庾 邦

（廣西經(jīng)濟管理干部學(xué)院，廣西 南寧 530007）

1 引言

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代社會中，人們的學(xué)習(xí)方式及獲取知識的途徑日益多樣，學(xué)習(xí)者可通過計算機、手機或其它便攜式智能設(shè)備隨時隨地學(xué)習(xí)、獲取和分享信息資源?；诖?，一種新的學(xué)習(xí)形式即泛在學(xué)習(xí)(Ubiquitous Learning)產(chǎn)生了。泛在學(xué)習(xí)是指任何人可以在任何地方、任何時刻獲取所需的任何信息的方式，是提供學(xué)習(xí)者一個可以在任何地方、隨時使用手邊可以取得的科技工具來進行學(xué)習(xí)活動的3A (Anywhere，Anytime，Any device)學(xué)習(xí)[1]。

泛在學(xué)習(xí)已成為近年來教育領(lǐng)域廣泛關(guān)注和研究的熱點問題，各國大量專家學(xué)者紛紛投入到泛在學(xué)習(xí)的研究和探討，而云計算近年來也受到了人們的廣泛關(guān)注，它的蓬勃發(fā)展為教育技術(shù)注入了新的活力，本文就如何基于云計算來構(gòu)建泛在學(xué)習(xí)環(huán)境，以促進學(xué)習(xí)型社會的構(gòu)建和達到終身學(xué)習(xí)的目的，做了初淺的分析和探討，不足之處請各位同行批評指正。

2 云計算在構(gòu)建泛在學(xué)習(xí)環(huán)境中優(yōu)勢

泛在學(xué)習(xí)的主要四大特點：一是泛在性，即隨時隨地可以通過手中的智能終端進行自主學(xué)習(xí)；二是自適應(yīng)性，即可以根據(jù)個體的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、進度以及興趣愛好等自動安排學(xué)習(xí)內(nèi)容，調(diào)整學(xué)習(xí)進度和方法，做到因“人”制宜；三是交互性，即在學(xué)習(xí)的過程中學(xué)習(xí)者可與系統(tǒng)進行交互，提出學(xué)習(xí)要求，由系統(tǒng)優(yōu)化后給出學(xué)習(xí)方案；四是 P2P（點對點）平等性，即學(xué)習(xí)者在使用資源的同時也可以建設(shè)資源，比如提出好的學(xué)習(xí)方法，上傳學(xué)習(xí)心得及學(xué)習(xí)資料等。

云計算（Cloud Computing），它是基于網(wǎng)絡(luò)，通過云管理平臺將計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲等基礎(chǔ)設(shè)施虛擬化，形成動態(tài)、可度量的共享資源池，以服務(wù)的形式可控地提供給各類用戶的一種超級計算模式。云計算最早于 2007年由谷歌公司提出，隨后得到國內(nèi)外IT公司的積極響應(yīng)和推動，發(fā)展十分速猛，其主要技術(shù)特性有：（1）資源虛擬并池化；（2）資源網(wǎng)絡(luò)泛在化；（3）資源可控及動態(tài)擴展性；4.服務(wù)安全高可用性。

對比泛在學(xué)習(xí)的特點，云計算作為泛在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)平臺是非常適合的，它的技術(shù)特性契合了泛在學(xué)習(xí)的特點，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 有利于學(xué)習(xí)資源的聚合

學(xué)習(xí)資源是泛在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，云計算可以很好地將教育信息融合、存儲，并以服務(wù)的形式通過網(wǎng)絡(luò)提供給學(xué)習(xí)者，從而使各種教育資源能最大限度的整合和利用。通過云應(yīng)用，教育管理者可以對海量的學(xué)習(xí)資源進行歸類、索引和制定訪問策略，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)程中可以在既定的規(guī)則下對學(xué)習(xí)資源進行補充及修改，從而不斷地完善學(xué)習(xí)資源庫。

2.2 有利于學(xué)習(xí)資源的泛在化

學(xué)習(xí)資源是基于云計算平臺存儲和管理的，即資源經(jīng)過池化后存在云端，因而對于資源的組織和管理者來說，在組織資源的時候不僅僅局限于機房、辦公室，他們在任何地方都可以對學(xué)習(xí)資源進行管理和維護，甚至可以組織一支專業(yè)的隊伍，協(xié)同工作，以實現(xiàn)資源的多元化。對于學(xué)習(xí)者，云計算將資源以服務(wù)的形式提供，學(xué)習(xí)者可以隨時隨地獲取資源和學(xué)習(xí)，同時在一定的權(quán)限內(nèi)還可以對資源進行補充和完善。

2.3 降低對學(xué)習(xí)終端性能的要求

目前主流智能設(shè)備的操作系統(tǒng)有iOS、Andriod、Windows Phone、BlackBerry等，針對這些移動OS的開發(fā)平臺和工具也相當(dāng)成熟和完善，利用這些工具，以云計算為基礎(chǔ)，可開發(fā)出界面更友好、功能更豐富、交互性更強的學(xué)習(xí)軟件。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)時，軟件一般只負責(zé)信息的呈現(xiàn)以及與學(xué)習(xí)者進行交互等簡單的運算，大量的檢索、計算、存儲等都是在“云端”完成的，因此，對終端的性能要求不高，學(xué)習(xí)者通過市面上主流的手機、平板電腦等便攜式智能終端都可以順利地完成整個學(xué)習(xí)過程。

2.4 便于學(xué)習(xí)平臺的建設(shè)與管理

云計算將硬件資源虛擬化，通過IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）和PaaS（平臺即服務(wù)）按需提供給用戶。搭建平臺時，通過給用戶分配虛擬服務(wù)器即虛擬機（Virtual PC）、云存儲,并動態(tài)地調(diào)整虛擬服務(wù)器的CPU數(shù)量、內(nèi)存大小以及實時擴展云存儲容量等以達到用戶需求。由于云計算由大量的廉價節(jié)點組成，相互間冗余備份，具其可用性和安全性也完全能達到要求。

可以看出，云計算的技術(shù)特性契合了泛在學(xué)習(xí)的特點，對泛在學(xué)習(xí)平臺搭建具有很好的支撐作用，基于云計算構(gòu)建泛在學(xué)習(xí)環(huán)境是未來泛在學(xué)習(xí)的發(fā)展趨勢。

3 為什么選擇OpenStack開源云平臺

3.1 OpenStack部署方便易于擴展

OpenStack不是一個軟件，它是由網(wǎng)絡(luò)主機服務(wù)商Rackspace和美國宇航局 NASA聯(lián)合推出的一個支持Apache2.0協(xié)議的開源項目，其目的是制定一套開源軟件標準，目的是簡化云的部署過程并為其帶來良好的可擴展性。Openstack項目主要由Nova和Swift幾個主要組件共同完成具體的工作，可以形象地將OpenStack理解為一個云操作系統(tǒng)，通過OpenStack任何組織或個人都可以搭建自己的云計算環(huán)境(IaaS)。

OpenStack目前有7個核心項目，其中最重的三個是：計算服務(wù)Compute、對像存儲服務(wù) ObjectStorage及鏡像服務(wù)ImageService。計算服務(wù)，是云平臺的控制單元，它提供一個管理工具來部署云，包括實例的運行、網(wǎng)絡(luò)的管理以及用戶的控制，同時還負責(zé)管理其他項目對云的訪問。對像存儲服務(wù)，是一個可擴展的對象存儲系統(tǒng)，它支持多種應(yīng)用，比如數(shù)據(jù)的復(fù)制和存檔，視頻或圖像等各類海量數(shù)據(jù)存取服務(wù)，還可以為Web應(yīng)用創(chuàng)建基于云的動態(tài)存儲。鏡像服務(wù)，是一個虛擬機（VM）鏡像的存儲、查詢和檢索系統(tǒng)，用戶可通過HTTP請求查詢虛擬機鏡像的元數(shù)據(jù)及檢索其實際鏡像。它們之間的關(guān)系可用下圖來表示：

OpenStack最新版為Folsom，下一版本Grizzly也即將發(fā)布，除現(xiàn)有七個項目以外，還有多個項目正在孵化過程中，一旦成熟，這些孵化項目也會加入到核心項目中。目前OpenStack可以采用多種方法進行安裝和部署，如源碼安裝、使用DevStack腳本安裝、Puppet 安裝等，還有一些開發(fā)者整理出了安裝腳本，甚至可以實現(xiàn)一鍵安裝。

3.2 OpenStack完全開源且擁有眾多企業(yè)及個人支持者

目前，OpenStack社區(qū)擁有超過180家企業(yè)及3000位開發(fā)者，包括Fedora、SUSE等都支持OpenStack，這些組織和個人都將OpenStack作為云計算的通用前端。國外的微軟、IBM、戴爾、惠普、思科等傳統(tǒng)IT巨頭也都紛紛宣布加入到OpenStack陣營以示對其的支持和未來前景的看好。新浪也在 2011年以 OpenStack為基礎(chǔ)組建了 SWS，是較早部署OpenStack的國內(nèi)企業(yè)，并積極參與Openstack的社區(qū)貢獻。由于OpenStack本身完全開放開源，不同廠商可以根據(jù)市場需要，結(jié)合自己的產(chǎn)品和技術(shù)對其提供支持或者實現(xiàn)兼容，從而確保OpenStack在潮流中不會被甩掉。

4 基于 OpenStack的泛在學(xué)習(xí)環(huán)境模型構(gòu)建

4.1 泛在學(xué)習(xí)環(huán)境的技術(shù)構(gòu)成

由于泛在學(xué)習(xí)可讓學(xué)習(xí)者在任何時間、地點、使用任何終端設(shè)備對任何感興趣的的內(nèi)容進行交互式學(xué)習(xí)，因而從技術(shù)的角度，泛在學(xué)習(xí)環(huán)境一般應(yīng)該包括：泛在學(xué)習(xí)資源、泛在學(xué)習(xí)工具、泛在學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)及泛在學(xué)習(xí)系統(tǒng)軟件及客戶端。

學(xué)習(xí)資源是泛在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)資源是海量的，而且種類繁多，格式也不統(tǒng)一，要把學(xué)習(xí)資源歸類、整合，以方便地檢索和使用是一個長期積累的過程；泛在學(xué)習(xí)工具是學(xué)習(xí)者用來呈現(xiàn)和檢索學(xué)習(xí)內(nèi)容，并與之進行交互式學(xué)習(xí)的工具，目前主要有計算機、平板電腦、手機等；泛在學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)就是無所不在的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，學(xué)習(xí)者可以通過泛在網(wǎng)絡(luò)，在任何時間地點都能連接上學(xué)習(xí)資源；泛在學(xué)習(xí)系統(tǒng)軟件起到管理、維護和組織學(xué)習(xí)資源，與學(xué)習(xí)者進行交互等，一般在后臺運行，而客戶端則是具有友好的UI（用戶界面），直接與學(xué)習(xí)者交互，向?qū)W習(xí)者呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容的軟件，它可以是網(wǎng)頁瀏覽器，也可以是PC客戶端或者移動設(shè)備的APP（應(yīng)用程序），目前在PC機上一般是基于瀏覽器來實現(xiàn)，而移動設(shè)備因為其屏幕尺寸，計算能力、網(wǎng)絡(luò)速度等限制，通過APP的形式來實現(xiàn)可以達到更好的用戶體驗。

4.2 基于OpenStack的泛在學(xué)習(xí)環(huán)境模型

構(gòu)建泛在學(xué)習(xí)環(huán)境中，OpenStack云計算平臺介于泛在學(xué)習(xí)系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施之間，它將基礎(chǔ)設(shè)施資源虛擬化和池化并以服務(wù)的形式提供給泛在學(xué)習(xí)系統(tǒng)調(diào)用，最后學(xué)習(xí)者通過各種學(xué)習(xí)終端與學(xué)習(xí)系統(tǒng)進行交互，最終達到學(xué)習(xí)的目的，基本架構(gòu)如下圖所示：

5 結(jié)束語

現(xiàn)代社會中，構(gòu)建學(xué)習(xí)型社會，提倡終身教育，要求學(xué)習(xí)者能在新的學(xué)習(xí)形式和學(xué)習(xí)環(huán)境中不斷提升自己，泛在學(xué)習(xí)為我們供了一個很好解決辦法。但是，泛在學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)是一個艱巨、繁雜的系統(tǒng)工程，同時也是一個摸索、改進的過程，需要教育者、學(xué)習(xí)者和開發(fā)人員長期地磨合和探索來不斷地完善和充實。

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