技術：雲計算在教育資訊化中的應用探究

隨著網路的不斷普及。 人們在日常的生活和學習中需要從Intenet上獲取大量的資訊。 同時，隨著人們網路資訊素養的不斷提高，也 對網路服務提出了更高的要求。 Intenet每天要處理大量的資料，面對如此繁重的資料處理，如何快速和便捷地處理資料，為使用者提 供人性化的網路服務。 成為網路發展急需解決的問題。

在我國教育資訊化發展的過程當中，受到地理位置、網路傳送速率、伺服器的資料處理能力等諸多因素的影響，產生了教育資訊平臺不能滿足師生學習的需要，資訊和資源無法有效共用等問題。 這些問題成為了教育資訊化發展的瓶頸。 因此，我們亟待尋求一種新的技術來解決這些問題。

正是在這種需求背景下，誕生了一種新的網路計算模型——雲計算。 它是基於分散式運算，以使用者為中心：資料存在於雲海之中，你可以在任何時間(Any time)、任何地點(Any where)以某種便捷的方式安全地獲得它或與他人分享。 雲計算使得Internet變成每個人的資料存儲中心、資料計算中心。 它的出現，將會使使用者以桌面為核心，轉移到以Web為核心，使用網路存儲與服務。 雲計算帶領 我們進入一個全新的資訊化時代——雲時代。

一、雲計算簡介

1、雲計算的定義

對於雲計算的定義。 目前尚未形成統一的結論。 Google認為，雲計算就是以公開的標準和服務為基礎，以互聯網為中心，提供安全 、快速、便捷的資料存儲和網路計算服務。 讓互聯網這片雲成為每一個線民的資料中心和計算中心。 IBM認為，雲計算是一個虛擬化 的電腦資源池，一種新的IT資源提供模式。

雖然大家對雲計算的定義不同，但認識較一致的地方是：雲計算即「計算服務」，將資料資源作為「服務」可以通過互聯網來獲取 。

雲計算是分散式處理、並行處理和網格計算的發展，或者說是這些電腦科學概念的商業實現。 它的核心技術是分散式的計算方法。 特別強調虛擬化技術的應用。 簡單的說。 雲計算就是網路計算，它是一種依託internet的超級計算模型，將巨大的資源聯繫在一起為使用者提供各種IT服務。

2、雲計算平臺的模型圖

如圖l所示，在雲計算模型的基本結構當中，核心部分是由多台電腦群組成的伺服器「雲」。 它將資源聚集起來，形成一個大的資料 存儲和處理中心。 同時由伺服器中的各種組態工具來支援「雲」端的軟體管理、資料收集和處理。 伺服器根據使用者用戶端提交的數 據請求，來處理資料、返回檢索結果。 按照服務的分類，來實現監控和測量，保證服務的品質，合理地分配資源，達到資源效益的 最大化。 最終。 實現海量資料的存儲和超級計算能力。

屆時，我們只需要一台能上網的電腦，不需關心存儲或計算發生在哪朵「雲」上。 但一旦有需要，我們可以在任何地點，用任何設 備，如電腦、手機等，快速地獲取資源，享受便捷的雲服務。

3、雲計算的特點

(1)以資料為中心

資料是雲計算最主要的方面，擁有了資料，就擁有了互聯網。 雲計算依託分散式資料處理技術。 有效地解決當前網路中海量資訊的 檢索、存儲和管理等問題，資料變得更加智慧化。

(2)以服務為中心

優秀的雲服務是吸引使用者的關鍵，雲計算一方面是技術的競爭，更重要是安全、人性化的服務競爭。

(3)以使用者為中心

使用者是雲服務的物件，讓資料和服務圍繞著使用者。 你只要明白自己的意圖，便可以把剩下的工作交給電腦或其他終端。

4、雲計算的優勢

(1)可靠，安全的資料存儲中心。 使用者可以將資料存儲在雲端，不用再擔心資料丟失，破壞入侵的麻煩，因為在「雲」裡有世界上最 專業的團隊來幫你管理資訊。 同時嚴格的版權管理策略可以説明你放心地與你指定的人共用資料。 這樣，你不用花錢就可以享受到 最好、最安全的服務。

(2)快速、便捷的雲服務。 無數的軟體和服務置於雲中，使用起來方便，快捷。 軟體在雲端，無須下載。 動態的升級。 你只需要一台 連上Imem烈的電腦和瀏覽器，就可以隨時隨地獲取雲服務。

(3)經濟效益。 教育機構和企業不用購買昂貴的硬體設備，只需租用雲端的設備，就能方便地構建自己的資訊化教育平臺，無論從硬 件、軟體上都可以達到效益的最大化。

(4)超強的計算能力。 雲服務中成千上萬的電腦，形成一個超強的伺服器。 為使用者提供強大的計算和資料處理能力，而這些在個人 電腦上是難以實現的。

二、雲計算的研究現狀

雲計算已經在商業中開始了初步的應用。 如谷歌、微軟、IBM、亞馬遜等IT巨頭都在開始雲計算的研究，並開始推出雲計算專案。

1、國外的雲計算專案Google：google是最早推出雲計算的公司之一，它擁有海量的資料處理能力和先進的資料獲取系統，實力巨大，我們日常使用的Google搜索功能就是一種典型的雲計算。 同時Google也把雲計畫推人到大學中。 2007年10月，與IBM開始在美國 大學校園，包括卡內基美隆大學、麻省理工學院、史丹佛大學、加州大學柏克萊分校及馬里蘭大學等推廣雲計算的計畫，這項計畫 希望能降低分散式運算技術在學術研究方面的成本， 並為這些大學提供相關的軟硬體設備及技術支援。

IBM：IBM推出了「Blue Cloud」計畫，它包括一系列雲計算技術的組合，它通過架構一個分佈的可全球訪問的資源結構，藍雲使數 據中心在類似互聯網的環境下運行，藍雲技術將成為此後雲計算中心及全新企業級資料中心的技術基礎。

Microsoft：微軟認為「雲」「端」共存，「雲」「端」互動是未來雲計算架構的發展趨勢。 正在開發完全脫離桌面的互聯網操作系 統取代有20多年曆史的Windows作業系統。 目的是為了大規模應用雲計算技術。 微軟在雲時代的浪潮中，推出了一系列的雲服務，如Windows Azure，可以讓使用者在不必搭建自己伺服器群的情況下，創建基於互聯網的各種應用。 還有輕巧版的office應用軟體和最新 的Live Mesh仲介軟體。 微軟所要做的就是將這些使用者通過互聯網更緊密地連接起來。 並通過Windwos live向他們提供雲計算服務。

2、我國的雲計算計畫

2008年初，無錫市政府與IBM合作建立了無錫軟體園雲計算中心。 拉開了雲計算在中國的應用。

2008年7月份瑞星推出了「雲安全」計畫，瑞星計畫將使用者和瑞星技術平臺通過互聯網緊密相連，組成一個龐大的木馬／惡意軟體監 測、查殺網路。 2008年11月，廣東電子工業研究院將在東莞松山湖投資2億元建立國內第一個「雲計算」平臺由廣東電子工業研究院 提供技術和搭建平臺。 建立具有自主智慧財產權的「雲計算」平臺。

3、雲計算的教育專案

在教育當中，雲計算也已經開始了初步的應用。 在美國北卡羅來納州，西蒙公司在格雷漢姆小學首先開展了雲計算專案的嘗試，該 專案為西蒙教育春雷專案。 為了滿足師生日益增長的數位化學習的需求，西蒙公司為學校600名師生帶來虛擬電腦桌面，終端通過連 接「通用雲計算服務」來獲取虛擬電腦桌面，同時為學生提供豐富的學習材料。 學生不管是在教室、圖書館還是在家，都可以訪問到同一桌面。 而無需額外的電腦。

Google宣佈在中國大陸啟動雲計算學術合作計畫，與中國大學建立學術合作專案，共同推動雲計算在中國的普及。 清華大學作為中 國大陸第一個參與這項計畫的高校，與Google合作設了「大規模資料處理」課程。 在此項合作中，谷歌提供課程資料給清華大學教 授整理加工，提供實驗設備並協助清華大學在現有的計算資源上構建雲計算實驗環境。 清華大學在向學生講授課程的過程中，谷歌 工程師也參與講解谷歌的前沿技術等。

三、雲計算在教育資訊化中應用的技術

1、虛擬化技術：虛擬化是雲計算的最主要的特徵。 虛擬化技術實現了軟體和硬體的分離，使用者只需要在虛擬層運行自己的軟體，而 不需要考慮後臺硬體的實現。 而且虛擬化還允許資源在伺服器上遷移，當一台伺服器超載時，遷移到另一台伺服器上。 在教育資訊 化當中，就可以解決有的伺服器超載。 而有的伺服器閒置的問題，最大化教育資源的利用效率。

2、安全技術：在雲端，有全世界最先進的資料中心來幫你保存資料，有著強大的技術管理團隊來幫你管理提交的資料和程式。 在教 育資訊化過程中，我們不必再花費大量的時間來管理資料，可以把更多的精力投入到課程的設計當中來。

3、SaaS：SaaS(軟體即服務)就是以服務的形式訪問網路上的軟體，人們不必再購買軟體,只需租用軟體，服務商通過瀏覽器就可以 把軟體傳遞給使用者，這樣就為中國的教育資訊化節省了大量的資金，我們可以直接租用網路上的軟體， 而且還有很多是免費的。

四、雲計算在教育資訊化中的應用

目前雲計算還處於初始階段。 但是許多大型的IT公司都推出了各種雲服務，既有商業的，也有教育的。 在雲計算的浪潮中，我們要 把握時機，充分地運用雲計算，為我國的教育資訊化服務。

1、構建個人網路學習環境

在Web2，0環境下，個人使用更多的是網路學習和非正式學習，構建個人網路學習環境就顯得尤為重要。 在雲時代，學習者可以根據 雲服務的類型。 自由地選擇學習內容和學習方式。 網路中有大量的Web2，0工具。 如：使用iGoogle我們可以個人化自己的網路空間 ，Diigo創建個人的美味書簽，Sakai管理網路課程等，這些Web2，0工具都屬於雲服務的範疇。 在雲時代，我們就可以輕鬆、自如地創設人性化的網路學習環境。

2、提高網路學習的效率

雲計算以使用者為中心，讓資料和服務圍繞著個人，通過雲計算平臺強大的計算能力。 我們可以輕鬆地獲取所需的資料，不必再為面 對大量的資料而不知所措，快捷的資料檢索、智慧的資料處理技術、人性化的服務，將會有效地提高學生的學習效率。

3、雲計算與開源教育

雲計算的發展，為開源軟體的推廣應用提供了新的契機。 雲計算的SaaS(軟體即服務)、以服務為中心等等，這些理念都與開源軟體 提倡的軟體免費、以服務的形式付費的觀點不謀而合，而且開源軟體的可擴充性和靈活性也完全符合雲計算的發展趨勢。 今後雲計 算平臺要搭建在開源軟體上，而且大部分的應用都是基於開源軟體。 Gartner公司最新發佈的報告中就認為。 削減成本的壓力將推動 大多數軟體服務提供者以某種方式採用開源軟體的創新技術。 在今後兩年的時間裡，90％的軟體服務將以某種方式以開源軟體為基 礎。 我們教育資訊化要緊跟雲時代的發展，必須要大力推廣開源教育，促進開源軟體在中小學當中的應用，擺脫當前中小學資訊技 術教育的單一性，充分挖掘開源教育資源，培養創新型的人才。 目前,在我國一些地方已經開始開源教育的嘗試，如Ubuntu開源操作 系統在中小學資訊技術課中的推廣，Moodle課程管理系統的應用等。 對開源軟體推入到教育中是一個很好的嘗試，這將是我國教育 資訊化的一個重大的轉變。

4、雲計算與教育資源

之前使用者都是從本地來獲取計算資源、應用資源和存儲資源。 如圖2所示，在雲時代，將本地的教育資源上傳到雲計算平臺，轉化為 雲服務，使這些資源比自己所能提供和管理的資源更廉價。 雲計算除了降低成本外。 還有更大的靈活性和可伸縮性。 雲計算提供者 可以輕鬆地擴展虛擬環境，提供更大的頻寬或計算資源。 這樣我們可以輕鬆的獲取別人的教育資源。 也可以將自己的資源與別人分 享，實現教育資源的開放和共用。

5、構建「雲」一「地」仲介。 促進「人」一「雲」的交互

在雲時代，教育機構如何有效地利用雲計算服務于教育資訊化，一個有效的方法就是構建「雲」一「地」仲介，通過仲介，為各級 教育管理機構提供雲服務，如：東行記、海鹽教師博客群、教育大發現等就是一些初級的雲一地仲介。 通過，「雲」一「地」仲介 ，大家共同分享，共同學習，構建雲時代的學習共同體，促進了「人」一雲」的交互。

6、以雲為平臺。 促進教育資訊化的多元化發展

隨著教育資訊化的不斷發展。 教育資訊資源要不斷增長，服務要向多元化發展。 雲計算平臺滿足了這種多元化的需求，從微軟到谷 歌都推出了自己的雲計算平臺，我們可以使用他們的雲計算平臺，例如現在很多的學校都在利用Google 地球社區來開展地理課的教 學，就是一個很好的利用Google雲服務的例子。 當然，我們也可以租用網路空間。 創設自己的網路平臺，既免去了購買大量的硬體 設備，又消除了維護系統的煩惱，符合我國目前教育資訊化的現狀，也促進了教育資訊化的多元發展。

五、結束語

雲計算目前還處在一個起步階段，還存在很多的問題，如雲計算標準的制定、人才的培養等，相信隨著網路的發展和技術的成熟， 雲計算將會成為未來網路發展的潮流和趨勢。 我們研究雲計算，就是希望能夠利用雲計算這種新的技術，改進我們的教育資訊化， 促進教育資訊化的發展，為雲計算在教育中的深入應用奠定一個基礎。