云计算与高校教育信息化建设探讨

张勇

【摘 要】经过多年建设，教育信息化在我国已经取得巨大成就。但是，由于我国教育机构众多，各高校之间教育信息化的差距仍然很大。云计算技术的快速发展，对于建立一个统一、开放、灵活的教育信息化平台，实现教育资源共享，缩小教育信息化差距提供了强有力的技术支持。本文首先阐述云计算技术的相关概念和特点，然后分析现阶段我国教育信息化的现状，最后提出了基于云计算的高校教育信息化平台结构及其运作模式。

【关键词】云计算；高校教育信息化

中图分类号：G40-057 文献标志码：A 文章编号：1007-0125（2016）11-0199-02

近几年来，教育信息化在我国各个高校如火如荼地展开，但是各高校之间教育信息化水平的差距仍然很大，而且各高校教育信息化系统之间“信息孤岛”现象严重。建立一个灵活、统一、开放的教育信息化平台将有助于解决这些问题，进而整体提升我国教育信息化水平。

云计算技术受到了各个领域的关注，其技术水平也在迅速提高。在教育领域，各个高校都在开展云计算在高校教育领域的应用价值研究。本文首先阐述云计算技术的相关概念和特点，然后分析现阶段我国教育信息化的现状，最后提出了基于云计算的高校教育信息化平台结构及其运作模式。

一、云计算概念及其基本特点

云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展。其基本原理是，通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。

云计算技术有三个最基本的特点，第一个是海量性，云数据管理能够对海量的数据进行有效信息的提取，同时能够进一步融合进而优化；第二个是异构性，云计算通过传感器等所采集到的数据，这些数据的数据结构和数据形态都是不一样的，往往不同的传感器，在采集方面会产生非常大的不同。也正是因为以上的几个原因，数据资源具有很大的异构性；第三个是不确定性，云计算之中的数据具有很大的不确定性，我们必须对相关的信息和数据进行相应操作和传输处理，才能够获取有效而且十分准确的数据。

二、现价段我国高校教育信息化存在的问题分析

经过多年的建设，我国各个高校在教育信息化方面已经取得了巨大成就。各个高校都建立了现代教育信息化基础设施，都有自己的校园网、数字图书馆等。但是在教育信息化建设过程中也出现了很多问题。第一，各个高校教学资源差异很大。著名大学师资雄厚，实验室和计算机设备等基础硬件建设随着技术的进步不断更新，然而对于大部分中西部地方院校来说，由于地区以及办学资金来源等各方面原因，普遍存在基础硬件设备老化过时，师资力量薄弱，教学软硬件环境都跟不上新技术发展等状况。现实的情况是，科技的快速发展要求高校能够为学生提供能支持新科技的的实验实训设备，以及顺应新技术的新课程体系，使学生学习到的新知识能够适应新形势的发展，这给高等院校的教育信息化建设带来了很大的压力。第二，各高校间教学资源共享程度低。在高校之间，各种资源的共享程度有限，硬件资源无法实现整合。这些问题造成了我国在教育信息化过程中，各个高校重复投入，花大量的财力物力人力去建设别的高校已经做得很成熟的项目。因此，建立一个统一、开放、灵活的教育信息化平台，在最大程度和最大范围内对高校教学资源进行整合，将有利于提高教学效率，对高校的教学成本和教学质量进行优化。云计算技术的快速发展将是我国高校教育信息化平台建设强有力的技术支持。

基于云计算的高校教育信息化平台是云计算技术在教育领域的重大应用，利用云计算技术可以建立我国未来高校教育信息化的基础框架，这一基础架构包含了高校教育信息化所须的一切软硬件资源环境，这些资源环境整合之后，可以便捷高效地服务于我国高校、高校教育工作者以及高校学生。

（一）基于云计算的高校教育信息化平台架构

基于云计算的教育信息化平台架构分为四层，第一层是基础设施层，为高层提供计算、数据存储和网络通讯等资源。第二层是应用接口层，构建在基础设施层之上，面向开发人员，为开发各类基于云计算的教育应用软件提供开发环境和公用API等。第三层是教育应用层，提供各类的教育教学相关的应用软件，主要包含：用于教学与教学管理的教学平台、教务管理系统、办公系统和作业系统；用于教学资源开发的文档处理软件、课件制作和演示软件等；为教育从业人员和学生提供较底层的虚拟计算资源；基于云的虚拟计算实验室。第四层是用户接口层，在客户端为用户访问教育云提供接口。

（二）基于云计算的高校教育信息化平台的运作模式

经过这几年的信息化建设，我国各个高校已经建立起各自的校园网和相配套的信息中心，并且逐步积累了丰富的教育信息化建设经验。在一些名牌高校，由于应用需求大，并且拥有充足的财力资源和人力资源，其信息中心的规模已经非常可观。因此，类比因特网，基于云计算的高校教育信息化平台由若干个级别的云平台组成，分布在我国几大地区的若干片组成类似于主干网的片区云，每个片区云由若干个信息化建设非常好的示范性高校信息中心形成的局域云组成，这就像因特网里的局域网，这些局域云为各高校提供资源服务。局域云是对特定高校的信息中心进行升级形成的，管理和维护工作由各个高校自行完成。由各个高校局域云互联而成的片区云则是依据现有的教育网。每个片区云建立一个管理机构，实现对片区云资源的管理和维护。最后，各个片区云的互联形成我国的高校教育信息化平台，整个高校教育信息化平台建立一个管理委员会进行统一管理。

在高校教育信息化平台中，最底层由各个高校局域云共同建设和管理；应用接口层由高校教育信息化平台的各个管理机构共同协商制定，并最终实现标准化；教育应用层则可由各个高校根据自身具体的需求，由高校或是教育软件开发企业进行开发。

（三）基于云计算的高校教育信息化平台的应用优势

在传统模式下，开展高校培训实践活动，首先需要购买服务器和服务器软件，租用网络，开发培训平台，形成培训活动的基础设施。在培训期间，需安排专门人员对硬件、软件和网络进行维护。这种传统的模式存在软件平台的开发周期长、维护成本高、不便于资源的共享、缺乏弹性和灵活性、资源利用率低等问题。在云计算模式下，教育云用户首先向教育云管理机构申请培训活动所需的计算、存储和网络等资源。然后由软件开发人员使用教育云应用接口层提供的开放平台和API开发培训平台，与此同时，教学资源开发人员使用教育应用层的教学资源开发程序开发多媒体课件。在培训活动进行期间，培训平台所需的全部软硬件都在云端，供有需要的高校教育信息化平台同时进行，从而大大缩短了开发周期；其次，高校教育信息化平台强大的计算能力、海量的存储和巨大的网络吞吐量，在满足培训期间对计算机软、硬件和网络性能要求的同时，也节约了维护成本；最后，因为所有的资源都在教育云上，而且系统使用教育云提供的统一接口进行开发，从而使得资源的共享变得非常容易。

三、总结

高校教育信息化建设是当前我国高校建设的重点，云计算技术是当下最热门的技术之一，高校教育信息化建设以云计算技术作为载体，两者的结合有望实现高校教育技术改革的突破，为我国高校教育事业的快速发展提供长足动力，逐步提高我国高校教育信息化的总体水平。

参考文献：

[1]刘鹏.云计算[M].北京：电子工业出版社，2011.

[2]孙传明，路红，廖龙龙.基于云操作系统的网络互动学习平台开发研究[J].中国远程教育，2012，（6）：80-85.

[3]杨文志.云计算技术指南[M].北京：化学工学出版社，2010.

作者简介：

张 勇（1981-），男，硕士研究生，讲师，武汉职业技术学院计算机技术与软件工程学院教师。研究方向：计算机网络技术、高职教育。