基于教育的未來云計算的發展趨勢分析

☆ 王 倩 王 健 李曉慶

（遼寧師范大學計算機與信息技術學院，遼寧大連 116081）

一、引言

二、云計算引起了教育技術工作者的高度關注

筆者以中國期刊全文數據庫為檢索工具，通過輸入不同的檢索條件得到相應的數據，借以分析云計算已經引起了教育技術工作者的高度關注。

筆者一共做了三次檢索。其中三次檢索的檢索項均為篇名、檢索時間均為2006年至2010年6月、匹配標準均為模糊匹配。第一次檢索時檢索詞為云計算、檢索范圍為全部期刊，共檢索到文章684篇；第二次檢索時檢索詞為云計算＆教育技術、檢索范圍為全部期刊，共檢索到文章40篇；第三次檢索時檢索詞為云計算＆教育技術、檢索范圍為核心期刊，共檢索到文章2篇（見表1）。

表1

通過表1呈現的檢索結果不難發現，關于介紹云計算的相關文章雖然不少，但是與教育相關的文章卻寥寥無幾。由此可見，云計算已經得到了教育工作者的高度重視，學者們正試圖把云計算應用到教學中，達到改善教學的效果。

三、云計算的發展歷史

維基百科給云計算下的定義是：云計算將IT相關的能力以服務的方式提供給用戶，允許用戶在不了解技術、沒有相關知識以及不具備設備操作能力的情況下，通過Internet獲取需要的服務。云計算包含互聯網上的應用服務及在數據中心提供這些服務的軟硬件設施，而數據中心的軟硬件設施就是云。

云計算雖然是于2008年才成為最熱門的詞語，不過早在1998年，清華大學張堯學教授（中國工程院院士）就開始從事透明計算系統和理論的研究。隨著谷歌（Google）、微軟（Microsoft）、IBM、雅虎（Yahoo）、亞馬遜(Amazon)等各個軟件廠商分別提出了針對云計算的方案和實現，推動了云計算的普及，也把云計算的發展推到了新的高度。

云計算的發展大致分為三個階段：

第一階段：對定義的探究和特點的介紹

隨著酒店業競爭的加劇，酒店之間客源的爭奪越來越激烈，酒店管理信息系統互聯網絡化已成大勢所趨，借助先進管理信息系統進行集團化管理已經成為酒店行業提高管理水平、增強競爭實力、降低運營成本的不二選擇，酒店管理信息系統正在被廣泛了解并快速推廣，逐漸成為酒店經營管理不可缺少的組成部分。

“云”是一種隱喻，指代基于Internet的系統平臺。在云的背后隱藏著大量的計算資源，包括軟件和硬件。《云計算及其關鍵技術》（陳全，鄧倩妮，2009年）中給出了三種不同的云計算的定義，并通過對定義的比較總結出云計算的一些本質特征，即云計算具有分布式的計算和存儲特性、高擴展性、用戶友好性、良好的管理性、用時付費等。此外《未來計算在“云端”——淺談云計算和移動學習》（孫建華，2009）中認為，云計算是 IaaS、Web2.0等技術的集合體，具有高安全的數據存儲，用戶不用再擔心數據丟失、病毒入侵等麻煩，而方便、快捷的云服務為大家省去了安裝諸多軟件的麻煩，擁有了云計算，就為存儲和管理數據提供了幾乎無限多的空間。

第二階段：云計算在教育中的應用探索

《云計算對信息化教學的影響初探》（黃鑫檑，2009）中認為云計算對信息化教學的影響主要表現在以下幾個方面：對教學資源建設的影響、對教師教學觀念的影響、對教師教學方式的影響、對學生學習方式的影響和對學習評價方式的影響五個方面。在對教學資源建設的影響方面，學校等通過云計算提供的IT基礎架構，不用再投資購買昂貴的硬件設備，達到節約成本目的；云計算也在軟件方面為學校提供經濟的應用軟件定制服務，通過對云計算的應用，大大節約資源，為學校合理、高效的分配資源提供了保證。《云計算對教育的影響初探》（徐化祥，2009） 中也認為云計算不但為學校節約計算機、網絡交換等硬件設備的購買和維護成本，還方便了教育信息資源的共建和共享。

第三階段：云計算應用到具體的教學實踐

各大生產廠商提出了不同的云計算解決方案。各種云計算的引用軟件也順應了教育Web2.0的發展，滿足了教育工作者的對資源的整合性、數據的安全性、服務的擴展性等多項要求。Google Docs在信息技術教育中的具體應用就是一個很好的例子。在實際教學中，是否在上課的時候提供網絡成為了實際教學中一個令教師頭痛的問題。如果沒有網絡，不利于某些課程的開展，可是如果提供網絡，有些學生又因為抵制不住網絡的誘惑而降低學習效率。Google Docs的離線功能保證學生在斷網的情況下，也能進行文檔的編輯。此外，因為機房大多是公共的，同一臺計算機上會有大量的文檔信息，不便于學生的搜索和查找。Google Docs提供了搜索文檔功能，幫助學生通過文檔名稱、編輯時間、共享者等信息找到自己需要的文檔。

四、云計算的教育研究主題

隨著云計算進入教學領域，教育者一直都在探討云計算與教育的結合。從最開始的影響初探到現在的與移動學習、個性化學習等模式的具體結合，體現了從宏觀到微觀、從理論研究到實踐研究的發展趨勢。接下來從國內和國外兩個方面分別介紹一下當今云計算的研究主題。

（一）國外云計算研究的主題

因為國外的很多企業已經推出了自己的云計算的項目，云計算的商業項目對云計算在教育領域的應用起到了一定的借鑒工作。如Google公司推出的GoogleEarth、GoogleDocs、GooglePicasaWeb、Gmail 等多種商用軟件，同時推廣到了大學中。2007年10月，Google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，希望這項計劃能降低分布式計算技術在學術研究方面的成本，并為這些大學提供相關的軟硬件設備及技術支援。

另外一個例子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云計算項目的嘗試，該項目為西蒙教育春雷項目。為了滿足師生日益增長的數字化學習的需求，西蒙公司為學校600名師生帶來虛擬計算機桌面，終端通過連接“通用云計算服務”來獲取虛擬計算機桌面，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，而無需額外的計算機。

可見，國外云計算的教育項目已經深入到教學的實踐中去。

（二）國內云計算研究的主題

我國對云計算的教育應用研究主要分為兩部分，分別是與高等教育和基礎教育的結合應用。

1.高等教育的應用

高等教育的教學和學習方式更加靈活，教學內容的呈現方式也更加多樣，所以為云計算的發展孕育了良好的土壤。

Google宣布在中國大陸啟動云計算學術合作計劃（Academic Cloud Computing Initiative），與中國大學建立學術合作項目，共同推動云計算在中國的普及。清華大學作為中國大陸第一個參與這項計劃的高校，與Google合作開設了“大規模數據處理”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，提供實驗設備并協助清華大學在現有的計算資源上構建云計算實驗環境。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。

此外，高校資源建設也一直是教學工作者研究的重點工作之一，如何達到教學資源的最大化、降低不必要的成本，提高資源利用率和安全性一直都受到了極大的關注。在高校的資源建設中，“云計算”降低了高校基礎資源建設中巨大的軟硬件成本，只需要具備I／O設備和上網條件任何一種，就可以完成教學工作，極大地減少了軟硬件資源的管理和維護成本，節省了人力物力。而云計算通過對信息集中處理保證了高校師生獲取信息的安全。

2.基礎教育的應用

2009年5月16至17日，中國教育技術協會在上海舉辦了全國首屆“云計算輔助教學高級培訓”，旨在幫助有條件的學校掌握云計算輔助教學的理論與技術，促進我國基礎教育教學改革，提高教學質量。繼此次培訓之后，我國各地區中小學逐漸開始實踐云計算輔助教學。如鞍山一中、廣州天河區中小學、浙江海鹽地區中小學等。

電子白板以其具有交互性強、資源調用方便等特點走進了中小學的課堂，但在尺寸的局限上一直是未解決的問題。云計算在應用上可以突破交互式電子白板屏幕尺寸的限制，讓更多的學生有機會參與到信息化學習中。教師在教師機上做好課件后，學生以各自的用戶名通過學生機訪問教師機上的課件，再把自己的拼圖結果遞交上去，所有的信息就會在交互式電子白板上即時顯示出來，教師可以根據學生的做題情況調整教學策略，讓教學更加貼近學生的學習活動。

五、總結

在歌頌云計算的巨大優勢的同時，也發現了一些問題。

（1）對教育云計算的研究停留在理論階段。大多數文章首先都是對云計算的定義和特點介紹，文章之間重復性的內容很多。對云計算的可行性缺乏分析，大多數是美好的期望，沒有具體的調研，缺乏科學的信度和效度。

（2）教育云計算的推廣程度差。國外已經把云計算應用到具體的教學項目中，而我國多數停留在理論展望階段，只有少數文章介紹了一些云計算下的學習模型，更多教師對于云計算也是處于不熟悉、不了解階段。

（3）教育云計算的研究缺乏創新。對云計算的研究沒有自己的理論和實踐創新點。教育技術的研究方向多種多樣，云計算可以與移動學習、虛擬學習社區等具體內容結合，發揮其更大、更有潛力的作用。

云計算的教育應用，無論是對教育工作者和學習者都將提供極大的幫助，學校無需升級硬件設備，可節省資金；而對于學習者來說，更是方便了網絡下的自主學習。同時，云計算在教育中的應用也存在一些問題，比如說要加大網速的建設，云計算的引用雖然降低了教學成本，而暢通、快速的網速則是云計算實現的前提。另外一點，云計算的前期建設投入也是不容小覷的，只有形成一定的規模后，各大企業公司才會開展相應的研究，否則高昂的開發費用是教學機構所不堪負擔的。各大教育機構均攤的費用少了，云計算節約成本的特性才能體現。

我們現在要做的不是簡單的理論思考，而是對實踐的具體應用。何克抗老師曾經說過這樣一句話：教育技術的從業人員要做到“立地頂天”。“立地”：要深深扎根于實踐的土壤；“頂天”要創立敢于向國際學者挑戰權威的自主創新理論。雖然云計算是個外來的和尚，但如何本土化、適應我國國情應該是研究的重點。

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