程琳等

【摘 要】以三大教育云平臺為例，根據三大MOOCs（Massive Open Online Course，MOOCs，中文簡稱“慕課”）平臺中提供的云服務，運用個案分析、體驗式研究、文獻分析的方法基于云服務的視角下，以SaaS、PaaS、IaaS為三個維度分析研究“慕課”平臺云服務特點。通過比較分析三大平臺的服務異同，探討教育平臺的云服務發(fā)展的改進方向。

【關鍵詞】MOOCs；云服務；教育云

【中圖分類號】G434

【文獻標識碼】A

【文章編號】1001-8794（2015）04-0005-05

【作者簡介】程琳（1989—），女，江蘇人，碩士，研究方向為數字媒體技術；余武（1957—），男，安徽人，碩士，教授，研究方向為數字媒體技術；朱敏明（1989—），男，江蘇人，碩士，研究方向為大數據與云計算技術。

以云計算為標志的云服務時代的到來推動了在線教育平臺的發(fā)展，借助云計算技術，國內外迅速開展了大型教育云平臺。如國內的網易教育云平臺、學堂在線、國外的edX、Udacity、Coursera等，也就是現在廣為熱議的慕課平臺，基于云平臺的MOOCs運動掀起教育的熱潮，如何利用“云計算、大數據技術”構建MOOCs平臺，為學習者提供更好的教育云服務，已成為當下實踐發(fā)展的熱點。

一、問題的提出

國內外研究學者與專家對于MOOCs平臺進行多角度、新視角、全方位的探索研究?；谖鏖T思的connectivisim（聯通主義）李青提出了MOOCs平臺的運行模式，分析了MOOCs平臺的技術基礎與組成，樊文強就MOOCs平臺的特點進行了詳細的分析。馬東明等人為移動學習與MOOCs的結合提供了模型架構，也為文章探討云服務提供了思路與方法。而馬新強等人從技術角度分析了MOOCs的特點與發(fā)展現狀。其中也重點提及了云計算與大數據技術環(huán)境下的平臺建設問題。王穎從項目出發(fā)重點分析了MOOCs平臺的服務范疇。依靠云服務，組織或個人所需的軟硬件、資料都放到云中，在任意時間、地點，使用不同的IT終端設備互相連接，實現數據存取等目的。由于云服務主要提供三大服務模式即：SaaS（Software as a Service，軟件即服務）、PaaS（Platform as a Service，平臺即服務）、IaaS（Infrastructure as a Service，基礎設施即服務），MOOCs平臺是伴隨著MOOCs發(fā)展而成為實踐熱點的教育云平臺一類，所以對于在線學習用戶而言，所得到的需求服務都是建立在這三類服務的架構上。

根據知網的統計，國內MOOCs平臺的研究大多基于教學視角的分析，卻很少從云服務視角去分析，從而忽略MOOCs 平臺中“云服務”這一技術服務創(chuàng)新方式對教育所帶來的真正影響。筆者從SaaS（軟件即服務）、PaaS（平臺即服務）、IaaS（基礎設施即服務）的這一云服務視角，以“edX、Udacity、Coursera”三大“慕課”云平臺為分析對象，分析其所提供的教育云服務現狀、特點、異同、問題，并從“云服務”視角提出了我國慕課云平臺建設的策略。

二、教育云服務模式的發(fā)展

云計算是最近出現的新興技術，可以簡稱“云”。[1]廣義云計算可以理解為服務的交付和使用模式，也就是網絡以按需與易擴展的方式獲得所需的服務。這類服務包括互聯網相關的、計算機相關的、通信相關的軟件或硬件，也包括其他類別的服務。[2]主要以SaaS、PaaS、IaaS等架構模式把這種超級計算能力分散給終端用戶。云計算用戶無須考慮其運行工作的內部構造和服務流程，以此形成的服務被稱為云服務?！霸啤敝匈Y源的使用方式類似于生活中的水電使用，按需獲取分配網絡資源。

把云計算應用到教育領域中稱之為“教育云”。[3]云中供給教育建設所需要的全部軟件資源與硬件資源，以虛擬化的方式，為用戶提供高性能通用操作平臺，此平臺的作用就是為教育提供云服務。[4]張進寶等人指出建立一個智慧型統一聯合的開放架構云計算平臺，滿足教育用戶通過各種數字終端完成教學、學習、科研、管理、社會交往等方面的需求，完成發(fā)布教育信息、獲取學習資源、進行教學互動、統計分析教育信息與數據、得到科學決策、開展教育評價、創(chuàng)辦協同科研等系列活動。[5]在獲取使用教育云服務過程中，只要擁有網絡和終端設備，就可以隨時、隨地、按需地利用教育資源，至于硬件性能、軟件版本、數據同步、信息安全、存儲備份、帶寬問題等各種問題無需考慮，因此教育云服務依然屬于云服務的范疇，可以被劃分為IaaS、PaaS和SaaS三類。[6]歸結起來，教育云平臺以云計算技術為依托，借助于SaaS、PaaS、IaaS結構服務模式，將強大的云教育資源分布到用戶手中，服務于教育。因此，伴隨云服務發(fā)展而來的大規(guī)模在線教育平臺也受到普遍關注。

三、三大“慕課”平臺中的SaaS、PaaS、IaaS服務特點

張寶進等人將教育云SaaS具體歸類到Web應用中，例如一系列的教務管理系統、在線學習平臺、智慧校園系統、視頻會議系統等通用工具軟件、虛擬模擬系統、在線實訓系統等專用SaaS軟件。此外，眾多web 2.0工具也被歸類于SaaS的范疇，一批協同概念圖、學習管理系統（LMS）、教育資源制作工具等也是被看好的SaaS產品，[7]盧蓓蓉等人構建的軟件及服務的架構模型分為兩層，分別面向組織與個人。MOOCs平臺中部分軟件即服務如表1所示：

（一）“慕課”平臺中的SaaS（軟件及服務）特點

1面向組織的軟件及服務

面向組織服務，一般采用預訂的銷售方式，為各種具有相當規(guī)模的組織和學校提供大型商務解決方案。通過SaaS供給商，組織需求的全部網絡基礎設施及軟硬件運行平臺能夠輕易獲取，另外，利用云環(huán)境提供的API（Application Programming Interface，應用程序接口），將組織自行開發(fā)的教育應用程序接入平臺，為他人或自己服務。服務軟件大致為教學工具系統、教學課件、教務管理系統、教學游戲等范疇。用戶節(jié)省下載、安裝、維護、升級等步驟，只需一個賬號按需在線使用到眾多的教育應用軟件，共享海量的教育資源，與全國領域的用戶在線交互。[9]李青描述的MOOCs技術平臺就是典型的軟件及服務。如平臺中的wiki、blog、論壇、twitter、微博工具、自建平臺、虛擬教室工具、課程資源分享工具、課程中心網站等，這些工具基本能滿足在線學習需要，通過這些，加盟組織能進行在線教學，實現在線評價、在線研討、在線互動。[10]

Coursera為9個不同國家和地區(qū)的30多所不同的大學、院校和學校提供在線課堂平臺系統，edX平臺為加盟的學校提供課程檢索、可視化公式編輯、編程作業(yè)在線評分、視頻播放器等特色功能軟件。[11]未來平臺將側重于個性化服務、大數據學習分析、社交網絡的交互交流機制、智慧問答系統、自動評分系統、虛擬學習中心和移動客戶端等方向的探索與開發(fā)。這些平臺加盟學校只需一個瀏覽器就可以登錄到平臺進行在線教學活動，而且云教育平臺負責軟件開發(fā)前后期的實施和維護工作，這樣享受服務的組織不僅節(jié)省了購買軟硬件，搭建機房的資金，而且也不需要招聘IT工作人員。

2面向個體的軟件及服務

面向個人的消費服務，現在SaaS一般是將軟件服務免費面向個人用戶。Udacity是私立教育組織，主要面向個人用戶服務，Udacity的平臺擁有視頻、個性化學習管理系統，內置編程接口、論壇和等交互社區(qū)，Udacity通過推薦工作獲取收入。有了SaaS，學習者不必花費金錢來購買學習軟件，就可以輕松開展在線學習、在線測試、在線評價的活動。

清華大學副校長袁駟表示：“僅僅依靠大學自身的投入難以支撐長久運營，在線教育作為一種新興的互聯網技術應用，成本較貴，且不確定性很大”，因此MOOCs平臺的SaaS服務解決了在線課程的技術與投入問題。

（二）“慕課”平臺中的PaaS（平臺及服務）特點

PaaS主要以中介角色提供服務，重點為各級應用單位提供集成化運行環(huán)境，例如：操作系統、數據庫等。這些云服務平臺具有開源的模塊化設計，支持教育用戶的二次開發(fā)。云計算下的平臺即服務可以理解為面向互聯網應用的開發(fā)者的軟件即服務，開發(fā)者在環(huán)境搭配，框架設計方面得到解放。主攻系統設計與代碼編寫，從而提高了軟件的開發(fā)質量和效率。[12]因此，有了PaaS，“慕課”平臺的開發(fā)變得快速便捷。同樣三大平臺提供的平臺服務如表2所示，能夠使組織在原先平臺的基礎上快速開發(fā)符合需求的MOOCs平臺，或直接運營平臺。

1商業(yè)運行模式下的合作平臺服務及面向學校的平臺及服務

Coursera全球最大的MOOCs平臺，目前，Coursera的課程大部分都是公開和免費，盈利方式分為：收費證書、學生推薦和教材宣傳。Coursera與中國地區(qū)建立了合作關系，目前上海交通大學、復旦大學已經與Coursera建立了合作關系。北京大學與清華大學也與edX成為伙伴，在edX平臺上發(fā)布了它們的MOOCs，并使用平臺相應的服務。edX除提供平臺服務外，還負責課程制作，收取制作費用。edX平臺上的課程有兩個屬性：edX域課程（課程認證過關）或Edge域課程（尚未通過課程認證），分別對應各自獨立的平臺服務資源（服務器，數據庫）。edX域課程享有平臺課程導航服務。與此相反，Edge域相當于試運行，用戶免費在該域下建設自己的課程，平臺不負責技術支持，也不進行課程推廣工作。Udacity課程采用了簡短的手寫視頻片斷，平臺主要展現教師邊書寫邊授課的過程，強調學習過程的親身經歷性，與傳統教育有機結合，與其他兩個平臺相比，Udacity在課程制作和合作方面要稍遜色一些。通過提供平臺及服務，大量在線課程可以輕松發(fā)布，大量學習資源將源源不斷匯集云中。

2技術開發(fā)與支持下的平臺搭建服務

Coursera開放自己的技術手段，并且提供技術支持服務，義務為學校、教師開放在線網絡課程。為全球范圍的學生義務提供學習服務和技術支持。edX是非盈利性組織。是目前開放程度最高的平臺，已經完全開放了平臺的源代碼，成立開源社區(qū)。高俊虹等人指出edX允許參與院校免費使用平臺和改良原有編碼，例如學堂在線就是中國版的edX。edX的開源結構為參與機構提供了進一步發(fā)掘在線教育的空間。[13]edX以平臺服務商角色負責上線并運營所有大學所獨立開發(fā)的課程。

（三）“慕課”平臺中的IaaS（基礎設施及服務）特點

關于 IaaS，教育云重點以教育資源存儲、數據中心需求、匯聚大規(guī)模計算資源、多媒體通訊等方面的供給為主。其中，可能會用到的核心技術是虛擬化技術，包括表示層虛擬化、應用虛擬化、桌面虛擬化、存儲虛擬化、網絡虛擬化等。云計算下的基礎設施即服務，它為用戶提供所要求的各類硬件設施，[14]例如：計算機、存儲、網絡設備、服務器和通信設備等相關設備。用戶通過網絡，按照實際需求向IaaS云服務提供商租賃IT設施資源服務，在云端開展業(yè)務。這里的用戶分為兩類：SaaS服務提供商或PaaS服務提供商。在虛擬化技術的幫助下，SaaS服務提供商將底層硬件設施搭建成服務器集群與運行環(huán)境，這些基礎服務集群與運行環(huán)境實現對計算資源和存儲資源等設備資源的管理。[15]三大平臺提供的IaaS如表3所示。

1面向個體與組織的云存儲服務

MOOCs正處于大數據的海洋中，而“云”具有相當的規(guī)模，能夠滿足大數據的存儲要求。教師、個人只需一點就可以輕松將教學視頻導入云中，則無需隨身攜帶硬盤或其他存儲設備。如圖1所示：龐大的服務器群支持下，用戶只需一個瀏覽器，就可以擁有智能化的虛擬在線學習空間，實現個人學生中心學習。最省心的一點是，降低了平臺的維護成本。三大云平臺主要負責超大規(guī)模視頻文件、文本數據存儲服務。

2面向個人與組織的大規(guī)模數據計算

平臺為大規(guī)模在線用戶并行計算提供數據安全與容災備份服務、24小時不間斷數據接入服務、遠程數據加工與計算服務如圖1所示。MOOCs平臺的超大規(guī)模在線用戶必然要求超大規(guī)模的計算量。每時每刻全球數以萬計的在線用戶同時登陸，而云計算下有成千上萬臺服務器，不管如何終止服務，當重啟服務器時，分布式文件系統會并行讀取服務器上的備份數據，所以服務器在幾秒鐘內恢復狀態(tài)和運行。與此同時借助于大型的服務器計算，可以迅速檢索所需的學習資源，得到學習數據，為學習分析提供了保障。這對于小型計算機是無法實現的。

四、三大云平臺服務特征

（一）高擴展性服務

“云”的規(guī)?？梢詣討B(tài)伸縮，滿足應用和用戶規(guī)模增長的需要，可以支持無限的學習人數。任何人、從任何地方都可以登錄學習，不受網絡環(huán)境平臺的限制。MOOCs平臺具有大規(guī)模的注冊用戶量，項目成立的一年中，130萬名學生已注冊成為用戶，注冊課程多達124門。截至2014年7月，Coursera的學生人數超過800萬。Udacity的注冊人數高于100萬，edX的注冊人數也突破90萬。三大平臺的用戶量仍在暴增。

（二）并發(fā)共享性服務

大量用戶同時在線學習，MOOCs擁有大規(guī)模網絡課程，截止2014年7月，Coursera全球最大規(guī)模的網絡課程聯盟共享發(fā)布了704門課程，科勒在接受“沃頓在線”的訪談時表示，“在未來五年里，我們將會有3 000門課程”。[16]edX頂尖名校聯合教育共享平臺，目前也擁有60門在線課程?？珊箤W院在Youtube至少擁有3 600段教學影片與視頻。這些課程為大量在線用戶共享，平臺的并發(fā)處理機制要求高。

（三）強交互性服務

平臺提供的web 2.0技術，例如維基，進行知識點的擴展學習。在線論壇能夠在線分享，討論或者通過郵件探討學習內容。微博也可以幫助學習者迅速交換信息資源和想法。通過社會化書簽學習者可以在網頁上分享資源。虛擬教室能進行同步學習，學習者可以與更多人直接互動。在線工具，例如：在線office，幫助用戶實時鞏固學習的知識，記錄隨堂筆記。

五、MOOCs平臺的云服務拓展展望

以云計算為核心的技術應用，解決了課程相關資源的存儲與共享問題。利用云計算中的虛擬化技術，隨時隨地都可以進行多用戶多任務的在線評價及交互式練習，即時反饋。交互式練習含有測驗、作業(yè)、考試等內容。交互式練習克服傳統在線教育模式中單向灌輸內容的局限，注重創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，支持和引導學生主動積極地學習與思考，提高學習效率。[17]但云服務的發(fā)展遠不止這些需要。

（一）基于移動學習MOOCs平臺APP開發(fā)

由于移動網絡時代的來臨，知識不再是任何人的特權，在信息快速膨脹的時代，透過移動APP應用促進知識的分享與利用，[18]也就是說透過移動學習APP軟件，增強平臺可移植性，支持多種終端（ 尤其移動終端） ，任何瀏覽器等。需要登錄平臺的人能夠不受地域限制，通過無處不在的網絡，參與現場互動學習，如同身臨其境。平臺如能支持不同類型的終端設備通過標準協議對網絡進行訪問，那么知識的傳遞變得簡單快捷迅速。

（二）MOOCs平臺非在線服務建設

對于網絡條件較差的學習情況，脫機工作成為迫切要實現的服務。在線下所完成的學習工作在軟件支持下能夠暫時記錄學習記錄，在線時學習記錄能夠與非在線同步，實現學習過程完整性。這樣學習將打破網絡的限制，對于SPOC（small private online course）來說，非在線服務更加重要。

（三）MOOCs平臺與其他在線平臺的無縫對接

將MOOCs平臺與多平臺之間進行鏈接，目前與edX 鏈接的社交平臺有Google、YouTube、Twitter、Facebook、linkedIn、Meetup等，學生可以在各空間內建立相關主題的小組論壇，同時進行線下面對面交流。[19]此外，平臺還有新聞中心和專屬博客空間，隨時發(fā)布與平臺相關的新聞資訊和動態(tài)評論。但是僅有這些還是不夠的，MOOCs平臺自身軟件尚不能流暢地應用于其他平臺，需考慮與多平臺間的對接。

六、結束語

MOOCs平臺是目前最受關注的在線學習平臺，它具有安全、可靠、高效、節(jié)能、海量等特點。平臺提供的服務符合教育信息化的要求，是技術服務于教育的良好體現。我國的MOOCs平臺正在興起中，應根據云服務視角，致力于建設符合我國本土化需求的平臺。例如，我國的學堂在線，在云服務的理念下，正在致力于開發(fā)虛擬實驗室服務。未來云平臺的服務必將向著更加多樣化、智慧化、便捷化的方向發(fā)展。

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【Abstract】This paper takes three educational cloud platforms as examples. Three MOOCs（Massive Open Online Course， referred as “Mu Class” in Chinese） platforms provide cloud services. Based on the case studies， experiential research methods， and literature analysis on platform features， this paper analyzed the features of cloud services platforms from the three dimensions of SaaS， PaaS， IaaS. By comparing the similarities and differences of these three service platforms， this paper explores the reform direction of educational cloud services platforms.

【Key words】MOOCs； cloud services； educational cloud service

（編輯/趙曉東）