云计算技术的优势及其对我国教育资源库建设的推动
2015-03-02李宁
作者简介:李宁(1989-),山东枣庄人,福建师范大学教育学院,在读硕士研究生。研究方向:教育技术中的计算机应用。
一、云计算的定义及其优势
1.有关云计算的定义。2006年,Google的首席执行官Eric Schmidt在搜索引擎大会上首次提出“云计算”以来,云计算一直处于积极的研究状态。但是,对于云计算一直没有一个公认的定义。
IBM对云计算的定义更多落在了对平台的界定上:“云”是一个虚拟化的计算机资源池。它可以托管多种不同的工作负载,包括成批的后端作业和面向用户的交互式应用程序;通过快速提供虚拟机器或物理机器,迅速部署和增加工作负载;支持冗余、自我恢复且具有高可扩展性的编程模型,以使工作负载能够从多种不可避免的硬件/软件故障中进行恢复;实时监控资源使用情况,在需要时重新平衡资源分配。 ①
中国医药集团信息化专家雷万云在清华大学出版社出版的《云计算技术、平台及应用案例》中对云计算的定义为:云计算是对基于网络的、可配置的共享计算资源池能够方便的、随需访问的一种模式。这些可配置的共享资源计算池包括网络、服务器、存储、应用和服务,并且这些资源池以最小化的管理或者通过与服务提供商的交互可以快速地提供和我释放。 ②
美国国家标准技术研究所在2009年将云计算定义为:云计算是一种模型,人们可以使用它来方便地按需通过网络访问一个可配置的计算资源(如网络、服务器、存储、应用和服务等)的共享池,只需最小化的管理工作量或服务提供商干预就可以快速地开通和释放资源。 ③
在笔者看来,云计算不仅是一种单纯的模型或模式,还应是一种服务。它是一种以网络与资源共享池为基础,提供大规模数据高效计算虚拟机器的一种模型,这种模型带有高度的自我恢复以及可扩展性;同时,云计算可以根据用户的需求提供随时访问、计算、存储、软件支持等服务,而且因为资源存储在云端,所以维护性的服务也由云端工作人员提供。
2.云计算的优势越来越突出。其一,从经济的角度看,合理地应用云计算可以有效减少设备购买与维护的相关费用。云计算技术可以减少对设备的高性能要求,如利用计算资源池,可以以网络为基础,有效地将传统的计算机桌面任务转到拥有强大计算能力的云端进行计算;同时,购买云计算服务,就同时购买了云端的维护服务,终端不需要动用大量人力物力进行设备、数据的维护。其二,从使用的角度看,使用终端具有较好的可移动性、绿色、方便及内容的可共享性。使用云计算后,大量的数据、资源存储在云端,具有良好的可移动性,使用者可以在不同地点使用不同的电脑进行操作,而不是使用传统的方式,一定要用原来的电脑,在固定的网络内进行操作;同时,云计算中的软件服务(Saas),解决了移动使用安装软件的麻烦,既减少了对硬件设备的高要求,又提高了可移动性;因为数据、资源等内容都存储在云服务器端,只要拥有账户与相应权限的人,都可以进行操作。其三,从安全的角度看,数据存储在云端,具有较高的安全等级。在没有账号的情况下,黑客攻击云服务器获取数据的难度远远大于攻击个人或企业电脑的难度,毕竟云服务器有专业人员从事数据的安全维护,从某种程度上来说,大大增强了数据的安全性;数据存储在个人或企业电脑上,很容易因为硬件的丢失或损坏而产生数据的丢失,此时往往会形成不可挽回的损失,若是数据存储在云端,则一般很少或较少出现这种情况。
二、教育资源库的共建共享
1.教育资源的概念及其共建共享的重要性。国家教育部颁布的《CELTS- 31:教育资源建设规范》中,对教育资源的定义为:蕴含了特定的教育信息,能创造出一定教育价值的各类信息资源,特别是能以数字信号在互联网上进行传输的教育信息。数字化和教育价值是它的核心特征。
教育资源共享是对数字教育资源通过互联网Web数据库形式,通过一些平台提供给拥有一定权限的人士,以供大家共同使用。王世明在《数字教育共享生态系统研究》中提到,教育资源共享系统中有五个主体,分别为:资源共享者、资源消费者、基础设施供应商、交易服务商、平台提供商。通过这五个主体不难看出,教育资源共享平台是教育资源共建共享的重、难点,是教育资源共享的“关键一环”,若是能够更好的支持教育资源平台的建设,将会更好地提高教育资源的共享效率。
2.教育资源共享的优势。目前大多数的资源都以数字化的形式存在,这为教育资源的共享提供了切实的可实行性。
(1)可节约经费。不少高校都有两个甚至更多的校区,若是这些校区分别购买网络上的学习资源,例如中国知网的论文等,则会重复购买,浪费经费,尤其是这些资源都相对较贵。若是使用资源共享平台,则可以解决学校的电子资源建设情况,购买一次资源,不同的校区都享有使用权。
(2)减少部分教育资源的开发成本。对于一名教师,既要在课上教育学生,又要在课下进行备课。一节好课,一定要有优秀教育资源的支持。但是一个人的精力是有限的,教育资源的开发会消耗大量的精力,一般一名教师是没有精力能够独立做出一门甚至几门课程的教育资源的,这个时候教育资源共享就显得尤其重要。若是教师可以在教育资源共享平台上找到相应教学内容的教育资源,然后根据教师自己以及学生的情况进行二次开发,会节省很大精力。与此同时,网络上的教育资源也可以为教师提供参考、借鉴,为教师的专业发展提供资源。
(3)促进学生自学。随着时代的进步,信息技术已经深入到了大多数的家庭,小学生们都已经学会如何使用网络。很多学生在回家之后都会玩一会电脑,因为漫无目的,很容易学到社会上的不良行为。若是可以教育资源共享,愿意学习的学生可以在平台上找到感兴趣的资料,进而进行深入的研究学习,也不失为一种较好的行为。
三、云计算对我国教育资源库建设的推动
云计算作为一种新型的资源共享架构方式,可以与巨大的教育、资源共享池连接在一起,除了拥有云计算所特有的优点,提供了全面丰富的教育资源共享外,还有以下优势:
1.在教育经费仍稍显不足的我国,基于云计算的教育资源库更适合基本国情。2013年3月,温家宝代表国务院在十二届全国人大一次会议上做的《政府工作报告》中指出:“国家财政性教育经费支出五年累计7.79万亿元,年均增长21.58%,2012年占国内生产总值比例达到4%。”这是我国财政性教育经费支出首次达到世界衡量教育水平的基础线,同时也是我国努力了近二十年达到的成果。早在2001年,美国、英国、日本和澳大利亚等经济发达国家,教育支出占国内生产总值的均值已达到4.8%;即使在经济欠发达国家,如哥伦比亚、古巴等国,教育支出更是占国内生产总值的5.6%。由此可见,虽然我国正在努力加大教育投入,并取得了一定的成效,但与其他国家相比,我国的教育投资仍然稍显不足。
建设教育资源库需要大量的经费,尤其是建设初期的硬件设备投入与软件支持投入。其硬件设备投入除一般局域网建设外,还需要购置性能相当的服务器以支撑教育资源库平台;没有软件的硬件相当于一堆废铜烂铁,因此软件平台的搭建也是至关重要,无论是自主开发还是直接购买商业软件,都是一笔支出。当平台搭建成功后,后期的维护费用也是不可避免。而教育资源库见效慢、投资收益周期较长,多数地区无法承担如此巨大的经济压力。
云计算一般采用“租用”服务器的方式提供服务,因此基于云计算的教育资源库建设可以有效减少投资者前期对于硬件设施的投资和后期对服务器维护的投入。且教育资源库建设者租用云计算服务后,仅需要可以联网的计算机,教育资源库即可进入资源库的配置、使用阶段,不需要购买公共网络的域名。因此云计算的引用可以较好地解决经费不足的问题,更适合我国国情。
2.在信息安全立法相对滞后的我国,云计算是一种更具实际作用的解决方案。《瑞星2013年中国信息安全报告》中指出,这一年是我国移动互联网急速扩张的一年,也暴露出许多网络信息安全隐患,如瑞星“云安全”系统共截获新增病毒样本3,310万余个,与2012年同期相比增长163%;截获新增手机病毒样本80余万个;截获马网站561万个,比2012年同期增长8.72%。虽然我国已经成立了中央网络安全和信息化领导小组,并将网络安全立法列入了今年人大立法的计划,但与逐渐爆发的网络信息安全危机相比,我国的相关立法相对滞后一些。截至目前为止,我国还未有网络信息安全方面的综合、专业立法,在网络信息安全等方面的管理主要依靠行政法规与部门规章制度。因此,在法律条件不成熟的时候,利用技术手段维护自身网络数据安全显得尤为重要。
教育资源库发挥其均衡教育资源优势的首要条件就是要求教育资源的网络共享。教育资源库一旦放置到了网络上,立刻就会面临网络信息资源安全的问题。如何合理地利用技术手段保证教育资源的安全,是传统教育资源库面临的挑战之一。在一般情况下,配备相应的防火墙等手段无法完全保证信息的安全问题,而为教育资源库配备专业的信息安全技术人员代价较大,显然也不现实。在这种情况下,基于元计算技术建设的教育资源库的网络信息安全优势就愈发明显。
基于云计算技术建设的教育资源库,其信息资源存储在云服务器端。在租用云服务器的同时,也可以享受到云服务器端信息资源的安全保障。在云服务器端,有专业的信息安全技术人员对服务器上存储的信息资源提供专业安全服务,降低了病毒以及黑客对教育资源的恶意攻击。
3.在教育资源分布仍不均衡的我国,云计算可以推动教育资源库的灵活性、共享性和自适应性。在我国,经济发展存在着显著的不均衡现象,这种不均衡的现象主要体现在三个方面,即地域经济发展发展不均衡、区域经济发展不均衡和行业经济发展不均衡等方面。从哲学的角度而言,经济基础决定上层建筑,经济发展的不均衡现象又会引发多个层面的社会问题,其中集中体现的便是教育领域的发展不均衡现象。具体而言,从教育发展区域不均衡的维度而言,同一地区的不同学校,因所在地的经济、政策等多方面原因,其教育资源之间也存在着较大差异。不同地区的同一类学校,由于所在地域、所在区域经济发展的现状不同,导致政府投入、社会支持等方面存在着较大差异;从教育发展的阶段不均衡维度而言,不同的教育学段也同样存在着教育资源分布的不均衡。在基础教育阶段,因过去设置“重点校”与“重点班”,优质资源分配向“重点”倾斜。在高等教育阶段,为了提高我国高等教育的整体质量和水平,在分配教育资源和制定相关政策法规时往往优先考虑“985”工程高校与“211”工程高校,在推进这些学校快速发展的同时,也拉大了与其他学校的差距。
为促进教育的均衡发展,“十二五”规划中重点提出了“大力促进教育公平”。由此可见,我国已经关注并努力改善教育资源分布不均衡的问题。为合理配置教育资源,促进优势资源向劣势教育流动,建设教育资源库成为较好的解决方案。利用教育资源库可共享性,大量优质教育资源可以共享给教育资源配置不是很完善的地区或学校。虽然传统的教育资源库拥有大量教育资源,但因其一般为局域网或自配服务器,没有发挥出其最大功效。基于云的教育资源库则可以突破传统教育资源库的瓶颈,发挥出其应有效果。
传统的教育资源库多基于局域网建设,严重限制了资源库覆盖范围,且部分使用者仅可在办公室等地使用,在公共网络中无法访问;基于云的教育资源库,有较好的可移动性,仅利用可联网计算机就可以访问教育资源库。自配服务器建设的教育资源库,虽然将教育资源库的内容放置在公共网络上,但因各种条件限制(如经费问题等),服务器可承受的访问量有限,易出现服务器崩溃现象。而基于云的教育资源库服务器,可按照需求租用,不需要考虑其承载能力。总体而言,传统教育资源库更多是以“信息传递者”为导向的,而新型以“云计算”作为技术基础的教育资源库则更多以“信息使用者”作为导向,更加着力考虑使用者“内容需求”、“情感体验”、“信息反馈”等方面的内容,这无疑体现了新的时代潮流。
四、小结
基于云计算建设的教育资源库,为教育资源库建设节省了建设费用,提供了更安全的信息资源服务,提供了更为广泛的资源共享性,为教育资源库的建设与发展带来了新契机,也为促进教育资源的均衡发展带来了新希望,相信基于云计算技术建设的教育资源库将会有新突破。
注释:
①IBM云计算白皮书中文版.
②雷万云等编著.云计算技术、平台及应用案例[M].北京:清华大学出版社,2011.05.
③(美)罗顿等著.云计算架构解决方案设计手册[M].北京:机械工业出版社,2012.07.