云计算:教育信息化转型的助推器
时间：2020-04-07 05:19:05 来源：千叶帆 本文已影响人
摘 要:近两年来,在全球经济不景气的情况下,为了解决信息处理成本、海量数据管理、信息安全等问题,世界各国的企业和研究者纷纷将目光转向“云计算”。云计算把IT资源应用的效率与效益带到一个更高的水平。而当前教育信息化也从注重技术在教学中的应用与整合,渐渐转型到追求教育的社会效益最大化。云计算以其新的应用服务模式,适应了转型期的需要,必将助推教育信息化进入新的历史阶段。
关键词:云计算;教育信息化;转型;效益
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2010)05-0009-04
一、教育信息化转型期存在的问题
从我国教育信息化的发展历程来看,会发现它的发展是一个从20世纪八、九十年代的重视建设,到20世纪90年代末至21世纪初的重视应用,再到近期的重视效益的过程。也就是说,现阶段我国教育信息化正在从重视信息技术与课程整合、信息化师资培训等借助信息技术优化教育教学和教育管理的阶段,往实现教育信息化效率效益最大化的方向发展。[1]
在目前教育信息化追求社会效益最大化的阶段,我国的信息化建设还存在诸多问题,主要表现在以下几个方面:(1)教育信息化的产出与巨大投入不相匹配;(2)教育信息化对教育教学改革支撑度不高;(3)教育信息化并没有缓解教育发展不平衡问题;(4)数字化教育资源重复建设、水平不高;(5)教育信息化建设的成功经验没有得到有效推广;(6)教育信息化建设的失败教训没有被充分重视等。这些问题制约着教育信息化的发展,成为教育信息化发展的瓶颈。要想突破瓶颈,走出困境,教育信息化亟需新的思路和新的动力。
在未来的10年里,全国各中小学校及高等院校都要进行信息化建设或实施更新改造。[2]几乎每一项教育信息化工程都是复杂的系统工程,涉及巨额的资金、复杂的技术、多方面的人才需求等问题,已经实施的各级各类项目的最终社会效益众说纷纭,难以评判。如何在有效的成本投入下,让我国的教育信息化建设跟上时代的步伐,更好地满足教育工作者和受教育者对信息技术服务的个性化需求,已经成为各教育部门重点关注的问题,教育信息化亟需新的解决方案。
二、云计算及其应用
1.云计算的概念与分类
云计算的含义是指用户从互联网上获取某些能力——硬件、软件以及业务流程的执行或数据的存储等。用户既不知道、也不在乎这些能力从何而来、如何汇聚,也不用关心自己的数据被存储在什么地方。用户使用云计算服务,他们不需要有自己的技术平台、技术基础以及本地部署的软件,他们可能只需要打开云计算的开关,直接获取所需要的服务。云计算代表计算资源社会化、服务化和专业化的发展趋势。
随着云计算这一新的网络计算模式的出现,互联网时代的计算和数据存储已经从以客户端软件为中心的时代向以“云”服务为中心的“云”时代转变,迎来了“云”时代新的挑战。[3]根据云计算的定义,至少可以将其分为三种:
(1)基础硬件云(Hardware cloud)。又被称为“基础设施即服务”(Infrastructure as a Service,IaaS)。建立一个非常巨大、非常复杂的数据中心,为用户提供服务器、存储器和网络等硬件设施的使用服务(根据使用情况付费)。你可以用它运行企业程序、储存数据或者进行电子商务交易。即使高峰时期需要更大的处理、存储能力和带宽也没问题。这种硬件云基础设施能够根据你的需求进行扩张或收缩,而你只需要根据使用量支付费用。至于供应商如何向你提供服务和在什么地方进行计算,用户并不清楚,而且理论上也不必关心。亚马逊公司的“弹性电脑云”(Elastic Computer Cloud,EC2)就是硬件云的典型例子,亚马逊的存储云系统已经拥有超过100亿个物件。
(2)系统平台云(Platform cloud)。又被称为“平台即服务”( Platform as a Service,PaaS)。用户不需编程即可开发包括CRM、OA、HR、SCM、进销存管理等任何企业管理系统,而且不需要使用其他软件开发工具并可立即在线运行。PaaS是管理系统开发的革命,企业可以快速把自己的业务流程和想法应用到管理系统中去,从而大大提高工作效率和执行力。800APP八百客是全球首个中文PaaS。
(3)应用软件云(Software cloud)。又被称为“软件即服务”(Software as a Service,SaaS)。它是一种专业化软件(例如客户关系管理软件),员工可以通过Web浏览器调用该软件;通常,企业要根据用户数量(或者说按“席位”)来付费。供应商负责对硬件和软件能力进行管理,使之能够满足企业所需要的用户席位和服务级别。至于具体硬件设施或软件结构,用户不用知道也不必关心,而且企业不用建立自己的数据中心。Salesforce.com就是一个软件云的例子。
2.云服务的几大特点
云计算的核心思想就是服务,因此通过云计算来实现的服务即可以称为云服务。云服务的特点和其优势表现在以下几点:[4]
(1)云端存储数据
数据可以不必再存于用户自己的电脑中,只需在云计算提供的海量存储空间中存放,这样不仅节约成本,充分利用资源,而且在保证可靠安全存储的同时可以根据权限进行资源的整合共享。比如我们使用的网络相册。
(2)云端提供软件服务
无数的软件程序均置于云端的服务器中,软件架构在各种标准和协议之上,不必下载即可使用,而且可以多人网络协作使用,如Google Docs提供的在线办公软件。
(3)随时随地提供服务
云计算提供的服务简化了终端用户的硬件配置,只要用户的硬件设备能接入网络并且登录他所使用的云服务平台的账号,就可以享受云端为我们提供的一系列服务。如Google App 企业应用套件。
(4)充分满足用户需求的服务
由于云计算整合了网络资源,因此它能够根据用户的不同需求为用户提供个性化服务,而且随着用户数量的不断增加,资源的整合以及服务的提供将更加人性化和便于获得。
三、云计算助推教育信息化转型
1.云计算以人为中心
(1)云计算帮助决策者战略转型
云计算使计算资源逐渐服务化,在需要的时候接入专业的计算资源提供方的网络中,就像使用电力或者自来水一样,并且只需为自己使用的那一部分付费,大大提高了计算资源的利用率。在教育信息化的过程中,如果有效地利用云计算提供的计算、存储、网络等服务,就可以有效地解决我国教育信息化基础设施重复性建设的问题,缓解各地区教育发展不平衡,缩小数字鸿沟;不仅可以缩减资金成本和人力成本,也促使教育技术研究者把工作重点放在提高教育信息化的应用水平和效益上。
教育信息化决策者在规划、投资、决策、管理与评价教育信息化项目的时候,应该意识到:当云计算使信息技术已经变得非常普及的时候,决策者应该着眼于降低成本和规避风险,将战略从寻求新的信息技术转向持续提升教师和学生的应用能力、构建终身教育体系、提高教育投资的经济效益、扩大教育规模等问题。
(2)云计算助力管理者有效应用
经过几十年的教育信息化建设,我国教育信息化目前正处在从“应用”到“有效应用”的过渡转型期,或者说从重视“应用”往重视“效益”过渡。教师和教学管理者可以利用云计算,设法增大教育信息化的效益,在细节处挖掘教育信息化所产生的效益,比如:中国教育技术协会根据云服务辅助教学的特点和未来教育信息化发展的趋势,于2009年5月16日~17日举办了全国首届“云计算辅助教学”高级培训班,培训对象是校长、优秀骨干教师、教研员、电教馆从事教师培训、教育科研、教育管理等的人员,使学员学习和掌握了Google教育套件的实用技术和教学设计方法(Google协作平台、日历、文件、邮件、聊天、组群、笔记本、地球、地图、博客、相册、网上论坛等),掌握了将信息技术有效整合于教学的方法,掌握了自主创建信息化教学环境的理论和技术,掌握了云计算辅助教学的教学设计技能,促进了云计算在实际教学环境中的应用推广。[5]他们在以后的工作中会尽可能地促进云计算技术在教育教学和教育管理中的“有效”应用;利用现有教育信息化基础设施组建云计算公共技术服务平台,提高现有基础设施的使用效率,降低教育信息化基础设施的闲置率;建设优质数字化教育资源,提高优质数字化教育资源的共享程度等。
(3)云计算提供应用者全新体验
在教育技术“云服务”迅速发展的时代背景下,云计算将促使教育信息化投资实现从“以物为中心”向以“人为中心”的转变,通过云计算,用户不必购买新的服务器和部署软件,就可以得到应用环境或者应用本身,软硬件也不必是部署在自己身边的、专属于自己的产品,而是可以变身为可利用的、虚拟的资源。[6] “云”时代的互联网终端设备将不仅仅是PC:手机、汽车,甚至手表,只要有简单的操作系统加个浏览器就完全可以实现;由于数据都在“云”端,用户也不用再担心病毒、数据丢失等问题。云计算使教育信息化的各种软件、硬件、存储等设备资源触手可及,实现真正的移动学习和泛在学习,利用云计算构建个性化学习环境和更贴身的教学环境,实现有效教学和支持学生的主动学习,培养学生高级思维能力和群体智慧发展,提高教育质量。
2.云计算促生新的教育信息化研究内容
当在教育领域中使用了云计算,必然产生各种新的问题,也促生了新的研究内容。云计算的出现,促使信息技术像过去电力系统那样实现中央供应,信息技术基础化、服务化以后,产生的将是以云技术为载体的技术集中供给工厂(如Google、IBM、Amazon等)。云计算使得数据处理、数据存储和数据传输的成本大大降低,极大地增加了信息技术和各种资源的可获取性,这对于教育教学无疑是可喜的事情。但是,如何开发运维以应用为目的云服务,如何利用云计算有效支撑教与学,如何利用云计算提高全民的信息技术素养并深度应用,如何构建中国自主可控的教育信息化公共服务平台,云计算环境下的教学思想、教学形式的研究,如何提供个性化学习内容和环境等,都将成为新的研究内容。
四、呼唤信息化新引擎——教育云计算公共技术服务平台
我国教育信息化下一阶段的目标,应该是基于国家“校校通”工程和“班班通”工程积累的空前庞大的客户,建立国家云计算教育公共技术服务平台,在这个公共技术服务平台上,运营商通过设立教育公共数据中心,建设一个功能强大的网络和应用系统平台,采用云计算按需租用、按计算量付费的方式,为各级教育机构构建网络门户以及教学、办公和管理的应用程序和教学资源库,提供各种网络应用和增值服务。在国家教育云计算公共技术服务平台的中心数据库和统一认证、应用平台的基础上搭设起教学管理、网上办公等丰富的应用,为不同身份的用户提供数字校园、家校互联、教育博客、教育资源等功能强大、内容丰富的教育信息化服务。与云计算的商业应用不同的是,需根据教育消费的特征,制定出一套完整的实名认证、用户评价、计费与支付系统,用户为服务付费。这一运营模式将大大减轻学校购买各类软硬件的压力,也降低了维护计算机系统的成本,而且可以根据教育政策的调整做灵活的业务变更,实现优质教学资源无障碍分享,大大提高了教与学、管与用的效能。
基于云计算的教育公共技术服务平台将会给人们提供不受时间、地点和高端设备限制而获取计算、存储、应用服务等信息化资源的渠道。云计算使网络、软件、平台、管理等均能以服务方式提供给用户,用户只需要登记注册,经审核通过后,学生用户就拥有一个数字化校园该提供的所有服务,如邮箱、IM即时通讯软件、数字图书馆、网络硬盘、CD架、数码相册等等;教师更是拥有私人博客、咖啡吧、网络课堂等空间;教务管理者也会拥有OA、教务管理系统、电子公告板等。
教育云计算公共技术服务平台由各类服务器机群、网络互连设备、数据中心和门户网站等多个部分组成,以Web的形式对外提供强大的教学、管理、互动等各种功能。平台门户网站整合常用的教学、教务管理、数字生活等软件服务,用户只需登录门户网站就可以随时随地利用公共平台提供的服务,查看和管理自己的学习、工作,丰富自己的业余生活。系统管理员也可以很方便地通过门户网站监控和管理机群及数据中心,调整用户可用资源和使用权限。本文设计的云计算公共技术服务平台架构如图2所示。
云计算这一新型应用模式能满足各类学校低成本、低风险的信息化建设要求,在不远的将来,随着云计算公共技术服务平台的建设和发展,廉价和方便将会使越来越多的学校和个人把自己的信息处理迁移到“云”上。学校客户可以采用IaaS模式租用服务器和数据库,大大缩减硬件投入和维护费用;利用SaaS的优势,按照需求免费或低成本租用各种教学、教务、互动等软件,这些SaaS软件的功能模块随时灵活变换;实施快捷方便,时间短,费用低,它可以解决各类学校缺乏开发和维护的技术团队、资金短缺、担心可用性、追求绩效等问题;利用PaaS的优势,免费或低成本租用各种服务器平台软件,可以基于服务器平台的API做二次开发的实验或应用开发。这“物美价廉”的种种优势使得云计算能有效解决教育信息化建设方面的软肋。你不需要占有或者保护任何的软、硬件工具,只需要在使用的时候付一定的费用即可。
五、总结
作为信息技术教育的实践者,都期望看到教育信息化的变革与发展,在朝着教育技术“云服务”时代前进的转型阶段,信息技术将变得越来越普及,对学校的教师、学生、管理者来说它已经不可或缺,也正在改变教育信息化平台建设策略、教师培训内容和方式、教育技术相关机构的工作与职能,甚至引发着教育理念的转变。云计算也正在改变我们获取信息、分享内容和互相沟通的方式:基于Web的应用将大行其道,网上协同学习、随时随地的移动学习与非正式学习、更科学更贴身的个性化学习将得到长足的发展,我们需要为这种转型做好准备。
技术的发展引领着思维和生产方式的变革,云计算要求人们在思考我国教育信息化发展策略时要有前瞻性眼光,云计算时代若干实用技术、平台、软件、工具在教育教学中的应用与实践、云服务学习资源设计、云服务学习活动与协作学习的设计、云服务的学习评价与管理等等都值得教育信息技术工作者去不断地探索,更需要我们不断地为中国教育发展的“创新、优质、均衡”做出自己的贡献。[7]
参考文献:
[1]王运武,陈琳.中外教育信息化比较研究[M].北京:电子工业出版社,2008.
[2]教育行业信息化建设状况研究[EB/OL]./bbs/dispbbs.asp?boardID=32&ID=59070&page=2,2009-4-8.
[3]王容婧.“云计算”时代教育信息资源建设[ EB/OL]./zguilong1977/blog/item/6d7d1fddb25ccce676c638c4.html.
(编辑:金冉)
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