云計算下的信息教育

摘要:云計算將給IT行業帶來重大的變革，同樣將對教育領域產生重要而深遠的影響。該文介紹了云計算的含義、優勢和發展現狀，并從基礎建設、信息資源建設和技術應用三個方面論述了其對教育信息化的影響。指出了云計算為教育信息化提供了低廉、高效、多能的建設維護方式，同時也提出了迫切的人才需求。

關鍵詞:云計算;教育;信息化

中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)03-763-02

2009年，云計算及相關技術產品涌現在人們眼前，成為業界和計算機領域最熱門的話題之一。那么，云計算究竟是什么，有什么特點和優勢，在教育信息化的進程中，對信息教育又有什么影響，這是本文探討和研究的重點。

1 云計算

云計算(Cloud Computing)的命名來自于一種隱喻，我們都知道，在計算機領域，Internet中復雜多樣的基礎設施和連接線路等經常被一種“云”的標記來代表，將其復雜性隱藏于云中，用戶只需簡單向云提交要求即可。云計算是一種計算模式，計算、數據、平臺及其他IT資源都通過服務的形式提供給用戶使用。在云計算模式下，用戶只需要接入互聯網，借助輕量級客戶端，例如手機、瀏覽器，就可以完成各種計算任務，包括程序開發、科學計算、軟件使用乃至應用的托管。提供這些計算能力的資源對用戶是透明的，用戶無需關心如何部署或維護這些資源[1]，不用管服務到底從哪個地區，哪臺機器提供。

云計算具有規模大、可靠性高、可伸縮性強、虛擬化程度高、通用性好等優點，在數據和應用飛速發展的今天，顯示出了優越的前景:能夠解決目前IT計算/處理的瓶頸問題;能夠提高計算能力;能夠提高資源利用率、減少浪費;能夠快速地協調內部資源;能夠與自身業務特性結合，提高對業務的支持能力;解決擴容的難題(降低擴容的復雜性、提高速度);提供更好的易用性，屏蔽IT基礎設施的后臺技術;先進技術手段的嘗試和創新動力等等[2]。

云計算是大勢所趨，在2009年第三屆移動互聯網《云計算發展與應用》研討會上，Intel ArchitectureGroup項目總監何京翔表示，在未來的十年中，將會有150億個不同的設備訪問云的內容以及云的資源。目前，研究和組建“云”，不管是公共云還是私有云，不管是開放服務還是收費服務，都是IT巨頭的搶灘目標。比如谷歌(google)的文件存儲服務Google File System(GFS)、平臺服務Google App Engine、數據管理系統Bigtable;IBM的“藍云”計算平臺;Amazon的彈性計算云(Elastic Compute Cloud， EC2);微軟的Live Mesh。在中國，也有瑞星殺毒的“云計劃”，IBM與無錫市共建的中國第一個云計算中心等。那么在教育領域，云計算又帶來了哪些影響呢?

2 云計算對信息教育的影響

信息技術的飛速發展，帶動了教育信息化的發展。教育信息化主要有基礎設施建設、教育信息資源建設和教育信息化技術的應用三個方面，其中教育信息資源建設是核心內容[3]。可以預見，在不久的將來，云計算將對教育信息化將產生多方面的影響。

1) 對基礎設施建設方面的影響:在信息化教育進程當中，基礎設施的投入直接影響著建設質量。由于計算機行業的飛速發展，傳統的建設-淘汰-再建設的做法，導致了大量過時計算機被淘汰閑置，增加了基礎設施更新換代的成本，減緩了教育信息化進程。

目前世界上最好的巨型機可以達到每秒鐘千萬億次計算，而主流PC機都在數十億次以上，這樣看來，集合百萬臺計算機的云就可以替代任何價值昂貴無比的巨型機。這些計算機既可以是專有服務器，也可以是網民的計算機，它可以在非滿負載狀態下貢獻自己的空閑資源，構成云的一部分。歐洲的搜索地外智慧(SETI@HOME)項目就是如此，它征集了數十萬志愿者參加這個項目，志愿者的計算機只要開機，不管是在工作、學習、娛樂還是空轉，都可以貢獻出自己的閑置資源，為項目分析計算數據并回送，由項目中心付給志愿者一定的費用。目前，這項目已經宣稱不需要更多的志愿者就可以完成一般巨型機無法完成的工作了，另外它付出的費用遠低于購買維護巨型機的開銷。

因此通過組建成私有云，無論大小，不但可以充分利用現有基礎設施，還可以大幅減少更新換代的速度，降低維護難度和成本。另外，諸如繪制基因圖譜和DNA測序這樣的大型實驗也不用再依賴銀河、天河或曙光等價格高昂的巨型機，而只需要數量足夠多的PC、PDA、Notebook等輕量級聯網設備構建云即可。甚至，這些輕量級設備都不需要單獨購買，可以征集志愿者，利用其設備的閑置時間。

2) 對教育信息資源方面的影響:目前，不管是高校還是研究機構，都存在教育信息資源只共享不建設的局面，在網絡中不僅沒有集中存放教育資源的地方，而且多媒體、視頻、聲音等各種資源還存在大量的副本，浪費了寶貴的計算機資源。如果在教育網中組建一個類似于GFS的公共云，那么不僅可以集中信息拒絕冗余，還可以共建互補，節約人力物力，促進學術交流，營造學術范圍，為學術研究創造便利。另外對存取資源也提出了變革式的方法:把資源存放在安全的“云”中，隨時隨地通過手機、PDA等輕量級設備獲取“云”的海量存儲能力和極強的計算分析能力。

現有的云計算模式已經解決了大量節點實效問題、容錯問題以及集中管理問題，用GFS存儲文件、用BigTable分布式大規模數據庫管理系統管理數據都是成熟的技術[4]，集中的、安全可靠的教育信息資源存儲與共享將為教育信息化過程提速。

3) 對教育信息化技術的應用方面的影響:教育信息化技術的應用主要包含軟硬件的建設、軟硬件的維護和相關人才的培養三個方面。前文提到，云計算已經對基礎設施建設和信息資源建設產生了重大影響，那么在人才培養方面則主要體現為人才需求。

云計算的高速發展引發了云搜索、云服務、云教育、云教學、云媒體、云認證、云托管、云商廈、云倉庫和云平臺等相關技術的發展，從而刺激了具有相關理論知識和使用技能人才的需求。在業界普遍存在這樣一個認識:計算模式的變革存在一個15年的周期，2010年將是新周期的起點，是公認的“云計算”的時代[5]。可以說在科技是第一生產力的信息時代，誰能最先掌握先進的科學技術，誰就能走在時代的前列。雖然國內出版的第一本關于“云計算”的教材《虛擬化與云計算》已于今年10月由電子工業出版社出版，但“云計算”專業設置和系列教學還沒有起步，不能不說是任重而道遠。

3 總結

無論是作為一種新的計算技術，還是作為一種新的商業模式，云計算宣告了低成本提供超級計算服務的可能。云計算的出現，表明當前互聯網的發展到了一個新的階段，也是一個新的契機。云計算對教育領域產生的影響也將是重大而深遠的，云計算如何影響教育信息化進程，如何充分發揮云計算在教育領域的特點和優勢，信息教育如何應對新的變化，將是未來一個時期研究的重點。

參考文獻:

[1] IBM云計算中心 HiPODS.“智慧的地球”——IBM云計算2.0[J].IBM，2009.

[2] 曹開彬.2009中國云計算發展狀況白皮書[J].計世資訊，2009.

[3] 黃榮懷.教育信息化教育現代化的必由之路[N].2版.中國教育報，2002-10-12.

[4] 陳康，鄭緯民.云計算:系統實例與研究現狀[J].軟件學報，2009，20(5):1337-1348.

[5] 顧雪林.推進新形態高校教材正當時[N].7版.中國教育報，2009-11-26.