劉志堃 林亮 李麗智

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)廣西有限公司 廣西壯族自治區(qū)南寧市 530028）

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展與革新，教育網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為了教育當(dāng)中的關(guān)鍵教育發(fā)展趨勢(shì)，智慧教育在這一過程中成為了教育發(fā)展的關(guān)鍵方向。站在實(shí)際情況上來說，很多教育工作者在這一過程中都在積極的使用各種先進(jìn)技術(shù)來對(duì)智慧教育進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化水平的提升。

1 云計(jì)算技術(shù)

近幾年，隨著社會(huì)科技的快速發(fā)展，云計(jì)算技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。云計(jì)算技術(shù)是將傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行融合發(fā)展出來的新興技術(shù)，屬于分布式計(jì)算的延伸和拓展形態(tài)。在當(dāng)前階段，將云計(jì)算技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的虛擬技術(shù)進(jìn)行融合，使當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)具有更高的計(jì)算效率和穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。從廣義角度來講，云計(jì)算技術(shù)主要的方式是進(jìn)行交付和使用，滿足用戶的服務(wù)需求。通常情況下，云計(jì)算技術(shù)具有較高的彈性化服務(wù)和高擴(kuò)展性。通過靈活運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)，能夠使網(wǎng)絡(luò)資源得以整合，更好的實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌與調(diào)度工作，構(gòu)建信息資源池，帶來更好的服務(wù)。

2 智慧教育云計(jì)算技術(shù)框架

為了將云計(jì)算技術(shù)更好的應(yīng)用于智慧教育當(dāng)中，需要構(gòu)建合理的智慧教育云計(jì)算架構(gòu)（如圖1所示），了解各個(gè)服務(wù)層的意義和功能。在云服務(wù)方面，有著很多模式，智慧教育當(dāng)中所使用的云服務(wù)主要包括三種模式：IaaS、PaaS、SaaS。

圖1：智慧云服務(wù)相關(guān)框架

IaaS：這個(gè)模式主要是進(jìn)行教育信息的存儲(chǔ)，并且將繁多的信息進(jìn)行梳理匯總。與此同時(shí)，還要將一些實(shí)體資源轉(zhuǎn)化成為虛擬資源，主要包括桌面、應(yīng)用、存儲(chǔ)等各種虛擬化的內(nèi)容。將IaaS 層引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以利用不同提供商的感知設(shè)備采集數(shù)據(jù)，并將其上傳至虛擬化云數(shù)據(jù)中心當(dāng)中，提供豐富的數(shù)據(jù)源信息。這些服務(wù)層可以將單臺(tái)物理主機(jī)的資源進(jìn)行合理劃分，使這些資源能夠分割給不同的用戶和不同的業(yè)務(wù)使用，實(shí)現(xiàn)“一虛多”。與此同時(shí)，也可以將多臺(tái)物理主機(jī)的資源進(jìn)行整合梳理，利用負(fù)載均衡、并行計(jì)算機(jī)等技術(shù)令相關(guān)信息能夠得到整合，為單個(gè)用戶或者業(yè)務(wù)服務(wù)，呈現(xiàn)“多虛一”的功能。在當(dāng)前階段，存儲(chǔ)虛擬化的實(shí)現(xiàn)需要依靠主機(jī)，存儲(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)三種形式，其中軟件定義儲(chǔ)存和軟件定義網(wǎng)絡(luò)，催生了超融合架構(gòu)，即SDS 和SDN 催生出HCI。目前HCI 主要使用了超融合基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)備和超融合基礎(chǔ)架構(gòu)軟件，即HCIA 和HCIS。

PaaS：這種模塊屬于一種中間類型，能夠?yàn)槠渌麊卧牧己眠\(yùn)行提供可靠的保障。在這個(gè)云平臺(tái)系統(tǒng)模塊化中擁有豐富的信息內(nèi)容，非常適合被應(yīng)用于當(dāng)前教育教學(xué)當(dāng)中開發(fā)工作中。PaaS 層主要承擔(dān)著統(tǒng)一身份認(rèn)證、消息引擎、ESB 引擎、BPM 引擎、數(shù)據(jù)挖掘引擎等功能。在進(jìn)行統(tǒng)一身份認(rèn)證的過程中，采用了CAS 認(rèn)證。在消息引擎當(dāng)中，會(huì)將Apache RocketMQ 當(dāng)做消息中間件。ESB 引擎比較是用于傳統(tǒng)企業(yè)系統(tǒng)中的系統(tǒng)之間的短信息交流服務(wù)場(chǎng)景，Dubbo 作為一種分布式的服務(wù)框架，能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中系統(tǒng)間短消息的同步服務(wù)交互場(chǎng)景。如果智慧教育中相關(guān)服務(wù)比較少，則可以使用WebService 來進(jìn)行過渡，不需要ESB。BPM 屬于一種規(guī)則，涵蓋了相關(guān)流程的建模、執(zhí)行、分析、挖掘等程序，工作流是BPM 系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，而Activiti 則是在Apache 基礎(chǔ)上搭建的BPM 平臺(tái)。數(shù)據(jù)挖掘引擎的功能服務(wù)主要囊括了數(shù)據(jù)收集、分析以及數(shù)據(jù)計(jì)算預(yù)測(cè)等。在當(dāng)前階段，智慧教育中采用了集成開發(fā)接口、消息接口以及認(rèn)證接口等，在這些接口之上建立滿足數(shù)據(jù)管理需求的API 能力開放平臺(tái)，不僅可以令數(shù)據(jù)中心可以與業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)接，還能更好的為教師和學(xué)生服務(wù)。豐富產(chǎn)品線，提升教學(xué)管理、學(xué)生管理、科研管理等整體質(zhì)量。

SaaS：在實(shí)際運(yùn)行的過程中，大多數(shù)都會(huì)使用Web 進(jìn)行運(yùn)用，比如說各類管控程序等等，這些通用程序軟件都使用了運(yùn)用模塊。在實(shí)現(xiàn)SaaS 時(shí)，使用Web2.0 使用能夠更好滿足基本功能，而在實(shí)際使用時(shí)，還可以使用協(xié)同管理、定義教學(xué)資源等等內(nèi)容來開發(fā)教育類型的SaaS 產(chǎn)品。在SaaS 當(dāng)中，主要是以一站式服務(wù)大廳為業(yè)務(wù)管理平臺(tái)，需要建立CIO 制度。梳理各個(gè)部門的管理流程，并且以服務(wù)為驅(qū)動(dòng)，建立獨(dú)立于業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)平臺(tái)。隨后利用快速開發(fā)工具將各個(gè)業(yè)務(wù)進(jìn)行梳理優(yōu)化，使用技術(shù)手段完成平臺(tái)的搭建工作。在完成平臺(tái)搭建之后，站在全局的角度將各個(gè)業(yè)務(wù)進(jìn)行梳理，盡量簡化和優(yōu)化服務(wù)流程，展現(xiàn)出管理思路。清晰界定微服務(wù)，輕服務(wù)和重服務(wù)三者的區(qū)別，針對(duì)不同的服務(wù)類型，使用相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理手段，展現(xiàn)出有良好的的服務(wù)效率和服務(wù)質(zhì)量。

3 云計(jì)算技術(shù)在智慧教育中的運(yùn)用

由于科學(xué)技術(shù)被廣泛運(yùn)用于教育事業(yè)當(dāng)中，智慧教育的使用已經(jīng)成為了一種發(fā)展過程中的必然趨勢(shì)，那么正確的使用云計(jì)算技術(shù)，可以更好的提升智慧教育的功能與作用，展示出這種教育的真正價(jià)值。下圖為智慧教育當(dāng)中的教育業(yè)務(wù)需求框架，如圖2所示。

圖2：教育業(yè)務(wù)需求框架

3.1 四種部署方式

3.1.1 教育資源共享云

教育資源共享云屬于國家層面的共享方式。他是運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)來促進(jìn)教育信息資源的整合提升。優(yōu)化信息教育平臺(tái)。一般情況下，這種教育平臺(tái)具有較為基礎(chǔ)工藝普及的特征。這樣的共享云方式可以根據(jù)實(shí)際情況提供。相應(yīng)層次的服務(wù)。比如說教學(xué)資源的提供、教學(xué)信息的存儲(chǔ)等，還包括一些比較基礎(chǔ)的服務(wù)方式。但是教育資源共享云雖然功能眾多，但是在實(shí)際使用的過程中可以發(fā)現(xiàn)，共享云服務(wù)平臺(tái)在個(gè)性化和具體化層面上仍然存在局限性。

3.1.2 區(qū)域云教育

將教育方式與教育資源共享云進(jìn)行對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)兩者在某種程度上比較相似。在區(qū)域云教育模塊中的共享方式和共享功能能夠在任何時(shí)前進(jìn)行隨意的使用，不用送受到時(shí)間和空間的約束。目前模塊的推廣區(qū)域以及服務(wù)范圍都明顯比較小，一般來說都是用于局部范圍。

3.1.3 教育機(jī)構(gòu)混合云

教育機(jī)構(gòu)需要保證數(shù)據(jù)的安全性，使相關(guān)數(shù)據(jù)能夠被存儲(chǔ)于私有云當(dāng)中。但是在此同時(shí)，也可以獲得公有云當(dāng)中的計(jì)算資源和相關(guān)數(shù)據(jù)。為了達(dá)到這樣的目的，便需要將公有云與私有云進(jìn)行融合匹配，擴(kuò)展數(shù)據(jù)獲取的范圍?；旌显品?wù)具有一定的構(gòu)建難度，并且在運(yùn)行維護(hù)過程中也需要足夠的資金保障。

3.1.4 校園云

在實(shí)際情況中，校園云通常被校園教育所采用。一般情況下會(huì)被應(yīng)用于基礎(chǔ)較好的院校信息化平臺(tái)當(dāng)中。但是這種情況下建立的信息化平臺(tái)與外界網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系比較少，通常會(huì)建立系統(tǒng)防火墻。由于校園云通常會(huì)被應(yīng)用在校園信息化平臺(tái)當(dāng)中，因此會(huì)獲得豐富的教育資源，所以校園云主要的技術(shù)優(yōu)勢(shì)便是在于服務(wù)水平和信息安全。

3.2 教育智慧云的功能

實(shí)際上來講，在智慧教育當(dāng)中使用云計(jì)算技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)更多的教育功能，同時(shí)效果較好。云計(jì)算技術(shù)可以在智慧教育當(dāng)中應(yīng)用的范圍比較多，無論是教師的教學(xué)工作還是學(xué)生的學(xué)習(xí)，都有著不同的發(fā)展方向。比如說教師的教學(xué)任務(wù)，就可以針對(duì)于教師的備課、教學(xué)、總結(jié)進(jìn)行分析，又比如說學(xué)生的學(xué)習(xí)工作，就可以針對(duì)于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程之前的預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)等等三方面進(jìn)行加強(qiáng)與幫助，從而更好的發(fā)揮出教育智慧云的作用。本文在對(duì)于一些關(guān)鍵功能進(jìn)行分析之后，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，下文將進(jìn)行分析：

3.2.1 辨別服務(wù)場(chǎng)景

在云服務(wù)當(dāng)中包括情景感知以及辨別功能，這將會(huì)讓使用人員直接通過教育云實(shí)現(xiàn)根據(jù)使用人員的需求來提升智能功能。而辨別信息當(dāng)中，主要包括用戶狀態(tài)、設(shè)備終端、使用需求等等功能，這些數(shù)據(jù)識(shí)別可以通過特定的指令進(jìn)行發(fā)送，從而為客戶提供對(duì)應(yīng)的服務(wù)。

3.2.2 智能收集數(shù)據(jù)

用戶在使用云系統(tǒng)的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。由于云計(jì)算工作具有較強(qiáng)的智能、精確和計(jì)算能力，能夠?yàn)橛脩籼峁┚哂袃r(jià)值的智能數(shù)據(jù)。在智慧教育中，使用云計(jì)算方式，需要審視教師的日常行為展開模擬，針對(duì)教學(xué)資源的編輯，開展教育活動(dòng)。在這樣的情況下全面分析教學(xué)工過程、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)評(píng)價(jià)等。利用數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)當(dāng)前的教學(xué)模式進(jìn)行改進(jìn)，促進(jìn)教育模塊的優(yōu)化。

3.2.3 加速搜索引擎

在大數(shù)據(jù)背景下，各項(xiàng)工作的推進(jìn)都會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。由于智慧教育中會(huì)產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)，因此在使用和查找數(shù)據(jù)中，需要運(yùn)用智能搜索，提升搜索工作的效率和精準(zhǔn)度。合理運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)開展智能搜索可以幫助用戶運(yùn)用更加便捷的方式得到想要的搜索結(jié)果。云計(jì)算技術(shù)可以在某種程度上模擬人類大腦的思維方式，根據(jù)用戶發(fā)出的相關(guān)要求來分析資源，找到用戶所需要的信息類型與信息資源?？梢哉f這種搜索方式更加精確與準(zhǔn)確。因此使用云計(jì)算技術(shù)，可以更好的滿足數(shù)據(jù)本體以及信息本體的搜索內(nèi)容，構(gòu)建出以人為核心的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。

3.2.4 支持大數(shù)據(jù)畫像

由于教學(xué)活動(dòng)的逐漸增多，各種教學(xué)數(shù)據(jù)也不斷增多，站在行為分解的角度可以更好的對(duì)認(rèn)知進(jìn)行分解，從而將集體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成為個(gè)體數(shù)據(jù)。云計(jì)算系統(tǒng)可以讓大數(shù)據(jù)平臺(tái)構(gòu)建出更加全方面、更加準(zhǔn)確、更多維度的用戶畫像體系，從而提供對(duì)應(yīng)的用戶畫像數(shù)據(jù)以及對(duì)場(chǎng)景的實(shí)際辨別能力，這些能力將會(huì)成為標(biāo)簽，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)千人千面的運(yùn)營狀態(tài)。

4 結(jié)束語

隨著教育技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，智慧教育云平臺(tái)得到更好的提升已經(jīng)成為了一種必然的趨勢(shì)，而在這一過程中將云計(jì)算技術(shù)運(yùn)用到智慧教育當(dāng)中，能夠更好的提升整體平臺(tái)應(yīng)用價(jià)值與應(yīng)用水平。云服務(wù)可以通過開放式框架，結(jié)合各類平臺(tái)以及相關(guān)信息資源，為用戶提供高效、簡便的服務(wù)與幫助，同時(shí)人員在實(shí)際使用的過程中需要注意對(duì)這種技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行不斷的探索與分析，從而更好的滿足現(xiàn)代化教育實(shí)際需求。