楊潔+楊博雄
摘 要:當(dāng)前以學(xué)習(xí)元為代表的新型學(xué)習(xí)資源組織方式已經(jīng)開始應(yīng)用于泛在教育領(lǐng)域,通過學(xué)習(xí)元構(gòu)建的教育資源數(shù)據(jù)堪稱海量,傳統(tǒng)的計算手段和服務(wù)模式根本無力處理如此巨大的數(shù)據(jù)。受到地理位置、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、服務(wù)器數(shù)據(jù)處理能力以及學(xué)習(xí)群體差異等諸多因素的影響,導(dǎo)致現(xiàn)有的教育信息平臺不能滿足泛在學(xué)習(xí)的需要,無法解決信息和資源的公平共享等問題。該文根據(jù)網(wǎng)絡(luò)教育現(xiàn)狀,提出了基于云計算環(huán)境下的面向服務(wù)的泛在學(xué)習(xí)體系架構(gòu),研究了不同教育資源的整合問題,并對其應(yīng)用模式進(jìn)行探討。該研究將對我國由網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時代進(jìn)入以云服務(wù)為基礎(chǔ)的泛在教育學(xué)習(xí)時代的轉(zhuǎn)型提供幫助。
關(guān)鍵詞:云計算 學(xué)習(xí)元 泛在學(xué)習(xí) 功能結(jié)構(gòu) 資源整合
中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)10(b)-0043-02
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)等信息技術(shù)發(fā)展以及學(xué)習(xí)元等教育資源組織形式的出現(xiàn),為泛在學(xué)習(xí)U-Learning(Ubiquitous Learning)提供了可能。所謂泛在學(xué)習(xí)U-Learning其實就是指無時無刻的溝通,無處不在的學(xué)習(xí),是一種任何人在任何地方、任何時刻獲取所需的任何信息的學(xué)習(xí)方式,即所謂的無論何時(anytime)何地(anywhere)何人(anyone)以何種途徑(anyway)何種方式(anyhow)來獲取教育資源的5A化學(xué)習(xí)模式[1]。
泛在學(xué)習(xí)創(chuàng)造智能化、移動化、個性化、精細(xì)化的學(xué)習(xí)環(huán)境讓學(xué)生可以充分獲取學(xué)習(xí)信息,這與讓學(xué)生到圖書館或?qū)W校進(jìn)行學(xué)習(xí)或通過網(wǎng)絡(luò)獲取學(xué)習(xí)信息有著很大的不同。為此,泛在學(xué)習(xí)需要一個強(qiáng)大的泛在教育系統(tǒng)來進(jìn)行交互和支撐。當(dāng)前出現(xiàn)的學(xué)習(xí)元技術(shù)是適合于泛在學(xué)習(xí)環(huán)境與非正式學(xué)習(xí)的一種新型學(xué)習(xí)資源組織方式,它具有生成性、開放性、聯(lián)通性、可進(jìn)化發(fā)展、智能性、內(nèi)聚性、自跟蹤、微型化等基本特征,可以實現(xiàn)學(xué)習(xí)者群體智慧的共享和學(xué)習(xí)工具的共享[2]。
當(dāng)前以學(xué)習(xí)元為代表的泛在教育資源正以千倍的速度增長,其形成的教育資源數(shù)據(jù)迅速而巨大,傳統(tǒng)的計算模式無力承擔(dān)如此巨大的數(shù)據(jù)處理和信息獲取,導(dǎo)致現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心和服務(wù)模式面臨著極大的困境[3]。在這樣的背景下,一種新型的服務(wù)計算模型—基于云計算環(huán)境的云服務(wù)模式出現(xiàn)了。隨著云計算這一全新的網(wǎng)絡(luò)計算平臺核心技術(shù)的出現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)入從軟件為中心走向以服務(wù)為中心轉(zhuǎn)變的云服務(wù)時代。這種轉(zhuǎn)變?yōu)榉涸趯W(xué)習(xí)的實現(xiàn)提供了技術(shù)基礎(chǔ)[4]。
1 云計算及其與教育服務(wù)結(jié)合的特點
1.1 云計算與云服務(wù)
云計算,英文為Cloud Computing,是基于全球互聯(lián)網(wǎng)(Internet)相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付的全新的商業(yè)模式。云計算將計算能力作為一個商品進(jìn)行交易,通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。云計算技術(shù)是分布式處理技術(shù)、并行處理技術(shù)和網(wǎng)格計算技術(shù)的發(fā)展,或者說是這些計算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實現(xiàn)[5]。
云計算提出了一切皆服務(wù)的概念,即基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS),平臺即服務(wù)(PaaS)和軟件即服務(wù)(SaaS)[6]。云服務(wù)實現(xiàn)的基本原理是通過網(wǎng)絡(luò)使計算分布在大量的分布式計算機(jī)上,而非本地計算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中,各種數(shù)據(jù)中心的運行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得各種應(yīng)用能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上,根據(jù)需求訪問計算機(jī)和存儲系統(tǒng)[7]。
云計算一般可分為狹義云計算和廣義云計算兩種,狹義云計算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式,通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源;而廣義上的云計算則是指各種服務(wù)的交付和使用模式,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)[8]。
1.2 云技術(shù)與教育服務(wù)結(jié)合的優(yōu)勢與特點
云計算技術(shù)與學(xué)習(xí)和教育的結(jié)合將會帶來很多的優(yōu)勢和特點,具體如下:
(1)云計算對用戶端的設(shè)備要求很低。
這一特點決定了云計算將會在學(xué)校、圖書館、培訓(xùn)中心等各種學(xué)習(xí)的生態(tài)環(huán)境中大受歡迎。云計算能把分布在大量的分布式計算機(jī)上的存儲和計算能力集中起來成為一個虛擬的資源池,并通過網(wǎng)絡(luò)為用戶提供經(jīng)濟(jì)實用的計算服務(wù)。
(2)云計算讓教育資源的共享更便捷。
目前有很多云計算項目是開源的,比如如果有人想構(gòu)建類似與Google apps的云平臺,可以采用AppDrop或10gen開源云計算項目;如果構(gòu)建類似Amazon(亞馬遜)的云服務(wù),則應(yīng)選則的開源項目是Eucalyptus。目前很多學(xué)校都有大量接近淘汰的舊電腦,這類電腦有些只是硬件配置問題無法升級到新的操作系統(tǒng)或安裝新的應(yīng)用軟件而被淘汰,硬件本身還支持繼續(xù)正常。因此這類電腦除了可以作為客戶端接入云計算服務(wù)繼續(xù)使用外,還可以選擇使用開源云計算項目在大量的這類電腦上布置學(xué)校自己的云計算服務(wù)。隨著云計算技術(shù)的普及,基于開源云計算項目在學(xué)校教育服務(wù)平臺上面的安裝設(shè)置在未來將變得更容易。
2 基于云計算的泛在學(xué)習(xí)模式
按需部署是云計算的核心,因此要解決按需部署必須解決資源的動態(tài)可重構(gòu)、監(jiān)控和自動化部署等問題,而解決這些問題又需要以虛擬化、高性能存儲、處理器、高速互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)為基礎(chǔ),因此基于云計算的教育信息化建設(shè)除了需要研究其體系結(jié)構(gòu)外,還要特別注意研究資源的動態(tài)可重構(gòu)、自動化部署、資源監(jiān)控、虛擬化、高性能存儲、處理器等關(guān)鍵技術(shù)。
2.1 功能結(jié)構(gòu)
為了有效支持云計算,泛在學(xué)習(xí)系統(tǒng)必須支持幾個關(guān)鍵特征,具體如下:
(1)系統(tǒng)必須是自治的,即需要內(nèi)嵌有自動化技術(shù),以減輕或消除人工部署和管理任務(wù),而允許平臺智地響應(yīng)應(yīng)用的要求。
(2)云計算的架構(gòu)必須是敏捷的,能夠?qū)π枨笮畔⒒蛘咂渥兓龀鲅讣驳姆磻?yīng)。
要想應(yīng)付增長或服務(wù)級要求的快速變化,就要內(nèi)嵌虛擬化技術(shù)和集群化技術(shù)。該文根據(jù)這些特點設(shè)計的云計算環(huán)境下教育服務(wù)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。
(1)終端用戶:“云”用戶請求服務(wù)的交互界面,包括學(xué)生、教師、工作人員等。
(2)教育資源目錄:用戶可選擇的資源列表。
(3)管理系統(tǒng):用于管理可用計算資源和服務(wù)。
(4)部署工具:根據(jù)用戶請求智能地部署教育資源和應(yīng)用,動態(tài)地部署、配置和回收教育資源。
(5)監(jiān)控:監(jiān)控云系統(tǒng)教育資源的使用情況,以便做出迅疾的反應(yīng)。
(6)云計算服務(wù)器集群:虛擬或者物理服務(wù)器,由第三方云計算服務(wù)商業(yè)公司提供。
2.2 自動化部署
自動化部署是指通過自動安裝和部署,將計算資源從原始狀態(tài)變?yōu)榭捎脿顟B(tài)。在云計算中體現(xiàn)為將虛擬資源池中的資源進(jìn)行劃分、安裝和部署,使其可以為用戶提供各種服務(wù)和應(yīng)用的過程,其中包括硬件(服務(wù)器)、軟件(用戶需要的軟件和配置)、網(wǎng)絡(luò)和存儲。系統(tǒng)資源的部署有多個步驟,自動化部署通過調(diào)用腳本,實現(xiàn)不同廠商設(shè)備管理工具的自動配置、應(yīng)用軟件的部署和配置,確保這些調(diào)用過程可以以靜默的方式實現(xiàn),使得部署過程不再依賴人工操作。整個部署過程基于工作流來實現(xiàn),如圖2所示。
其中,工作流引擎和數(shù)據(jù)模型是在自動化部署管理工具中涉及的功能模塊,通過將具體的軟硬件甚至邏輯概念定義在數(shù)據(jù)模型中,管理工具可以標(biāo)識并在工作流中調(diào)度這些資源,實現(xiàn)分類管理。工作流引擎則負(fù)責(zé)調(diào)用和觸發(fā)工作流,實現(xiàn)部署自動化的核心機(jī)制,自動將不同種類的教育資源流程整合在一個集中、可重復(fù)使用的工作流數(shù)據(jù)庫中。原本需要手工完成的服務(wù)器、操作系統(tǒng)、中間件、應(yīng)用程序、存儲器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置任務(wù),這一系列工作流程都可自動化。
3 云計算環(huán)境下的泛在學(xué)習(xí)
云計算的提出與發(fā)展為泛在學(xué)習(xí)提供了可能,在云服務(wù)的支持下,泛在學(xué)習(xí)可以實現(xiàn)如下功能。
(1)移動學(xué)習(xí)。
作為學(xué)校正規(guī)教育的有益補充,移動學(xué)習(xí)在移動通訊技術(shù)迅速發(fā)展的今天已經(jīng)成為一種趨勢。云計算平臺為移動學(xué)習(xí)提供了天然的場所,課程設(shè)計者將學(xué)習(xí)內(nèi)容放在云端,學(xué)習(xí)者可以通過各種智能手機(jī)、iPAD、筆記本電腦等移動終端隨時隨地登錄到學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)。課程設(shè)計者還可以借助Pushmail、移動139郵箱、飛信等技術(shù)實現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容的主動推送。這極大程度地消除了學(xué)習(xí)者的時空限制。
(2)遠(yuǎn)程協(xié)作學(xué)習(xí)。
云計算平臺所擁有的豐富的網(wǎng)絡(luò)功能為學(xué)習(xí)者提供了遠(yuǎn)程協(xié)作的空間和可能。如Google協(xié)作平臺、百會的協(xié)作編輯功能、Ning的社區(qū)環(huán)境等,這些有利于異地學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成果的展示、交流和深度互動;好看簿的活動和小組功能、Blog的博客圈功能將利于促進(jìn)學(xué)習(xí)者的深度反思,記錄學(xué)習(xí)者的成長軌跡等。
除此之外,云計算平臺還對教育教學(xué)工作有輔助作用,如教學(xué)輔助平臺、學(xué)校管理平臺、家校互動平臺、課題研究平臺、學(xué)生學(xué)習(xí)成果展示平臺等等。隨著云計算技術(shù)的發(fā)展,教育也在不斷發(fā)展變化之中,如當(dāng)前流行MOOC學(xué)習(xí)等,都是在云計算技術(shù)發(fā)展下出現(xiàn)的全新的教育服務(wù)和學(xué)習(xí)模式。
4 基于云計算的泛在學(xué)習(xí)發(fā)展趨勢
現(xiàn)如今云計算還不夠完善,許多大型的IT公司都推出了各種云服務(wù),既有商業(yè)的,也有教育的。在云計算的發(fā)展浪潮中,要把握時機(jī),充分地運用云計算為我國的泛在教育服務(wù)和學(xué)習(xí)提供技術(shù)支持。
(1)構(gòu)建個人網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境。
在Web2.0環(huán)境下,個人使用更多的是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí),構(gòu)建個人網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境就顯得尤為重要。在而在云服務(wù)時代,學(xué)習(xí)者可以根據(jù)云服務(wù)的類型自由地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式。網(wǎng)絡(luò)中有大量的Web2.0工具,如:使用iGoogle我們可以個性化自己的網(wǎng)絡(luò)空間,Diigo創(chuàng)建個人的美味書簽,Sakai管理網(wǎng)絡(luò)課程等,這些Web2.0工具都屬于云服務(wù)的范疇。在云服務(wù)時代,學(xué)習(xí)者就可以輕松、自如地創(chuàng)設(shè)人性化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境。
(2)云計算與開源教育。
云計算的發(fā)展為開源軟件的推廣應(yīng)用提供了新的契機(jī)。云計算以服務(wù)為中心的理念與開源軟件提倡的軟件免費、以服務(wù)的形式付費的觀點不謀而合。從另外一個角度來看,開源軟件的可擴(kuò)展性和靈活性也完全符合云計算的發(fā)展趨勢。今后,云計算平臺將搭建在開源軟件上,而且大部分的應(yīng)用都是基于開源軟件。泛在教育要緊跟云時代的發(fā)展,必須要大力推廣開源教育,擺脫當(dāng)前信息技術(shù)教育的單一性,充分挖掘開源教育資源,培養(yǎng)創(chuàng)新型的人才。將開源軟件推入到教育中是一個很好的嘗試,這將成為我國教育信息化的一個重大的轉(zhuǎn)變。
5 結(jié)語
以學(xué)習(xí)元為代表的新型學(xué)習(xí)資源組織方式已經(jīng)開始應(yīng)用于泛在教育領(lǐng)域,通過學(xué)習(xí)元構(gòu)建的教育資源數(shù)據(jù)堪稱海量,傳統(tǒng)的計算手段和服務(wù)模式根本無力處理如此巨大的數(shù)據(jù)。另外受到地理位置、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、服務(wù)器數(shù)據(jù)處理能力以及學(xué)習(xí)群體差異等諸多因素的影響,導(dǎo)致現(xiàn)有的教育信息平臺不能滿足泛在學(xué)習(xí)的需要,無法解決信息和資源的公平共享等問題。筆者根據(jù)網(wǎng)絡(luò)教育現(xiàn)狀,提出了基于云計算環(huán)境下的面向服務(wù)的泛在學(xué)習(xí)體系架構(gòu),研究了不同教育資源的整合問題,并對其應(yīng)用模式進(jìn)行探討。該文的研究結(jié)果將對我國由網(wǎng)絡(luò)教育時代進(jìn)入以云服務(wù)為基礎(chǔ)的泛在教育學(xué)習(xí)時代的轉(zhuǎn)型提供幫助,為邁向5A化教育時代提供借鑒。
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(1)終端用戶:“云”用戶請求服務(wù)的交互界面,包括學(xué)生、教師、工作人員等。
(2)教育資源目錄:用戶可選擇的資源列表。
(3)管理系統(tǒng):用于管理可用計算資源和服務(wù)。
(4)部署工具:根據(jù)用戶請求智能地部署教育資源和應(yīng)用,動態(tài)地部署、配置和回收教育資源。
(5)監(jiān)控:監(jiān)控云系統(tǒng)教育資源的使用情況,以便做出迅疾的反應(yīng)。
(6)云計算服務(wù)器集群:虛擬或者物理服務(wù)器,由第三方云計算服務(wù)商業(yè)公司提供。
2.2 自動化部署
自動化部署是指通過自動安裝和部署,將計算資源從原始狀態(tài)變?yōu)榭捎脿顟B(tài)。在云計算中體現(xiàn)為將虛擬資源池中的資源進(jìn)行劃分、安裝和部署,使其可以為用戶提供各種服務(wù)和應(yīng)用的過程,其中包括硬件(服務(wù)器)、軟件(用戶需要的軟件和配置)、網(wǎng)絡(luò)和存儲。系統(tǒng)資源的部署有多個步驟,自動化部署通過調(diào)用腳本,實現(xiàn)不同廠商設(shè)備管理工具的自動配置、應(yīng)用軟件的部署和配置,確保這些調(diào)用過程可以以靜默的方式實現(xiàn),使得部署過程不再依賴人工操作。整個部署過程基于工作流來實現(xiàn),如圖2所示。
其中,工作流引擎和數(shù)據(jù)模型是在自動化部署管理工具中涉及的功能模塊,通過將具體的軟硬件甚至邏輯概念定義在數(shù)據(jù)模型中,管理工具可以標(biāo)識并在工作流中調(diào)度這些資源,實現(xiàn)分類管理。工作流引擎則負(fù)責(zé)調(diào)用和觸發(fā)工作流,實現(xiàn)部署自動化的核心機(jī)制,自動將不同種類的教育資源流程整合在一個集中、可重復(fù)使用的工作流數(shù)據(jù)庫中。原本需要手工完成的服務(wù)器、操作系統(tǒng)、中間件、應(yīng)用程序、存儲器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置任務(wù),這一系列工作流程都可自動化。
3 云計算環(huán)境下的泛在學(xué)習(xí)
云計算的提出與發(fā)展為泛在學(xué)習(xí)提供了可能,在云服務(wù)的支持下,泛在學(xué)習(xí)可以實現(xiàn)如下功能。
(1)移動學(xué)習(xí)。
作為學(xué)校正規(guī)教育的有益補充,移動學(xué)習(xí)在移動通訊技術(shù)迅速發(fā)展的今天已經(jīng)成為一種趨勢。云計算平臺為移動學(xué)習(xí)提供了天然的場所,課程設(shè)計者將學(xué)習(xí)內(nèi)容放在云端,學(xué)習(xí)者可以通過各種智能手機(jī)、iPAD、筆記本電腦等移動終端隨時隨地登錄到學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)。課程設(shè)計者還可以借助Pushmail、移動139郵箱、飛信等技術(shù)實現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容的主動推送。這極大程度地消除了學(xué)習(xí)者的時空限制。
(2)遠(yuǎn)程協(xié)作學(xué)習(xí)。
云計算平臺所擁有的豐富的網(wǎng)絡(luò)功能為學(xué)習(xí)者提供了遠(yuǎn)程協(xié)作的空間和可能。如Google協(xié)作平臺、百會的協(xié)作編輯功能、Ning的社區(qū)環(huán)境等,這些有利于異地學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成果的展示、交流和深度互動;好看簿的活動和小組功能、Blog的博客圈功能將利于促進(jìn)學(xué)習(xí)者的深度反思,記錄學(xué)習(xí)者的成長軌跡等。
除此之外,云計算平臺還對教育教學(xué)工作有輔助作用,如教學(xué)輔助平臺、學(xué)校管理平臺、家校互動平臺、課題研究平臺、學(xué)生學(xué)習(xí)成果展示平臺等等。隨著云計算技術(shù)的發(fā)展,教育也在不斷發(fā)展變化之中,如當(dāng)前流行MOOC學(xué)習(xí)等,都是在云計算技術(shù)發(fā)展下出現(xiàn)的全新的教育服務(wù)和學(xué)習(xí)模式。
4 基于云計算的泛在學(xué)習(xí)發(fā)展趨勢
現(xiàn)如今云計算還不夠完善,許多大型的IT公司都推出了各種云服務(wù),既有商業(yè)的,也有教育的。在云計算的發(fā)展浪潮中,要把握時機(jī),充分地運用云計算為我國的泛在教育服務(wù)和學(xué)習(xí)提供技術(shù)支持。
(1)構(gòu)建個人網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境。
在Web2.0環(huán)境下,個人使用更多的是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí),構(gòu)建個人網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境就顯得尤為重要。在而在云服務(wù)時代,學(xué)習(xí)者可以根據(jù)云服務(wù)的類型自由地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式。網(wǎng)絡(luò)中有大量的Web2.0工具,如:使用iGoogle我們可以個性化自己的網(wǎng)絡(luò)空間,Diigo創(chuàng)建個人的美味書簽,Sakai管理網(wǎng)絡(luò)課程等,這些Web2.0工具都屬于云服務(wù)的范疇。在云服務(wù)時代,學(xué)習(xí)者就可以輕松、自如地創(chuàng)設(shè)人性化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境。
(2)云計算與開源教育。
云計算的發(fā)展為開源軟件的推廣應(yīng)用提供了新的契機(jī)。云計算以服務(wù)為中心的理念與開源軟件提倡的軟件免費、以服務(wù)的形式付費的觀點不謀而合。從另外一個角度來看,開源軟件的可擴(kuò)展性和靈活性也完全符合云計算的發(fā)展趨勢。今后,云計算平臺將搭建在開源軟件上,而且大部分的應(yīng)用都是基于開源軟件。泛在教育要緊跟云時代的發(fā)展,必須要大力推廣開源教育,擺脫當(dāng)前信息技術(shù)教育的單一性,充分挖掘開源教育資源,培養(yǎng)創(chuàng)新型的人才。將開源軟件推入到教育中是一個很好的嘗試,這將成為我國教育信息化的一個重大的轉(zhuǎn)變。
5 結(jié)語
以學(xué)習(xí)元為代表的新型學(xué)習(xí)資源組織方式已經(jīng)開始應(yīng)用于泛在教育領(lǐng)域,通過學(xué)習(xí)元構(gòu)建的教育資源數(shù)據(jù)堪稱海量,傳統(tǒng)的計算手段和服務(wù)模式根本無力處理如此巨大的數(shù)據(jù)。另外受到地理位置、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、服務(wù)器數(shù)據(jù)處理能力以及學(xué)習(xí)群體差異等諸多因素的影響,導(dǎo)致現(xiàn)有的教育信息平臺不能滿足泛在學(xué)習(xí)的需要,無法解決信息和資源的公平共享等問題。筆者根據(jù)網(wǎng)絡(luò)教育現(xiàn)狀,提出了基于云計算環(huán)境下的面向服務(wù)的泛在學(xué)習(xí)體系架構(gòu),研究了不同教育資源的整合問題,并對其應(yīng)用模式進(jìn)行探討。該文的研究結(jié)果將對我國由網(wǎng)絡(luò)教育時代進(jìn)入以云服務(wù)為基礎(chǔ)的泛在教育學(xué)習(xí)時代的轉(zhuǎn)型提供幫助,為邁向5A化教育時代提供借鑒。
參考文獻(xiàn)
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(1)終端用戶:“云”用戶請求服務(wù)的交互界面,包括學(xué)生、教師、工作人員等。
(2)教育資源目錄:用戶可選擇的資源列表。
(3)管理系統(tǒng):用于管理可用計算資源和服務(wù)。
(4)部署工具:根據(jù)用戶請求智能地部署教育資源和應(yīng)用,動態(tài)地部署、配置和回收教育資源。
(5)監(jiān)控:監(jiān)控云系統(tǒng)教育資源的使用情況,以便做出迅疾的反應(yīng)。
(6)云計算服務(wù)器集群:虛擬或者物理服務(wù)器,由第三方云計算服務(wù)商業(yè)公司提供。
2.2 自動化部署
自動化部署是指通過自動安裝和部署,將計算資源從原始狀態(tài)變?yōu)榭捎脿顟B(tài)。在云計算中體現(xiàn)為將虛擬資源池中的資源進(jìn)行劃分、安裝和部署,使其可以為用戶提供各種服務(wù)和應(yīng)用的過程,其中包括硬件(服務(wù)器)、軟件(用戶需要的軟件和配置)、網(wǎng)絡(luò)和存儲。系統(tǒng)資源的部署有多個步驟,自動化部署通過調(diào)用腳本,實現(xiàn)不同廠商設(shè)備管理工具的自動配置、應(yīng)用軟件的部署和配置,確保這些調(diào)用過程可以以靜默的方式實現(xiàn),使得部署過程不再依賴人工操作。整個部署過程基于工作流來實現(xiàn),如圖2所示。
其中,工作流引擎和數(shù)據(jù)模型是在自動化部署管理工具中涉及的功能模塊,通過將具體的軟硬件甚至邏輯概念定義在數(shù)據(jù)模型中,管理工具可以標(biāo)識并在工作流中調(diào)度這些資源,實現(xiàn)分類管理。工作流引擎則負(fù)責(zé)調(diào)用和觸發(fā)工作流,實現(xiàn)部署自動化的核心機(jī)制,自動將不同種類的教育資源流程整合在一個集中、可重復(fù)使用的工作流數(shù)據(jù)庫中。原本需要手工完成的服務(wù)器、操作系統(tǒng)、中間件、應(yīng)用程序、存儲器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置任務(wù),這一系列工作流程都可自動化。
3 云計算環(huán)境下的泛在學(xué)習(xí)
云計算的提出與發(fā)展為泛在學(xué)習(xí)提供了可能,在云服務(wù)的支持下,泛在學(xué)習(xí)可以實現(xiàn)如下功能。
(1)移動學(xué)習(xí)。
作為學(xué)校正規(guī)教育的有益補充,移動學(xué)習(xí)在移動通訊技術(shù)迅速發(fā)展的今天已經(jīng)成為一種趨勢。云計算平臺為移動學(xué)習(xí)提供了天然的場所,課程設(shè)計者將學(xué)習(xí)內(nèi)容放在云端,學(xué)習(xí)者可以通過各種智能手機(jī)、iPAD、筆記本電腦等移動終端隨時隨地登錄到學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)。課程設(shè)計者還可以借助Pushmail、移動139郵箱、飛信等技術(shù)實現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容的主動推送。這極大程度地消除了學(xué)習(xí)者的時空限制。
(2)遠(yuǎn)程協(xié)作學(xué)習(xí)。
云計算平臺所擁有的豐富的網(wǎng)絡(luò)功能為學(xué)習(xí)者提供了遠(yuǎn)程協(xié)作的空間和可能。如Google協(xié)作平臺、百會的協(xié)作編輯功能、Ning的社區(qū)環(huán)境等,這些有利于異地學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成果的展示、交流和深度互動;好看簿的活動和小組功能、Blog的博客圈功能將利于促進(jìn)學(xué)習(xí)者的深度反思,記錄學(xué)習(xí)者的成長軌跡等。
除此之外,云計算平臺還對教育教學(xué)工作有輔助作用,如教學(xué)輔助平臺、學(xué)校管理平臺、家?;悠脚_、課題研究平臺、學(xué)生學(xué)習(xí)成果展示平臺等等。隨著云計算技術(shù)的發(fā)展,教育也在不斷發(fā)展變化之中,如當(dāng)前流行MOOC學(xué)習(xí)等,都是在云計算技術(shù)發(fā)展下出現(xiàn)的全新的教育服務(wù)和學(xué)習(xí)模式。
4 基于云計算的泛在學(xué)習(xí)發(fā)展趨勢
現(xiàn)如今云計算還不夠完善,許多大型的IT公司都推出了各種云服務(wù),既有商業(yè)的,也有教育的。在云計算的發(fā)展浪潮中,要把握時機(jī),充分地運用云計算為我國的泛在教育服務(wù)和學(xué)習(xí)提供技術(shù)支持。
(1)構(gòu)建個人網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境。
在Web2.0環(huán)境下,個人使用更多的是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí),構(gòu)建個人網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境就顯得尤為重要。在而在云服務(wù)時代,學(xué)習(xí)者可以根據(jù)云服務(wù)的類型自由地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式。網(wǎng)絡(luò)中有大量的Web2.0工具,如:使用iGoogle我們可以個性化自己的網(wǎng)絡(luò)空間,Diigo創(chuàng)建個人的美味書簽,Sakai管理網(wǎng)絡(luò)課程等,這些Web2.0工具都屬于云服務(wù)的范疇。在云服務(wù)時代,學(xué)習(xí)者就可以輕松、自如地創(chuàng)設(shè)人性化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境。
(2)云計算與開源教育。
云計算的發(fā)展為開源軟件的推廣應(yīng)用提供了新的契機(jī)。云計算以服務(wù)為中心的理念與開源軟件提倡的軟件免費、以服務(wù)的形式付費的觀點不謀而合。從另外一個角度來看,開源軟件的可擴(kuò)展性和靈活性也完全符合云計算的發(fā)展趨勢。今后,云計算平臺將搭建在開源軟件上,而且大部分的應(yīng)用都是基于開源軟件。泛在教育要緊跟云時代的發(fā)展,必須要大力推廣開源教育,擺脫當(dāng)前信息技術(shù)教育的單一性,充分挖掘開源教育資源,培養(yǎng)創(chuàng)新型的人才。將開源軟件推入到教育中是一個很好的嘗試,這將成為我國教育信息化的一個重大的轉(zhuǎn)變。
5 結(jié)語
以學(xué)習(xí)元為代表的新型學(xué)習(xí)資源組織方式已經(jīng)開始應(yīng)用于泛在教育領(lǐng)域,通過學(xué)習(xí)元構(gòu)建的教育資源數(shù)據(jù)堪稱海量,傳統(tǒng)的計算手段和服務(wù)模式根本無力處理如此巨大的數(shù)據(jù)。另外受到地理位置、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、服務(wù)器數(shù)據(jù)處理能力以及學(xué)習(xí)群體差異等諸多因素的影響,導(dǎo)致現(xiàn)有的教育信息平臺不能滿足泛在學(xué)習(xí)的需要,無法解決信息和資源的公平共享等問題。筆者根據(jù)網(wǎng)絡(luò)教育現(xiàn)狀,提出了基于云計算環(huán)境下的面向服務(wù)的泛在學(xué)習(xí)體系架構(gòu),研究了不同教育資源的整合問題,并對其應(yīng)用模式進(jìn)行探討。該文的研究結(jié)果將對我國由網(wǎng)絡(luò)教育時代進(jìn)入以云服務(wù)為基礎(chǔ)的泛在教育學(xué)習(xí)時代的轉(zhuǎn)型提供幫助,為邁向5A化教育時代提供借鑒。
參考文獻(xiàn)
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[4] 余勝泉,楊現(xiàn)民,程罡.泛在學(xué)習(xí)環(huán)境中的學(xué)習(xí)資源設(shè)計與共享[J].開放教育研究,2009(1):19-21,47-53.
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