云計(jì)算技術(shù)在高校教育資源整合中的應(yīng)用

陳濤，黃艷峰

(商丘師范學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院，河南商丘476000)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，高等教育逐漸進(jìn)入到一個(gè)面向大眾化發(fā)展的趨勢(shì)，通過網(wǎng)絡(luò)可以打破傳統(tǒng)教育模式的限制，人們足不出戶即可享受網(wǎng)絡(luò)上共享的各類教育資源，包括遠(yuǎn)程教學(xué)、精品課程、公開課資源、教育培訓(xùn)等.這些日益豐富的教育資源在建設(shè)的同時(shí)，也凸顯了一些問題，例如各類教育資源建設(shè)各自為政，沒有一個(gè)更高層次的統(tǒng)一建設(shè)規(guī)劃，導(dǎo)致一些教育資源存在重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象，資源建設(shè)之間缺乏溝通和共享.因此，如何更好地利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的高校教育資源平臺(tái)也就成了一個(gè)亟待解決的問題.

1 高校教育資源建設(shè)現(xiàn)狀

(1)硬件設(shè)備老化，更新速度慢.計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展速度很快，高校教學(xué)科研對(duì)硬件條件的要求也隨之提高.但是現(xiàn)實(shí)情況往往是高校經(jīng)費(fèi)有限，經(jīng)過漫長(zhǎng)的招標(biāo)流程后買到的設(shè)備也顯得“過時(shí)”了.

(2)資源重復(fù)建設(shè)，共享程度不高.目前高校的教育資源基本上都是面向?qū)W校自身建設(shè)的，學(xué)校之間缺乏有效的協(xié)調(diào)和共享.最典型的是高校圖書館的建設(shè)，購買的大量軟硬件資源在學(xué)校內(nèi)部得不到充分的利用，但是又無法為外界使用.

(3)資源建設(shè)和管理缺乏規(guī)范.很多學(xué)校的教育資源建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和管理，往往是各部門各自為政，著眼于短期需求，缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃和部門之間的協(xié)調(diào).這樣各資源庫規(guī)范不統(tǒng)一，造成資源庫之間無法實(shí)現(xiàn)互訪，同時(shí)給管理帶來了困難.

2 云計(jì)算

云計(jì)算(cloud computing)被稱為是繼大型計(jì)算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的第四次IT產(chǎn)業(yè)革命，它是整個(gè)IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，也是新一代互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)的引擎和神經(jīng)中樞［1］.對(duì)云計(jì)算的定義有多種說法.美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)定義:云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池(資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用軟件、服務(wù))，這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互［2］.國內(nèi)較為廣泛接受的定義是中國云計(jì)算專家咨詢委員會(huì)副主任、秘書長(zhǎng)劉鵬教授給出的:云計(jì)算是通過網(wǎng)絡(luò)提供可伸縮的廉價(jià)的分布式計(jì)算能力.不管是哪種定義形式，云計(jì)算的本質(zhì)就是一種計(jì)算服務(wù).這種計(jì)算服務(wù)可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水電一樣面向用戶低價(jià)出售.用戶并不關(guān)心背后的技術(shù)，只需要支付費(fèi)用甚至免費(fèi)使用服務(wù)即可，所以云計(jì)算不僅是技術(shù)，更重要的是通過技術(shù)給用戶帶來業(yè)務(wù)價(jià)值.

目前，云計(jì)算已經(jīng)過了概念炒作期，國內(nèi)外都出現(xiàn)了很多提供云計(jì)算服務(wù)和產(chǎn)品的廠商，同時(shí)云計(jì)算也廣泛應(yīng)用于如教育、金融、城市管理、醫(yī)療、地理信息等行業(yè)，而云計(jì)算在行業(yè)的應(yīng)用也反過來推動(dòng)了云計(jì)算技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展.

3 云計(jì)算與教育資源的整合研究

3.1 云計(jì)算在教育領(lǐng)域的應(yīng)用

目前云計(jì)算應(yīng)用較為活躍的領(lǐng)域即為教育領(lǐng)域，因?yàn)樵朴?jì)算對(duì)用戶端設(shè)備的要求很低，這就決定了云計(jì)算將會(huì)在高校廣受歡迎.據(jù)預(yù)測(cè)，未來5年云計(jì)算和大規(guī)模開放網(wǎng)絡(luò)課程是高等教育信息化的重要推動(dòng)力.云計(jì)算在教育領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下優(yōu)勢(shì).

(1)降低了用戶客戶端的要求［3］

云計(jì)算通過構(gòu)建一個(gè)虛擬的資源池，并通過網(wǎng)絡(luò)按需為用戶提供計(jì)算服務(wù).這樣學(xué)校師生可以購買專用的廉價(jià)云客戶端，接入網(wǎng)絡(luò)后把復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)交給分布式計(jì)算服務(wù)器即可，另外也可以使用舊有的計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)訪問云服務(wù).所以云計(jì)算服務(wù)模式極大地降低了客戶端的性能要求，可以為學(xué)校節(jié)余計(jì)算機(jī)硬件的購買和維護(hù)成本.

(2)節(jié)省了軟件購買費(fèi)用

通過云計(jì)算的SaaS(軟件即服務(wù))，學(xué)校可以直接使用一些公司提供的免費(fèi)或廉價(jià)軟件服務(wù)，例如Google Apps等，免去購買正版軟件帶來的高額花費(fèi).同時(shí)這些軟件云服務(wù)還可以根據(jù)學(xué)校需要提供定制服務(wù)，用戶客戶端只需要安裝Web瀏覽器即可.這樣可以極大地減少學(xué)校在軟件購買方面的資金投入.

(3)提供了安全可靠的資源存儲(chǔ)［3］

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，病毒及黑客攻擊現(xiàn)象非常嚴(yán)重，例如學(xué)校最常見的Web服務(wù)器經(jīng)常容易受到黑客攻擊，因此數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性及可靠性就顯得非常重要.使用云服務(wù)，一切信息資源都存儲(chǔ)在云端，由數(shù)據(jù)中心專業(yè)的信息安全專家負(fù)責(zé)保障數(shù)據(jù)的安全性，因此無需擔(dān)心病毒及黑客的入侵.

(4)提高了資源的使用率和共享率

通過在高校部署統(tǒng)一的云服務(wù)平臺(tái)，可以在校際之間開展教育資源共建合作，在統(tǒng)一的平臺(tái)上構(gòu)建優(yōu)質(zhì)教育資源，既避免了資源的重復(fù)建設(shè)，又能夠提高資源的使用率和共享率.

3.2 云計(jì)算整合方案［4］

在云計(jì)算模式下，將高校所有的教育資源都以“云服務(wù)”的形式提供給廣大師生用戶，而用戶端只需使用簡(jiǎn)易的硬件設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，就可方便地訪問各種各樣的云端資源，包括電子教案、教學(xué)視頻、電子圖書、期刊文獻(xiàn)等.特別是在目前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時(shí)期，用戶通過使用智能手機(jī)、PDA等移動(dòng)設(shè)備可以做到隨時(shí)隨地訪問云端資源，極大地方便了用戶的學(xué)習(xí)活動(dòng).高校教育資源的云計(jì)算整合模型圖如圖1所示.

該模型主要分為五層，最上層是云客戶端層，主要是pc機(jī)、手機(jī)或PDA等設(shè)備上安裝的瀏覽器或App應(yīng)用程序.用戶界面層作為整個(gè)資源整合系統(tǒng)的門戶，為用戶提供了訪問各種云端資源的入口.資源應(yīng)用管理層是整個(gè)系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的一層，主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的調(diào)度管理、注冊(cè)用戶的管理、系統(tǒng)的配置管理以及系統(tǒng)的安全管理等.資源存儲(chǔ)層負(fù)責(zé)把存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)資源虛擬成一個(gè)分布式文件系統(tǒng)，提供數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ).最下面的硬件設(shè)備層包括各種服務(wù)器、存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等.

在基于云計(jì)算技術(shù)的教育資源整合方案中，需要考慮校園網(wǎng)已有基礎(chǔ)設(shè)施的整合，即打破原有設(shè)施之間的通訊壁壘，構(gòu)建一套統(tǒng)一的物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的一體化和共享化，以上目標(biāo)可以通過基礎(chǔ)設(shè)施的虛擬化來實(shí)現(xiàn).通過虛擬化技術(shù)對(duì)高?，F(xiàn)有的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行資源整合，可以對(duì)校園網(wǎng)運(yùn)行的各種應(yīng)用提供定制化的服務(wù)，保證現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施得到最大效率的利用.

4 結(jié)束語

本文針對(duì)高校教育資源的建設(shè)現(xiàn)狀，給出了一個(gè)基于云計(jì)算技術(shù)的教育資源整合方案，使得高校師生用戶可以通過統(tǒng)一的用戶界面訪問各種類型的云端資源.該方案有利于實(shí)現(xiàn)高校資源的充分利用和共享，同時(shí)也有利于對(duì)各類資源和應(yīng)用的管理.但是，云計(jì)算技術(shù)本身也在發(fā)展之中，還存在一些有待完善的地方如云安全問題、標(biāo)準(zhǔn)問題等，需要今后做進(jìn)一步的研究.

圖1 高校教育資源的云計(jì)算整合模型圖

［1］ 古麗萍.完善中的云計(jì)算［J］.中國電信業(yè)，2011(11):74－77.

［2］ 云計(jì)算百度百科［EB/OL］.http://baike.baidu.com/view/1316082.htm，2014－02－21.

［3］ 王福成.基于云計(jì)算的高校教學(xué)資源整合研究［J］.福建電腦，2011(2):33－34.

［4］ 閻雙.云計(jì)算技術(shù)在高校教學(xué)資源整合中的應(yīng)用［J］.遼寧師專學(xué)報(bào)，2012，14(2):43－44.