云計算在教育中的應用

汪萃萃 黃志芳 趙呈領

摘要 云計算是在分布式計算、并行處理和網格計算的基礎上提出的一種新型計算模型,它提供強大的計算能力、安全的數據存儲和包括軟件即服務在內的7種商業服務。將云計算應用于教育,將會給教育帶來重大的變革。介紹云計算的概念、特點和商業形式,并且著重分析在教育中應用云計算的優勢以及存在的問題。

關鍵詞 云計算;教育;軟件即服務;移動學習

中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 文章編號:1671-489X(2009)24-0009-03

Analyzing Applications of Cloud Computing in Education//Wang Cuicui, Huang Zhifang, Zhao Chengling

Abstract Cloud Computing is a new kind of computing pattern which is based on distributed computing, parallel processing and grid computing. It provides computing power, secure data storage and seven kinds of business services. It will bring significant changes that Cloud Computing is applied to education. This paper introduces the concept, features and business forms of Cloud Computing, and focus on an analysis of Cloud Computing will be used in the field of education has brought us the advantages and problems.

Key words Cloud Computing; education; SaaS; m-learning

Authors address Department of Information Technology, Huazhong Normal University, Wuhan, 430079, China

從2008年開始,“云計算”已經成為IT業最熱門的詞語。隨著谷歌、亞馬遜、IBM等重量級IT企業紛紛推出各自的云計算平臺、服務及產品,越來越多的用戶感受到云計算的強大。很多人認為,它是IT界未來發展的方向,它可以為人們帶來很多實惠與方便,它的各項服務為提供商帶來巨大的商業價值,并且擁有未來發展的大好前景。那么,將云計算引入教育,將會是怎樣一種情況呢?它將給教育帶來怎樣的變革呢?

1 “云計算”概述

1.1 定義所謂“云計算”(Cloud Computing),就是分布式處理、并行處理和網格計算的發展,或者說是這些計算機科學概念的商業實現。簡言之,它將數據存儲于云上、軟件和服務置于云中、構筑于各種標準和協議之上,可以通過各種設備獲得。

在云計算的模式中,用戶所需的應用程序、數據存儲并不運行和保存在用戶的個人電腦、手機等終端設備上,而是運行和保存在互聯網上大規模的服務器集群中。提供云計算服務的企業負責管理和維護這些數據中心的正常運轉,保證足夠強的計算能力和足夠大的存儲空間可供用戶使用。而用戶只需要在任何時間、任何地點,用任何可以連接至互聯網的終端設備訪問這些服務即可。

1.2 云計算的商業形式云計算的主要商業形式有7種。1)軟件即服務(SaaS)。云計算將軟件作為一種在線服務來提供,通過瀏覽器把程序傳給用戶。在用戶看來,可以省去在服務器和軟件授權上的開支;在供應商看來,只需要維持一個程序,能夠減少成本。2)實用計算(Utility Computing)。云計算為IT行業創造虛擬的數據中心,使其能夠把內存、I/O設備、存儲和計算能力集中起來成為一個虛擬的資源池來為整個網絡提供服務。3)網絡服務。提供API,讓開發者能夠開發更多基于互聯網的應用,而不是提供單機程序。4)平臺即服務(PaaS)。把開發環境作為一種服務來提供。用戶可以使用中間商的設備來開發自己的程序,并通過互聯網和其服務器傳到用戶手中。5)管理服務提供商(MSP)。這種應用更多的是面向IT行業而不是終端用戶,常用于郵件病毒掃描、程序監控等。6)商業服務平臺。SaaS和MSP的混合應用,該類云計算為用戶和提供商之間的互動提供一個平臺。比如用戶個人開支管理系統,能夠根據用戶的設置來管理其開支并協調其訂購的各種服務。7)互聯網整合。將互聯網上提供類似服務的公司整合起來,以便用戶能夠更方便地比較和選擇自己的服務供應商。

1.3 云計算的特點

1)云計算提供最安全可靠的數據存儲中心,用戶不用擔心數據丟失、病毒入侵等麻煩。當文檔保存在類似Google Docs的網絡服務上,當把自己的照片上傳到類似Google Picasa Web的網絡相冊里,就再也不用擔心數據的丟失或損壞。因為在“云”的另一端,有全世界最專業的團隊來管理信息,有全世界最先進的數據中心來保存數據。同時,嚴格的權限管理策略可以使用戶放心地與指定的人共享數據。這樣不用花錢就可以享受到最好、最安全的服務,甚至比在銀行里存錢還方便。

2)云計算對用戶端的設備要求最低,使用起來也最方便。只要有一臺可以上網的電腦,有一個瀏覽器,就可以在瀏覽器中鍵入URL,然后盡情享受云計算帶來的無限樂趣。用戶可以在瀏覽器中直接編輯存儲在“云”的另一端的文檔,可以隨時與朋友分享信息,再也不用擔心軟件是否是最新版本,再也不用為軟件或文檔染上病毒而發愁。因為在“云”的另一端,有專業的IT人員在維護硬件,安裝和升級軟件,防范病毒和各類網絡攻擊,在做用戶以前在個人電腦上所做的一切。

3)云計算可以實現不同設備間的數據與應用共享。在云計算的網絡應用模式中,數據只有一份,保存在“云”的另一端,用戶的所有電子設備只需要連接互聯網,就可以同時訪問和使用同一份數據,從而輕松實現不同設備間的數據與應用共享。

4)云計算為人們使用網絡提供幾乎無限多的可能,為存儲和管理數據提供幾乎無限多的空間,也為完成各類應用提供幾乎無限強大的計算能力。離開云計算,單單使用個人電腦或手機上的客戶端應用,是無法享受這些便捷的。個人電腦或其他電子設備不可能提供無限量的存儲空間和計算能力,但在“云”的另一端,由數千臺、數萬臺甚至更多服務器組成的龐大的集群卻可以輕易地做到這一點。個人和單個設備的能力是有限的,但云計算的潛力卻幾乎是無限的。

2 云計算應用于教育的優勢

2.1 云計算大大降低學校教育資源建設中的軟硬件成本目前,各級大中小學都配備大量的計算機和網絡設備,但是隨著機器的更新換代,學校常常要花一大筆經費來購買新的計算機。這樣就有很多早期的存儲容量比較小的計算機會被學校淘汰。有了“云計算”,學校就可以繼續使用這些舊的計算機,從而大大降低學校教育資源建設中的硬件成本。因為云計算對用戶端的設備要求最低,只要擁有可以上網的終端設備、一個瀏覽器,將終端設備接入Internet即可實現想做的任何事情。這是由于云計算擁有實用計算服務,即它能為人們創造虛擬的數據中心,把分布在大量的分布式計算機上的內存、存儲和計算能力集中起來成為一個虛擬的資源池,并通過網絡為用戶提供服務。

同樣,云計算還具有軟件即服務這種商業形式,所以不必再花費大量資金來購買商業軟件授權。云服務已經提供一些常用的應用軟件如辦公軟件、電子郵件系統等,它們收費低廉,有的甚至是免費。并且,在“云”的另一端,有專業的IT人員幫忙維護硬件,安裝和升級軟件,所以不用擔心使用的應用軟件是否是最新版本。

2.2 隨時隨地可以進行教學活動,促進移動學習移動學習是在任何時間、任何地點,以任何方式學習任何內容的一種新的學習方式,它主要利用無線移動通信網絡技術以及無線移動通信設備(如移動電話)、個人數字助理(如PDA、Pocket PC)等獲取教育信息、教育資源和教育服務。有了云計算,就可以更好地促進移動學習,隨時隨地進行教學活動。學生在任何時間、任何地點,想學習教師講過的知識,就可以打開手機、PDA或者筆記本電腦,在線查看教師的電子教案或視頻教學;教師也可以將教學任務帶回家做,只要打開可以上網的終端設備即可。因為所有的數據都存儲在云端,用戶可以隨時隨地利用這些想要的資源。

2.3 保證學校師生的數據安全用戶的電腦、移動硬盤經常容易中病毒,帶來很多不便。學校的機房更是病毒的發源地,只要一臺電腦中毒,所有的電腦都不可幸免。學生做過的重要作業可能會丟失,重要數據甚至被毀壞。有些病毒甚至連殺毒軟件都對它們無能為力。云計算可以為學校提供可靠和安全的數據存儲中心。云計算服務將數據儲存在“云”端,由云計算服務提供商提供專業、高效和安全的數據存儲。因此,學校使用云計算,大大保證師生的數據安全,師生無需再擔心病毒和黑客的侵襲以及由硬件損壞所導致的數據丟失問題。

2.4 更有利于實現教育信息資源的共享和共建目前我國各級教育行政機構、學校和教育企業已經建設大量的教育信息資源,并且還在建設更多的教育信息資源。將云計算應用于教育,可以將教育信息資源存儲在“云”上,這樣更有利于實現教育信息資源的共享。各個教育機構或信息資源建設人員也可以利用云計算所提供的強大的協同工作能力實現教育信息資源的共建。云計算擴展性非常強,多個學校將現有的教育信息資源共同加入到一個“云”中,就可以減少單個院校的資金和時間上的投入,并實現真正意義上的資源共享。

3 云計算應用于教育的問題

雖然利用云計算的特點,將云計算應用于教育中會有很大的優勢,但同時它也存在一些問題值得思考。

3.1 網絡建設問題由于云計算是基于網絡的,因此它對網絡帶寬等的基礎建設必定有較高的要求。云計算對硬件要求很低,所以它必然要犧牲網絡傳輸速度。為了追求較快的響應速度,用于鋪設專線的費用將是一個不小的數字。

3.2 公共標準和數據安全問題至今為止,云計算還沒有出臺一個正式的開放的公共標準。如果沒有一個公共標準,那么用戶的應用程序就可能出現在不同的云計算平臺上不兼容的問題。制定云計算的公共標準并非易事,因為它涉及各個公司的利益協調以及牽涉到各家技術的互通。要想推動云計算健康發展,就必須要有開放的云計算公共標準。

另外,雖然云計算的數據對外具有較高的安全性,但用戶把自己加密的數據連同應用程序都放在云計算運營公司仍感不安全,用戶根本不知道自己的數據存放在哪個具體的地方。而且云計算等新興技術必然會引起黑客攻擊浪潮?，F在,黑客已經開始通過攻擊Facebook和Linked In來獲取個人信息。所以安全問題也是亟待解決的一個重要問題。

3.3 投資經費問題將云計算引入教育中,的確可以節省很大一筆開支,比如軟硬件維護等。但是,網絡基礎建設以及技術人才人力等,這些都需要巨大的投資經費。并且云計算是通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務,它的使用模式是按需付費的,因此在使用過程當中的投資經費問題也不可小看。

4 結束語

云計算憑借它的優點和各項服務已經勢不可擋地來到人們身邊,一個新的時代——云計算時代已經到來。盡管云計算應用于教育,有利也有弊,但筆者相信,云計算一定會對教育領域產生重大而深遠的影響。云計算今后如何影響教育的發展,如何充分發揮它在教育領域的特點和優勢,還需要有充足的時間在實踐中進行驗證。

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