郭曉夢(mèng) 李常峰

【摘要】云計(jì)算這種新的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型、一次偉大的IT 技術(shù)創(chuàng)新，帶領(lǐng)我們進(jìn)入一個(gè)全新的信息化時(shí)代——云時(shí)代。本文通過(guò)對(duì)云計(jì)算的介紹和對(duì)基于云計(jì)算的教育云空間資源共享必要性的闡述，表明它將為高校教育信息化提供新的契機(jī)，并圍繞基于云計(jì)算的教育云空間資源共享建設(shè)進(jìn)行了研究與探索。

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算;教育云空間;資源共享

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著信息化技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，信息技術(shù)越來(lái)越多地融入到人們的學(xué)習(xí)生活當(dāng)中，國(guó)家在教育領(lǐng)域的改革也在逐步深入。云計(jì)算的出現(xiàn)，打開(kāi)了校園信息化的新紀(jì)元。站在新的發(fā)展階段，高校教育的信息化建設(shè)面臨的任務(wù)和問(wèn)題更加艱巨，當(dāng)前，基于云計(jì)算的教育模式已成為眾說(shuō)紛紜的話題之一，并處于起步階段。高校辦學(xué)目標(biāo)與人才培養(yǎng)模式改革需要這種新的教育模式，高校辦學(xué)發(fā)展趨勢(shì)將不再是規(guī)模的擴(kuò)展，而是教學(xué)質(zhì)量的提高和突出辦學(xué)特色。今后的教學(xué)方式與人才培養(yǎng)模式也需要與之相適應(yīng)的現(xiàn)代教學(xué)體系來(lái)支撐。對(duì)教育來(lái)說(shuō)，通過(guò)共享優(yōu)質(zhì)的教育資源來(lái)提升教育的質(zhì)量是教育成功的重要因素之一。研究探索以云計(jì)算技術(shù)為基礎(chǔ)的教育資源共享模式建設(shè)，希望借助云空間教育幫助師生提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率。

一、云計(jì)算及其在高校教育中的發(fā)展趨勢(shì)

云計(jì)算（Cloud Computing）是分布式計(jì)算（Distributed Computing）、并行計(jì)算（Parallel Computing） 和網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing）等發(fā)展的產(chǎn)物。伴隨著云計(jì)算的不斷發(fā)展，相關(guān)技術(shù)也在不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)管理、編程模式等多方面都具有自身獨(dú)特性，同時(shí)云計(jì)算也涉及設(shè)備架設(shè)、改善服務(wù)技術(shù)、資源管理技術(shù)、任務(wù)管理技術(shù)等眾多技術(shù)。云服務(wù)（Cloud Service）則是云能夠提供的服務(wù)，通常理解為是將IT相關(guān)的能力以服務(wù)的方式提供給用戶，允許用戶在不了解提供服務(wù)的技術(shù)、沒(méi)有相關(guān)知識(shí)以及設(shè)備操作能力的情況下，通過(guò)Internet獲取需要的服務(wù)。無(wú)線移動(dòng)與云計(jì)算是未來(lái)信息通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)，必將對(duì)各行各業(yè)產(chǎn)生影響，引發(fā)大融合、大變革，當(dāng)然也會(huì)影響到現(xiàn)代高校的教學(xué)模式。“云計(jì)算”作為一種新的資源交互和使用模式（通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得寫作所需的硬件、平臺(tái)、軟件、知識(shí)），可使教師更加快捷傳遞寫作教學(xué)信息，使更多的人在“云空間”中處理和保管數(shù)據(jù)和記錄。

目前，各高校以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的輔助教學(xué)平臺(tái)已得到廣泛應(yīng)用，以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的發(fā)展趨勢(shì)。但隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件更新?lián)Q代，學(xué)校不得不付出很大的人力、物力、財(cái)力來(lái)進(jìn)行軟件的安裝與升級(jí)、硬件的管理與維護(hù)。各高校開(kāi)發(fā)整合本校的教學(xué)資源，都用自己的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備建構(gòu)自己的教學(xué)平臺(tái)，這樣導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源的重復(fù)建設(shè)、硬件設(shè)施的重復(fù)投資、軟件平臺(tái)的重復(fù)開(kāi)發(fā)。各教育信息系統(tǒng)間“孤島信息”嚴(yán)重阻礙了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的共建共享，繼而影響教育的發(fā)展。隨著云計(jì)算的模式的發(fā)展和普及，各學(xué)校和教育機(jī)構(gòu)的信息處理逐漸遷移到“云”中。采用云計(jì)算技術(shù)可幫助高校解決信息化建設(shè)中諸如資金不足、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理能力等因素產(chǎn)生教育信息平臺(tái)不能滿足師生學(xué)習(xí)的需要、教育信息和資源無(wú)法有效共享等問(wèn)題。使用云計(jì)算和虛擬化技術(shù)，可將淘汰的或現(xiàn)有的服務(wù)器接入云服務(wù)中，利用集群技術(shù)和分布式技術(shù)，將它們整合成能實(shí)現(xiàn)大量復(fù)雜計(jì)算處理功能的數(shù)據(jù)中心，從而滿足校園網(wǎng)、數(shù)字校園越來(lái)越高的要求;那些網(wǎng)絡(luò)中心、多媒體教室、網(wǎng)絡(luò)教室、微機(jī)實(shí)驗(yàn)室、電子閱覽室等的PC機(jī)，只要硬件本身還支持繼續(xù)正常工作，我們就可通過(guò)將它們接入互聯(lián)網(wǎng)，使用云端的各種軟件及服務(wù)。使用云計(jì)算，由于各軟件和各種應(yīng)用均安裝在云端，無(wú)需多媒體教室、微機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理人員去維護(hù)、更新，云計(jì)算增加了硬件的使用期限，提高了資源的利用率，免去了大量維護(hù)資源工作，有效地降低了信息化建設(shè)中的硬件、軟件及人力投資。

云計(jì)算構(gòu)建在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，它的目的主要是實(shí)現(xiàn)包括計(jì)算機(jī)硬件資源（如計(jì)算機(jī)硬件、存儲(chǔ)設(shè)備、服務(wù)器集群等）和軟件資源（如各種應(yīng)用軟件和集成開(kāi)發(fā)工具）等資源共享，實(shí)現(xiàn)跨校區(qū)的教學(xué)資源共享和跨時(shí)空的師生互動(dòng)，建成一個(gè)功能完整、高效穩(wěn)定、安全可靠的基于云計(jì)算的教學(xué)平臺(tái)。

二、基于云計(jì)算的教育云空間資源共享的必要性

（一）可以大大降低資源建設(shè)及運(yùn)作維護(hù)的成本

通過(guò)對(duì)云空間教育資源的建設(shè)，可以將絕大部分的計(jì)算任務(wù)交給云端的服務(wù)器去完成，而用戶只需簡(jiǎn)單的終端設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)就能進(jìn)行正常的使用。這樣就可以為學(xué)校節(jié)約大量的軟、硬件的維護(hù)費(fèi)等資源建設(shè)費(fèi)用，彌補(bǔ)學(xué)校資金不足的問(wèn)題。對(duì)教育來(lái)說(shuō)，降低了教育數(shù)字資源開(kāi)發(fā)的難度與投資成本，降低了教育數(shù)字資源共享模式構(gòu)建的門檻。

（二）實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)共享

由于各高校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源均被放置在基于互聯(lián)網(wǎng)的云端，用戶可以輕易地在各種終端之間同步獲得數(shù)據(jù)，并可以隨時(shí)與人分享，且同時(shí)具有良好的開(kāi)放性和可協(xié)作性，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的共享與共建。極大地豐富了教育數(shù)字資源，為用戶的利用提供了極大的方便。

（三）強(qiáng)大的計(jì)算能力

通過(guò)協(xié)調(diào)與調(diào)度，云計(jì)算模式可以把數(shù)萬(wàn)甚至數(shù)百萬(wàn)臺(tái)普通計(jì)算機(jī)聯(lián)合起來(lái)提供每秒10萬(wàn)億次的運(yùn)算，解決單臺(tái)計(jì)算機(jī)根本無(wú)法完成的任務(wù)。當(dāng)用戶向互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)中心提交一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，云計(jì)算模式就會(huì)調(diào)度成千上萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索和計(jì)算，并把最合理的結(jié)果提供給用戶。

（四）存儲(chǔ)容量趨于無(wú)限

基于云計(jì)算的教育云空間采用嚴(yán)格的中央集權(quán)的數(shù)據(jù)管理模式，能提供安全可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心。云計(jì)算可以為師生提供趨于無(wú)限的存儲(chǔ)空間，滿足科研和學(xué)習(xí)的需要，同時(shí)還避免了師生由于硬件損壞、病毒侵害而造成的數(shù)據(jù)丟失等情況。

三、基于云計(jì)算的教育云空間資源共享的研究與探索

教育云空間資源就是提供教育資源服務(wù)的云平臺(tái)或者服務(wù)系統(tǒng)，它是教育資源的管理與整合平臺(tái)，它對(duì)外所提供的服務(wù)也即教育資源云服務(wù)。教育資源云是一個(gè)自治的、自維護(hù)的、動(dòng)態(tài)擴(kuò)展的信息基礎(chǔ)架構(gòu)，以云計(jì)算的模式構(gòu)建和運(yùn)營(yíng)，將海量的、動(dòng)態(tài)的、異構(gòu)的優(yōu)質(zhì)教育資源聚集和整合起來(lái)，再以云服務(wù)的形式為更廣泛的用戶提供全方位的教育資源服務(wù)。

1.教育云空間資源共享的建設(shè)基礎(chǔ)和存在問(wèn)題

這幾年，政府加強(qiáng)了高校信息化的建設(shè)工作，投入了大量資金，改善了信息化硬件條件，提升了信息化教學(xué)手段，建設(shè)了信息技術(shù)隊(duì)伍，使高校信息化整體水平獲得了提升。高校領(lǐng)導(dǎo)也十分重視信息化建設(shè)，成立組織并組建隊(duì)伍，積極開(kāi)展信息化的推動(dòng)工作，尤其是在學(xué)院管理，精品課程建設(shè)，資源庫(kù)建設(shè)等方面做了大量工作，為教育云空間的建設(shè)打下了一定的基礎(chǔ)。但其中也存在一些亟需改進(jìn)的問(wèn)題，一是各高校信息化建設(shè)水平參差不齊，缺少統(tǒng)一的資源共享平臺(tái);二是現(xiàn)有的教學(xué)資源沒(méi)有進(jìn)行整合，優(yōu)質(zhì)資源開(kāi)發(fā)效率低;三是現(xiàn)有的資源庫(kù)共享學(xué)習(xí)的平臺(tái)功能不完善，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)互動(dòng)學(xué)習(xí)，造成資源的浪費(fèi)等等。

2.基于云計(jì)算的教育云空間資源共享模式的架構(gòu)

依據(jù)云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)及提供的服務(wù)功能，可以給出一個(gè)基本的教育數(shù)字資源共享模式的云框架，主要分為四個(gè)層次。第一個(gè)是儲(chǔ)蓄層，這是整個(gè)架構(gòu)模型里最底層也是最基礎(chǔ)的部分，為其他層次提供數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和計(jì)算等資源。第二個(gè)是基礎(chǔ)管理層，主要包含著為底層支持技術(shù)的分布式管理系統(tǒng)，在此層面上通過(guò)管理配置的更改可以進(jìn)行靈活自由的服務(wù)擴(kuò)充。第三個(gè)是應(yīng)用接口層，創(chuàng)建于基礎(chǔ)設(shè)施以及管理層次之上，它主要是面向于應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)者，將接口層與管理層分離可以有效的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)與應(yīng)用的相對(duì)獨(dú)立和松散耦合，有利于提供通用的接口服務(wù)。第四個(gè)是客戶訪問(wèn)層，在應(yīng)用接口層之上，該層面是面向廣大用戶的，主要提供各種用戶的應(yīng)用服務(wù)軟件。

3.教育云空間資源共享建設(shè)的幾點(diǎn)建議

一是保證資源庫(kù)的數(shù)據(jù)安全。一般來(lái)說(shuō)，髙校數(shù)字化教育資源除了可無(wú)償共享的部分以外，同時(shí)，還涉及到計(jì)費(fèi)規(guī)則和知識(shí)產(chǎn)權(quán)等一些問(wèn)題，高校把這些數(shù)據(jù)資源交付給第三方云計(jì)算服務(wù)商以后，各高校便失去了對(duì)數(shù)據(jù)資源的控制權(quán)，從而增加了資源的安全問(wèn)題?？梢酝ㄟ^(guò)教育云空間資源共享的安全保障機(jī)制來(lái)解決：保證教育資源在互聯(lián)網(wǎng)上的有效傳輸來(lái)對(duì)數(shù)字化資源進(jìn)行加密，通過(guò)對(duì)云端資源數(shù)據(jù)庫(kù)中保存的私有資源和數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理來(lái)保證數(shù)據(jù)的安全性。通過(guò)建立SSL安全隧道，利用VPN相關(guān)技術(shù)等多種方式來(lái)保證教育資源在互聯(lián)網(wǎng)上的可靠傳輸。通過(guò)SLA服務(wù)水平協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)確保用戶提供可靠的服務(wù)。同時(shí)SLA可對(duì)云服務(wù)提供商進(jìn)行一定的約束限制，提高服務(wù)質(zhì)量，增加用戶對(duì)云服務(wù)的信心。

二是與現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)最大范圍的共享。利用云計(jì)算環(huán)境中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)，教學(xué)人員可以自主、方便地參與教學(xué)資源庫(kù)的建設(shè)和整理，從而解決了教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)和維護(hù)中參與面窄的問(wèn)題。通過(guò)教育云空間，用戶可以很容易地共享教學(xué)資源，并結(jié)合自己的實(shí)際，對(duì)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行編輯和整理，使之適合自己或他用，而無(wú)需考慮自己機(jī)器的容量、運(yùn)算能力及軟件環(huán)境等。

三是高等教育用戶現(xiàn)有信息化資產(chǎn)的遷移。在一定的合作模式下，高等教育用戶將自己擁有的存儲(chǔ)和計(jì)算設(shè)施以資產(chǎn)投入形式而成為高等教育云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)的一部分，自身轉(zhuǎn)變?yōu)榻逃瓶臻g服務(wù)的消費(fèi)者，按需付費(fèi)使用云空間平臺(tái)的各種服務(wù)。

四是建立綜合的強(qiáng)大的資源庫(kù)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，增強(qiáng)交互性。由于長(zhǎng)期以來(lái)資源建設(shè)自成體系，各自為政，從而導(dǎo)致大量異構(gòu)和重復(fù)資源的存在。教育云空間實(shí)現(xiàn)資源共享，對(duì)資源的整合是非常必要的。在云計(jì)算環(huán)境下，本地的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行整理封裝以后，才能上傳到云上，以便于管理和共享。教育云空間資源共享模式需要建立一個(gè)統(tǒng)一的基礎(chǔ)信息，為實(shí)現(xiàn)來(lái)自不同服務(wù)系統(tǒng)的教育資源整合，提供統(tǒng)一的各項(xiàng)服務(wù)。最終通過(guò)集中整合的同一平臺(tái)進(jìn)行發(fā)布資源共享，集中挖掘來(lái)加以提高教育云空間資源的利用率。

五是研究者、標(biāo)準(zhǔn)制定者和教育管理者要積極行動(dòng)起來(lái)。教育技術(shù)研究者應(yīng)深入研究教育云空間資源共享的各類方案、重點(diǎn)項(xiàng)目與工程，采用定量實(shí)證和定性研究相結(jié)合的方法，盡快開(kāi)展關(guān)于教育云空間資源應(yīng)用成本/效益的研究。標(biāo)準(zhǔn)制定者應(yīng)盡快研制教育云空間資源服務(wù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保未來(lái)各類教育云服務(wù)之間的數(shù)據(jù)交換、系統(tǒng)操作、信息安全等有所依據(jù)。教育管理者應(yīng)重點(diǎn)對(duì)教育云空間的運(yùn)營(yíng)模式、管理機(jī)制、經(jīng)費(fèi)管理制度等問(wèn)題進(jìn)行探索，這也是確保教育云空間資源能真正得以實(shí)現(xiàn)共享的重要保證。

4.基于云計(jì)算的教育云空間資源共享建設(shè)保障

一是各高校領(lǐng)導(dǎo)要高度重視，專門成立教育信息化云空間建設(shè)工作領(lǐng)導(dǎo)小組，統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，安排部署好各自學(xué)校的教育云空間資源共享建設(shè)工作，下設(shè)辦公室負(fù)責(zé)各項(xiàng)具體工作。二是設(shè)立試點(diǎn)學(xué)校。試點(diǎn)學(xué)校要爭(zhēng)取早出成果，推廣成功的經(jīng)驗(yàn)，在試點(diǎn)學(xué)校取得初步成果的基礎(chǔ)上再進(jìn)行全面推行，通過(guò)精心的組織實(shí)施和積極的探索，爭(zhēng)取打造校校有平臺(tái)、人人有空間的環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)所有平臺(tái)空間的互聯(lián)互通和共建共享。三是要加強(qiáng)政策和經(jīng)費(fèi)保障。建設(shè)工作領(lǐng)導(dǎo)小組可以研究制定加快推進(jìn)高校教育云空間建設(shè)的政策措施和評(píng)比獎(jiǎng)勵(lì)辦法，組織對(duì)各試點(diǎn)學(xué)校的建設(shè)成果進(jìn)行評(píng)審，對(duì)成果突出的學(xué)校給予一定的經(jīng)費(fèi)獎(jiǎng)勵(lì)和支持。各試點(diǎn)高校也要加大經(jīng)費(fèi)的投入，以保證各項(xiàng)工作順利的開(kāi)展和運(yùn)行。四是加強(qiáng)資源知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)對(duì)教學(xué)資源運(yùn)用數(shù)字資源知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理技術(shù)加以技術(shù)保護(hù)，如數(shù)字簽名技術(shù)、訪問(wèn)控制技術(shù)、水印技術(shù)、入侵檢測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)、CA認(rèn)證技術(shù)等。

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作者簡(jiǎn)介：郭曉夢(mèng)（1985—），女，山東濟(jì)南人，助教，濟(jì)南職業(yè)學(xué)院電子工程系輔導(dǎo)員。