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[分享] 化繁为简 教育成云

一个神话 发表于 2011-7-12 12:01:38 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 中国江西宜春

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        近几年云计算及相关技术、产品涌现在人们眼前,成为IT行业最炙手可热的话题之一,云计算能给信息产业带来革命性的变化,同时也深刻影响着教育、金融、医疗、公共服务等各行各业。
        先前教育信息化平台跟不上教学应用的发展需要,主要体现出信息网络速度与信息资源无法有效共享、服务器利用效能较低、信息设备难以管理与维护等问题。在云计算的大背景下,诞生了“云+端”的网络教育平台,很好地解决了教育资源方面的问题。由于云技术的应用从而简化了大量IT基础设施,能大大降低碳排放量,符合低碳节能教育的理念。另外云技术也符合目前的“多屏教学”的趋势。现在终端的显示设备不仅仅局限于PC的显示,学生们可以将手机、电视、PDA、平板电脑等纳入终端显示,切合“后PC时代”的发展潮流。
        总之云技术的应用为教学信息化打开了一片新天新地,目前越来越多的人开始关注到云计算等技术在教育领域的应用。技术的革新带来的是教育信息化的飞跃,与此同时也对人才和数据安全提出了迫切要求。
        链接:云计算云计算(Cloud Computing)的命名来自于一种隐喻,众所周知,在计算机领域,Internet中复杂多样的基础设施和连接线路等经常被一种“云”的标记来代表,将其复杂性隐藏于云中,用户只需简单向云提交要求即可。云计算是一种计算模式,计算、数据、平台及其他IT资源都通过服务的形式提供给用户使用。在云计算模式下,用户只需要接入互联网,借助轻量级客户端,例如手机、浏览器,就可以完成各种计算任务,包括程序开发、科学计算、软件使用乃至应用的托管。提供这些计算能力的资源对用户是透明的,用户无需关心如何部署或维护这些资源,不用管服务到底从哪个地区,哪台机器提供。
        云计算具有规模大、可靠性高、可伸缩性强、虚拟化程度高、通用性好等优点,在数据和应用飞速发展的今天,显示出了优越的前景:能够解决目前IT计算/处理的瓶颈问题;能够提高计算能力;能够提高资源利用率、减少浪费;能够快速地协调内部资源;能够与自身业务特性结合,提高对业务的支持能力;解决扩容的难题(降低扩容的复杂性、提高速度);提供更好的易用性,屏蔽IT基础设施的后台技术;先进技术手段的尝试和创新动力等等。
        云计算是大势所趋,早在第三届移动互联网研讨会上,Intel ArchitectureGroup项目总监何京翔表示,在未来的十年中,将会有150亿个不同的设备访问云的内容以及云的资源。目前,研究和组建“云”,不管是公共云还是私有云,不管是开放服务还是收费服务,都是IT巨头的抢滩目标。比如谷歌(google)的文件存储服务Google File System(GFS)、平台服务Google App Engine、数据管理系统Bigtable;IBM的“蓝云”计算平台;Amazon的弹性计算云(Elastic Compute Cloud, EC2);微软的Live Mesh。在中国,也有瑞星杀毒的“云计划”,IBM与无锡市共建的中国第一个云计算中心等。
        教育成云
        云计算给信息服务产业带来了革命性的变化,同时也深刻影响着教育、金融、医疗、公共服务等各行各业。云技术一旦应用于教育信息化,将对教育信息化的基础建设、信息资源建设和技术应用等方面产生影响,并且能为教育提供更低廉、高效、多能的建设维护方式。技术的革新带来的是行业的飞跃,与此同时也对人才提出了迫切要求。
        现在云计算及相关技术产品涌现在人们眼前,成为业界和计算机领域最热门的话题之一。那么,云计算究竟是什么,有什么特点和优势,在教育信息化的进程中,对信息教育又有什么影响?
        云计算提升教学效率
        在信息化教育进程当中,基础设施的投入直接影响着建设质量。由于计算机行业的飞速发展,传统的建设-淘汰-再建设的做法,导致了大量过时计算机被淘汰闲置,增加了基础设施更新换代的成本,减缓了教育信息化进程。
        目前世界上最好的巨型机可以达到每秒钟千万亿次计算,而主流PC机都在数十亿次以上,这样看来,集合百万台计算机的云就可以替代任何价值昂贵无比的巨型机。这些计算机既可以是专有服务器,也可以是网民的计算机,它可以在非满负载状态下贡献自己的空闲资源,构成云的一部分。欧洲的搜索地外智慧项目就是如此,它征集了数十万志愿者参加这个项目,志愿者的计算机只要开机,不管是在工作、学习、娱乐还是空转,都可以贡献出自己的闲置资源,为项目分析计算数据并回送,由项目中心付给志愿者一定的费用。目前,这项目已经宣称不需要更多的志愿者就可以完成一般巨型机无法完成的工作了,另外它付出的费用远低于购买维护巨型机的开销。
        因此通过组建成私有云,无论大小,不但可以充分利用现有基础设施,还可以大幅减少更新换代的速度,降低维护难度和成本。另外,诸如绘制基因图谱和DNA测序这样的大型实验也不用再依赖银河、天河或曙光等价格高昂的巨型机,而只需要数量足够多的PC、PDA、Notebook等轻量级联网设备构建云即可。甚至,这些轻量级设备都不需要单独购买,可以征集志愿者,利用其设备的闲置时间。
        设备的升级可以直接提高教学效率,有了云计算,学校就不再需要多次创建应用栈或者分配任何服务器,因为“云”是一个共享资源,所有的数据都可以安全地获得分类处理和资源共享。这样就极大地降低了教育信息系统建立的成本并且在很大程度上解决了教育信息闭塞、更新缓慢的问题,提高了学校在各项管理上的效率。学校每年都有毕业生离校和新生入学,大量数据存储和处理需要强大的计算能力,而云计算正是处理这些数据的最佳途径。面对云时代的到来,教师应该意识到自己必须在角色上做出改变。教师要改变教学观念和改进教学方式,以适应基于“云”环境的教与学,做到充分利用“云”技术支持学生的学习和创新。
        在云时代的信息化教育革新中,教师应该把网上学习和培训视为正式教学的组成部分,逐步实现电子备课和网络教学,教师和学生都可以将全球远程教育资源应用到日常学习中来。
        由于云计算具有弹性高、扩展性强和基于Web的服务器等优点,对于以学生为中心的个人学习环境建构来说,它是易于使用的。学生可以通过云计算提供的服务,自由地选择学习内容和学习方式,更好地利用信息资源和服务。同时,学生个性化学习所需的所有资料都可以由云计算实现管理和控制。只要有一个接入互联网的浏览器,学生就可以随时随地提取所需的数据和服务,不用掌握复杂的操作软件就可以随心所欲地构建自己个性化的学习环境,这样不仅创建了灵活的学习方式,提高了学习效率,也有助于学生创新能力的发展。
        教育信息资源的多元化
        目前,不管是高校还是研究机构,都存在教育信息资源只共享不建设的局面,在网络中不仅没有集中存放教育资源的地方,而且多媒体、视频、声音等各种资源还存在大量的副本,浪费了宝贵的计算机资源。如果在教育网中组建一个类似于GFS的公共云,那么不仅可以集中信息拒绝冗余,还可以共建互补,节约人力物力,促进学术交流,营造学术范围,为学术研究创造便利。另外对存取资源也提出了变革式的方法:把资源存放在安全的“云”中,随时随地通过手机、PDA等轻量级设备获取“云”的海量存储能力和极强的计算分析能力。
        现有的云计算模式已经解决了大量节点实效问题、容错问题以及集中管理问题,用GFS存储文件、用BigTable分布式大规模数据库管理系统管理数据都是成熟的技术,集中的、安全可靠的教育信息资源存储与共享将为教育信息化过程提速。
        目前,由于教育资源的开发主要依靠有限的教师和教育技术中心,所以在多媒体教材、电视教材、网络课程的开发中存在着重复、知识更新速度低等问题。而在云计算时代,廉价和方便的云服务促使越来越多的教育资源迁移到“云”上。无论任何人,只要有所需要,就可以“拿”下使用,不必管是哪一朵“云”上的资源。所以,我们应该充分利用云计算强大的信息资源库,推广共同协作精神,实现全球化的教育资源建设。
        在计算机普及化的今天,绝大部分用户都是从本地获取计算资源、应用资源和存储资源。而进入云时代之后,本地的教育资源将上传到云计算平台,转化为云服务,使这些资源比自己所能提供和管理的资源更廉价。云计算除了降低成本外,还有更大的灵活性和可伸缩性。云计算提供者不但可以轻松地扩展虚拟环境,也可以提供更大的带宽或计算资源,使我们可以轻松地获取别人的教育资源,也可以将自己的资源与别人分享,实现教育资源的开放和共享。
        随着教育信息化的发展,教育信息资源不断增长,服务也向多元化发展,云计算平台可以在很大程度上满足这种多元化的需求。例如,现在很多学校都在利用Google地球社区开展地理课的教学,就是一个很好的利用Google云服务的例子。当然,我们也可以租用网络空间,用于创设自己的网络平台,既不必购买大量硬件设备,又消除了系统维护的烦恼,符合我国教育信息化的现状,同时也促进了教育信息化的多元发展。
        开辟应用新天地
        教育信息化技术的应用主要包含软硬件的建设、软硬件的维护和相关人才的培养三个方面。前文提到,云计算已经对基础设施建设和信息资源建设产生了重大影响,那么在人才培养方面则主要体现为人才需求。
        云计算的高速发展引发了云搜索、云服务、云教育、云教学、云媒体、云认证、云托管、云商厦、云仓库和云平台等相关技术的发展,从而刺激了具有相关理论知识和使用技能人才的需求。在业界普遍存在这样一个认识:计算模式的变革存在一个15年的周期,2011年将是新周期的起点,是公认的“云计算”的时代。可以说在科技是第一生产力的信息时代,谁能最先掌握先进的科学技术,谁就能走在时代的前列。
        值得一提的是,云计算的发展,为开源软件的推广应用提供了新的契机。云计算的SaaS(软件即服务)、以服务为中心等理念都与开源软件提倡的软件免费、以服务的形式付费的观点不谋而合,而且开源软件的可扩展性和灵活性也完全符合云计算的发展趋势。今后的云计算平台都要搭建在开源软件上,并且大部分的应用都是基于开源软件的。Gartner公司最新发布的报告就认为:削减成本的压力必将推动大多数软件服务提供商以各种各样的方式采用开源软件的创新技术。预计在今后两年的时间里,九成左右的软件服务将运用某种方式以开源软件为基础。所以,教育信息化要紧跟云时代的发展,就必须大力推广开源教育软件,促进开源软件在学校中的应用,以充分挖掘开源教育资源,用于培养创新型的人才。目前,在我国一些地方已经开始开源教育的尝试,如Ubuntu开源操作系统正在某些区域学校的信息技术课中推广,Moodle课程管理系统在学校中的应用等。将开源软件推入到教育中是一个很好的尝试,这将是我国教育信息化的一个重大转变。
        无论是作为一种新的计算技术,还是作为一种新的商业模式,云计算宣告了低成本提供超级计算服务的可能。云计算的出现,表明当前互联网的发展到了一个新的阶段,也是一个新的契机。但目前还存在很多的问题,如云计算标准的制定、人才的培养等。尽管如此,相信随着网络的发展和技术的成熟,云计算还将会成为未来网络发展的潮流和趋势。研究云计算,就是希望能够利用云计算这种新的技术,促进教育信息化的发展,为云计算在教育中的深入应用奠定基础。云计算对教育领域产生的影响也将是重大而深远的,云计算如何影响教育信息化进程,如何充分发挥云计算在教育领域的特点和优势,信息教育如何应对新的变化,将是未来一个时期研究的重点。
        云+端:新型教育平台
        我国的远程教育经历了函授教育、广播电视教育等,随着信息技术和网络技术的不断发展,远程教育已经步入了网络教育时代,通过十年的探索,网络教育先后经历了起步、发展和规范阶段,在“校校通”平台互联的基础上,完善整个教育网络的搭建,同时建立几个中心节点,终端接口则采用Web技术,最终系统可以有效地解决网络数据拥塞等问题。
        云+端的建立 云服务已经触及到我们生活的许多领域,其在教育领域的迁移,我们可以定义为教育云。然而,根据参与搭建的主体,可以将其分为:公有云、私有云和混合云。对于教育云的建立则是,外部由非本地的第三方云服务提供的公有云(也称外部云),内部由各个高校自身的信息中心私有网提供的云计算服务(也称内部云),而混合云是建立在公有云和私有云之间的,负责内外云间的数据处理和交换。
        “端”作为与用户交互的节点,主要考虑是否能给用户带来较好的交互效果,而好的交互效果跟端的成本总是成反比的。当云的出现,我们就能较好地解决这一矛盾。在有了云计算、云存储这个感念之后,计算机技术有了飞速的发展,未来的趋势将是:各个网络节点的软硬件要求越来越高,而对于基本的终端输出设备的要求、成本则越来越低。它们只需要具备一定的音频和视频解码能力即可,即使是原本对显卡要求很高的3D渲染,也可放在“云”中进行,而终端只负责显示即可。
        对于终端的显示设备,不仅仅局限于PC的显示,当然同时我们还可以将手机、电视和PDA等纳入我们的终端显示。目前这方面的研究相对成熟的当属微软的“三屏合一”技术,即手机、电视和电脑屏幕的融合。也就是说,电视将兼有电脑和手机的功能,同样,电脑兼有电视和手机的功能,手机也是如此。而“三屏合一”的前提就是做到“三网融合”。那么,对于传统的电脑、手机、电视来说,屏幕所具备的功能将趋于一致性,只是各自的角色不同,消费者选择使用任何一个屏幕,都将可以获得同样的功能,这样的趋势必将给三屏带来新的革命。其具体意义在于:实现网络资源的共享,避免低水平的重复建设,形成互相兼容、容易维护、费用低廉的高速带宽的多媒体基础平台。最终我们将建成起“无处不在”的网络教育终端。
        平台架构模型 教育云的出现,可以说标志着我国的校园网络教学系统新纪元的开始,具体的平台架构分为五层:基础设施层、教育应用层、数据接口层、用户接口层和管理维护层。基础设施层,以云服务中的IaaS为基本框架,分为物理硬件子层和虚拟化子层。其中,物理硬件层主要由服务器、存储器和网络设备等构成。虚拟化层则提供计算、数据存储和网络通讯等功能。
        教育应用层,提供各种教育教学相关的应用服务,即面向教育对象的SaaS。此层主要包括有以下五个模块:(1)教学与教学管理的基础教学平台,下属教务管理系统和学籍管理系统;(2)教学资源开发平台:(3)虚拟教室教学平台:(4)基于云的服务的虚拟实验平台;(5)教学评价与自我评价系统。
        数据接口层,用于基础设施层与教育应用层之间的数据传输与处理,其工作原理:首先对教育应用层提出的数据需求进行分析,再进行数据归一化的无差别处理(即将教育应用层的各种数据处理转换为单纯的数据计算),最后将计算需求提交给相应的教育云。
        用户接口层,在用户端为用户访问整个网络教育系统提供基于Web的接口。整个基于云服务的网络教育系统提供的教育服务主要为B/S结构,所以对于用户端的设备要求大大降低,只需要一台能够按入互联网使用浏览器进行访问服务的计算机。现行的主要是Web2.0技术。移动校园网接口。总之,这类接口主要是处理“云”与“端”之间的连接,它们的工作就是考虑如何将在云服务中计算、响应的结果输出显示在这些终端上。
        管理维护层,管理维护层根据权限设有不同级的管理员,用以维护着整个系统,保障其正常运行,他们一般不直接干预具体的实验教学过程,在功能上它主要起一个管理的作用,并维护系统数据库的安全和有效。
        平台运作机制
        与以往的网络教育系统相比,基于云服务的网络教育系统在继承前者的同时,结合现在教育网络的需求,加强和整合了许多的系统功能,其运作模式也有了很大的改进。平台主要可以依据以下体制进行运作:教育云主要是由我国的几大区域云构成,而这里的区域云又是由若干高校的私有云组成,为平台提供各种的计算服务。另外,每个区域云设立一个管理机构,负责对区域云的管理。最后,再在整个教育云设立一个管理委员会进行综合管理。
        为实现平台中资源的充分共享和利用,我们应对各个资源进行准确的描述,同时建立规范的资源索引库,设计合理高效的索引算法,从而,用户能更好地依据个人的需求来搜索库内的资源。
        “云+端”的网络教育模式将成为未来教育信息化的一个趋势,由于该平台模型具有较好的统一标准性、数据处理高效性和资源共享的有效性等特点,现在越来越多的人也开始关注到云计算等技术在教育领域的应用。
        安全云:化解数字校园之危云安全,是最让人担忧的话题。根据某安全公司在2010年5月底对全国高校的校园网安全状况所做的调查显示,近1年内发生过的网络安全事件的学校占60%以上,发生的网络安全事件种类繁多,其中病毒、蠕虫、木马、恶意代码、网页被篡改、DOS攻击等仍是校园网安全威胁的重点。而因为云计算应用的发展,引申出的问题还有——公有云、私有云、混合云,它们通过互联网提供服务,务必要保证安全性和稳定性。
        部署多层次病毒防线
        国家计算机病毒应急处理中心在《报告》中指出:计算机病毒感染率为70.51%,虽然与2010年相比略有下降,但仍然在高位徘徊。所以,对高校来说,一般会非常重视对病毒的防范,同时,在安全产品选型过程中,会充分考虑了均衡性、节约性、先进性、可靠性、系统扩展性等诸多因素。在校园网中,学校部署了多层次病毒防线,甚至层层部署系统中心,对整个防病毒系统进行管理,从细节上斩断病毒可以传播、寄生的每一个节点,实现病毒的全面防范。
        每个系统中心都可以独立运行、管理自己所辖地区网络的全部客户端、服务器端,而二级系统中心既可以按照地理、行政网段划分,也可以按计算机数量划分或行政单位划分。每一个二级系统中心的架构分别是在各下属单位网络中心配置一台专用服务器作为二级系统中心,实现本中心客户端和服务器的防病毒管理,并将本中心内病毒爆发情况的统计信息上报给一级系统中心的管理者。
        通过系统中心的层次性部署,实现反病毒的统一管理和分布管理,统一管理表现为由上级中心统一发送查杀病毒命令、下达版本升级提示,并及时掌握全部系统中心(包含下级中心)的病毒分布情况等;分布管理表现为下级中心既可以在收到上级中心的命令后作出响应,也可以管理本级,并主动向上级中心发送请求和汇报信息。可见,多级系统中心能够支持大型的、多层级的、复杂的网络。这样即使是下级的任何一个客户端出现病毒,一级系统中心都可以及时发现。
        强力武装到终端三分钟就能将一所大学所有学生的成绩修改为“全优”,十多分钟就能办一张教育部门公开网站上可查询到的全国知名大学学位证……教育部招生网站、高校学籍电子档案被篡改的新闻屡见不鲜,频繁的教育系统网络安全突发事件,为教育行业网络安全敲响了警钟。
        部署完系统中心之后,学校依次进行服务器端、客户端的防病毒软件部署。通过建设具备终端合规管理能力的安全软件系统,再配合其他终端安全硬件,使终端的各项安全指标达到预设的安全管理标准和效果。从而有效解决终端安全问题,达到规范终端安全防护的目的。比如,配备相应的MIS人员,负责整个网络安全的日常管理及维护;制定相应的机房上机管理制度;强制实施统一的防病毒策略;及时更新升级最新的病毒定义码等。
        而对于互联网是这个最让人觉得不安全的地方。该怎么办呢?目前,很多安全软件厂商都在思考?于是,云查杀诞生了。国内的包括瑞星杀毒等。云安全的工作原理是加大木马和病毒库,加快匹配搜索速度,对危险上网行为和系统修改行为进行告警处理。
        云查杀系统的引入,使得防病毒的力量延伸到互联网的数亿客户端(如360安全卫士),“云安全”系统可以第一时间感知到互联网上存在的安全威胁,并进行快速处理。当网络管理人员发现校园网内有不能彻底清除的病毒时,可以及时给瑞星发送反馈,瑞星自动分析系统就会在最短的时间内把结果返回给用户,这样可以实现最快的反应速度、最好的处理结果。
        通过建立起分层、分级的网络信息安全监控梯队,部署全面立体的防病毒体系,配合学校整体网络安全保障体系的建设,就能使得信息系统的高、中风险漏洞数量大大降低,让网络始终维持在比较高的安全水平。
        写在最后
        目前各高校的信息化安全建设现状,基本还停留在防火墙、防病毒、内外网边界控制等通用型安全保障的阶段,而在精细化的数据安全、文档安全、集中的应用访问控制、高强度身份认证以及有效的强审计方面,仍然缺乏有效的技术和管理手段,在某种程度上对黑客入侵、传输数据被盗和电子文档被窃取提供了便利。
        温总理说过:百年大计,教育为本。加强校园网安全建设是当前最迫切的目标,也是一个充满挑战的任务,而且在云计算应用到校园的阶段,只有把技术和管理有效结合起来,才能给我国的教育行业信息化建设提供有效的保护伞。国富安将协同国内一流的安全厂商,共同为校园网搭建更安全、更可靠、更稳定的网络平台。教育产生未来,保障教育行业的信息安全,未来必将广阔而美好。
        绿色云:云的内涵是服务变革在教育领域中,我们要更多地明确“云服务”的概念,而非是单一的“云计算”。云计算更多的是指计算资源、平台,是科研的路线。而云服务则是从用户需求着眼,为用户提供技术支持,提供服务,这是两种不同的路线。通过云服务来实现绿色、低碳的教育云,这是云计算应用于教育领域的真正内涵。
        云服务沐浴校园“云计算应该是服务方式的一个转变,它起源于数据中心的绿色化。”中科院声学所研究员侯自强认为,只有“应用化、服务化”,云计算才能走出“人云亦云”的误区,“要建立一个公用化的基础设施,利用规模化降低成本,随需应变适应业务需求。” 的确,云的真正内涵在于服务模式的变革,不少学校将云服务写入了规划发展目标中,或者进行了切实的实践,以期用新的技术整合服务,使得教育资源的利用更高效便捷。
        例如,中山大学已经着手部署其“云服务门户”的建设,据了解,中山大学已经与相关的服务提供商、平台提供商接洽购买相关的云服务,同时,将对个人用户的个性化信息进行整合,为其提供存储管理的服务,学校的师生将可以在这一平台上,建立个人的信息中心、知识库、文档资源库等。
        此外,中大也将与联想、曙光公司等合作,为学生提供虚拟化技术,免费提供给学生一个云终端,学生可以购买相关的服务,随时随需切换其桌面的环境。
        网上图书馆“我们现在要讲云服务,而不是云计算。云计算是云服务的基础支撑,而云服务才真正让云计算落地了。”中山大学网络与信息技术中心主任郭清顺说。在教育领域,对于云服务的实践,图书馆走在了前面。
        云服务平台对图书馆的传统业务是一次极大的推动,带来的效果是直接而明显的。“十五”期间,中国高等教育文献保障系统(CALIS)开始部署馆际互借系统,由于需要硬件环境、技术人员及业务人员的配备和支持,成本相当高,经过好几年的努力,参与的馆才达到100多个,而一旦形成云服务平台,这一体系迅速发展和壮大。
        在CALIS平台上,有一个“旅游院校”的五星联盟,就是由山东、吉林等四个旅游院校的图书馆形成一个虚拟共享域,拥有一个共同的共享机制,可以实现馆际互借和资源共享,并建立起独具特色的个性化的共享域门户。
        “这四个馆只花了几天就完成了虚拟共享域及其服务平台的建设。目前,我们已可以为1800个高校图书馆提供这样服务,到‘十二五’期间,我相信,将有2400多个馆都可以享受到这样的服务。”
       
一个神话  | 发表于 2011-7-12 12:02:11 | 显示全部楼层 来自 中国江西宜春
“云”来实现存储虚拟化
        我们正身处在一个数量增长异常迅猛的时代。根据IDC公司的统计报告,2010年全球创建的数字信息总量是2006年的6倍,猛增到988EB(即9880亿GB),年均增长率为57%。数据增长导致预算不足与成本上升的困境在很多高校的计算中心里表现非常典型。
        如今,存储设备在各类高校的计算中心应用环境中发挥着重要作用,涉及教学、科研、办公和后勤服务的大量应用系统依赖存储设备提供集中存储服务,既有支持校务办公的关系型数据,也有规模增长迅速的非关系型文档数据,诸如电子图书、多媒体资料库、电子邮件、公文流转等。但随着存储业务量的不断上升,其面临的业务数据使用率极不均衡的特点也日益显着。
        因此,对于IT人手紧张、又属非营利性单位的高校信息中心,其数据环境对存储设备提出了更高的要求,不但要维护简单,而且要具备更经济的总体拥有成本。
        而此时在高校信息中心等典型环境中应用愈来愈热的云服务更是势在必行。据悉,以清华大学计算中心为代表的高校,已经率先使用了云存储系统,将学校的教学、教务、办公、后勤、科研、财务、人事、设备、一卡通等绝大部分业务系统的运维管理。
        类似的行动正在展开。相关人士表示,校园内云的部署应当本着实用主义的原则,不要把云当成科研和实验,所以必须用成熟的技术。但是,需要坚持的一个原则是:一定要形成一个开放的架构,不能只用某一家或者某两家的产品,不能被一两种产品绑架。
        后PC时代终端设备的云上“演义”
        “现在是后PC时代,我们讲了很多年。”近日,倪光南院士在第三届中国云计算大会中指出,“云端设备将取代PC,这是目前的趋势。”当然,云端设备并不是PC的简单延续,而是新一代信息设备终端,包括如智能手机、平板电脑、智能电视、瘦客户机等的移动端设备。事实上,据我们观察,对于教育领域来说,这种云+端的趋势,似乎比其他领域来得更早、更迅猛。
        一堂“教育云”的展示课老师在黑板上布置一道题目,学生举手,有一个或几个学生进行答题。这是我们熟悉的传统课堂教学。但“教育云”则可改变这种模式,学生只需要带一个平板电脑,通过Wi-Fi无线网络,一个班几十位学生都可以同时回答这个问题。而老师通过大屏显示器,可以查看到每个学生的回答情况,并且给出相应的指导意见。此外,通过云端,老师还可以随时掌握每个学生在课堂上的大体情况,同时,教师也能通过云端实现备课、作业布置和批改、学习效果分析等任务,而每个学生的学习过程、测评结果、错题集等也可以通过云端长期保存。
        从轻便、绿色的角度来看,“教育云”带给孩子们的更大好处是——甩掉纸质的课本和沉重的书包,帮助孩子们“减负”的就是电子课本和电子书包。学生只需每人标配一台平板电脑,课本、课外读物等各种资源都存储在了“云端”。上课时,学生打开平板电脑,就可调出相应的资源进行使用,回家后,就能通过平板电脑写作业。
        此外,“教育云”还能解决教育资源不均衡的问题,因为“教育云”的“云端”,可以储存大量的资源,包括师资资源、优质课件等。边远地区的学生,通过“教育云”,可以同步听到好学校优秀老师的讲课。据记者了解,这样的“教育云”课堂在上海、重庆等城市都在铺建当中,一批试点“云教室”已经在使用中。
        云端设备是什么?
        云端设备,它并不是PC的简单升级和延续,而是一次跃进和改变,它是新一代信息设备的总称。“如果要将云端设备和PC做比较,起码可以发现有12个方面的差异。”倪光南院士在第三届中国云计算大会的演讲中表示。
        “简单说几个差异:在领域方面,PC属于计算机,而云端设备是内容、计算机通信和消费的融合;从操作来说,PC是依赖鼠标和键盘,而云端设备能使用语音、手指、键盘等等方式来获得内容;从设备种类来说,PC是比较单一的,而云端设备可以符合不同的需要,有大有小,既有家用的也有移动用;商务模式上,PC时代是卖硬件和软件,在云端时代就有更多的模式,比如内容收费、数据传输收费和广告收费等;在软件来源上,PC时代是依赖专业的软件公司,而云端设备则是软件公司+独立开发者在共同开发软件;数据存储,原来是在本机上,现在是在云上;处理能力原来是高处理能力,现在是较低处理能力,用于信息展示和实现交互;设备用量,过去一个人可能有一两台,办公室一台电脑,在家有一台电脑,但是现在我们每个人会有大小不同的四个屏幕或者五个屏幕;移动支持方面,笔记本可以携带但是不太方便,现在的云端设备会很方便。
        新技术为教育带来了什么?
        北京市海淀区中关村第二小学拥有百旺校区、中关村校区和华清校区三个校区。校长杨刚介绍道:“新的教育技术装备为多校区均衡、家校间的联动、互动提供了更多的可能性。”据了解,为了更加高效进行多校区教研、管理和教学,该校从2004年就引进了视频会议系统,学校会议、教研和教学都在这套系统上进行,教师也早已习惯于这样的远程交流方式,设备使用率很高。
        北京师范大学教育技术学院院长余胜泉认为,新兴技术装备对于教育的发展是有很大作用的。云计算技术可以改变信息系统的运行模式,从各自为政的独立系统转向集成、综合、互联的系统,获得更有质量的软件服务。教育信息管理、教学资源等具有共性流程的应用,采用云计算理念与技术,在区县级教育行政部门适度集中,是可行而且是必然的发展趋势。
        相关链接:教育信息化需要怎样的教育装备?
        《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出:“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视。”
        推进教育信息化,加快数字化校园建设,高速互联网普及,带动信息获取渠道的多元、信息加工方式的便捷和信息应用效率的增强。而“教学多媒体化、资源全球化、教学个性化、学习合作化、管理自动化、教育环境虚拟化”这些是信息化给教育技术装备提出的需求。
        中国教育装备行业协会秘书长夏国明说,“科技发展日新月异,特别是面对现代信息技术的发展,传统的‘教学仪器’概念,已不能准确概括教育设施和教育手段的全部内涵,教育装备展需要树立‘大装备’概念。”
        彩色视频云:教育公平的终极方案时代在前进,教育手段也应该随之创新,远程视频技术可以帮助教育进一步发展。城市里的孩子们已经早早地开始接触电脑。如果教育手段能够从电脑和网络角度介入,就能从相对积极的角度引导孩子们,告诉他们如何以互联网的方式获取知识,而且这个获取方式是有趣的,专业的,个性化的。而云计算的出现,让这种“迁移”变成了现实。
        视频云计算符合教育均衡由于教育的基础还比较薄弱,总体水平还不高,全国各地级市、县区教育资源存在发展不平衡的现状突出。教育的不均衡说到底就是办学条件(硬件)和师资水平(软件)的不均衡,突出表现在县域之间、城乡之间、校际之间存在着显着差异。由于教育资源不均衡,导致的择校热愈演愈烈,农村向城里择校,县里向市里择校,弱校向强校择校。要保障教育公平发展,就要促进教育均衡发展,努力办人民满意的教育。
        利用成熟的教育网络的无限容量和先进的信息技术手段,可以系列化、配套齐全,而且可以无止境提供,这就解决了另外一个问题:很多出版社不愿意为学校出版配套教辅书,因为如果发行量不够大并不划算。如果能开展网络教育,教材的系列化、选择性、教材的现代化、教材的拓展性问题就都能解决,的确比传统教材优越得多。
        在政策环境的驱动下,促进教育资源均衡发展、缩小学校间办学条件差距、均衡公办与民办教育资源、均衡特区内外教育资源、调节学校内部教学资源的各项举措应运而生,应用于教育资源融合的视频云计算平台就是其中一例。
        视频云计算的基本架构云计算,离我们似乎很近,IT巨头在各种媒体上都在讲云计算所带来的划时代变化;云计算,又似乎离我们“很远”,不同业者站在自己的领域和角度,对云计算有不同的理解,可谓大象无形。
        视频云计算在教育中应用的目的是利用现有的软硬件,在电教馆(或教委)增加一层云视频存储与分享,使得可以整合一个地区的各学校的教育资源并应用于流媒体视频服务,它不仅可以实现一个地区或学校的资源共享,而且可以保证政策传达的统一出口,极大的提高工作效率和解决有限资源的使用。它采用的最先进视频“云计算”技术,是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将流媒体内容上传到中心节点服务,也可分享到各“边缘”节点,使用户可以在多节点获取需要的内容,提高视频资源的利用率。达到原有建设的独立的流媒体系统实现互联互通,解决资源的重复建设。
        同时,它还要从技术上全面解决由于用户访问量达大、网点分布不均、对骨干网的带来拥塞等问题,提高用户访问流媒体内容的访问范围和响应速度。采用内容混合优化技术,并支持不同码流的多种媒体格式文件,分发在同一台边缘服务器设别上的进行混合部署,节省运营商的服务器资源。
        视频云计算应用实例上海市金山区教育局下辖数十所学校,现在有一些学校已经采用了录播系统,为了更好的实现录播教室在金山区教育局各个学校的广泛使用,使流媒体应用实现整个区教育局的应用常态化,教育资源均衡化,本色资源能够实现共建共享,真正实现网络教学课程评测、评估的普及,为此需要针对金山区教育局的需求给出一个切实可行的流媒体综合应用的架设拓扑。
        流媒体平台采用分布式架构部署,分为web服务器,数据库服务器、直播服务器和流服务器,如有必要可在信息中心架设采集工作站搭建网络电视或实况直播应用,在各个学校已经部署录播系统或直播系统的教室配置流媒体功能组件,这样录播实况可以实时传送到流媒体平台管理中心的全局直播服务器上,同时录播的学校本色课件也可以上传存储到金山区教育局信息中心的流存储服务器上,方便今后的检索、点播、评估等各种应用。
        相关链接:视频云计算的资源内容1、远程课堂:在互联网(教育网)上通过系统进行在线实时收看远程教育频道,真正实现名师资源的平衡化。
        2、 学生实训电视台:实现多校活动协作,使活动多元化,丰富与扩大学生的知识面。
        3、电视转播:通过平台将电视的模拟信号实时采集并直播出去,这样可以建立自己的网络教育电视台。
        4、红色教育:将经典的,有教育和学习价值的电影,教育片,故事片,记录片等集中存放到视频服务器中,使得学生可以全面发展。
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一个神话  | 发表于 2011-7-12 14:21:34 | 显示全部楼层 来自 中国辽宁鞍山
节约人力物力,促进学术交流,这就大大提高了教学效率。
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不留下一点儿情 发表于 2011-7-12 16:36:44 | 显示全部楼层 来自 中国湖北孝感
有云计算的帮助,教学会越做越好吧。教育是相当重要的一项事业啊。如若做好了网络安全教学,那真的就是太棒了。
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市地方打 发表于 2011-7-12 19:48:33 | 显示全部楼层 来自 中国湖北孝感
对呀,楼上的说的很对啊,帮楼主顶起了哦
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136078976 发表于 2011-7-12 21:13:32 | 显示全部楼层 来自 中国湖北鄂州
这个是相当有前途的,支持!教育事业的腾飞!
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