云計算在高校教育信息化中的應用研究*

◆王雪 王志軍

作者：王雪，天津師范大學教育科學學院實驗師，博士研究生，主要研究方向為多媒體學習、數字教育媒體、網絡教育、實驗技術；王志軍，天津師范大學教育科學學院（300387）。

1 背景

“云計算”（Cloud Computing）是分布式處理、并行處理、網格計算和網絡存儲的進一步發展，由幾十萬甚至上百萬服務器組成網絡為用戶提供所需要的服務，提供服務的網絡被稱為“云”。其基本的工作原理是，用戶所需的應用并不需要運行在用戶的計算機、平板電腦、手機等終端設備上，而是運行在互聯網的大規模服務器集群中；用戶所處理的數據也并不存儲在本地，而是保存在互聯網的數據中心里面[1]。云計算技術以“整合資源、集中服務”為核心特色，為高校教育信息化的建設和發展開辟了一條新的道路。

2 云計算技術在高等教育中應用的優勢

降低高校教育信息化成本 云計算技術使高校無需購置大規模的硬件基礎設施和商業軟件，幫助高校擺脫硬件升級和軟件更新的壓力[2]。一方面，云計算通過分布式服務器（“云”端）提供各類計算服務和存儲服務，使得高校可以不必為數據存儲和不斷升級的計算服務購買硬件設備，而改向提供云計算服務的廠商購買服務；另一方面，云計算通過SaaS（軟件即服務）為高校用戶提供所需要的軟件及服務，教師和學生不需要再面對低版本的軟件和高昂的升級費用。

整合各類管理系統，提升高校教育管理水平 在高校教育管理方面，使用云計算技術能夠有效整合各級各類信息化管理系統，建立一個統一的、完善的教育管理信息體系[3]。一方面在管理規范和信息共享的基礎上，明晰管理流程，建立完善的管理制度，提高教育決策和服務水平；另一方面能夠有效解決管理人員工作量大、信息不共享和基礎設施重復購置等問題[4]。

共享優質教學資源，滿足信息化學習和終身學習需要 云計算技術以“整合資源，集中服務”為核心特色，整合一切可以整合的教學資源，使得這些資源集中在統一的平臺之上，由云計算平臺進行調配和管理，最終以服務的形式提供給用戶[5]。用戶不僅可以作為資源的享用者從云端獲取教學資源，同時也是教學資源的開發者、組織者和管理者，不斷豐富教學資源庫，促進高校教學科研成果服務的共享。

3 基于云計算的高校教育管理平臺構建

圖1 基于云計算的高校教育管理平臺的體系結構圖

基于云計算的高校教育管理平臺的體系架構 如圖1所示，基于云計算的高校平臺的體系架構由五部分組成，分別為資源層、平臺層、應用層、用戶訪問層和管理層：資源層，又稱基礎設施即應用（IaaS，infrastructure as a service），提供硬件基礎設施服務；平臺層，又稱平臺即應用（Paas，platform as a service），為用戶提供對基礎設施層服務的封裝，提供應用程序的部署和管理服務；應用層，又稱軟件即應用（SaaS，software as a service），為用戶提供軟件服務；用戶訪問層，是為用戶提供的使用云計算服務所需的各種類型的接口；管理層，提供對所有層次云計算服務的管理功能。

圖2 基于云計算的高校教育管理平臺功能結構圖

基于云計算的高校教育管理平臺的功能結構 如圖2所示，基于云計算的高校教育管理平臺以教育機構、高校的教師、學生、管理人員和社會大眾為服務對象，通過信息云、管理云、資源云、應用云支持信息服務、教育管理、資源共享、實驗教學、遠程教育、教師發展、個人知識管理等功能，構建真正意義上的“云中高校”，促進高等教育的進一步發展。

信息云提供與教育相關新聞資訊和服務信息。高校可以依托信息云建立一個信息服務中心，發布招生、就業、考試、留學、科研、合作交流等信息[6]。通過這個信息服務中心為高校、教育管理部門和社會大眾建立一個暢通的信息通道，實現教育信息的透明化，促進高校教育管理的政務公開，并接受社會輿論監督，建立良好的陽光高校形象。

管理云提供教務管理、資產管理、科研管理、人事管理、學生管理、財務管理等功能，將原本互不兼容的各類管理系統有效地整合在一起，建立一個覆蓋高校教育管理工作的全方位的管理體系。通過管理云建立的統一的管理平臺，一方面減輕了高校教育管理的工作量，實現資源整合和信息共享；另一方面加強了各部門之間的合作，將每個部門的工作都融入高校教育管理大局，提高了教育決策和服務水平，對于推動現代大學的制度建設具有重要意義。

資源云提供教學資源、娛樂資源和圖書資源功能。教學資源主要包括媒體素材、學習資料、教學軟件等；娛樂資源主要包括圖片、動畫、音樂、電影和游戲等；圖書資源將高校的圖書館信息服務納入資源云當中，用戶可以通過各類終端設備（如電腦、手機、平板電腦等）訪問圖書資源，使得圖書館的各圖書信息資源可以在更大范圍內實現共享。

應用云以高等教育的教學應用為核心，提供課程中心、實驗教學、教師發展、知識管理等功能。

課程中心，將高校的網絡遠程教育和網絡輔助教學整合起來，建立一個集課程制作、課程發布和課程學習功能于一身的綜合課程平臺。一方面，通過云計算平臺提供在線課程制作工具，使得開發網絡課程如同寫博客和使用Office工具一樣簡單，可以使更多的普通教師直接設計制作適合學科特點的高質量網絡課程；另一方面，對于學生來講，課程提供的各類工具，如互動交流、答疑解惑、在線題庫等功能，能夠滿足學生學習的各種需求。

實驗教學，實現了真正意義上的開放實驗室，即實驗時間開放、實驗地點開放、實驗資源開放。實驗時間開放，不再安排課表，學生可以通過預約，自由選擇實驗時間來完成所選的實驗課程內容；實驗地點開放，通過云平臺提供的虛擬實驗室功能，使得學生可以通過自己的終端設備在任意地點完成實驗；實驗資源開放，匯總了實驗理論、實驗指導、實驗教學視頻等各類資源，學生可以獲取到多樣化的實驗學習資源。

教師發展，通過云平臺為教師提供合作學習、資源共享共建、各類軟件應用和評價反饋等多方面的支持，教師可以構建基于學習型組織的教師共同體，參加網上教研、學術交流和師資類培訓等活動，從而提高業務水平，促進教師的專業化發展。

知識管理，通過云計算技術使得個人知識管理無需依托任何硬件設備。隨著信息化社會的不斷發展，每個人需要掌握、管理和運用的知識也在不斷增加，而這些知識的形式通常是無紙化的電子資源，使用傳統硬件設備進行存儲，經常會出現難于管理、容量限制、損壞和丟失的現象。利用云服務器提供的云存儲功能，可以將各種類型的知識資源上傳到云服務器，能夠有效地解決上述問題。

4 結束語

云計算技術的出現給高校的教育信息化帶來了新的運行模式，其在資源共享、教育管理、信息服務和教學應用等方面的優勢不僅體現在提高工作效率和資源利用率，節約高校教育信息化的運行成本，而且能切實提高高校的教學水平和管理水平，更好的幫助高校發揮教學、科研和服務三大職能，實現教育公平，使全社會共享高等教育成果。相信隨著云計算技術的不斷發展和完善，越來越多的高校將步入“云中高校”的行列，進一步推動我國高等教育信息化的建設和發展。

[1]羅軍舟,金嘉暉,宋愛波,等.云計算:體系架構與關鍵技術[J].通信學報,2011(7):3-21.

[2]袁松鶴,薛海峰.基于云計算的終身學習平臺構建研究[J].現代遠距離教育,2012(5):65-72.

[3]趙子云,左明章,鄧果.基于云計算的教育信息公共服務平臺的構建[J].現代教育技術 2012(12):103-106.

[4]曹薇,張乃洲.基于云計算的圖書館IT應用探討[J].情報探索,2010(5):106-107.

[5]白云娟,沈書生.云學習:云計算激發的學習理念[J].中國電化教育,2011(8):14-17.

[6]胡曉玲,強桂.基于云計算的教育技術實驗平臺構建:以3DMAX課程為例[J].實驗技術與管理,2012(8):89-91.