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祝智庭:教育云开启泛在学习之门

 

教育信息化快速发展期的困惑

  中国教育信息化从上世纪90年代中期开始步入快速发展的阶段,但是在发展过程中暴露了一些问题,比如经费投入分散,容易造成低水平重复建设;教育信息化建设缺乏相应的标准指导,已建成的信息系统很难互联互通,教育资源难以共享等;缺乏专业的信息系统开发与维护人员,教育信息系统运行不稳定等。

  为了更好地发展教育信息化,从技术方面来看,有两个问题值得我们注意和思考:1.为了满足教育信息化的多样化、个性化、可持续发展的需求,新一轮信息化的环境建设应该采取怎样的技术架构;2.如何消除信息孤岛,做到系统互联,资源共享,应用互通。

  在一定意义上,云计算技术有助于解决上述问题。

  云计算在科教领域潜能大

  云计算旨在为基于互联网的应用程序提供虚拟化、可伸缩的计算环境,能够动态地满足应用程序不断变化的计算资源需求。云计算也是一种新的商业模式。在这种商业模式中,出售的不是软件产品,而是计算能力或软件服务,用户可以根据自己的需要购买计算能力或软件服务,实现按需付费。

云计算有多种形式,根据服务的层次可以将云计算分成IaaSPaaSSaaS等不同的形式。

  对于上述3种云计算形式,应用层次越低,用户要做的工作就越多,但灵活性也越好;反之,应用层次越高,用户要做的工作越少,但是灵活性越差。用户可以根据自身的需要进行选择。此外,根据云所服务的对象的不同,又可以分为公有云、私有云和混合云。公有云一般提供通用性的服务,其服务对象也比较广泛,可以是各类组织机构甚至是个人;私有云一般由单个组织机构构建并为其自身服务;混合云是公有云和私有云的综合。

  云计算作为信息系统的技术架构具有如下优点:

  1.计算资源比较集中,通过虚拟化技术提高IT硬件设备的利用率,低碳环保且降低硬件成本。

  2. 云平台一般由专业人员建设和维护,具有更好的稳定性和安全性。

  3. 云计算具有很强的可扩展性和可伸缩性,可以实现按需分配计算资源。

  4.云计算以服务为导向,其服务接口基于互联网技术与标准,具有很好的开放性,便于系统集成及应用的互联互通。

根据著名IT 咨询公司Gartner3年发布的技术成熟度曲线,云计算已走过萌芽期,正处于关注与期望高峰期,在今后2~5年,云计算将进入平稳的实用阶段。

  云计算的发展对教育有何影响?根据埃森哲公司在2009年世界经济论坛上的调查显示:71%的人认为云计算最重要的优势是提高人们协作与信息共享的效率;80%的人认为相对移动技术来说,云计算更有助于提高教育信息系统的效能;教育和科研被认为是云计算最具发展潜力的应用领域之一。从长远来看,云计算在教育信息化的应用有可能改变教育与科研的方式。

  教育云之国际观察

  早在20091月,美国就有专家在InfoWorld上发表致奥巴马总统的公开信:高等教育需要国家级的教育云(Higher Education needs National Computing Cloud)。文章认为云计算能够有效削减科研基础设施的建设成本,并极大地提高科研人员的协作和创新能力。

  目前,已有不少企业进行教育云的研究并提供教育云产品。例如:HP联合ClassLink发布了SchoolCloudSchoolCloud允许教师和学生通过虚拟桌面从任何计算机上获得自己的应用程序和文件;DELLMoodleRooms合作为教育机构提供教育SaaS云服务,其中DELL负责云计算基础架构的建设,而MoodleRooms负责应用系统的建设。

  此外,也有一些机构在研究教育云,eduCloud联盟主要研究云计算在基础教育领域(k12)的应用推广,而EDUCAUSE主要研究如何在高等教育中有效应用云计算技术。

  教育云之国内发展

    国内教育界对云计算的应用研究几乎与国外同步。根据公开的论文及资料可以看出,华东师范大学与上海师范大学在2008年就开始关注云计算及其教育应用。其中,上海师范大学的研究偏重于在教学实践中利用现有的云计算服务,例如Google协作套件、百会网、好看簿等。

  2010年上海市发布“云海计划”,鼓励金融、文化、教育、医疗、交通等信息化水平较高的行业,率先运用云计算技术,提供覆盖市民的各类云计算服务,上海远程教育集团、华东师范大学、上海电信等正在积极筹备上海市终身学习云的建设;不少高校在升级改造校内的信息基础架构时考虑转换到IaaS。可见教育云离我们并不遥远。

  机遇与挑战

  云计算的特性和优点使它的三种形式均能在教育信息化获得应用,其应用方式及实例见表。

  新一轮教育信息化建设也为云计算的发展提供了良好的发展机遇。今后,很多教育资源甚至教育本身都将以服务的形式呈现,这与云计算以服务为导向的特性相契合,选择云计算作为新一轮教育信息化的技术架构显得非常自然。当然,构建教育云服务也面临一些问题及新课题。

  云计算标准

    云计算还属于新生事物,目前尚没有统一的标准规范,教育云等行业应用标准更是缺乏。为了规范教育云的开发与应用,我们一方面要遵循云计算通用技术标准,另一方面也要考虑如何形成教育云的技术标准。华东师范大学上海数字化教育装备工程技术研究中心已经开始这方面的探索工作,目前正领衔电子书包云服务标准规范的研制。

  云安全

  在云计算环境下,数据及应用相对集中,云平台如何保证数据的安全、保证应用的正常运行显得非常重要。2010Google退出中国市场,导致采用Google平台开展的教学无法正常开展。因此,我们也面临一个课题,即如何构建我国自主可控的教育云服务。

  成本

  商业软件具有易用、稳定的优点,但是也有软件许可费昂贵的缺点,采用商业软件构建云服务需要较高的成本。为了能更广泛地应用教育云,我们需要研究如何利用开源软件构建稳定可靠的教育云平台。

  泛在学习

  教育云的愿景是为人们提供一个能随时、随地进行学习的泛在学习环境。虽然目前还很难实现真正的泛在学习,但是随着云计算在通讯领域的应用,三网融合和三屏融合得到快速发展(中国移动已经发布了其基于开源软件研发的云计算产品“Big Cloud”,国内电信设备制造商华为启动了“云帆”计划,多种网页浏览器纷纷加入对HTML5的支持),教育云有望帮助人们构建泛在学习的环境。因此,我们需要有前瞻的眼光,思考在三网融合、三屏融合的基础上,规划并构建教育云。

    成效问题

  新技术的运用不可避免会对旧有的教学模式、信息共享模式、协作模式等产生影响,因此,有必要研究在云计算环境中如何更有效地开展科研教学工作。

  构建教育云服务是一个复杂的系统工程,虽然面临不少问题和挑战,但是教育云服务代表了一种趋势,目前也迎来了很好的发展机遇。

  (作者单位为华东师范大学教育信息化系统工程研究中心暨上海数字化教育装备工程技术研究中心)


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