云计算在高校教育信息化建设中的应用探究

2013-08-15张敏周金辉

中国教育技术装备 2013年32期

◆张敏周金辉

云计算作为一种新型的服务计算模式，它的出现为高校教育信息化的建设和发展提供了全新的发展机遇。详细阐述云计算在高校教育信息化建设中的应用，并分析云计算在高校教育信息化应用中可能存在的一些问题。

教育信息化作为实现教育现代化的必由之路，将现代信息技术广泛应用于教育领域，推动教育改革和发展，从而培养适应信息社会需要的创新人才。我国高校数字化校园建设已初具规模，各种校园信息化应用也深刻影响着师生的日常学习、工作与生活方式。然而随着大数据时代的到来，海量数据的分析与处理使高校教育信息化面临着巨大的挑战。与此同时，云计算技术的出现为高校教育信息化的建设和发展提供了一种新的模式，有助于进一步地提升我国高校教育信息化的水平。

1 云计算概述

云计算作为并行计算、分布式计算和网格计算的进一步发展，可以从狭义和广义两方面进行理解。狭义云计算是一种IT资源的交付和使用模式，指通过网络以按需使用、随时扩展的方式获得资源（硬件、平台和软件）。其中，提供资源的网络即被称为“云”。简单来讲，用户只需要通过个人电脑、手机等可连接互联网的终端设备，就可以在任何时间、任何地点像使用自来水、电、天然气一样根据自己的实际需要购买使用IT基础设施。广义云计算则是指服务的交付和使用模式，亦指通过网络以按需使用、随时扩展的方式获得所需的服务。这里所说的服务既可以是IT和软件、与互联网有关的，也可以是任意其他的服务[1]。这样无论企业还是个人用户，均可以通过互联网即时按需享受云服务。

云计算的主要特点体现在：1）海量数据存储能力和高性能的计算能力；2）虚拟化的服务，对用户透明的服务实现机制；3）可通过多种终端设备随时随地接入，按需使用；4）动态可扩展性，根据应用和用户规模增长的需要动态伸缩；5）数据的高可靠性和高安全性；6）节约经济成本，只需为服务付费；7）通用性，同一个“云”可以支撑不同的应用同时运行；8）性价比高。

云计算目前正处于发展起步阶段，众多IT巨头如 Google、Amazon、Microsoft、Oracle、IBM等均看好云计算未来发展前景，而云计算在教育领域中的应用也是备受关注。

2 云计算在高校教育信息化建设中的应用

教育信息化是指在教育各领域内全面深入地运用现代信息技术，加速实现教育现代化过程，促进教育的全面改革，使之适应信息化社会对教育发展的新要求。而高校作为教学教研的重要场所，教育信息化在高校教学、教研和管理工作中均发挥着重要的作用。目前我国高校教育信息化已经具备一定的发展规模：高校硬件设施基本完备，校园初步实现信息化管理，师生有效应用信息技术，信息化经费投入持续增长。尽管如此，高校教育信息化建设过程中仍存在一些不足之处，如软硬件资金大投入低产出，资源重复建设难共享，校园网络信息安全性低等。

云计算的出现为高校教育信息化解决眼前问题和进一步发展提供了一种全新的思路。目前，有关云计算在高校教育信息化建设中的应用探讨主要集中于以下几个方面。

减少软硬件资金投入，充分利用软硬件资源在教育信息化进程中，高校每年都需要投入大量的资金用于设施、设备以及各种教学学习软件、杀毒软件的更新和维护，以适应高校教学科研的需求。高校完全可以根据自身需要向云服务的提供商购买服务，只需要少量租赁资金即可享受完善的硬件环境服务，相当于拥有最新科技的硬件设备；对于软件方面存在的重复建设、更新升级等问题，高校只要通过云计算的“软件及服务”方式选择应用软件定制服务，即可减少软件许可证的购买量。而师生只要利用一台可以上网的终端设备（计算机、手机、平板等），就可以享受云计算带来的更高质量的教育教学服务。

整合高校教育信息资源，实现资源共享各高校资源建设中普遍存在诸如教学资源分布不均、教学资源更新速度慢、教学资源重复建设以及教学资源共享程度低等问题。面对这些问题，高校可通过云服务平台，建设大规模教育教学资源库，构建数字图书馆，打造教学科研“云”等，从而实现优质的教育教学资源的共建共享，实现资源管理与配置的集中化，缩减不同区域、不同类型学校的差距，为学生学习和教师专业发展提供更加有效的支持，促进高等教育的均衡发展[2]。资源建设过程也可以是协作和开放的，教师和学生都可以参与到教育资源的建设。这样不仅可以节约人力物力，还可以促进学术交流。

提供安全数据存储服务，保证数据信息安全在高校中，由于计算机和各种移动存储设备的交叉使用，机房的病毒可想而知，信息安全也成为令人焦虑的问题。高校可以选择购买云查杀服务或云存储服务。云查杀是指用远程大规模集群的服务器代替本地处理器分析检测病毒；云存储则是为用户供安全可靠的数据存储“云端”。目前高校相对常用的是云存储服务，师生随时随地仅凭密码就可以方便地存取数据，既无需担心因存储设备损坏导致数据丢失，也无需担心因病毒入侵将数据损坏，因为云存储服务商会提供专业的团队来维护管理[3]。而人们常说的网盘、微盘，就是云存储，它们可以帮助摆脱移动存储设备常常中毒的困扰，提供更安全可靠的数据存储服务。

有利于构建泛在学习环境，支持个性化学习云计算在教育领域中的应用愿景是为学生提供一个能随时随地进行学习的泛在学习环境。由于云计算的技术特性契合了泛在学习的特点，因此在云平台上构建泛在学习环境具有众多优势：有利于学习资源的聚合和泛在化，降低对学习终端性能的要求，便于学习平台的建设与管理[4]。泛在学习支持个性化学习，学习者可以根据自己的学习风格自由选择学习方式和学习内容。也就是说在云计算支持下，学习者可在任意地方（Anywhere）、任意时间（Anytime）使用任意联网终端设备（Any device），根据个人的学习进度、兴趣爱好等自由地安排学习内容，调整学习方法，做到因“人”而异。

促进高等教育远程化，提供高质量的教育服务将云计算运用于远程教育中，组建一个“远程教育云平台”，包含了从事远程教育所必需的一切软硬件计算资源，是未来远程教育的基础架构。学校和教师可通过云计算租用经济灵活的、定制可扩展的教育服务，支持教师的教学和学生的学习，提高远程教学水平。利用云平台，高校可以为远程教育机构以及终端学生提供高质量的远程教学资源和远程教育应用服务，如大规模移动微型学习、在线流媒体应用、虚拟实验室等[5]。云计算促进高等教育远程化也是教育信息化发展的方向和趋势。

3 云计算在高校教育信息化应用中存在的问题

尚未形成统一的云标准云计算在高校教育信息化探究中亟待解决的是制订统一、开放的标准。而目前，各类教育云的建设都是各自为政，缺乏公共的云计算标准，高校真正实现优质资源共享依旧是难题。如果不及时关注这些问题，云计算的应用也难以形成循序渐进和持续改进的可持续发展战略。如何以国际云计算标准为基础，建立我国统一的、开放的云计算标准应该尽快提上议事日程。

遭遇网络带宽瓶颈云计算在高校教育信息化的实现基本上都建立在教育网内，高校选课、评分等教务管理工作常常设置时间期限，师生在内网集中访问导致教育网流量增加，由网络拥塞引发的网络延迟、服务中断等问题会严重影响云计算的发展。而倘若师生想要在教育外网获取教育云上的大量教育资源和扩展应用，体验将会非常差。因此，在推进云计算在高校教育信息化应用的过程中，如何实现教育网与其他不同网络间的高速互联，也是必须关注的问题。

数据安全有待提升尽管云存储服务相对于传统数据存储方便、安全、快捷，但在开放的网络环境中，是不能确保存储在“云端”数据的绝对安全的。高校师生将科研数据存储到不同的服务器中去，尽管服务器提供的防火墙、入侵检测等能够对恶意的外来攻击提供一定程度的保护，但师生仍然担心数据会遭到泄密、修改、丢失和损坏。倘若数据出现问题，便会使高校科研项目遭遇“重创”。云存储中的数据安全性问题影响着云计算在高校教育信息化应用中的发展速度。