在基础教育信息化方面已经取得了巨大的成就。通过实施“农村中学现代远程教育工程”以及“班班通”等项目,已实现了基础教育信息基础设施的普及。但由于受经济发展水平、整体规划能力、共建共享机制等因素的制约,我国基础教育信息化存在资源配置不均衡、教育应用系统不统一、“信息孤岛”现象严重等问题,这些已成为制约基础教育信息化加快发展的瓶颈.而云计算的出现,为破解这些基础教育信息化难题提供了绝佳的契机,对于建立一个统一开放、灵活安全、丰富易用的教育信息化公共云服务平台有着十分重要的意义国家中长期教育改革与发展规划纲要(20102020)年提出,要“充分整合和利用各级各类教育机构的信息基础设施
2、,建设覆盖全国、分布合理、开放开源的基础云环境,支撑形成云基础平台、云资源平台和云教育管理服务平台的层级架构。到2015年,初步建成国家教育云基础平台,支持教育云资源平台和管理服务平台的有效部署与应用,可同时为IPv4和IPv6用户提供教育基础云服务。这些云的服务层次覆盖了IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)和SaaS(软件即服务)三种形式,将为提供基于硬件、平台和软件的各种类型服务,基本勾勒了国家教育云的轮廓,可见在新一轮教育信息化建设中教育云承载了重要的使命。本文就将从云计算的特点,云计算的典型应用,云计算环境下资源建设的特点以及当前云计算建设领域存在的问题对这一热点领域进行
3、论述.1。云计算的特点狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源;广义云计算指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关,也可是其他服务 .云计算的特点王萍,张际平.云计算与网络学习J.现代教育技术,2008(11)主要表现在:(1)可靠、安全的数据存储云计算提供了最为可靠安全的数据存储中心,数据(如文档和媒体)将会自动同步,通过Web可在所有的设备上使用。这样避免了用户将数据存放在个人电脑上可能造成的数据丢失或病毒等问题.同时,云计算通过严格的权限管理策略支持数据的共享。(2)方便、快捷地云
4、服务云计算时代,用户将不需要安装和升级电脑上的各种应用软件,只需要具有网络浏览器,就可以方便快捷地使用云计算提供的各种服务。这将有效地降低技术应用的难度曲线,进一步推动Web服务发展的广度和深度。(3)强大的计算能力云计算为网络应用提供了强大的计算能力,可以为普通用户提供每秒10万亿次的运算能力,完成用户的各种业务要求.这种超级运算能力在普通计算环境下是难以达到的.(4)经济效益据预计,相对于机构自身运营的数据中心而言,云计算服务提供商的存储成本一般只有其十分之一,而带宽成本只有二分之一,计算处理能力成本只有三分之一。这将帮助一些机构以比较低廉的架构成本进行运作2。云计算的典型应用云计算已经得
5、到包括谷歌(Google)、微软(Microsoft)、IBM、雅虎(Yahoo)、亚马逊(Amazon)等软件厂商的重视,各个软件厂商都在积极推进云计算的研究和应用,分别提出了针对云计算的方案和实现.亚马逊的弹性计算云,Google的AppEngine云计算平台,IBM蓝云“BlueCloud计划,微软的“云端”策略,在中国也有瑞星杀毒的“云计划”,IBM与无锡市共建的中国第一个云计算中心等。云计算在教育领域的应用也屡见不鲜,如北卡莱罗纳州立大学的云计算服务,台湾大学正在实施的“筋斗云”校园信息化云平台项目,中国科技大学的“瀚海星云”校园云服务平台等.3。云计算环境下资源建设的特点与其它新技
6、术相比,云计算以其低门槛的优势受到学校的青睐,随着云计算在教育领域中应用的逐步深入,它的教育辅助功能也逐步被人们认识,为人们所重视,目前,云计算在教育领域的应用主要体现以下三个方面的特点。(1)建设大规模高质量共享教育资源库张珑,王建华,张军.云计算辅助教育初探J.计算机教育,2010(12)目前的资源库建设存在着教学资源分布不均、教学资源重复建设、教学资源共享程度低、教学资源孤岛现象严重、缺乏相互协作等问题。而云计算由于具有强大的计算的能力、安全的数据存储,对设备要求低等特点,正被用于建设大规模共享教育资源库,如建设虚拟实验室,打造教学科研云环境地区等,能够实现优质的教育教学资源共建共享,实
7、现教研跨区域协作,缩减不同区域不同类型学校的差距,为学生学习和教师专业发展提供更加有效的支持,促进基础教育的均衡发展.(2)建设灵活高效的网络学习平台国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010-2020)年提出要“建设教育云资源平台,汇聚百家企事业单位、万名师生开发的优秀资源,实现优质资源共享和持续发展”,在这一政策的指引下,网络学习平台的建设也在如火如荼的进行。利用云计算服务可以将文本、文档、电子表格、演示文稿、文件附件、视频、照片和其他类型的信息,以及各类云服务完全组合在一起,为网络学习者提供丰富的网络学习资源和良好的学习平台,便于网络学习的开展目前国内已建立大量基于云计算技术的教育资源中
8、心、网络学习平台,这些逐步在教育教学中发挥出越来越重要的作用.(3)构建新型图书馆邹 艳,李鸿科.云计算及其在教育中的应用.软件导刊.教育技术J,2009(8) 目前,每个学校图书馆都有自己的服务器,用于日常图书管理、数字资源检索下载等服务.为确保服务器内数据资源的安全性及服务器的可靠运行,图书馆对服务器的最大服务响应数量及接入终端数量等都进行了一定的限制.在云计算模式中,“云”端拥有超大的服务器群,具有良好的容错性、强大的计算能力和几乎无限的带宽,能保证数据的安全和高并发性,用户的请求也可迅速获得响应。此外,云计算模式具有虚拟性,用户可以通过电脑、手机、PDA等多种终端访问图书馆提供的电子资
9、源服务,用户甚至可以定制服务,建立符合自己需要的个人图书馆,实现移动学习,使图书馆资源中心的作用得到最大限度的发挥.4.云计算建设领域存在的问题作为一项新兴技术,特点突出,优势明显,到了众多人的追捧,但云计算在建设过程中也产生了一系列新的挑战性问题。(1)概念上的高接受度和应用上的浅层次由于云计算概念在全球范围内的炒作,教育云的概念已被普遍接受,并且对教育云赋予了较高的期待。但所有的应用,都有一个由浅入深的过程,应用的起点就是容易用,这本身无可厚非。但是部分教育云的建设,所谓的IaaS只是使用了部分云计算的技术,云的规模也较小,而且缺少云计算的很多增值服务,特别是面向教师和学生的服务。大多数云
10、计算应用实际上是一种传统的基于网络的远程应用。(2)教育云标准研制尚未先行目前,各类教育云的建设都是各自为政,缺乏统一标准,缺乏全盘规划,如果不及时关注这些问题,教育云应用将成为新的片片“孤云。因此,如何以国际云计算标准为基础,建立我国统一的教育云标准应该尽快提上议事日程.(3)教育云生态系统中的角色更加多元教育云的模式构建了一个开放的教育信息化的生态系统架构,在这个系统中,参与者的身份比传统教育生态系统更加多元,我们认为,大致有供应商、教育主管部门(其中还包括电教馆系统、远程教育系统、教育装备采购系统等相互重叠的复杂生态)、学术研究团队、广大一线师生等。企业作为供应商,将教育云作为一种商业模
11、式,期待从中获得市场份额,更关注新技术新产品的推介.教育主管部门作为政府的代表,关注宏观变革,期待新技术的引入能带来根本性的改变,同时也受任期等限制,制定的政策方案容易依靠项目,缺乏延续性。教育技术和课程教学专家作为研究者,关注教学理念范式的变化,但是缺乏认真、深入、持续的研究行动,而教育云的建设过程中将专家作咨询和诠释的场合多,给专家提供真正深入研究并指导教育云实践的机会少,尚未看到对教育云的基于科学方法的定量实证研究。(4)教育云治理新格局尚待确立教育云的模式使得我国将逐渐形成以教育主管部门为主导、企业、研究机构、学校等共同参与的教育云治理新格局。教育主管部门应该承担公益性、基本的、普惠性
12、22的公共教育云服务的成本,同时在教育主管部门的有效监管下,各类社会组织可向社会提供多样的、可选择的教育云服务.教育云的模式也带来了信息化建设经费管理模式的变化,教育云使得教育服务可以按需购买。教育信息化早期的经费以购买硬件为主,后来软件所占的比例也逐步提升,在教育云环境下,信息化经费中购买服务所占的比例也将逐步增加.教育主管部门必须清晰界定资产和服务的关系,在制度层面规范购买教育云服务所需财政经费的合理和有效使用,才能引导学校积极购买云服务并从云中受益。(5)尚未形成教育云可持续发展机制云计算不是新一轮的信息化建设,而应是信息化的升级.但是现在,当前不少云计算方案都是基于一种全新系统,就是新
13、购置硬件、新购置软件,通过这些新购置的IT基础设施来实现云计算。如果是这样做的话,云计算应有的IT基础设施的节约作用就无从谈起。如何合理利用已有的资源,让现有的数据中心和分散的计算设备在云环境中发挥作用,如何通过对现有软件的改造减低教育云上的应用投入,如何在教育云上提供不断增值的服务等,在各类建设方案中较少体现。此外,中国教育信息化建设一直以工程和项目为主要形式,而工程和项目的管理模式使得信息化建设必须禁锢于项目拨款的周期,尚未形成循序渐进和持续改进的可持续性发展战略。(6)网络的互联互通成为发展瓶颈教育云基本都建在教育网内,而由于中国几大网络间有限的互联带宽以及NAT、防火墙(Firewal
14、l)、多出口(Multihoming)等多种因素的影响,导致了网络的互联互通问题23。用户在教育网外要获取教育云上的大量教育资源和扩展应用,体验会非常差,这将成为影响教育云用户体验的关键因素.因此,在推进中国教育云的建设过程中,如何实现教育网与其他不同网络间的高速互联,也是必须关注的问题。(7)数据安全问题不容忽视教育云的应用,将逐步使得我国各类从宏观(各类教育管理信息)到微观(学生的个人信息等)的教育数据得以集中,数据安全的问题也必须关注.其中既涉及个人数据的保护问题,也涉及使用海量数据进行数据挖掘后产生的各类数据分析报告和发展预期的保密问题,什么样的教育数据可以托管给第三方,什么样的数据必须保存在教育机构内部,这些都是数据的安全管理层面必须解决的问题。