云計算技術在公共服務平臺的應用范文

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摘要：近些年來，云計算的使用愈發(fā)受到關注，各界專家學者對于這一技術帶來的資源使用的巨大便利都進行了大量研究。文章詳細分析了云計算在數字教學領域應用，嘗試探索了一種基于云計算技術的學習云服務平臺，并描述了云計算技術在數字教學領域的可行性和建設模式，也提出了在建設過程中可能出現的問題。研究的目的在于以達到更高的教學水平為目標，是教學資源更加均衡化為導向，以及資源的共建、共享、公用。

關鍵詞：云計算；數字教學；應用

《國家“十二五”時期文化改革發(fā)展規(guī)劃綱要》明確提出，要通過充分利用網絡技術，并使之與傳統(tǒng)文化相結合。就是說要豐富教學資源，自主研發(fā)、引進優(yōu)秀資源，著手網絡課堂的建設，探索新的網絡課堂模式等方面下大力度，做出實際成果。隨著國家支持力度不斷加大，效果也愈加顯著。可見，數字教學、網絡教學已成為均衡教育資源，優(yōu)質資源共享，提高教學質量的重要手段。近幾年來，隨著云計算技術的不斷興起，并持續(xù)投入應用。這樣的大環(huán)境下，無疑給數字教學的發(fā)展，又提供了一股更強大的推動力。在傳統(tǒng)的數字資源管理系統(tǒng)中，系統(tǒng)網絡經常是只供給機構、學校內部。用戶量少，資源也不足。各個教學系統(tǒng)之間缺乏連通性，數據相對閉鎖沒有交互過程，形成了“信息孤島”現象，導致教育資源的使用效率極差。所以建設具有云服務的數字教學平臺，互通有無，就顯得尤為關鍵。就現有技術背景來看，基于云計算技術發(fā)展起來的云儲存已是率先應用于各行各業(yè)。云儲存能夠提供安全的、穩(wěn)定的、高容量、高吞吐量等優(yōu)質服務，深受廣大用戶青睞。國內各大互聯網巨頭在云計算上的發(fā)展十分迅猛，一定程度上彌補了國內云計算介入較晚的不足，各種相關的應用更是層出不窮。教育云在國內的研究現在也具有一定基礎，但是完整的基于云儲存的教育平臺仍然很少，并且功能也仍需完善。新版人教數字教材，含有模塊同步評測、學業(yè)診斷和智能提升等，為用戶提供了很多在線服務。

一、云計算概述

隨著互聯網相關業(yè)務及相關服務需求的與日俱增，云計算(CloudComputing)在使用及交付模式上愈發(fā)受到重視。其中“云”是一種將抽象概念具象化的比喻，是對于網絡的另一種稱呼，源于在過往的演示圖例中常常習慣將電信網絡用云的圖標來表示，后來云的意義泛化后也經常用于底層網絡和一些具體設施，到現在云已經成為了大數據時代背景下網絡的代名詞。云計算最早的定義由美國的RamnathChellappa教授提出，后來Google、Amazon公布了各自的云計算服務方案，這些都有效推動了云計算的發(fā)展。從業(yè)務角度來講，現階段廣為接受的一種定義是：云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問。企業(yè)或開發(fā)者只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互，就可以達到預期的業(yè)務效果，極大便利了互聯網服務的發(fā)展[1]。

二、數字教學現狀

互聯網上的教育資源正處于爆炸性的增長中，但網民在面對大量的教育資源，卻出現了“資源饑餓”的現象[2]。從數字教學資源的本身來看，根據區(qū)域經濟發(fā)展水平的不同，數字資源質量出現了較大差異。經濟發(fā)達地區(qū)的數字資源明顯優(yōu)于經濟落后地區(qū)，這種現象表明了數字教育資源的分配不均衡。其次，數字教育資源往往只是在小范圍內自給自足，缺乏一種有效的共享機制。最后，對于數字資源的管理，管理體制缺乏統(tǒng)一規(guī)范，使資源有效共享存在一定障礙[3]。從數字教育資源共享的角度來看，各個學校自制的教學精品課、課件庫、試題庫等等在網上基本都可以下載，可是因為各個學校制作時使用的軟件不同、平臺不同，導致資源與不同平臺的兼容性較差。再者，由于B/S服務器架構集中訪問資源的方式，被大多數學校采用，所以容易出現網絡堵塞，獲取資源不暢的問題[4]。再有，基于數字教育資源的學習，現在依靠的是學生的自我學習督促，相對效果較差。總的來說，之前的數字教學框架是不能滿足當下的多元的、需要知識共建、知識共享的需求，那么探索并建設一個全新的數字教學平臺便是當務之急。

三、云計算技術在數字教學領域應用的可行性分析

隨著數字化教學的不斷發(fā)展推進，各個學校、平臺的數字教學資源都得到了快速的積累和發(fā)展。人民教育出版社和華東師范大學在此方面的研究已經得到社會各界的認可。人民教育出版社開發(fā)的第二代“人教數字教材”，就以教育學、心理學理論成果為基礎，以滿足中小學學業(yè)需求為導向，以同步評測、學業(yè)診斷和智能提升為核心，為學生用戶提供了優(yōu)質的數字資源。華東師范大學則在教育資源云平臺上，有多名學者對其架構、技術進行了討論研究，積累了深厚的理論基礎。以數字教育資源整合、共享、持續(xù)和實用為目標，筆者對云計算技術在數字教學領域的應用，進行了可行性分析。

(一)數字教學資源的整合

“整合”的意義在于對于當前分類不夠明確，規(guī)范不都有效、準確的資源，按照一定的規(guī)則順序進行有機整理、集成。云計算最大的作用之一就在對于資源、信息的整合處理，之后再將其進行共享。在云計算的架構下，各個學校、平臺可以根據自身的學科、專業(yè)優(yōu)勢，進行聯合教育資源的開發(fā)，模塊化設計。形成統(tǒng)一、優(yōu)質的精品課程庫、課件庫、教學案例庫、教學音視頻庫等等。對于現有資源，可以通過云計算平臺對資源進行有效整合，形成較大規(guī)模的資源儲存庫，統(tǒng)一為用戶輸出優(yōu)質資源。

(二)數字教學資源的共享

“共享”是數字教學資源的集中管理，云計算的均衡配置可以在區(qū)域內得到有效支持，可以集中分散的數字教學資源，減少教學資源建設的重復率。另外，云計算也可以實現對入口路徑的統(tǒng)一訪問。該區(qū)域教師和學生任何時候、任何地點獲得所需的數字教學資源，教師和學生可以使用注冊用戶名，密碼在不同的教學平臺進行統(tǒng)一認證。實現更加廣泛的平臺教學的優(yōu)秀資源，共享教學資源。

(三)數字教學資源的持續(xù)

“持續(xù)”主要反映在資源的開放性上，要求教學資源的在線更新和教學素材的不斷增加，也就是指教學資源以及服務擴展性、可維護性。而云計算本身的優(yōu)勢及特點，具有靈活的可擴展性，擴展的虛擬資源相對來說更加簡單，所以只要增加網絡中的服務器，即只增加設備數量，便可以有效地為教學云平臺提供更多的計算資源以及設備儲存資源的能力，這樣就更加有效地提高了可持續(xù)性，系統(tǒng)資源開發(fā)能力極大增強。

(四)數字資源的落地實用

“實用”就是說要讓平臺用戶、資源服務管理變得更加全面化并且系統(tǒng)化，其中包括資源獲取功能和資源上傳功能、資源檢索功能，再加之后臺的管理功能。而云計算是具有實用性的，體現在配置基礎設施這一方面。受云“管轄”的學校，其使用成本極大降低，尤其是節(jié)約了夠買服務器的費用，也不需要消耗大量的資金對設備進行維護和管理。至于所有計算和存儲都在云中執(zhí)行。網絡終端設備可以隨時隨地訪問云教學資源，既方便用戶訪問教學資源，又能最大限度地發(fā)揮教學效果[5]。

四、云技術平臺在教學領域內的應用模式建設

(一)模式的管理運營機制建設

為了實現教學資源的共用、共建、共享，必須有一套與之對應的管理組織團隊。實施建設中搭建平臺、統(tǒng)一資源、運營管理的各個機構、單位，必須完善管理機制，健全運營體制，加強各個機構、單位的協(xié)調合作，進行統(tǒng)一管理。所以首先就需要建立一個數字教學管理小組。組內人員構成由參與項目的各機構、單位的管理部門主要領導構成。這樣的組成結構決定了該小組具有一定的決定權，便于推動數字教學工作和管理工作。根據不同角色的需要，組內成員應分為以下幾個子部門：內容資源建設部門、平臺建設部門、硬件實施部門、運營規(guī)劃部門和技術實施部門。內容資源建設部門：組內的人員主要是由資源編輯構建的工作人員以及系統(tǒng)的進行系統(tǒng)管理工作人員組成的，這樣設置可以對資源庫中各種各樣資源的建設和所涉及的管理工作進行實施。換句話說就是按相應的標準和規(guī)范，對教學資源進行驗證、交流、篩選和評估各類課件、課程的規(guī)劃工作，網絡課程、視頻課程、微課程等所有資源的檢索選擇，使我們的資源庫資源變得原來越豐富，質量越來越高。平臺建設部門：主要職責是對數字教學云平臺搭建指導工作，使數字教學云平臺實現對海量數字教育資源的管理和維護，并且能夠對數字教學資源的制作、管理以及分發(fā)和服務等進行內容管理。硬件實施部門：主要對教育移動終端的開發(fā)工作進行管理。技術實施部門：組內技術人員主要負責服務體系基礎設施建設，環(huán)境運行設計和后期軟件設備及服務器管理維護。

(二)模式的邏輯模型構建

當下我國多數的中小學校的網絡環(huán)境，所用的是本地校園網的數字教學素材，然而在學校與學校之間，則是缺乏了統(tǒng)一資源共享和資源制作的標準和統(tǒng)籌規(guī)劃，資源不互通，系統(tǒng)之間交互性差，以至于學校與學校之間的教學素材交互困難，難以溝通共用。然后，各中小學校所使用的設備都相對陳舊，水平低下，沒有進行統(tǒng)一管理。

(三)模式的主要結構搭建

1.數字教學資源及其配套服務的構建其建設的目的就是將各中小學校、教學資源網站、教研機構的優(yōu)質教學資源整合，進行集中的管理和分配。目前更多的資源還是分布在各中小學校、教育資源網站以及教研機構的手中，其主要價值并沒有得到有效利用，資源孤島現象嚴重。如何能使各個學校之間進行資源打通，有效實現優(yōu)勢互補，使資源的效果達到最好，是當前在各個中小學各自差異化巨大的前提下面臨的最大問題，導致各自弱勢學科無法有效增強。2.云計算服務平臺的構建數字教學服務的另一重要組成部分就是云計算服務平臺，即從基礎設施建設和通過技術手段使資源更加共建共享，它是整個平臺能夠有效運行的載體。服務平臺需要考慮到教學資源建設的因素，兩者相輔相成，是不可或缺的。不僅如此，還需要充分地使用我們的資源管理功能，讓我們的教學管理團隊能夠根據目前的設備情況配合各個機構情況，合理的進行資源配置。如下頁圖3所示主要是表現了構架中的物理層，詳細說就是資源層。其中主要的是服務平臺，以及服務器、網絡設備、儲存設備等等物理設備。資源層中的虛擬層，就是通過對教師需求的收集，來為他們提供所需要的教學資源，然后進行虛擬計算[7]。虛擬層和應用層之間的是平臺層，能夠為元計算的開發(fā)和運營提供環(huán)境，方便老師和學生開發(fā)和使用教學資源。

(四)模式的實現機制

客戶端是為用戶提供各種各樣的應用，這樣做的好處是，不管使用者的角色是教師或者學生，還是用于老師使用或者學生學習，都使得使用設備的價格極大降低，這樣可以通過最小的配置來實現最大限度上提高實際教學中的效果。然而，這種方法導致了需要兼容更多的設備類型。在實際情況中，用戶設備的使用范圍選擇將會更多，而不是像以前一樣僅僅局限于電腦，實際上老師用戶和學生用戶可以通過智能手機、平板等移動設備做到可隨時隨地學習，真正地實現移動學習和終身學習。實際中，中小學教師和學生將通過使用數字教學云平臺，最終獲取課件、視頻、交互軟件等資源，使得教學過程變得非常生動而簡單，只需成為平臺用戶，并獲得適當的使用權限，然后登錄教學云平臺，通過使用應用程序，獲取自己所需要資源。

(五)模式的評價機制

通過云計算來獲取數字教學素材，也納入社會服務評價指標體系進行考慮，其樣式也應該有各種各樣的。從營銷的角度來講，一個新的客戶對你所營銷商品的滿意程度，取決于兩個方面：其一是商品質量和商品質量的差異；二是商家提供的服務質量四個維度。以下內容是從營銷理念出發(fā)，用來評估云計算。1.云計算服務質量的過程及結果通過云計算是否有助于學校教師的教學和研究，是否有助于學生學習和協(xié)作學習，首先要看教師和學生在使用過程中是否有良好的體驗感，教師和學生對教學平臺服務的印象。其中教學服務平臺應做到訪問速度快捷，信息檢索簡易，導航內容清晰，系統(tǒng)穩(wěn)定和運行安全。教學平臺服務資源評估是基于對數字教學資源的一些特點的評價。2.云服務質量的四個維度首先應該實現評估的目標，需要考慮教學資源的構建、分享、共享的程度大小；二是中小學教師和學生回應的維度，要考慮能不能夠做到及時地回應，師生之間的互動是否是有效的，并進行評估；三是服務中系統(tǒng)可信度的維度，這一點要看系統(tǒng)本身運行的穩(wěn)定性，并再從安全性和科學性兩個方面對資源進行系統(tǒng)評價；第四，中小學教師和學生個人關心問題的維度，其中主要來源是教師和學生數量教學進行系統(tǒng)精確的評估。

五、基于云計算的數字教學平臺應用優(yōu)化措施

(一)針對資源建設要整體布局，鼓勵優(yōu)質資源數字教學資源的建設，離不開中小學在建設部門領導下進行資源配置，并統(tǒng)一規(guī)劃設計。這一點不僅僅限于中小學教學素材的簡單積累，更是依靠自身學術優(yōu)勢的發(fā)揮，分散建設各類高質量資源，杜絕資源濫造導致質量低下，內容重復。二是要重點把握住云資源的建設和管理工作，即采取集中和分散相結合的工作方式，發(fā)揮管理作用。另一方面要建設中小學數字教學資源，要形成一定的、具體的、可實行的規(guī)范標準，以便于后來者進行參考，共享共用所涉及的各類教學資源，對其進行驗證工作，還有促進交流、篩選和評估等等，最終達到確保高品質[9]。

(二)教學云平臺的建設要符合規(guī)范標準，原則鼓勵共建共享教學云平臺的建設一定離不開各中小學，需要在硬件實施部門的統(tǒng)一協(xié)調下進行協(xié)同配合，并且在技術實施部門工作和其他有關部門的協(xié)同領導下，達到最終使用同一的硬件設備以及軟件服務，并以相同的編程語言來實現具體的系統(tǒng)構架，構成數字資源的共享平臺，有利于各種教學資源的系統(tǒng)開發(fā)和使用、靈活擴展。

(三)重視任務與鼓勵措施相結合，倡導主動建設基于云平臺建立中小學數字教學素材庫，方式大致兩種：一是將現有資源進行上傳；二是重新開發(fā)新的教學資源。與直接上傳以往資源相比，重新進行資源的開發(fā)工作更為合適，因為其產出物有利于資源的更新和持續(xù)利用。鼓勵資源的生產工作和更多任務方式的驅動形式，避免出現重復開發(fā)，導致浪費。應該更加充分地調動師生資源開發(fā)的積極性，通過借鑒其教學經驗開發(fā)出更加合理的教學資源，并應當給予一定數量的開發(fā)鼓勵資金，使教師和學生在開發(fā)教材的過程中擁有主角意識。如此，既有利于加強和鍛煉教師，并提高學生學習實踐能力。

(四)重視實際應用，促使教學質量實際提升截止到現在，網絡資源的開發(fā)以及使用情況一直不佳，沒有做到真正落到實地、大量投入應用。教育機構和教育相關部門在資源開發(fā)上起到了非常大的引導作用，但在資源使用上目前還只是淺嘗輒止。因此，資源開發(fā)后如何實現平臺和資源的投入到實際應用中，成為十分重要的課題。只有在實際使用過程中，才能夠發(fā)現教學素材問題，提高教學質量。所以要注意其應用，這樣不僅有利于教學資源的功能和作用在教學過程中的發(fā)揮，更可以有效提升教學的實際效果。

參考文獻：

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作者：武崢 單位：人教數字出版有限公司