基于教育的未来云计算的发展趋势分析

2010-10-10李晓庆

中小学电教 2010年2期

关键词：检索教育教学

☆ 王倩王健李晓庆

（辽宁师范大学计算机与信息技术学院，辽宁大连 116081）

一、引言

二、云计算引起了教育技术工作者的高度关注

笔者以中国期刊全文数据库为检索工具，通过输入不同的检索条件得到相应的数据，借以分析云计算已经引起了教育技术工作者的高度关注。

笔者一共做了三次检索。其中三次检索的检索项均为篇名、检索时间均为2006年至2010年6月、匹配标准均为模糊匹配。第一次检索时检索词为云计算、检索范围为全部期刊，共检索到文章684篇；第二次检索时检索词为云计算＆教育技术、检索范围为全部期刊，共检索到文章40篇；第三次检索时检索词为云计算＆教育技术、检索范围为核心期刊，共检索到文章2篇（见表1）。

表1

通过表1呈现的检索结果不难发现，关于介绍云计算的相关文章虽然不少，但是与教育相关的文章却寥寥无几。由此可见，云计算已经得到了教育工作者的高度重视，学者们正试图把云计算应用到教学中，达到改善教学的效果。

三、云计算的发展历史

维基百科给云计算下的定义是：云计算将IT相关的能力以服务的方式提供给用户，允许用户在不了解技术、没有相关知识以及不具备设备操作能力的情况下，通过Internet获取需要的服务。云计算包含互联网上的应用服务及在数据中心提供这些服务的软硬件设施，而数据中心的软硬件设施就是云。

云计算虽然是于2008年才成为最热门的词语，不过早在1998年，清华大学张尧学教授（中国工程院院士）就开始从事透明计算系统和理论的研究。随着谷歌（Google）、微软（Microsoft）、IBM、雅虎（Yahoo）、亚马逊(Amazon)等各个软件厂商分别提出了针对云计算的方案和实现，推动了云计算的普及，也把云计算的发展推到了新的高度。

云计算的发展大致分为三个阶段：

第一阶段：对定义的探究和特点的介绍

随着酒店业竞争的加剧，酒店之间客源的争夺越来越激烈，酒店管理信息系统互联网络化已成大势所趋，借助先进管理信息系统进行集团化管理已经成为酒店行业提高管理水平、增强竞争实力、降低运营成本的不二选择，酒店管理信息系统正在被广泛了解并快速推广，逐渐成为酒店经营管理不可缺少的组成部分。

“云”是一种隐喻，指代基于Internet的系统平台。在云的背后隐藏着大量的计算资源，包括软件和硬件。《云计算及其关键技术》（陈全，邓倩妮，2009年）中给出了三种不同的云计算的定义，并通过对定义的比较总结出云计算的一些本质特征，即云计算具有分布式的计算和存储特性、高扩展性、用户友好性、良好的管理性、用时付费等。此外《未来计算在“云端”——浅谈云计算和移动学习》（孙建华，2009）中认为，云计算是 IaaS、Web2.0等技术的集合体，具有高安全的数据存储，用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦，而方便、快捷的云服务为大家省去了安装诸多软件的麻烦，拥有了云计算，就为存储和管理数据提供了几乎无限多的空间。

第二阶段：云计算在教育中的应用探索

《云计算对信息化教学的影响初探》（黄鑫檑，2009）中认为云计算对信息化教学的影响主要表现在以下几个方面：对教学资源建设的影响、对教师教学观念的影响、对教师教学方式的影响、对学生学习方式的影响和对学习评价方式的影响五个方面。在对教学资源建设的影响方面，学校等通过云计算提供的IT基础架构，不用再投资购买昂贵的硬件设备，达到节约成本目的；云计算也在软件方面为学校提供经济的应用软件定制服务，通过对云计算的应用，大大节约资源，为学校合理、高效的分配资源提供了保证。《云计算对教育的影响初探》（徐化祥，2009）中也认为云计算不但为学校节约计算机、网络交换等硬件设备的购买和维护成本，还方便了教育信息资源的共建和共享。

第三阶段：云计算应用到具体的教学实践

各大生产厂商提出了不同的云计算解决方案。各种云计算的引用软件也顺应了教育Web2.0的发展，满足了教育工作者的对资源的整合性、数据的安全性、服务的扩展性等多项要求。Google Docs在信息技术教育中的具体应用就是一个很好的例子。在实际教学中，是否在上课的时候提供网络成为了实际教学中一个令教师头痛的问题。如果没有网络，不利于某些课程的开展，可是如果提供网络，有些学生又因为抵制不住网络的诱惑而降低学习效率。Google Docs的离线功能保证学生在断网的情况下，也能进行文档的编辑。此外，因为机房大多是公共的，同一台计算机上会有大量的文档信息，不便于学生的搜索和查找。Google Docs提供了搜索文档功能，帮助学生通过文档名称、编辑时间、共享者等信息找到自己需要的文档。

四、云计算的教育研究主题

随着云计算进入教学领域，教育者一直都在探讨云计算与教育的结合。从最开始的影响初探到现在的与移动学习、个性化学习等模式的具体结合，体现了从宏观到微观、从理论研究到实践研究的发展趋势。接下来从国内和国外两个方面分别介绍一下当今云计算的研究主题。

（一）国外云计算研究的主题

因为国外的很多企业已经推出了自己的云计算的项目，云计算的商业项目对云计算在教育领域的应用起到了一定的借鉴工作。如Google公司推出的GoogleEarth、GoogleDocs、GooglePicasaWeb、Gmail 等多种商用软件，同时推广到了大学中。2007年10月，Google与IBM开始在美国大学校园，包括卡内基美隆大学、麻省理工学院、史丹佛大学、加州大学柏克莱分校及马里兰大学等，希望这项计划能降低分布式计算技术在学术研究方面的成本，并为这些大学提供相关的软硬件设备及技术支援。

另外一个例子在美国北卡罗来纳州，西蒙公司在格雷汉姆小学首先开展了云计算项目的尝试，该项目为西蒙教育春雷项目。为了满足师生日益增长的数字化学习的需求，西蒙公司为学校600名师生带来虚拟计算机桌面，终端通过连接“通用云计算服务”来获取虚拟计算机桌面，同时为学生提供丰富的学习材料。学生不管是在教室、图书馆还是在家，都可以访问到同一桌面，而无需额外的计算机。

可见，国外云计算的教育项目已经深入到教学的实践中去。

（二）国内云计算研究的主题

我国对云计算的教育应用研究主要分为两部分，分别是与高等教育和基础教育的结合应用。

1.高等教育的应用

高等教育的教学和学习方式更加灵活，教学内容的呈现方式也更加多样，所以为云计算的发展孕育了良好的土壤。

Google宣布在中国大陆启动云计算学术合作计划（Academic Cloud Computing Initiative），与中国大学建立学术合作项目，共同推动云计算在中国的普及。清华大学作为中国大陆第一个参与这项计划的高校，与Google合作开设了“大规模数据处理”课程。在此项合作中，谷歌提供课程资料给清华大学教授整理加工，提供实验设备并协助清华大学在现有的计算资源上构建云计算实验环境。清华大学在向学生讲授课程的过程中，谷歌工程师也参与讲解谷歌的前沿技术。

此外，高校资源建设也一直是教学工作者研究的重点工作之一，如何达到教学资源的最大化、降低不必要的成本，提高资源利用率和安全性一直都受到了极大的关注。在高校的资源建设中，“云计算”降低了高校基础资源建设中巨大的软硬件成本，只需要具备I／O设备和上网条件任何一种，就可以完成教学工作，极大地减少了软硬件资源的管理和维护成本，节省了人力物力。而云计算通过对信息集中处理保证了高校师生获取信息的安全。

2.基础教育的应用

2009年5月16至17日，中国教育技术协会在上海举办了全国首届“云计算辅助教学高级培训”，旨在帮助有条件的学校掌握云计算辅助教学的理论与技术，促进我国基础教育教学改革，提高教学质量。继此次培训之后，我国各地区中小学逐渐开始实践云计算辅助教学。如鞍山一中、广州天河区中小学、浙江海盐地区中小学等。

电子白板以其具有交互性强、资源调用方便等特点走进了中小学的课堂，但在尺寸的局限上一直是未解决的问题。云计算在应用上可以突破交互式电子白板屏幕尺寸的限制，让更多的学生有机会参与到信息化学习中。教师在教师机上做好课件后，学生以各自的用户名通过学生机访问教师机上的课件，再把自己的拼图结果递交上去，所有的信息就会在交互式电子白板上即时显示出来，教师可以根据学生的做题情况调整教学策略，让教学更加贴近学生的学习活动。

五、总结

在歌颂云计算的巨大优势的同时，也发现了一些问题。

（1）对教育云计算的研究停留在理论阶段。大多数文章首先都是对云计算的定义和特点介绍，文章之间重复性的内容很多。对云计算的可行性缺乏分析，大多数是美好的期望，没有具体的调研，缺乏科学的信度和效度。

（2）教育云计算的推广程度差。国外已经把云计算应用到具体的教学项目中，而我国多数停留在理论展望阶段，只有少数文章介绍了一些云计算下的学习模型，更多教师对于云计算也是处于不熟悉、不了解阶段。

（3）教育云计算的研究缺乏创新。对云计算的研究没有自己的理论和实践创新点。教育技术的研究方向多种多样，云计算可以与移动学习、虚拟学习社区等具体内容结合，发挥其更大、更有潜力的作用。

云计算的教育应用，无论是对教育工作者和学习者都将提供极大的帮助，学校无需升级硬件设备，可节省资金；而对于学习者来说，更是方便了网络下的自主学习。同时，云计算在教育中的应用也存在一些问题，比如说要加大网速的建设，云计算的引用虽然降低了教学成本，而畅通、快速的网速则是云计算实现的前提。另外一点，云计算的前期建设投入也是不容小觑的，只有形成一定的规模后，各大企业公司才会开展相应的研究，否则高昂的开发费用是教学机构所不堪负担的。各大教育机构均摊的费用少了，云计算节约成本的特性才能体现。

我们现在要做的不是简单的理论思考，而是对实践的具体应用。何克抗老师曾经说过这样一句话：教育技术的从业人员要做到“立地顶天”。“立地”：要深深扎根于实践的土壤；“顶天”要创立敢于向国际学者挑战权威的自主创新理论。虽然云计算是个外来的和尚，但如何本土化、适应我国国情应该是研究的重点。

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