進入二十一世紀,信息技術已經(jīng)融入到社會生產(chǎn)和生活的各個領域。教育與信息技術的融合能夠極大促進我國教育改革和創(chuàng)新,全民教育、終身教育和個性化學習成為教育信息化的主要特征!督逃畔⒒臧l(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》明確提出要大力推動信息技術與高等教育深度融合,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,F(xiàn)代信息技術與高等教育融合的本質(zhì),就是把現(xiàn)代信息技術運用到高校的教學、科研和管理當中去,進行教學方式創(chuàng)新、管理水平提升和資源建設規(guī)范[1]。
摘 要:分析我國高校教育信息化進程中遇到的問題,闡述云計算技術特性,探討構建高校教育云服務平臺對我國高校教育與信息化深度融合所帶來的改變和創(chuàng)新。
關鍵詞:教育技術論文發(fā)表,云計算,教育云服務平臺
一、我國高校教育信息化發(fā)展現(xiàn)狀
高等教育作為國家長期持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的核心基礎歷來被世界各個高度重視。在我國高等教育的改革過程中,教育信息化已經(jīng)取得了相當成果。信息技術在飛速發(fā)展,高等教育與信息技術也愈發(fā)緊密的融合,在這個動態(tài)的發(fā)展過程中,漸漸顯現(xiàn)出的一些問題,值得我們?nèi)パ芯亢屯晟。從目前來看,各高校教育在信息化過程中的問題如下:
1、基礎設施重復建設,利用率低
現(xiàn)在國家和各高校對網(wǎng)上教學平臺、數(shù)字課程資源、教務管理系統(tǒng)等都進行大力投資建設。但往往是以項目帶動教育信息化建設,缺乏基于IT技術的整體和中長期規(guī)劃,零敲碎打,不同項目的設施建設又缺乏資源共享機制,造成重復建設,不但投資浪費巨大,而且設備利用率低,技術需求局限于單一項目個體。
2、信息系統(tǒng)標準不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)無法共享
各高校都建有不同類型的教學資源系統(tǒng)、教務管理系統(tǒng)、學籍學分系統(tǒng)、OA系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)使用不同的開發(fā)平臺、數(shù)據(jù)字典、信息編碼、部署方式,由于是個體項目主導的信息化建設,基本不提供公共數(shù)據(jù)接口,同一所高校的不同信息系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)幾乎不能共享或流轉,更不用說各個高校之間的數(shù)據(jù)共享,由此產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)孤島,使得高;谛畔⒒慕虒W管理效率低下。
3、教學資源建設不規(guī)范,利用率低
在信息技術與教育教學深度融合當中教學資源建設尤為重要,新的遠程虛擬教學需要大批高質(zhì)量的數(shù)字教學資源,但是目前各高;緵]有統(tǒng)一的教學資源建設和開發(fā)的標準、分散立項,采用不同的開發(fā)平臺和數(shù)據(jù)存儲結構,使得教學資源質(zhì)量層次不齊,學習方式繁雜,利用率和共享性較低,資源無法整合。
二、云計算
"云計算"是一種通過互聯(lián)網(wǎng)整合了計算資源、存儲資源和服務資源的分布式并行計算體系結構,目前已經(jīng)廣泛運用于生產(chǎn)生活的各個領域。概括起來講,云計算是虛擬化技術、分布式并行計算、網(wǎng)格計算、集中存儲、數(shù)據(jù)中心的融合發(fā)展,通過服務器、存儲的虛擬化集群聚合和池化資源裂變的形式來提升體系集群計算能力、可擴展能力、可靠性和安全性,是系統(tǒng)資源按的需分配[2]。
云計算包括三個層次,即IaaS(基礎設施即服務)、PaaS(平臺即服務)和SaaS(軟件即服務),分別對應了基礎資源配置、應用資源管理、服務接口[2]。云計算按照部署模式分為公有云、私有云和混合云。
三、教育云服務平臺助推高校教育教學與信息技術深度融合
目前,隨著云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等信息技術的飛速發(fā)展,我國高校教育信息化發(fā)展已經(jīng)由IT技術參與教育教學進入到一個信息技術與教育教學深度融合的階段。在這個階段,云計算技術可以有效的解決我國當前高校教育信息化面臨的大部分問題。由此,我們提出高校教育云服務平臺的概念[3],是云計算技術在高校教育信息化中落地。通過構建教平臺對逐步對高校各個信息系統(tǒng)的軟硬件資源、開發(fā)運行環(huán)境、資源管理進行整合,為本校師生及遠程教育類型學習者通過統(tǒng)一登錄認證提供計算資源、存儲資源、教學資源、教學管理、科研管理、人事管理等一站式的教育教學信息化服務,并通過公共API與其他高校或公有云共享教育資源及服務。
1、高校教育服務云服務平臺的技術理論架構
在IaaS層,將通過虛擬化技術對學校的服務器和存儲等硬件資源進行虛擬化整合,虛擬化以后可以實現(xiàn)服務器和存儲的集群部署、統(tǒng)一管理、應用服務在線遷移,實現(xiàn)硬件資源的按需分配、聚合計算、異構整合、系統(tǒng)數(shù)據(jù)在線遷移及容災等。
在PaaS層,基于IaaS層提供的基礎資源,面向所有信息系統(tǒng)開發(fā)者和管理人員,為學校開發(fā)基于云計算的各類應用服務模塊,在這里需要制定統(tǒng)一開發(fā)標準和數(shù)據(jù)規(guī)范,提供公用API接口,進行數(shù)據(jù)共享和流轉。數(shù)據(jù)編碼標準可以結合最新發(fā)布的國家《教育管理信息化標準》規(guī)范要求,制定本校信息標準體系,建立信息化編碼使用、存取的相關辦法,保證信息在采集、處理、交換、傳輸?shù)倪^程中有統(tǒng)一的強制規(guī)范。 [4]。
SaaS層,提供各類型基于云計算的信息化教育教學、管理、服務軟件系統(tǒng)以及統(tǒng)一登錄認證的Web入口,校內(nèi)師生、遠程學習者無需特殊硬件要求的計算機或者運行軟件,只需使用普通PC 或者移動終端的瀏覽器或者APP即可登錄服務器平臺,根據(jù)登錄角色權限進行各類教學、科研、管理的信息化活動。
2、高校教育云服務平臺的應用模塊設計
高校教育云服務平臺應用模塊設計如圖1所示。
圖1 高校教育云服務平臺應用模塊設計
高校教育云服務平臺應用模塊設計架構的基礎設施層、平臺支撐層和信息服務層分別與技術理論架構中的IaaS層、PaaS層和SaaS層相對應,是理論設計的具體實現(xiàn)。其中基礎設施層通過在物理硬件上安裝虛擬化軟件如VMwere ESX和部署存儲虛擬化網(wǎng)關來實現(xiàn)硬件整合。平臺支撐層則通過基于云計算的統(tǒng)一數(shù)據(jù)編碼標準和軟件開發(fā)環(huán)境來部署數(shù)據(jù)共享與交換中心、統(tǒng)一身份認證系統(tǒng)、統(tǒng)一通信平臺等來實現(xiàn)系統(tǒng)的整合。信息服務層則是軟件即服務的具體體現(xiàn),各類平臺使用者角色通過"地面"的瀏覽器或APP通過統(tǒng)一認證系統(tǒng)登錄教育信息服務平臺"云端"入口,根據(jù)所授予的權限,進入各個子系統(tǒng),如教學、教務、考試、科研等進行教育教學管理等業(yè)務[5]。 這樣,各個業(yè)務系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)能夠流轉、共享。從而讓高校的教育業(yè)務流程真正在信息化條件下完成從招生,教學,教務管理,考試,學分認證,學位授予等環(huán)節(jié)。
3、高校教育云服務平臺的部署
教育云服務平臺的部署,高?梢酝ㄟ^虛擬化技術整合原有軟硬件資源、系統(tǒng)資源,構建云端計算和存儲虛擬化資源池,對應用服務動態(tài)按需分配資源,同時應用服務還可以在云端在線遷移;建立數(shù)據(jù)管理中心,整合原有各類數(shù)據(jù)庫,逐步統(tǒng)一校內(nèi)各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典,使得數(shù)據(jù)能夠在云平臺各業(yè)務模塊中流轉,按照云計算的技術要求開發(fā)各個模塊來對校內(nèi)師生提供高質(zhì)量、安全、便捷的教學信息化服務;制定相關技術標準,整合教學資源,搭建高校自己的教學資源共享云平臺;通過公用API和互聯(lián)網(wǎng)與其他高校的私有云共享資源,甚至可以成為國家教育公有云當中的一個節(jié)點,供所有學習者使用。所以高校教育云其實也是一個混合云[6],所有學習者、管理人員只需通過普通PC瀏覽器或移動互聯(lián)終端APP通過校園網(wǎng)、VPN或者互聯(lián)網(wǎng)登錄統(tǒng)一認證入口,按照用戶權限就可以進行教學管理,也可以在通過本校云與其他云的接口訪問公有云或者其他教育私有云的共享資源。用戶本地既無很高的系統(tǒng)運行硬件要求,也不需要安裝特殊的軟件系統(tǒng),所有業(yè)務計算和數(shù)據(jù)的流轉、存儲均在云端進行。這樣,就大大提升了業(yè)務系統(tǒng)效率和數(shù)據(jù)安全。如圖2所示的高校教育云部署模式。
圖2高校教育云服務平臺的部署模式
四、結語
構建基于云計算的高校教育云服務平臺可以有效整合高校信息化項目建設;整合各類軟硬件系統(tǒng)資源;規(guī)范數(shù)據(jù)標準,建立數(shù)據(jù)管理中心,數(shù)據(jù)得以流轉和交換,減少信息孤島;提供多層次教育資源自助服務,平臺化、虛擬化教學,方便學習者自主學習;教學管理實現(xiàn)信息化、流程化、自動化,提升辦學效率,降低辦學成本。本文從構建基于云計算的高校教育云服務平臺的概念、技術理論架構、應用模塊設計和部署模式等方面來闡述如何通過教育云服務平臺建設來解決當前我國高校信息技術與教育教學深度融合所面臨的諸多問題,希望能夠對各高校在教育信息化建設上起到積極作用。
參考文獻:
[1]教育部.教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020)[Z].教育部,2012,2.11-13.9.
[2]吳朱華.云計算核心技術剖析[M].人民郵電出版社,2011:3-11,108-123,169-178.
[3]雷萬云,等.云計算-技術、平臺及應用案例[M].清華大學出版社,2011:9-18,295-301,374-379.
[4]商存慧,聶艷明.云計算在高校教育信息化中的應用研究[J].中國教育信息化,2011,(4).
[5]張敏,周金輝.云計算在高校教育信息化建設中的應用探究[J].中國教育技術裝備,2013,(23).