“云計算”資源空間建設(shè)對高校教學(xué)資源的影響

□吳秀君 侯存義

隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，以前舊的互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和服務(wù)設(shè)計方面的功能已經(jīng)不能滿足用戶的需要，比如存儲資源、計算機硬件資源的內(nèi)存等不能滿足用戶的需求，尤其是數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)的匱乏使得用戶在使用互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)系統(tǒng)時存在數(shù)量與速度上的缺陷。因此發(fā)展云計算資源空間是計算機技術(shù)與教學(xué)工作要求的具體體現(xiàn)。云計算就是將傳統(tǒng)的儲存在計算機系統(tǒng)中的資源轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)空間中，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的最小化、動態(tài)化與互動化。高校教學(xué)資源豐富程度是培養(yǎng)人才的重要支撐點，目前各高校的教育資源存在分配不均的問題，這些問題的存在嚴重阻礙我國高端教育的發(fā)展，而且還影響優(yōu)質(zhì)教育資源價值的發(fā)揮，因此以“云計算”為基礎(chǔ)的資源空間應(yīng)用為改善高校優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享提供了廣闊的平臺。

一、云計算與教育領(lǐng)域的結(jié)合

為滿足師生日益增長的對數(shù)字化學(xué)習(xí)的需求，美國首次進行了云計算項目的運行嘗試，開創(chuàng)了云計算與教育的結(jié)合，實現(xiàn)了教育學(xué)習(xí)的自主化與空間化。在我國國內(nèi)，北京禾田雨橡公司建立了大學(xué)城，與全國多所院校合作，建立了云計算資源空間平臺。Google 也啟動了云計算學(xué)術(shù)合作計劃，北京師范大學(xué)秀麗博士創(chuàng)建了一個學(xué)習(xí)和研究的云計算社區(qū)資源鏈接，為教育工作者提供了交流與學(xué)習(xí)的平臺。教育資源的云計算優(yōu)勢處處體現(xiàn)在高等教育中，大大提高了高等教育的效率，轉(zhuǎn)變了高等教育的傳統(tǒng)模式，實現(xiàn)了高等教育的創(chuàng)新與發(fā)展，因此現(xiàn)在越來越多的師生重視云計算建設(shè)，并且朝著云計算平臺發(fā)展。

二、云計算資源空間為高校教育信息化建設(shè)提供新的思路

云計算資源空間也稱為信息共享空間，它就是將各種信息匯集到計算機空間中，任何人在任何時間都可以瀏覽其中的內(nèi)容，實現(xiàn)了學(xué)習(xí)資源的隨時化與動態(tài)化。云計算資源空間不僅是學(xué)習(xí)資源的儲存中心，也是一個學(xué)習(xí)的交流平臺。就如同美國著名學(xué)者克里斯托弗·羅伯特·希爾所說，信息資源空間具有以下特點:普遍性，普遍性主要是對信息資源的使用者而言的，任何人只要在計算機界面上都能夠獲悉自己需要的知識，當(dāng)然這需要使用者要使用相應(yīng)的軟件工具;公共性是指提供一種適合大家合作和交流的豐富資源場所;靈活性是能適應(yīng)不斷變化的需求環(huán)境和技術(shù)的發(fā)展;適應(yīng)性是能夠適應(yīng)各種不同用戶的需求。因此云計算系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用屬于系統(tǒng)的工程，需要用戶與各種服務(wù)之間的密切合作。目前，全國多所高校加入大學(xué)城云計算資源空間建設(shè)，相互學(xué)習(xí)和共享課程設(shè)計、精品課程等優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。

(一)云計算資源空間建設(shè)能大大節(jié)約信息化的資金投入。云計算資源空間屬于系統(tǒng)性的資源網(wǎng)絡(luò)，它具有很強的儲存能力，而且儲存系統(tǒng)屬于虛擬式的，這樣無論系統(tǒng)多么強大的資源都可以儲存到云端中，通過利用云端服務(wù)實現(xiàn)高校信息資源建設(shè)的資金投入:一是傳統(tǒng)的信息化建設(shè)主要是購買各種儲存硬件設(shè)施，而且還需要對這些硬件設(shè)備進行維修與修護，這樣就需要高校投入巨大的資金，而通過云端則可以避免設(shè)備購買資金的投入，因為云端是云服務(wù)商提供的信息平臺;二是學(xué)校將所有資源都存儲在云端，師生只需通過游覽器訪問云計算空間，學(xué)校只需有良好的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和少數(shù)管理終端及云接入設(shè)備即可;三是使用云端服務(wù)器可以避免因為各種網(wǎng)絡(luò)安全因素而導(dǎo)致資源丟失以及被損壞的現(xiàn)象。

(二)云計算的應(yīng)用能夠保證高校師生的信息安全。數(shù)據(jù)安全主要包括數(shù)據(jù)的保密性、完整性和可用性。這幾個方面在云計算資源空間建設(shè)中，服務(wù)商都已經(jīng)考慮。而這些考慮都符合高校教學(xué)工作的要求，尤其是基于當(dāng)前高校網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)而言具有極為重要的意義，因為目前高校計算機病毒防控工作一直是高校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的軟肋，高校每年投入到計算機病毒防御中的資金在逐年增加，但是效果卻并不明顯。而通過云計算技術(shù)則可以改變這一現(xiàn)象，因為通過云端實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源的空間化與虛擬化，傳統(tǒng)的病毒以及人為破壞都不能影響到云端中，這樣就為高校省去了大筆的資金。

(三)實現(xiàn)了教育資源的有效整合。高校將教育資源以產(chǎn)品的方式呈交給云端服務(wù)商，而云端服務(wù)商則可以利用網(wǎng)絡(luò)信息平臺實現(xiàn)對信息資源的有效整合:傳統(tǒng)的教育資源主要是按照教育資源的模塊進行整合，雖然在某種意義上實現(xiàn)了教育資源的局限整合，但是由于其并沒有突破地域的限制，尤其是沒有突破學(xué)校與學(xué)校、學(xué)校與學(xué)校之外場地的限制，而通過云端則可以改變這一局面，因為通過云端服務(wù)器可以將各種教育統(tǒng)一納入到強大的計算機網(wǎng)絡(luò)中，便于高校教學(xué)工作的順利開展。

(四)形成了以信息資源共享的模式。由于我國教育資源水平還不均衡，雖然很多高校與企業(yè)建立了優(yōu)質(zhì)的教育資源數(shù)據(jù)庫，但是由于這些資源數(shù)據(jù)庫存在獨立運行的問題，使得教育資源的價值沒有發(fā)揮到最大，而通過云終端則可以解決這一問題:通過云服務(wù)系統(tǒng)可以將不同地區(qū)、院校之間的教育資源以互聯(lián)網(wǎng)的方式傳遞到云端中，實現(xiàn)了教育資源的協(xié)同作業(yè)。

三、基于云計算進行高校教學(xué)資源整合

(一)目前高校教育教學(xué)資源建設(shè)存在的問題。

高校教學(xué)資源整合是目前我國高校踐行“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略的具體體現(xiàn)，其主要是基于當(dāng)前高校間相互獨立的教育資源而發(fā)展的，其目的就是對高校資源進行整合，形成一個全新的整體。結(jié)合實踐，通過對新疆高校云計算終端應(yīng)用的現(xiàn)狀調(diào)查，發(fā)現(xiàn)高校教育資源建設(shè)取得了不錯的成績，但是也不能否認存在的問題。

1．教學(xué)資源分布不均。基于高校教育資源不均衡發(fā)展的現(xiàn)狀，由于人才缺乏、資金不足、設(shè)備老化等原因，信息化程度較低，學(xué)習(xí)資源、教學(xué)資源、課件資源、虛擬實訓(xùn)、數(shù)字圖書、視頻資源、實驗室軟硬件資源等嚴重不足的狀況，而又不能很好地分享著名大學(xué)的資源，嚴重影響了教育教學(xué)的均衡發(fā)展，使一些地方院校的辦學(xué)層次、辦學(xué)規(guī)模、辦學(xué)能力存在較大的差異。

2．教學(xué)資源更新速度慢。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、虛擬技術(shù)、通信技術(shù)等各種現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展迅速。高校需要最新的虛擬技術(shù)、實驗室設(shè)備、計算機設(shè)備、數(shù)字圖書等現(xiàn)代技術(shù)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，但是這些設(shè)備的更新會給高校帶來巨大的經(jīng)濟壓力，由于人才缺乏、資金不足，教學(xué)資源更新速度較慢造成一般性高校發(fā)展的屏障，雖然國家為了整合教育教學(xué)資源，高校的合并，大學(xué)城的建立都未能很好地解決教學(xué)資源匱乏。

3．教學(xué)資源重復(fù)建設(shè)嚴重、維護成本高。很多地方高校有限的資金都要投入教學(xué)資源建設(shè)，學(xué)校因缺乏資金而影響發(fā)展。另外由于信息的閉塞導(dǎo)致高校在優(yōu)秀學(xué)科建設(shè)上存在重復(fù)建設(shè)的問題，這樣必然會增加高校的運行成本。

4．教學(xué)資源、教學(xué)設(shè)備共享不足。當(dāng)今計算機網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用，使高校間的教育教學(xué)資源在一定程度和一定范圍內(nèi)實現(xiàn)了整合。然而教學(xué)資源的共享程度還非常低，課程資源、精品課程、數(shù)字圖書等都存在嚴重的重復(fù)建設(shè)，資源未能有效整合和共享，硬件資源更是無法實現(xiàn)整合。

(二)利用云計算資源空間對教學(xué)資源進行有效整合。利用云計算資源空間對教學(xué)資源進行整合是當(dāng)前高校發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略的具體體現(xiàn)，其主要方法就是將教育資源通過網(wǎng)絡(luò)儲存到云端中，云端服務(wù)管理商通過開展“云端服務(wù)”向師生提供相應(yīng)的服務(wù)，而師生則可以進入到云終端中進行學(xué)習(xí)。云終端的重大優(yōu)勢就是改變了傳統(tǒng)的資源存儲在計算機系統(tǒng)中，需要使用者到專門的計算機設(shè)備中獲悉的弊端，而是學(xué)生可以在任何地方通過互聯(lián)網(wǎng)進行在線閱讀，這樣不僅克服了教育資源分配不均的問題，而且還實現(xiàn)了實訓(xùn)鍛煉，因為學(xué)生可以通過云終端進行相應(yīng)的模擬實驗操作。尤其是避免了教育資源重復(fù)建設(shè)和軟硬件維護的成本，提高高校教學(xué)資源的利用。在云終端教育資源中，高校將優(yōu)質(zhì)的教育資源儲存在云服務(wù)中，并且云端向所有的師生提供接口，師生通過云端提供的端口進入云端系統(tǒng)中，進行資源的學(xué)習(xí):一方面學(xué)生可以通過獲知的云端服務(wù)端口進入到云端中選擇適合自己的教學(xué)資源進行學(xué)習(xí)。另一方面教師也可以通過接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備進入云端更新或發(fā)布自己的電子教案、電子課件等資源。同時云端管理人員則需要對各種資源進行分類與儲存，云端服務(wù)器則是提供搜索數(shù)據(jù)的檢索支持。具體的使用流程就是，師生通過交互界面進入到云端中，并且按照自己的需求檢索相應(yīng)的資源，云端服務(wù)器按照用戶的要求進行相應(yīng)運行，并且將用戶需求的資源檢索出來。

四、云計算空間在教育網(wǎng)上的部署

計算機通信技術(shù)的飛速發(fā)展，使得現(xiàn)代高校的教育模式發(fā)生了很大的變化。教育網(wǎng)絡(luò)普及和教育網(wǎng)高速的國際出口使得學(xué)校有更多的機會同其他高校乃至世界名校進行交流。信息中心在各大院校的快速發(fā)展，用于教學(xué)和研究的高性能服務(wù)器的架設(shè)讓很多院校具備了很強的信息處理能力。由于開放的標(biāo)準(zhǔn)、開放的數(shù)據(jù)訪問和開放科研的理念發(fā)展而來了開放的教育內(nèi)容，這些教學(xué)內(nèi)容包含了從課程數(shù)據(jù)(課件、科研、影像)到互動的教學(xué)社區(qū)。良好的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施加上初步的網(wǎng)絡(luò)共享，這些都為云計算空間在高校的應(yīng)用打下了很好的基礎(chǔ)。由于需要的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模發(fā)展不均衡和教學(xué)資源協(xié)調(diào)的限制，目前云計算主要是由幾個大公司倡導(dǎo)和實施，并且大部分應(yīng)用是出于商業(yè)目的，極少數(shù)針對教育行業(yè)，即使有也僅僅是停留在租賃該公司的云計算資源的空間。例如:全國很多高校都開始云計算資源空間建設(shè)，但大多數(shù)都采用租賃公司所提供的云計算資源空間。烏魯木齊職業(yè)大學(xué)在新疆高校中率先啟動，與北京禾田雨橡公司合作，建立云計算資源空間平臺。如果直接采用現(xiàn)有的云計算方案，固然短期成本低，實施簡單，但是原有教育資源的移植和高校原有的計算能力的處理將會成為主要的問題。所以在現(xiàn)有的教育網(wǎng)絡(luò)上部署云將是一種可行的選擇。這種部署方式大致包含如下的步驟:對現(xiàn)有教學(xué)資源進行面向服務(wù)的封裝或者改造。這是一項許多院校都正在進行的工作;建設(shè)新的提供基本應(yīng)用服務(wù)的計算和數(shù)據(jù)中心。如教學(xué)管理系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)課程資源系統(tǒng)、精品課程管系統(tǒng)、虛擬實訓(xùn)實驗室系統(tǒng)等應(yīng)用。

［1］劉鵬．云計算［M］．北京:電子工業(yè)出版社，2010，4

［2］肖希明．信息資源建設(shè)［M］．武漢:武漢大學(xué)出版社，2008，6

［3］李桂銀．云計算基于云計算的信息共享空間資源建設(shè)［J］．圖書館現(xiàn)代技術(shù)，2011，2:53 ～54

［4］王福成．基于云計算的高校學(xué)生自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)用［J］． 科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011，7:16