云計算環(huán)境下的高校數(shù)字化教育資源共建共享模式研究

龍飛　馮陽　湯程騫

摘 要：將云計算結(jié)合到教育領(lǐng)域，研究如何將云計算應(yīng)用到高校數(shù)字化教育資源共享建設(shè)中，具有一定的理論意義和實踐價值。本文在分析目前湖南省高校數(shù)字化教育資源共享中存在的問題的基礎(chǔ)上，探討了云計算在湖南省高校數(shù)字化教育資源建設(shè)中的作用，提出了一個較為合理的湖南省高校數(shù)字化教育資源共建共享模型。

關(guān)鍵詞：云計算 高等院校 數(shù)字化資源 共建共享模式

【中圖分類號】G434

教學資源的數(shù)字化能夠為實現(xiàn)資源的大眾共享做出重大貢獻，有利于實現(xiàn)偏遠山區(qū)共享到更好的資源，使得這些山區(qū)的教師和學生受益。高等教育數(shù)字化水平在信息技術(shù)發(fā)展的背景下迅猛提升，促進教育教學的發(fā)展，在教育中如何應(yīng)用云計算也正在成為研究的熱點，在此背景下，將云計算結(jié)合到教育領(lǐng)域，研究高校數(shù)字化教育資源共建共享模式有著一定的理論意義和實踐意義[1]。其應(yīng)用將深遠影響高等教育的教學方式、教育管理、資源建設(shè)和共享方式，最終促進整個教育產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

一、湖南省高校數(shù)字化教育資源共享現(xiàn)狀與存在的問題

湖南省高校的數(shù)字化教育資源建設(shè)已取得較大的成就，部分湖南省高校各自的數(shù)字化教育資源也相對豐富，但是數(shù)字化教育資源的共享卻一直未能取得良好的效果，中間仍然存在著諸多的障礙和困難因素，成為當前實現(xiàn)有效共享的主要瓶頸。

1.1 資源配置與公平問題

現(xiàn)行的經(jīng)費撥付制度難以統(tǒng)一調(diào)配使用，各學校自立門戶，資金來源不盡相同，特別是省內(nèi)各地方高校，缺少明確的信息資源投入和數(shù)據(jù)庫資助政策，當?shù)卣顿Y不到位，資金投入力度小。共享是要以互惠互利為基礎(chǔ)的，因此，要促進不同地區(qū)和高校的數(shù)字化教育資源的共享，就應(yīng)盡量消除或者減少這種貧富差距，改善當前的資源配置效率。

1.2 技術(shù)障礙

目前計算機、網(wǎng)絡(luò)等軟硬件技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展已能夠滿足共享的部分需要，但要達到數(shù)字化教育資源全面高效的共享，共享技術(shù)障礙仍然是瓶頸。湖南省高校數(shù)字化教育資源建設(shè)跟不上其發(fā)展的腳步，目前硬件利用效率不高，若是能夠提高硬件利用效率，就能延緩更新或者無需更新升級，這必然能為湖南省高校數(shù)字化教育資源的建設(shè)起到很好的促進作用[2]。湖南省各高校在建設(shè)數(shù)字化教育資源時從工具、平臺到內(nèi)容，很多都遵循不同的規(guī)范和標準，導致異構(gòu)資源大量產(chǎn)生堆積，重復嚴重。因此，規(guī)范化和標準化對數(shù)字化教育資源共享顯得尤為必要，只有格式標準化，才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、交換、兼容和不同系統(tǒng)資源的共享。

1.3 缺少合適的共享模式和共享平臺

湖南省各高校之間由于辦學理念、層次定位、專業(yè)差異、管理方式、運行模式等因素的影響，只是在校內(nèi)進行教學資源的供用。另外，部分高校雖然意識到了共享的重要性，并用心用力去建設(shè)平臺，但在平臺形成后，由于對資源共享平臺建設(shè)的動態(tài)性和長期性的認識不足，缺乏對教學資源的更新和維護，使教學資源在質(zhì)量和數(shù)量方面停滯不前，不利于教學共享平臺的良性運轉(zhuǎn)[3]。由于缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃管理，大多都是各自為政、相互隔離封閉、自成體系，缺乏互連互通、開放共享，作用范圍非常有限，所建設(shè)的資源平臺只能供本校使用。到目前為止，高校之間還沒有在真正意義上實現(xiàn)數(shù)字化教育資源共享平臺。

二、云計算對湖南省高校數(shù)字化教育資源共享的優(yōu)勢

2.1 云計算提高高校物理資源利用率

傳統(tǒng)的數(shù)字化資源平臺之間缺乏互聯(lián)性，導致了數(shù)字化教育資源在低水平上重復建設(shè)。教育云能夠提供一個通用的數(shù)字化資源共享平臺，可以將獨立、異構(gòu)的教育資源上傳并存儲于云端服務(wù)器，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，對教育資源進行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)數(shù)字化資源的集約化，以資源為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐杂脩粜枨鬄橹行?，建立滿足用戶需求的資源庫，實現(xiàn)信息資源靈活、便捷、高效的共享模式[4]。在云計算基礎(chǔ)之上建立高校數(shù)字化教育資源共享模式與機制，不僅能夠避免重復投入軟、硬件資源，還便于解決平臺安全問題及運維問題，最終以成千上萬的云服務(wù)器為依托，向全國、甚至全球范圍內(nèi)的用戶提供海量的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資源，提高高校物理資源利用率。

2.2 云計算提升高校數(shù)字化教育資源共建共享能力

目前，湖南省各高校已建和在建設(shè)的數(shù)字化教育資源很多都遵循不同的規(guī)范和標準，導致異構(gòu)資源大量產(chǎn)生堆積，低質(zhì)量的重復建設(shè)嚴重。湖南省各高校普遍存在缺乏協(xié)作、資源重復建設(shè)和資源孤立等問題。借助云存儲技術(shù)，將分散存儲在地理位置不同的海量高校數(shù)字化資源進行優(yōu)化整合，存儲在“云”這個龐大的計算與存儲集群中，由云端統(tǒng)一管理和調(diào)度。采用云計算，則能夠利用其協(xié)同工作能力來集中建設(shè)高校數(shù)字化教育資源共享平臺，同時，還能夠有效整合各高校之間分散和異質(zhì)等資源問題，并能決信息資源共享不足、重復建設(shè)等問題，有效提升高校數(shù)字化教育資源共建共享能力。

2.3 云計算降低高校數(shù)字化教育資源共享建設(shè)成本

基于云計算技術(shù)來建設(shè)高校數(shù)字化教育資源共享平臺，能夠由云服務(wù)提供商來完成數(shù)字化教育資源管理與存儲、服務(wù)器配備、共享平臺建設(shè)等工作，高校就不需要進行硬件投入，同時云計算對于用戶端設(shè)備要求最低，不需要對客戶終端進行任何升級，用戶只需要利用智能手機、平板電腦、筆記本、臺式機就可以接入云服務(wù)，使建設(shè)成本大幅度降低。學校師生也可以充分利用原有的舊電腦等接入云服務(wù)，客戶終端低投入和多樣化，使云計算很容易進入高等學校，因此從長遠來看，云計算可以降低高校數(shù)字化教育資源共享建設(shè)成本。

三、云計算環(huán)境下的高校數(shù)字化教育資源共建共享模式分析

構(gòu)建高校數(shù)字化教育資源共建共享云計算框架模型，就是設(shè)計云計算環(huán)境下的高校數(shù)字化教育資源共建共享實現(xiàn)理論方案。云計算環(huán)境下的高校數(shù)字化教育資源共建共享模型由基礎(chǔ)設(shè)施層、平臺服務(wù)層和共享應(yīng)用服務(wù)層等3層構(gòu)成。如圖1：

圖1 云教育資源共享平臺

3.1 基礎(chǔ)設(shè)施層endprint

基礎(chǔ)設(shè)施層主要包括物理資源子層和虛擬資源子層兩大部分，位于云共享架構(gòu)的最底層，是實現(xiàn)云共享的物質(zhì)基礎(chǔ)。其中物理資源子層主要由大量異構(gòu)的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲集群等構(gòu)成，是為上層應(yīng)用提供計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源的基礎(chǔ)。虛擬資源子層是各類物理資源的大量虛擬化，同時將軟件資源池、存儲資源池、計算資源池等已高度虛擬化的資源集中起來形成大的資源池。這就能夠?qū)?nèi)創(chuàng)建協(xié)同的工作基礎(chǔ)，對外提供統(tǒng)一的服務(wù)。對上層而言，屏蔽了這些基礎(chǔ)設(shè)施的差異性，通過服務(wù)接口以計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源的形式為上層提供動態(tài)、可靈活擴展的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。

3.2 平臺服務(wù)層

平臺服務(wù)層為云計算環(huán)境下的高校數(shù)字化教育資源共建共享模型的核心層，是云共享得以實現(xiàn)必不可少的部分。平臺層提供 PaaS 服務(wù)，是連接基礎(chǔ)設(shè)施層和共享應(yīng)用服務(wù)層的橋梁。具體來說，主要部署和調(diào)度眾多的對眾多的應(yīng)用任務(wù)，并統(tǒng)一管理云計算資源，使其高效、安全、可靠地運行。該層由任務(wù)管理、資源管理、用戶管理、安全管理等模塊組成，這些模塊可以根據(jù)用戶需要靈活部署，功能定制或相應(yīng)的擴展可以隨時進行并自由組合取舍。此外，平臺層還提供開放的API等模塊。開放的 API 是為整合分散的資源和服務(wù)，構(gòu)建具有創(chuàng)新功能和應(yīng)用的新型Web2.0服務(wù)模式。

3.3 共享應(yīng)用服務(wù)層

共享應(yīng)用服務(wù)層為云共享模型的最上一層。應(yīng)用接口層可以根據(jù)不同業(yè)務(wù)類型開發(fā)不同的應(yīng)用接口，提供不同的應(yīng)用服務(wù)，是云共享模型中最靈活多變的部分。該層是云共享模型的功能體現(xiàn)層，對外提供終端服務(wù)，并表達了教育資源共享的主要業(yè)務(wù)邏輯。負責按照用戶需求高效、有序、靈活地配置資源，為保證高校數(shù)字化教育資源共享云平臺的安全穩(wěn)定，使其發(fā)揮最佳效能起著組織協(xié)調(diào)的作用。用戶可以通過中間件系統(tǒng)快速開發(fā)個人所需的共享空間，并與他人共享資源?？偠灾?，該層既要完成基本的計算、存儲業(yè)務(wù)，又要提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)比如在線軟件服務(wù)和在線平臺服務(wù)。

隨著云計算在數(shù)字化教育資源共享方面發(fā)揮越來越重要的作用，通過結(jié)合云計算提供的服務(wù)，建立數(shù)字化教育資源云共享模型，可以突破目前數(shù)字化教育資源共享的瓶頸，減少共享成本，提高數(shù)字化教育資源共享的效率，實現(xiàn)高校數(shù)字化教育資源共享效果的最優(yōu)化。

參考文獻：

[1] 陳江靜.云計算環(huán)境下地方高校信息資源共享的最大化[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2011，21（15）：84-86.

[2] 黃琳娜，劉風華，劉春立，唐麗芳.基于云計算的數(shù)字化教育資源共享模式探究—以河北省高校為例[J].邢臺學院學報，2013（6）：163-166.

[3] 趙國君.行業(yè)信息資源共建共享的機制研究[J].現(xiàn)代情報.2011，31（12）：75.

[4] 寧寧，夏洪文.高校數(shù)字化教育資源云共享模式與機制研究[D].浙江師范大學.2011，（5）：21.endprint