云计算在教育中的应用

汪萃萃 黄志芳 赵呈领

摘要 云计算是在分布式计算、并行处理和网格计算的基础上提出的一种新型计算模型,它提供强大的计算能力、安全的数据存储和包括软件即服务在内的7种商业服务。将云计算应用于教育,将会给教育带来重大的变革。介绍云计算的概念、特点和商业形式,并且着重分析在教育中应用云计算的优势以及存在的问题。

关键词 云计算;教育;软件即服务;移动学习

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1671-489X(2009)24-0009-03

Analyzing Applications of Cloud Computing in Education//Wang Cuicui, Huang Zhifang, Zhao Chengling

Abstract Cloud Computing is a new kind of computing pattern which is based on distributed computing, parallel processing and grid computing. It provides computing power, secure data storage and seven kinds of business services. It will bring significant changes that Cloud Computing is applied to education. This paper introduces the concept, features and business forms of Cloud Computing, and focus on an analysis of Cloud Computing will be used in the field of education has brought us the advantages and problems.

Key words Cloud Computing; education; SaaS; m-learning

Authors address Department of Information Technology, Huazhong Normal University, Wuhan, 430079, China

从2008年开始,“云计算”已经成为IT业最热门的词语。随着谷歌、亚马逊、IBM等重量级IT企业纷纷推出各自的云计算平台、服务及产品,越来越多的用户感受到云计算的强大。很多人认为,它是IT界未来发展的方向,它可以为人们带来很多实惠与方便,它的各项服务为提供商带来巨大的商业价值,并且拥有未来发展的大好前景。那么,将云计算引入教育,将会是怎样一种情况呢?它将给教育带来怎样的变革呢?

1 “云计算”概述

1.1 定义所谓“云计算”(Cloud Computing),就是分布式处理、并行处理和网格计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。简言之,它将数据存储于云上、软件和服务置于云中、构筑于各种标准和协议之上,可以通过各种设备获得。

在云计算的模式中,用户所需的应用程序、数据存储并不运行和保存在用户的个人电脑、手机等终端设备上,而是运行和保存在互联网上大规模的服务器集群中。提供云计算服务的企业负责管理和维护这些数据中心的正常运转,保证足够强的计算能力和足够大的存储空间可供用户使用。而用户只需要在任何时间、任何地点,用任何可以连接至互联网的终端设备访问这些服务即可。

1.2 云计算的商业形式云计算的主要商业形式有7种。1)软件即服务(SaaS)。云计算将软件作为一种在线服务来提供,通过浏览器把程序传给用户。在用户看来,可以省去在服务器和软件授权上的开支;在供应商看来,只需要维持一个程序,能够减少成本。2)实用计算(Utility Computing)。云计算为IT行业创造虚拟的数据中心,使其能够把内存、I/O设备、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池来为整个网络提供服务。3)网络服务。提供API,让开发者能够开发更多基于互联网的应用,而不是提供单机程序。4)平台即服务(PaaS)。把开发环境作为一种服务来提供。用户可以使用中间商的设备来开发自己的程序,并通过互联网和其服务器传到用户手中。5)管理服务提供商(MSP)。这种应用更多的是面向IT行业而不是终端用户,常用于邮件病毒扫描、程序监控等。6)商业服务平台。SaaS和MSP的混合应用,该类云计算为用户和提供商之间的互动提供一个平台。比如用户个人开支管理系统,能够根据用户的设置来管理其开支并协调其订购的各种服务。7)互联网整合。将互联网上提供类似服务的公司整合起来,以便用户能够更方便地比较和选择自己的服务供应商。

1.3 云计算的特点

1)云计算提供最安全可靠的数据存储中心,用户不用担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。当文档保存在类似Google Docs的网络服务上,当把自己的照片上传到类似Google Picasa Web的网络相册里,就再也不用担心数据的丢失或损坏。因为在“云”的另一端,有全世界最专业的团队来管理信息,有全世界最先进的数据中心来保存数据。同时,严格的权限管理策略可以使用户放心地与指定的人共享数据。这样不用花钱就可以享受到最好、最安全的服务,甚至比在银行里存钱还方便。

2)云计算对用户端的设备要求最低,使用起来也最方便。只要有一台可以上网的电脑,有一个浏览器,就可以在浏览器中键入URL,然后尽情享受云计算带来的无限乐趣。用户可以在浏览器中直接编辑存储在“云”的另一端的文档,可以随时与朋友分享信息,再也不用担心软件是否是最新版本,再也不用为软件或文档染上病毒而发愁。因为在“云”的另一端,有专业的IT人员在维护硬件,安装和升级软件,防范病毒和各类网络攻击,在做用户以前在个人电脑上所做的一切。

3)云计算可以实现不同设备间的数据与应用共享。在云计算的网络应用模式中,数据只有一份,保存在“云”的另一端,用户的所有电子设备只需要连接互联网,就可以同时访问和使用同一份数据,从而轻松实现不同设备间的数据与应用共享。

4)云计算为人们使用网络提供几乎无限多的可能,为存储和管理数据提供几乎无限多的空间,也为完成各类应用提供几乎无限强大的计算能力。离开云计算,单单使用个人电脑或手机上的客户端应用,是无法享受这些便捷的。个人电脑或其他电子设备不可能提供无限量的存储空间和计算能力,但在“云”的另一端,由数千台、数万台甚至更多服务器组成的庞大的集群却可以轻易地做到这一点。个人和单个设备的能力是有限的,但云计算的潜力却几乎是无限的。

2 云计算应用于教育的优势

2.1 云计算大大降低学校教育资源建设中的软硬件成本目前,各级大中小学都配备大量的计算机和网络设备,但是随着机器的更新换代,学校常常要花一大笔经费来购买新的计算机。这样就有很多早期的存储容量比较小的计算机会被学校淘汰。有了“云计算”,学校就可以继续使用这些旧的计算机,从而大大降低学校教育资源建设中的硬件成本。因为云计算对用户端的设备要求最低,只要拥有可以上网的终端设备、一个浏览器,将终端设备接入Internet即可实现想做的任何事情。这是由于云计算拥有实用计算服务,即它能为人们创造虚拟的数据中心,把分布在大量的分布式计算机上的内存、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池,并通过网络为用户提供服务。

同样,云计算还具有软件即服务这种商业形式,所以不必再花费大量资金来购买商业软件授权。云服务已经提供一些常用的应用软件如办公软件、电子邮件系统等,它们收费低廉,有的甚至是免费。并且,在“云”的另一端,有专业的IT人员帮忙维护硬件,安装和升级软件,所以不用担心使用的应用软件是否是最新版本。

2.2 随时随地可以进行教学活动,促进移动学习移动学习是在任何时间、任何地点,以任何方式学习任何内容的一种新的学习方式,它主要利用无线移动通信网络技术以及无线移动通信设备(如移动电话)、个人数字助理(如PDA、Pocket PC)等获取教育信息、教育资源和教育服务。有了云计算,就可以更好地促进移动学习,随时随地进行教学活动。学生在任何时间、任何地点,想学习教师讲过的知识,就可以打开手机、PDA或者笔记本电脑,在线查看教师的电子教案或视频教学;教师也可以将教学任务带回家做,只要打开可以上网的终端设备即可。因为所有的数据都存储在云端,用户可以随时随地利用这些想要的资源。

2.3 保证学校师生的数据安全用户的电脑、移动硬盘经常容易中病毒,带来很多不便。学校的机房更是病毒的发源地,只要一台电脑中毒,所有的电脑都不可幸免。学生做过的重要作业可能会丢失,重要数据甚至被毁坏。有些病毒甚至连杀毒软件都对它们无能为力。云计算可以为学校提供可靠和安全的数据存储中心。云计算服务将数据储存在“云”端,由云计算服务提供商提供专业、高效和安全的数据存储。因此,学校使用云计算,大大保证师生的数据安全,师生无需再担心病毒和黑客的侵袭以及由硬件损坏所导致的数据丢失问题。

2.4 更有利于实现教育信息资源的共享和共建目前我国各级教育行政机构、学校和教育企业已经建设大量的教育信息资源,并且还在建设更多的教育信息资源。将云计算应用于教育,可以将教育信息资源存储在“云”上,这样更有利于实现教育信息资源的共享。各个教育机构或信息资源建设人员也可以利用云计算所提供的强大的协同工作能力实现教育信息资源的共建。云计算扩展性非常强,多个学校将现有的教育信息资源共同加入到一个“云”中,就可以减少单个院校的资金和时间上的投入,并实现真正意义上的资源共享。

3 云计算应用于教育的问题

虽然利用云计算的特点,将云计算应用于教育中会有很大的优势,但同时它也存在一些问题值得思考。

3.1 网络建设问题由于云计算是基于网络的,因此它对网络带宽等的基础建设必定有较高的要求。云计算对硬件要求很低,所以它必然要牺牲网络传输速度。为了追求较快的响应速度,用于铺设专线的费用将是一个不小的数字。

3.2 公共标准和数据安全问题至今为止,云计算还没有出台一个正式的开放的公共标准。如果没有一个公共标准,那么用户的应用程序就可能出现在不同的云计算平台上不兼容的问题。制定云计算的公共标准并非易事,因为它涉及各个公司的利益协调以及牵涉到各家技术的互通。要想推动云计算健康发展,就必须要有开放的云计算公共标准。

另外,虽然云计算的数据对外具有较高的安全性,但用户把自己加密的数据连同应用程序都放在云计算运营公司仍感不安全,用户根本不知道自己的数据存放在哪个具体的地方。而且云计算等新兴技术必然会引起黑客攻击浪潮。现在,黑客已经开始通过攻击Facebook和Linked In来获取个人信息。所以安全问题也是亟待解决的一个重要问题。

3.3 投资经费问题将云计算引入教育中,的确可以节省很大一笔开支,比如软硬件维护等。但是,网络基础建设以及技术人才人力等,这些都需要巨大的投资经费。并且云计算是通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务,它的使用模式是按需付费的,因此在使用过程当中的投资经费问题也不可小看。

4 结束语

云计算凭借它的优点和各项服务已经势不可挡地来到人们身边,一个新的时代——云计算时代已经到来。尽管云计算应用于教育,有利也有弊,但笔者相信,云计算一定会对教育领域产生重大而深远的影响。云计算今后如何影响教育的发展,如何充分发挥它在教育领域的特点和优势,还需要有充足的时间在实践中进行验证。

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