朱明宇

摘 要： 云計算機(jī)是最近這幾年在國內(nèi)比較熱的計算模式，得到大規(guī)模的使用。作者從云計算的發(fā)展、基本概念、特點(diǎn)及在高職院校中的典型應(yīng)用闡述了云計算對高職院校教學(xué)及科研等的重要性和必要性。

關(guān)鍵詞： 云計算 高職院校 實驗室建設(shè) 虛擬化

1.引言

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，其服務(wù)模式及計算模式一直沒有很大的改變。在此發(fā)展過程中，出現(xiàn)了一些新的技術(shù)，如網(wǎng)格計算，但是最終這樣的計算沒有很好地發(fā)展下去。其主要原因是雖然學(xué)術(shù)界對此技術(shù)很重視，但是廠商對此不是很看好，最終夭折。直到2007年，云計算的概念誕生，云計算對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)服務(wù)做了重新定義，服務(wù)模式有了根本的變革，解決了目前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一些瓶頸問題，從此云計算得到了迅速的發(fā)展，得到了整個IT的追捧，開始投入云系統(tǒng)的建設(shè)、開發(fā)及商業(yè)化中。其中具有影響力的有亞馬遜公司的“Amazon Elastic Compute Cloud”，簡稱為“Amazon EC2”即彈性云；Google公司的“GAE云計算平臺”；微軟公司的“Asure”云平臺，等等。在這種席卷眾人的熱潮中，幾乎所有的IT公司都想發(fā)展自己的云平臺，從整個云計算的巨大市場中分得一杯羹。與此同時，相當(dāng)數(shù)量的企業(yè)和個人已經(jīng)享受到云計算帶來的便利。

隨著云計算進(jìn)入中國，在中國掀起一股IT技術(shù)變革的浪潮。廠商的推進(jìn)，政府的支持，使得云計算在國內(nèi)有“忽如一夜春風(fēng)來，千樹萬樹梨花開”之勢。云計算同時也被引入教育業(yè)，給教育行業(yè)IT的建設(shè)和管理帶來很大的變革。原來教育行業(yè)中計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的瓶頸得到了很大的改觀，提升了IT效率，引發(fā)了教育界的科技大爆炸。

2.云計算機(jī)的概念

在云計算的概念上，目前還沒有統(tǒng)一的、得到廣泛認(rèn)可的定義。IT巨頭廠商及學(xué)術(shù)界都有自己的定義。云計算的概念最早由Google提出，狹義云計算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源；廣義云計算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。這種服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以是任意其他的服務(wù)，具有超大規(guī)模、虛擬化、可靠安全等獨(dú)特功效。筆者認(rèn)為云計算是：繼承了原來的分布式處理，并行處理及網(wǎng)格處理的優(yōu)勢及發(fā)展，利用軟件對硬件和軟件進(jìn)行虛擬化，靈活創(chuàng)建龐大的資源池，形成超大規(guī)模的處理能力和存儲能力的技術(shù)。在這樣的情況下，所有計算資源都可以彈性分配，延長現(xiàn)有的IT資源的壽命。云計算的核心是云端的處理能力。所有終端的絕大部分處理任務(wù)交給云端處理，使終端成為一種簡單的輸入輸出設(shè)備。

3.云計算的特點(diǎn)

云計算具有規(guī)模大，存儲和處理能力巨大，高擴(kuò)展性，虛擬化，高可靠性，以及廉價性等特性。用戶在使用云資源時，可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。而且“云”中的資源可以與時俱進(jìn)，隨時更新。云資源用戶不必在意自己的位置，只要接入網(wǎng)絡(luò)連接到云及有足夠的帶寬就可以獲取需要的資源，同時不必?fù)?dān)心自己終端的處理能力，所有的一切都在云端進(jìn)行處理。所有資源都有相應(yīng)的容錯性，保證了資源的可靠。云資源的使用費(fèi)用相對低廉，Google曾經(jīng)在云存儲上推出1G/1美分每個月的價格。云系統(tǒng)的自動化集中管理，大大減輕了IT管理人員的工作量，提高了IT管理效率。

4.云計算在高職院校的應(yīng)用

高校教學(xué)資源是否充沛決定人才培養(yǎng)質(zhì)量的高低，在高校擴(kuò)招的大趨勢下，高校錄取率上升到歷史的最高點(diǎn)，大學(xué)教育漸趨成為普及化教育，對于高職院校也不例外。與此相對應(yīng)，高職院校的教學(xué)資源存在相對不足，實驗設(shè)備不足或者陳舊，無法滿足現(xiàn)在的教學(xué)需求，嚴(yán)重制約高職院校的發(fā)展，無法保證教學(xué)質(zhì)量，影響人才培養(yǎng)的合格率。云計算的出現(xiàn)某種程度上可以改善教學(xué)資源的狀況。

自云計算技術(shù)興起后，國內(nèi)外很多高校競相引進(jìn)。2007年10月，Google與IBM開始在美國大學(xué)校園，包括卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)柏克萊分校及馬里蘭大學(xué)等，推廣云計算的計劃；2008年10月24日IBM聯(lián)合北卡羅來納州立大學(xué)宣布，他們已經(jīng)獲得向整個州的學(xué)生提供免費(fèi)服務(wù)和計算的能力。在國內(nèi)的高校中應(yīng)用也有一些典型例子。筆者也對自己學(xué)校所在區(qū)域的兄弟院校進(jìn)行調(diào)研和考察，例如蘇州園區(qū)服務(wù)外包學(xué)院，蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院等相關(guān)院校。他們利用云計算將校園中所有的服務(wù)器虛擬化，同時也完成辦公人員的桌面虛擬化，整合現(xiàn)有的IT資源，提高資源的利用率，同時也進(jìn)行實驗室機(jī)房的虛擬化。

目前大部分高校都在進(jìn)行云計算項目研究和使用，總結(jié)有如下典型應(yīng)用。

4.1辦公環(huán)境的虛擬化

目前，基本所有高校的辦公室都配置計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)。但是部分辦公人員的客戶端設(shè)備存在老化、配置低、工作環(huán)境不統(tǒng)一等情況。因此，IT管理人員的日常管理與維護(hù)成為一件復(fù)雜、繁重的任務(wù)。利用云計算的桌面虛擬化，可以幫助IT管理人員制定統(tǒng)一的辦公環(huán)境，同時利用應(yīng)用虛擬化方式，讓辦公人員共享一套辦公軟件。云計算的使用極大地提高了辦公人員的工作效率，相對于獨(dú)立的物理客戶端的維護(hù)而言，虛擬桌面的維護(hù)更簡單，在條件具備的情況下，還可以做到虛擬桌面移動化和跨平臺使用。

4.2巨大存儲能力

云計算可以為高校提供安全可靠的數(shù)據(jù)存儲中心。重要的資源和文件可以存放在云端，避免由于個人計算機(jī)的物理故障、病毒等異常情況造成的數(shù)據(jù)丟失。雖然在云端，但是用戶在使用自己存放的資源時，同存放在本地資源是一樣的方便，云端對用戶來說是透明化的。云系統(tǒng)的巨大存儲能力可以將原本分散的教學(xué)資源進(jìn)行集中存儲和共享。另外，高校圖書系統(tǒng)完全移植到云端，可以提供更穩(wěn)定和可靠的數(shù)字圖書資源，服務(wù)于師生。圖書電子資源庫的存儲可以利用云系統(tǒng)的彈性化自動分配，加上大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，提高整個圖書館的服務(wù)質(zhì)量。

4.3實驗室的應(yīng)用

對于高職院校而言，其宗旨是培養(yǎng)高技能的技術(shù)應(yīng)用型人才。因此，學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間，所學(xué)課程以技術(shù)為主，理論夠用即可。對于以計算機(jī)專業(yè)為主的院校，必須有較好的實驗室滿足學(xué)生的日常課程的需要。筆者從兄弟院校的調(diào)研中得出，由于高職院校的專業(yè)設(shè)計相對靈活，以及相對課程的更新速度快，在教學(xué)中對實驗室的計算機(jī)硬件和軟件的要求日益提高。就目前實驗室的計算機(jī)而言，設(shè)備相對陳舊，普遍配置較低，無法滿足計算機(jī)課程教學(xué)的要求，從而影響人才培養(yǎng)。而且，每臺計算機(jī)都是獨(dú)立的物理客戶端，機(jī)器維護(hù)和升級比較麻煩且費(fèi)用相對較高；同時每個學(xué)期初根據(jù)課程安排所要進(jìn)行的教學(xué)環(huán)境部署，需要任課教師和IT管理人員花費(fèi)大量的時間。通常情況下的解決方案是更新，購買計算機(jī)設(shè)備，大量淘汰舊計算機(jī)。在云系統(tǒng)中，這些問題都可以迎刃而解。利用云系統(tǒng)的虛擬化功能，采用統(tǒng)一的教學(xué)模板，實現(xiàn)全自動的教學(xué)環(huán)境的部署。根據(jù)實際上課的時間以及上課內(nèi)容，對教學(xué)環(huán)境所占用的資源也可以自動化管理。云系統(tǒng)的強(qiáng)大處理能力完全滿足新系統(tǒng)及新的教學(xué)軟件的要求。同時原本要被淘汰的舊計算機(jī)在云系統(tǒng)中可以作為客戶端繼續(xù)使用，延長計算機(jī)的使用壽命，節(jié)約成本。

4.4信息化教學(xué)模式

目前高職院校的信息化教學(xué)程度相對而言，是比較低的。大部分高職院校的信息教學(xué)都以教師無紙化教學(xué)為主，使用電子教案、電子教材、電子作業(yè)，等等。利用云系統(tǒng)，可以進(jìn)行真正的信息化教學(xué)。利用云系統(tǒng)的存儲能力完成大量教學(xué)資料的共享；利用云系統(tǒng)的處理能力完成網(wǎng)絡(luò)互動教學(xué)及師生共同開發(fā)教學(xué)案例，還可以基于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和兄弟院校的私有教學(xué)云系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的混合云。利用混合云，擴(kuò)大學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，提高老師的教學(xué)水平，院校合作，取長補(bǔ)短，提高專業(yè)建設(shè)水準(zhǔn)。

5.結(jié)語

云計算是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)融合發(fā)展的產(chǎn)物，具有靈活性、高效性，從長遠(yuǎn)角度講，還具有廉價性。云計算為高職院校的教學(xué)及服務(wù)帶來一種全新的方案，在云計算不斷成熟、不斷被大規(guī)模使用的情況下，將對教育模式、教學(xué)資源建設(shè)、教學(xué)環(huán)境產(chǎn)生深刻的影響。云計算的應(yīng)用將大大降低高職院校人力和財力成本，提高高職院校的教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

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