云计算与信息技术教育革命.doc

1、云计算与信息技术教育革命【摘 要】云计算是分布处理、并行计算和网格计算的发展，是新一代的互联网计算模型。在信息技术环境下，云计算将对移动学习模式、虚拟学习环境、教育信息资源、软件运行成本等方面产生积极影响。 【关键词】云计算 信息技术教育 一 云计算的概念 2009 年以来，云计算（Cloud Computing）已然成为信息技术最热门的话题之一。云计算已不再是个概念，而是实际的应用在生活及工作中。依据美国国家标准与技术研究院（NIST）对于云计算的定义，云计算是一种模式，其依照需求能够方便地存取网络上所提供的计算机资源，这些计算机资源（包括网络、服务器、储存空间、应用程序以及服务等）可以快速

2、地被供应，同时减少管理工作，可降低成本并提升效能。 从本质上来看，云计算是一种分布式运算（Distributed Computing）的新运用，其最基本的概念，是通过因特网将庞大的运算处理程序，自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统，通过搜寻与运算分析之后，再将处理结果回传给使用者端。透过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内，处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和超级计算机同样强大效能的网络服务。 二 云计算的平台 目前应用于教学的云计算平台主要为云计算 Web 服务，典型的云计算平台主要有谷歌公司（Google）的云计算平台、微软公司（Microsoft）的云计算平台

3、、亚马逊网站（Amazon）的云计算平台。云计算平台为用户使用网络提供了无限可能，用户可轻松实现不同设备间的数据应用与分享。教师在选择云计算平台应用于教学时可根据各种平台的功能特点选择与现行硬件条件、满足辅助教学的功能、教学要求、目标等相匹配的平台来辅助教学。 谷歌公司（Google）是云计算的先行者，为广大用户设计并提供了众多的免费服务。Google 云计算平台包括集群文件系统 Google File System、应用程序 Map/Reduce 编程模式以及大规模分布式数据库Big Table。除了上述的云计算基础设施之外，Google 还在其云计算基础设施之上建立了一系列新型网络应用程序

4、。由于借鉴了异步网络数据传输的 Web 2.0 技术，这些应用程序给予用户全新的界面感受以及更加强大的多用户交互能力。 微软公司（Microsoft）于 2008 年 11 月发布了公共云计算平台，即 Windows Azure 服务平台。Windows Azure 是微软的“云操作系统”，与遍布世界各地的巨型数据中心和网络一起构成全球化的平台基础。在 Windows Azure 上运行着微软面向个人消费者提供的 Live 服务和面向企业的 Online 服务。 亚马逊网站（A，下称亚马逊）作为首批进军云计算新兴市场的厂商之一。亚马逊的云计算平台为亚马逊网络服务AWS（Amazon Web S

5、ervices） ，目前主要由 4 块核心服务组成：简单存储服务（Simple Storage Service，S3） 、弹性计算云（Elastic Compute Cloud，EC2） 、简单排列服务（Simple Queuing Service）以及尚处于测试阶段的 Simple DB。亚马逊 AWS 云计算平台是目前运营最好的收费云计算平台。 各家云计算平台功能比较，见表 1。 表 1 各家计算平台功能比较 对象 特点谷歌（Google）微软（Microsoft）亚马逊（Amazon） 技术特性储存与运算的 水平扩充能力整合不同装置 与网络服务可弹性配置的 通用虚拟机器 核心技术 Big

6、 Table 数据库系统、GFS 档案系统 Window Server 2008 与Hyper visor 虚拟技术 Xen 虚拟化技术 支援系统 Big Table 数据库系统 SQL Service、 数据表、档案等提供 S3 储存服务，自行建置数据库系统 是否免费 权限设置 协作功能 三 云计算在信息技术教育中的应用 云计算将给 IT 行业带来重大的变革，同样将对教育领域产生重要而深远的影响。事实上，云计算已经开始应用于教育。目前，各高等院校和中小学正逐步展开云计算辅助教学（Cloud Computing Assisted Instructions，简称 CCAI）计划。为了帮助有条件的

7、学校尽快掌握云计算辅助教学的理论、方法、技术，促进基础教育教学改革，推进信息技术有效应用，中国教育技术协会 2009 年 5 月在上海举办全国首届“云计算辅助教学”高级培训班。2010 年 2 月教育部科技发展中心主办了第四届教育信息存储大会，会议的主题旨在推动云计算技术建设与中国全民教育信息化实践。诸多的教育性云计算项目的开展将会为教育领域开拓一个全新的学习空间，创造一个教育信息自由化、学习者多元化的学习环境。云计算的低用户端设备要求决定了云计算将会在学校大受欢迎。云计算能把分布在大量的分布式计算机上的内存、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池，并通过网络为用户提供实用计算（Utili

8、ty Computing）服务。那么云计算到底能为信息教育和网络学习做些什么呢？ 云计算将改变移动学习模式。移动学习是继数字化学习后出现的又一新学习模式，它包括随时、随地的学习资源，强大的搜索能力，丰富的交互性，对有效性学习的强力支持和基于绩效的评价。移动学习的模式有两种：基于短信息服务（SMS）和通过建设 WAP 教育站点，分别是基于点播和基于浏览的移动学习。云计算的出现将带来移动学习模式的变革。云计算教育资源将存储于云服务器中，学习者无需再通过短信或 WAP 站点点播方式，学习者可以通过 EPC、手机等终端，随时随地登录到学习平台进行学习。 云计算可以构建虚拟学习环境。随着网络学习的普及，

9、构建完善的虚拟学习环境成为远程教育的研究热点之一。在 Web 2.0 环境下，个人使用更多的是网络学习和非正式学习。目前虚拟学习环境的构建仍依托于某特定的教学机构，其辐射范围、学习者构成、学习内容等往往受该教学机构的控制。云计算是继网格计算之后的又一个全新的网络概念，是下一代互联网的发展趋势。在云时代，所有资源和应用程序都将整合在“云”端，学习者可以根据云服务的类型，自由地选择学习内容和学习方式，创建虚拟社区。Google 协作平台、百会的协作编辑功能、Ning 的社区环境都有利于异地学习者学习成果的展示、交流和深度互动。如可以通过 iGoogle 创建个性化网络空间，利用 Diigo 创建个

10、人网络课程等。在云时代，我们就可以轻松、自如地创设人性化的网络学习环境。云计算可以整合教育信息资源。数字化教育信息资源的共建共享对教育信息化的发展具有重要意义。教育信息资源是教学改革的参照物、教学研究的工具书、学习的知识仓库。随着现代信息技术的发展，教育信息资源将越来越丰富，给教育信息资源的发展提供了极大的空间。互联网最大的优势在于资源的聚合，云计算根本出发点就是信息融合与网络共享。在云计算时代，教育信息资源转化为云服务，学习者只需输入关键词，即可获取来自世界各地的教育资源。同时，云计算提供者可以轻松地扩展虚拟环境，提供更大的带宽或计算资源。在学习过程中，学习者和教育者还可以在既定的规则下对既

11、有的学习内容进行补充和修改，从而不断地完善资源库，实现教育资源的开放和共享。 云计算可以降低软件运行成本。云计算被视为“革命性的计算模型” ，因为它使得超级计算能力通过互联网自由流通成为了可能。在云计算时代，学校无需投入昂贵的硬件购置成本，只需要通过互联网来购买软件定制服务，一些常用的应用软件如 office 系列，云服务已经提供，收费低廉，有的甚至是免费。 “把你的计算机当做接入口，一切都交给互联网吧” 。目前，Google Apps 和 Microsoft Office 已开展这项服务，Linux 操作系统和 Firefox 浏览器即可享受云服务，不用担心应用软件是否是最新版本，极大地减少

12、了学校为维护和升级操作系统和应用软件投入的费用。 四 结束语 云计算标志着互联网发展的一个新阶段。云计算宣告了低成本提供超级计算服务的可能，是互联网发展的新契机。云计算是整个信息产业运作模式的革命，对未来社会经济结构甚至社会组织形式会产生深刻影响。云计算对教育领域产生的影响也将是重大而深远的。不过，需要指出的是，云计算目前还处在一个起步阶段，还存在很多的问题。我们关注和研究云计算，就是希望能够利用云计算这种全新理念，促进教育信息化的发展，充分发挥云计算在教育领域的特点和优势。 参考文献 1李梅、严亚利.云计算平台简介及教育应用J.中国信息技术教育，2010（7）：7375 2孙剑华.未来计算在“云端”浅谈云计算和移动学习J.现代教育技术，2010（7）：6063 3朱惠娟.云计算及其在网络学习环境构建中的应用初探J.中国电化教育，2009（4）：105107 4冯坚.基于云计算的现代远程教育展望J.中国电化教育，2009（10）：3942