進(jìn)入二十一世紀(jì),信息技術(shù)已經(jīng)融入到社會(huì)生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域。教育與信息技術(shù)的融合能夠極大促進(jìn)我國教育改革和創(chuàng)新,全民教育、終身教育和個(gè)性化學(xué)習(xí)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(dòng)信息技術(shù)與高等教育深度融合,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。現(xiàn)代信息技術(shù)與高等教育融合的本質(zhì),就是把現(xiàn)代信息技術(shù)運(yùn)用到高校的教學(xué)、科研和管理當(dāng)中去,進(jìn)行教學(xué)方式創(chuàng)新、管理水平提升和資源建設(shè)規(guī)范[1]。
摘 要:分析我國高校教育信息化進(jìn)程中遇到的問題,闡述云計(jì)算技術(shù)特性,探討構(gòu)建高校教育云服務(wù)平臺(tái)對(duì)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(guān)鍵詞:教育技術(shù)論文發(fā)表,云計(jì)算,教育云服務(wù)平臺(tái)
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(zhǎng)期持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的核心基礎(chǔ)歷來被世界各個(gè)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(dāng)成果。信息技術(shù)在飛速發(fā)展,高等教育與信息技術(shù)也愈發(fā)緊密的融合,在這個(gè)動(dòng)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(chǔ)設(shè)施重復(fù)建設(shè),利用率低
現(xiàn)在國家和各高校對(duì)網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)、數(shù)字課程資源、教務(wù)管理系統(tǒng)等都進(jìn)行大力投資建設(shè)。但往往是以項(xiàng)目帶動(dòng)教育信息化建設(shè),缺乏基于IT技術(shù)的整體和中長(zhǎng)期規(guī)劃,零敲碎打,不同項(xiàng)目的設(shè)施建設(shè)又缺乏資源共享機(jī)制,造成重復(fù)建設(shè),不但投資浪費(fèi)巨大,而且設(shè)備利用率低,技術(shù)需求局限于單一項(xiàng)目個(gè)體。
2、信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)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(xué)資源系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、學(xué)籍學(xué)分系統(tǒng)、OA系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)使用不同的開發(fā)平臺(tái)、數(shù)據(jù)字典、信息編碼、部署方式,由于是個(gè)體項(xiàng)目主導(dǎo)的信息化建設(shè),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(zhuǎn),更不用說各個(gè)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(xué)管理效率低下。
3、教學(xué)資源建設(shè)不規(guī)范,利用率低
在信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合當(dāng)中教學(xué)資源建設(shè)尤為重要,新的遠(yuǎn)程虛擬教學(xué)需要大批高質(zhì)量的數(shù)字教學(xué)資源,但是目前各高;緵]有統(tǒng)一的教學(xué)資源建設(shè)和開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)、分散立項(xiàng),采用不同的開發(fā)平臺(tái)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),使得教學(xué)資源質(zhì)量層次不齊,學(xué)習(xí)方式繁雜,利用率和共享性較低,資源無法整合。
二、云計(jì)算
"云計(jì)算"是一種通過互聯(lián)網(wǎng)整合了計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源和服務(wù)資源的分布式并行計(jì)算體系結(jié)構(gòu),目前已經(jīng)廣泛運(yùn)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。概括起來講,云計(jì)算是虛擬化技術(shù)、分布式并行計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、集中存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)中心的融合發(fā)展,通過服務(wù)器、存儲(chǔ)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(jì)算能力、可擴(kuò)展能力、可靠性和安全性,是系統(tǒng)資源按的需分配[2]。
云計(jì)算包括三個(gè)層次,即IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))、PaaS(平臺(tái)即服務(wù))和SaaS(軟件即服務(wù)),分別對(duì)應(yīng)了基礎(chǔ)資源配置、應(yīng)用資源管理、服務(wù)接口[2]。云計(jì)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(wù)平臺(tái)助推高校教育教學(xué)與信息技術(shù)深度融合
目前,隨著云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)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(shù)參與教育教學(xué)進(jìn)入到一個(gè)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的階段。在這個(gè)階段,云計(jì)算技術(shù)可以有效的解決我國當(dāng)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(wù)平臺(tái)的概念[3],是云計(jì)算技術(shù)在高校教育信息化中落地。通過構(gòu)建教平臺(tái)對(duì)逐步對(duì)高校各個(gè)信息系統(tǒng)的軟硬件資源、開發(fā)運(yùn)行環(huán)境、資源管理進(jìn)行整合,為本校師生及遠(yuǎn)程教育類型學(xué)習(xí)者通過統(tǒng)一登錄認(rèn)證提供計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、教學(xué)資源、教學(xué)管理、科研管理、人事管理等一站式的教育教學(xué)信息化服務(wù),并通過公共API與其他高校或公有云共享教育資源及服務(wù)。
1、高校教育服務(wù)云服務(wù)平臺(tái)的技術(shù)理論架構(gòu)
在IaaS層,將通過虛擬化技術(shù)對(duì)學(xué)校的服務(wù)器和存儲(chǔ)等硬件資源進(jìn)行虛擬化整合,虛擬化以后可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和存儲(chǔ)的集群部署、統(tǒng)一管理、應(yīng)用服務(wù)在線遷移,實(shí)現(xiàn)硬件資源的按需分配、聚合計(jì)算、異構(gòu)整合、系統(tǒng)數(shù)據(jù)在線遷移及容災(zāi)等。
在PaaS層,基于IaaS層提供的基礎(chǔ)資源,面向所有信息系統(tǒng)開發(fā)者和管理人員,為學(xué)校開發(fā)基于云計(jì)算的各類應(yīng)用服務(wù)模塊,在這里需要制定統(tǒng)一開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)規(guī)范,提供公用API接口,進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和流轉(zhuǎn)。數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)可以結(jié)合最新發(fā)布的國家《教育管理信息化標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)范要求,制定本校信息標(biāo)準(zhǔn)體系,建立信息化編碼使用、存取的相關(guān)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(qiáng)制規(guī)范。 [4]。
SaaS層,提供各類型基于云計(jì)算的信息化教育教學(xué)、管理、服務(wù)軟件系統(tǒng)以及統(tǒng)一登錄認(rèn)證的Web入口,校內(nèi)師生、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者無需特殊硬件要求的計(jì)算機(jī)或者運(yùn)行軟件,只需使用普通PC 或者移動(dòng)終端的瀏覽器或者APP即可登錄服務(wù)器平臺(tái),根據(jù)登錄角色權(quán)限進(jìn)行各類教學(xué)、科研、管理的信息化活動(dòng)。
2、高校教育云服務(wù)平臺(tái)的應(yīng)用模塊設(shè)計(jì)
高校教育云服務(wù)平臺(tái)應(yīng)用模塊設(shè)計(jì)如圖1所示。
圖1 高校教育云服務(wù)平臺(tái)應(yīng)用模塊設(shè)計(jì)
高校教育云服務(wù)平臺(tái)應(yīng)用模塊設(shè)計(jì)架構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)施層、平臺(tái)支撐層和信息服務(wù)層分別與技術(shù)理論架構(gòu)中的IaaS層、PaaS層和SaaS層相對(duì)應(yīng),是理論設(shè)計(jì)的具體實(shí)現(xiàn)。其中基礎(chǔ)設(shè)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(chǔ)虛擬化網(wǎng)關(guān)來實(shí)現(xiàn)硬件整合。平臺(tái)支撐層則通過基于云計(jì)算的統(tǒng)一數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)證系統(tǒng)、統(tǒng)一通信平臺(tái)等來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的整合。信息服務(wù)層則是軟件即服務(wù)的具體體現(xiàn),各類平臺(tái)使用者角色通過"地面"的瀏覽器或APP通過統(tǒng)一認(rèn)證系統(tǒng)登錄教育信息服務(wù)平臺(tái)"云端"入口,根據(jù)所授予的權(quán)限,進(jìn)入各個(gè)子系統(tǒng),如教學(xué)、教務(wù)、考試、科研等進(jìn)行教育教學(xué)管理等業(yè)務(wù)[5]。 這樣,各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)能夠流轉(zhuǎn)、共享。從而讓高校的教育業(yè)務(wù)流程真正在信息化條件下完成從招生,教學(xué),教務(wù)管理,考試,學(xué)分認(rèn)證,學(xué)位授予等環(huán)節(jié)。
3、高校教育云服務(wù)平臺(tái)的部署
教育云服務(wù)平臺(tái)的部署,高?梢酝ㄟ^虛擬化技術(shù)整合原有軟硬件資源、系統(tǒng)資源,構(gòu)建云端計(jì)算和存儲(chǔ)虛擬化資源池,對(duì)應(yīng)用服務(wù)動(dòng)態(tài)按需分配資源,同時(shí)應(yīng)用服務(wù)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(tái)各業(yè)務(wù)模塊中流轉(zhuǎn),按照云計(jì)算的技術(shù)要求開發(fā)各個(gè)模塊來對(duì)校內(nèi)師生提供高質(zhì)量、安全、便捷的教學(xué)信息化服務(wù);制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),整合教學(xué)資源,搭建高校自己的教學(xué)資源共享云平臺(tái);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(dāng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn),供所有學(xué)習(xí)者使用。所以高校教育云其實(shí)也是一個(gè)混合云[6],所有學(xué)習(xí)者、管理人員只需通過普通PC瀏覽器或移動(dòng)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(rèn)證入口,按照用戶權(quán)限就可以進(jìn)行教學(xué)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(yùn)行硬件要求,也不需要安裝特殊的軟件系統(tǒng),所有業(yè)務(wù)計(jì)算和數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)、存儲(chǔ)均在云端進(jìn)行。這樣,就大大提升了業(yè)務(wù)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(wù)平臺(tái)的部署模式
四、結(jié)語
構(gòu)建基于云計(jì)算的高校教育云服務(wù)平臺(tái)可以有效整合高校信息化項(xiàng)目建設(shè);整合各類軟硬件系統(tǒng)資源;規(guī)范數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),建立數(shù)據(jù)管理中心,數(shù)據(jù)得以流轉(zhuǎn)和交換,減少信息孤島;提供多層次教育資源自助服務(wù),平臺(tái)化、虛擬化教學(xué),方便學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí);教學(xué)管理實(shí)現(xiàn)信息化、流程化、自動(dòng)化,提升辦學(xué)效率,降低辦學(xué)成本。本文從構(gòu)建基于云計(jì)算的高校教育云服務(wù)平臺(tái)的概念、技術(shù)理論架構(gòu)、應(yīng)用模塊設(shè)計(jì)和部署模式等方面來闡述如何通過教育云服務(wù)平臺(tái)建設(shè)來解決當(dāng)前我國高校信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合所面臨的諸多問題,希望能夠?qū)Ω鞲咝T诮逃畔⒒ㄔO(shè)上起到積極作用。
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