教育云開啟泛在學習之門

文/祝智庭 姜昌華

教育云開啟泛在學習之門

文/祝智庭 姜昌華

教育云的愿景為人們提供了一個能隨時隨地學習的泛在環境。因此，人們需要考慮在三網融合、三屏融合的基礎上，規劃并構建教育云。

教育信息化快速發展期的困惑

中國教育信息化從上世紀90年代中期開始步入快速發展的階段，但是在發展過程中暴露了一些問題，比如經費投入分散，容易造成低水平重復建設；教育信息化建設缺乏相應的標準指導，已建成的信息系統很難互聯互通，教育資源難以共享等；缺乏專業的信息系統開發與維護人員，教育信息系統運行不穩定等。

為了更好地發展教育信息化，從技術方面來看，有兩個問題值得我們注意和思考：1.為了滿足教育信息化的多樣化、個性化、可持續發展的需求，新一輪信息化的環境建設應該采取怎樣的技術架構；2.如何消除信息孤島，做到系統互聯，資源共享，應用互通。

在一定意義上，云計算技術有助于解決上述問題。

云計算在科教領域潛能大

云計算旨在為基于互聯網的應用程序提供虛擬化、可伸縮的計算環境，能夠動態地滿足應用程序不斷變化的計算資源需求。云計算也是一種新的商業模式。在這種商業模式中，出售的不是軟件產品，而是計算能力或軟件服務，用戶可以根據自己的需要購買計算能力或軟件服務，實現按需付費。

云計算有多種形式，根據服務的層次可以將云計算分成IaaS、PaaS、SaaS等不同的形式。

對于上述3種云計算形式，應用層次越低，用戶要做的工作就越多，但靈活性也越好；反之，應用層次越高，用戶要做的工作越少，但是靈活性越差。用戶可以根據自身的需要進行選擇。此外，根據云所服務的對象的不同，又可以分為公有云、私有云和混合云。公有云一般提供通用性的服務，其服務對象也比較廣泛，可以是各類組織機構甚至是個人；私有云一般由單個組織機構構建并為其自身服務；混合云是公有云和私有云的綜合。

云計算作為信息系統的技術架構具有如下優點：

1.計算資源比較集中，通過虛擬化技術提高IT硬件設備的利用率，低碳環保且降低硬件成本。

2. 云平臺一般由專業人員建設和維護，具有更好的穩定性和安全性。

3. 云計算具有很強的可擴展性和可伸縮性，可以實現按需分配計算資源。

4.云計算以服務為導向，其服務接口基于互聯網技術與標準，具有很好的開放性，便于系統集成及應用的互聯互通。

根據著名IT咨詢公司Gartner近3年發布的技術成熟度曲線，云計算已走過萌芽期，正處于關注與期望高峰期，在今后2～5年，云計算將進入平穩的實用階段。

云計算的發展對教育有何影響？根據埃森哲公司在2009年世界經濟論壇上的調查顯示：71%的人認為云計算最重要的優勢是提高人們協作與信息共享的效率；80%的人認為相對移動技術來說，云計算更有助于提高教育信息系統的效能；教育和科研被認為是云計算最具發展潛力的應用領域之一。從長遠來看，云計算在教育信息化的應用有可能改變教育與科研的方式。

教育云之國際觀察

早在2009年1月，美國就有專家在InfoWorld上發表致奧巴馬總統的公開信：高等教育需要國家級的教育云(Higher Education needs National Computing Cloud)。文章認為云計算能夠有效削減科研基礎設施的建設成本，并極大地提高科研人員的協作和創新能力。

目前，已有不少企業進行教育云的研究并提供教育云產品。例如：HP聯合ClassLink發布了SchoolCloud，SchoolCloud允許教師和學生通過虛擬桌面從任何計算機上獲得自己的應用程序和文件；DELL與MoodleRooms合作為教育機構提供教育SaaS云服務，其中DELL負責云計算基礎架構的建設，而MoodleRooms負責應用系統的建設。

此外，也有一些機構在研究教育云，eduCloud聯盟主要研究云計算在基礎教育領域（k12）的應用推廣，而EDUCAUSE主要研究如何在高等教育中有效應用云計算技術。

表 云計算的教育應用

教育云之國內發展

國內教育界對云計算的應用研究幾乎與國外同步。根據公開的論文及資料可以看出，華東師范大學與上海師范大學在2008年就開始關注云計算及其教育應用。其中，上海師范大學的研究偏重于在教學實踐中利用現有的云計算服務，例如Google協作套件、百會網、好看簿等。

2010年上海市發布“云海計劃”，鼓勵金融、文化、教育、醫療、交通等信息化水平較高的行業，率先運用云計算技術，提供覆蓋市民的各類云計算服務，上海遠程教育集團、華東師范大學、上海電信等正在積極籌備上海市終身學習云的建設；不少高校在升級改造校內的信息基礎架構時考慮轉換到IaaS。可見教育云離我們并不遙遠。

機遇與挑戰

云計算的特性和優點使它的三種形式均能在教育信息化獲得應用，其應用方式及實例見表。

新一輪教育信息化建設也為云計算的發展提供了良好的發展機遇。今后，很多教育資源甚至教育本身都將以服務的形式呈現，這與云計算以服務為導向的特性相契合，選擇云計算作為新一輪教育信息化的技術架構顯得非常自然。

當然，構建教育云服務也面臨一些問題及新課題。

云計算標準

云計算還屬于新生事物，目前尚沒有統一的標準規范，教育云等行業應用標準更是缺乏。為了規范教育云的開發與應用，我們一方面要遵循云計算通用技術標準，另一方面也要考慮如何形成教育云的技術標準。華東師范大學上海數字化教育裝備工程技術研究中心已經開始這方面的探索工作，目前正領銜電子書包云服務標準規范的研制。

云安全

在云計算環境下，數據及應用相對集中，云平臺如何保證數據的安全、保證應用的正常運行顯得非常重要。2010年Google退出中國市場，導致采用Google平臺開展的教學無法正常開展。因此，我們也面臨一個課題，即如何構建我國自主可控的教育云服務。

成本

商業軟件具有易用、穩定的優點，但是也有軟件許可費昂貴的缺點，采用商業軟件構建云服務需要較高的成本。為了能更廣泛地應用教育云，我們需要研究如何利用開源軟件構建穩定可靠的教育云平臺。

泛在學習

教育云的愿景是為人們提供一個能隨時、隨地進行學習的泛在學習環境。雖然目前還很難實現真正的泛在學習，但是隨著云計算在通訊領域的應用，三網融合和三屏融合得到快速發展（中國移動已經發布了其基于開源軟件研發的云計算產品“Big Cloud”，國內電信設備制造商華為啟動了“云帆”計劃，多種網頁瀏覽器紛紛加入對HTML5的支持），教育云有望幫助人們構建泛在學習的環境。因此，我們需要有前瞻的眼光，思考在三網融合、三屏融合的基礎上，規劃并構建教育云。

成效問題

新技術的運用不可避免會對舊有的教學模式、信息共享模式、協作模式等產生影響，因此，有必要研究在云計算環境中如何更有效地開展科研教學工作。

構建教育云服務是一個復雜的系統工程，雖然面臨不少問題和挑戰，但是教育云服務代表了一種趨勢，目前也迎來了很好的發展機遇。

（作者單位為華東師范大學教育信息化系統工程研究中心暨上海數字化教育裝備工程技術研究中心）