时间：2023-07-14 17:37:56
云计算（Cloud computin）是分布式计算（Dis-tributed computin）、并行计算（Parallel computin）和网格计算（Grid computin）的商业实现，是一种新兴的商业服务模式。云计算本身对外提供的实际是“云服务”，即利用云计算平台可以将不同的计算任务分布在由大量计算机构成的资源池上，使各种计算任务能够根据实际需要获取计算力、存储空问和相应的软件服务。它是对传统科学计算的扩展，或者说是这些科学计算的商业实现[1]。云计算特点体现。
一、对教学方式的影响
云计算为教育教学带来变革，将引领教学环境和教学方法的变化。云计算在教育教学中的应用，在某种程度上可为高校教育信息化注入新鲜的血液，促进教育信息化的发展和观念的转变。学生由被动接受知识转变为知识的主动构建与追求，教师由传统意义上的传道、授业、解惑者转变为学习过程的组织指导者、资源的配置管理者和各个环节的咨询协调者。云计算在教育信息化中的应用，可促进学生和教师对于学习和教学的双向创新，对教学方式影响深远。
二、对高校教育者的影响
互联网最大的优势在于资源的聚合，云计算根本出发点就是信息的融合、存储并通过网络服务进行共享，这使得教育者可以最大限度的整合教育资源。在现行的移动学习模式下，教育者都是按照既定的教学大纲要求，编排学习内容、设计教学过程并通过网络手段向学习者传授知识，学习内容的广度和深度在很大程度上仍受教学大纲和教育者本身知识体系的限制，教育者传授多少学习内容，学习者只能得到多少知识，无法形成知识的迁移。而在云计算时代，由全世界范围内的教育者提供的大量教育资源将聚合到“云”端的存储服务器中，学习者只需输入关键词，即可获取来自世界各地的教育资源，然后根据需要自由地选择学习内容进行学习，就像使用搜索引擎那么简单，教育者要做的仅仅是对教育资源进行归类、管理和制定相应的访问规则。同时，在学习过程中，学习者和教育者还可以在既定的规则下对既有的学习内容进行补充、删除和修改，从而不断地完善资源库。
三、基于云计算的教育信息化建设
1.深化信息化建设管理体制的改革高校教育信息化要走好云计算建设的道路，必须深化信息化建设管理体制。首先，要成立专门负责信息化建设的部门，对全校信息化建设进行整体规划，尤其是中长期建设规划，避免资源重复建设。其次，理清信息化建设主管部门的职责及其行政管理权力，使其能够从行政管理方面协调整体信息化建设任务，进行资源的整合工作，避免由于行政管理孤岛映射出信息孤岛的现象。再次，从政策和经费上支持以云计算构建的公共服务体系，不断提高信息化的整体建设水平；最后，在建设的过程中不断推进制度改革，不断创新，从而更有效地推进教育信息化进程。
2.转变教育观念，进行教育方式创新云计算在教育信息化中的应用必然会带来教学环境和教学方法的变化，只有转变教育观念，不断对教育方式进行创新，才能更有效地推动教育信息化发展。作为教育资源相对丰富的高校来说，采用云计算的教育信息化方式创新，更能够解决现阶段中国教育资源分布不均、共享程度低、更新速度慢等现实问题。因此，在进行基于云计算的高校信息化建设时，建设者更应该注重教育观念转变与教育方式创新。
3.以云计算构建信息共享平台，整合教育资源
云计算时代的到来，为高校教育资源的整合提供了新的途径。现阶段，高校内的资源整合通常以数据同步方式进行，这种方式通常在数据库层面进行数据交换，在建设的过程中均会遇到信息标准不统一、没有统一建设规范等问题。采用云计算平台的SaaS 为基础，以 SOA 架构设计为理念，采用传统的数据同步方式进行业务系统集成，构建云计算数据交换及共享平台，这样能够完成高校信息化整合这项艰难而复杂的工作[4]。云计算的 SaaS能够将系统资源或者功能模块当作服务提供给使用者，数据同步机制能够在不同业务系统进行数据交换与互通，这样便可使资源整合复杂度大大降低，同时也会减少资源整合过程中的开发工作量。
4.倡导高校混合云建设模式，形成高校间公用云平台
云计算的特点和优势主要表现在：（1）方便快捷的云服务 云计算时代，用户将不需要时常关注电脑上的各种应用软件，只需要具有网络浏览器，就可以方便快捷地使用云计算提供的各种软件服务。这将有效地降低基础技术应用的难度，进一步推动Web 服务发展的广度和深度，使用户不再把时间浪费在工具软件上。（2）强悍的运算能力云计算为网络应用提供强大的运算能力，可以为普通用户提供每秒10万亿次以上的运算能力，完成用户的各种业务的要求。这种超级强悍的运算能力在普通计算环境中是难以企及的。（3）安全可靠的存储能力 云计算提供了最为可靠安全的数据存储中心，数据将会自动同步，通过Web 在所有的设备上使用。这样避免了用户将数据存放在个人电脑上可能造成的数据丢失或病毒感染等问题。同时，云计算通过严格的权限管理策略支持用户数据的共享安全。（4）可观的经济效益 由于云计算模式下大量的计算及存储工作都被放到了网络上，作为个人用户端就完全可以简化到只有一个浏览器。云计算模式中用户只需通过网络使用服务商所提供的相关服务，并按实际使用情况付费，具体的计算机系统硬件配置、设备运行维护开支和服务器系统软、硬件升级都由云服务提供商来完成。
四、感知云计算在教育中的应用
国外也有服务于教育的云计算应用，但多是服务功能单一的系统，没有真正具备平台效能，且与我国的教育国情不完全相符。
云教育平台上提供近百万册电子图书供在线阅读，教学信息资源囊括小学一年级至高中三年级所有学科的教案、课件和习题，可在线观看特级教师授课视频，可谓是教学资源一应俱全：丰富的在线辅助学习工具，包括图片编辑、翻译、词典与计算器等，让学习变得轻松简单；让学生放松休闲的益智类游戏，可寓教于乐；博客、相册、社团、聊天和投票等信息交流子系统，供用户了解他人，展示自我，实现了教师、学生、家长的零距离交流.值得一提的是，该平台还提供应用程序调用（APl）接口，使其真正成为一个名副其实的开放性平台，让全球范围内的软件开发人员都能开发基于“云教育”的应用程序，融入该平台运行。
[关键词] 云计算； 教育空间站； 虚拟学习； 网络化学习； 在线学习社区
[中图分类号] G434 [文献标志码] A
一、问题的提出
教育信息化的内涵是利用先进的信息技术促进教育变革、推动教育现代化，[1]另一方面，在网络环境下开展终身教育、建设学习型社会是可以预见的未来发展趋势，[2]于是虚拟学习社区应运而生。在传统的网络环境下，王海东等[3]系统阐述了网上虚拟学习社区的概念、社区特征和结构、社区的建立步骤；汪琼等[4]构建了一个在线交互虚拟学习环境；陈国强[5]分析了虚拟学习社区平台使用存在人员集中、时间集中、目的集中等特点，深刻剖析了现有资源内容的四个缺陷，即应付、堆砌、盈利、无吸引力等。
教育对人类社会发展具有不言而喻的重要意义，理论上说，教育也应该面向全国、乃至全球，开放、跨越与共享。然而，现有的部分教育师资、软件、工具、资源等存在独享、昂贵、不便捷等不足。在当前新的网络环境下，可以充分发挥云计算的优势，建立具有优良特性的虚拟学习社区，为各类用户提供一个更为快捷、低廉的途径参与网络化学习。
云计算是传统计算机技术和网络技术发展融合的产物，[6]旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并借助软件即服务SaaS等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。[7]云计算本质上是一种新的提供资源按需租用的服务模型，是新型互联网数据中心业务，[8]被认为是互联网领域的一场革命，其兴起为互联网的发展开辟了新天地，[9]被称为Web3.0。[10]另一方面，随着社会不断发展与进步，各种教育需求急剧增长、教育资源严重不足，传统虚拟学习社区已显得力不从心，如何将目前最先进的信息技术服务于教育变革、推动教育资源共享，针对当前教育信息化和终身教育的瓶颈问题，在云计算环境下建立满足大多数教育需求的虚拟学习社区就成为当前急需解决的关键问题。
在上述背景下，湛江师范学院近年来着力推进面向地方基础教育的优质教育资源深度共享，通过未来教育空间站，在云计算的背景下构建服务于地方的数字化教育公共服务平台，从而实现传统课堂教学与网络课堂教学、高校课堂教学与中小学及幼儿课堂教学、城市课堂教学与农村课堂教学、普通教育与继续教育在时间、空间、内容和方式等四个维度的全面融合，促进学校教师教育方向的教学和科研从传统“自然时空”向信息技术支持下的“数字时空”扩展和延伸。
本文从云计算时代虚拟学习社区的现状入手，结合湛江师范学院未来教育空间站，重点分析云计算时代虚拟学习社区所具备的特征，为同行研究者科学可行地构建云计算时代虚拟学习社区提供尽可能全面完善的理论参考与实践借鉴，进一步推动新环境下虚拟学习社区的发展。
二、云计算时代虚拟学习社区的现状分析
随着信息技术的发展，未来的网络将是一个充满“云”的世界，网络将从根本上改变人类的精神家园，包括工作、生活以及认知方式，其中最直接受影响的是教育。[11]在国内，云计算方兴未艾，清华大学等高校已经采用云计算平台技术开发了云存储Corsair、云计算NOVA等应用，[12][13]江苏无锡独创了“城市云”，广东率先在南海建立了华南地区首个云计算中心等。[14]目前，国内外相关学者已经关注到了云计算对虚拟学习社区带来的深远影响，展开了若干有意义的研究工作。朱惠娟[15]就云计算及其在网络学习环境构建中的应用做了初步的研究工作，提出了一个基础性框架。等[16]以构建灵活开放的教师专业发展共同体为出发点，基于云计算平台设计了一种面向教师专业发展的虚拟学习社区平台。Bo Dong[17]提出了基于IBM蓝云的E-Learning系统。在国际上，Mohammed[18]提出了一种基于云计算的虚拟个性化学习方案，构建了一个初步的系统集成平台。Casquero O等[19]在iGoogle和Google Apps的支撑下提出了基于云计算的虚拟学习应用，Marenzi I.[20]提出了LearnWeb 2.0平台支撑终身学习，相关资源可以存储在中心集群服务器、中心存储器、学习者桌面端、甚至在线交流社区，Paul Pocatilu[21][22][23]也展开了类似的研究。
云计算技术体系在各种媒体的大肆宣传下似乎已经相当完备，上述研究也已触及了部分技术及其应用实现。事实上，云计算本身还在不断发展与完善，应用规模仍然很小。目前，关于云计算环境下的虚拟学习社区，无论是理论模型还是实现技术，国内外文献中还鲜有完整、成熟的研究报道。本文认为，最优化资源管理方式是教育机构努力的目标之一，云计算因其“应用灵活、按需使用、按用付费”而成为最可能的解决途径之一。因此，分析云计算时代虚拟学习社区的特征，对于真正实现新环境下的虚拟学习社区具有重要理论指导意义。
三、湛江师范学院未来教育空间站
教育空间站是指在现代信息化技术支撑下的创新教师教育信息化虚拟平台。华东师范大学在国内首创了基于信息技术平台上的未来教师专业发展创新体系——“未来教师空间站”。在传统网络环境下，该未来教师空间站于2006年开始测试运行，目前已成为国内以技术创新支撑学习革命的典型案例之一，并在一定程度上获得了国际同行的认可。[24]与此类似，广西师范学院在整合各种常规的教师教育信息化环境和实验室的基础上，于2008年建成了未来教师空间站，有力地推动了广西教师教育信息化创新，在广西范围内有效地提高了教师教育能力，促进了教师专业发展，推进了教师教育教学改革。[25]
尽管如此，当前信息技术不断发展，网络环境已经发生了翻天覆地的变化，未来教师空间站也需要顺应时展而产生变革。在新的网络环境下，湛江师范学院于2011年开始建设面向地方基础教育服务的未来教育空间站，定位新、起点高、时代特征显著。未来教育空间站植根于当前最具革命性的网络计算体系——云计算，以云数据中心为主体基础设施，采用了最先进的虚拟现实技术，融入了大量极具时代意义的教师教育需求，如裸眼3D体验、网真课堂、物联网体验等。当然，本文不打算涉及这些具体设计和实施细节，仅侧重于以未来教育空间站为例讨论云计算时代虚拟学习社区的特征。
四、云计算时代虚拟学习社区的特征
本文认为，云计算时代的虚拟学习社区理应具有交互性、泛在性、服务性、社会性、不确定性、可视性、绿色性等主要特征，其中前三个特征是其显著特征，后四个特征是附属特征。
（一）交互性
交互是云计算的主体，因此交互性必然是云计算时代虚拟学习社区的首要特征。早在2008年，我国学者就针对网络教研的发展和教师博客群的现状提出了“李克东难题”，[26]本质上已经对现有的网络化教育教学过程中缺少深度交互提出了强烈的质疑。博客载体本身存在局限性，导致交互深度和广度都存在不足，因此，“李克东难题”一定程度上对于博客是无解的难题。在云计算环境下，虚拟学习社区的各类用户可以用更自然、更个性化的方式进行“人—云交互”，尽情享受各种服务需求，任何用户（Anyone）只需要一个身份代码就可以在任何时间（Anytime）、任何地点（Anywhere）与任何“云”服务（Anycloud）采用任何形式（Anyhow）进行5A交互，包括同步或异步的学习交互、信息共享、资源交换等。
从功能模块看，未来教育空间站建有学习共同体互动室、远程实时交互课堂、3D教学与体验实验室、智能教学诊断室、自主学习教室等，这些模块都建有交互功能、强调深度交互，用户只要接入云服务，就可享受上述不同类型的交互。以远程实时交互课堂为例，一旦大量用户并发访问，传统模式下的“人—机”交互就相当于“人机等待”，传统远程实时课堂受到运行成本、设备性能、网络带宽等多种因素的影响，导致其利用率不高、交互效果差、覆盖率低，难以实现真正意义上的深度交互。在云计算环境下，云数据中心为未来教育空间站提供按需分配、可靠、易管理的数据服务，有效保证各类资源的灵活分配，合理支撑“人—云”5A深度交互，搭建网络实时交流互动的教学空间。
（二）泛在性
在网络环境中，服务提供商、个人用户等正不遗余力地满足各类应用需求的Web服务（也包括大量的教育与学习服务），这些物理上分布在网络节点中的Web Service就像是“云”计算环境中的一个个“云滴”[27]无处不在。因此，云计算时代的虚拟学习模式具有更高度的泛在性，任何用户（Anyone）只要通过能够访问到网络的任何设备（Anydevice），不管是在固定平台（如台式机、笔记本电脑等）还是移动平台（如手机、PDA等），都可以在任何时间（Anytime）、任何地点（Anywhere）采用任何方式（Anyhow）在互联网开放云、企业私有云、家庭或个人私有云之间无缝切换、管理个人资源，从而开展5A学习。在此过程中，用户不需要担心所使用的资源、服务等是否被共同占有；不需要担心服务平台的底层软硬件资源的物理配置是否合理；更不需要关心服务平台的地理位置。[28]
对此，未来教育空间站建有大量以用户为中心的学习模块，可以是自主学习、师生交互式学习、生生协作式学习等，用户只要接入云服务，就可享受上述不同类型的5A云学习。在云计算平台下，未来教育空间站的用户处处都可以学习，发挥云计算的优势，全身心地投入泛在学习，无需关心任何与学习无关的内容。
（三）服务性
将虚拟教育学习的需求理解成一种广义的计算需求，服务性就可以理解为已经有第三方支撑这种计算的能力，而且只需支付廉价的服务费用、甚至免费。这就好比日常使用的水电煤，早期自己挖井、自己买发电机、自己挖煤，现在不需要做这些，支付相对低廉的费用就可享受这样的资源服务。未来云计算也是如此，数据在云端，云计算的用户没有必要永久性存储数据，也必定不再重视数据处理功能，也就是服务自我类的数据将不复存在，更多的教育与学习资源将以共享、交换等服务他人的形式存在。从另一个角度看，大量的用户端将缺少学习资源、相对知识贫乏，服务性也必将成为云计算的根本要素。
由于云的特殊性，云计算环境下的服务成本将极大地降低，资源变得极其廉价，云计算环境下的虚拟学习社区也成为浩瀚云海中的一朵学习服务云，其中包含一个庞大的廉价资源库。未来教育空间站的云数据中心也是如此，所建立的教育资源与软件开发实验室，将为各类用户提供教育资源与软件支持，包括软件、图书、课件、图像、视频等。普通大众用户可方便地按需免费使用、购买或者交换各类学习资源，云上提供的高质量、高效率的教育学习服务将逐步进入寻常百姓家。当然，该目标的实现不是一蹴而就的事情，在未来教育空间站的建设初期，主要面向湛江地方基础教育提供免费服务，用户也可上传各类资源，在建设中后期，面向全国基础教育研究资源购买和交换策略，全面开放用户服务。
于是，未来在虚拟学习社区中的学习将演化成一种用户自发的主动行为，就像现在使用水、电、气一样自然，需要学的时候学、想学的时候学。学习者集中精力投入感兴趣的学习，所关注的仅仅是在云端的学习任务和目标本身，而不必再担心昂贵的学习费用、高级的学习设备或舒适的学习环境等。此外，未来教育空间站还专门建有服务中心，其中包含了客户服务的职能，进一步增强了服务性。
（四）社会性
作为网络教育的一种典型形式，虚拟学习社区一直被期待着能够改变传统的网络学习方式。然而，现有的虚拟学习社区基础理论研究主要集中在虚拟学习社区的大型理论与微观理论这“两极”的研究上，严重缺乏与社会网络结构相关的中层理论研究。[29]
传统的社会网络是指社会个体成员之间因互动而形成的相对稳定的关系体系。类似地，在云计算环境下，5A虚拟学习形成前所未有的广度和深度交互活动，虚拟学习社区为各类用户提供了信息传播与信息共享、个人意愿表达、思想交汇、情感交流、甚至经济往来等活动的高效、泛在平台。由此也将导致虚拟学习社区中各类交互信息产生社会化、传播社会化、影响社会化，反过来，社区中的社会主体（指导者、学习者、管理者）云化、相互关系云化、社区信息云化等。
未来教育空间站的多个模块都强调深度交互，由此必然导致未来教育空间站的师生交互、生生交互、甚至师师交互，将形成服务于协作学习的社会网络结构。在云计算的支持下，未来教育空间站的虚拟交互就具有了社会性，反过来，这种社会化的学习团体进一步更好地维护和完善以云服务为基础的资源共享体系。换句话说，该虚拟学习社区在云计算环境的支持下，通过学习者自身的学习过程以及与其他用户的各种交互过程自适应演化形成了一种复杂的虚拟教育社会系统，不仅有复杂性，还具有明显的实践性，其社会性与最终的教育效果形成一个相对完备的自反馈系统。
（五）不确定性
不确定性包括随机性、模糊性、混沌、不稳定性等多个方面。交互性带来负载的随机性，泛在性带来负载数量的模糊性、服务响应质量的差异性，服务性带来资源的不稳定性，社会性带来舆情的不可预见性，由此必然导致以用户虚拟学习为起点的资源管理、动态负载均衡、监控响应、知识表示、舆情传播与控制等各方面的不确定性以及一系列链式不确定性传播与处理。对此，未来教育空间站在云数据中心的基础上，建有专门的服务中心，对各种不确定性实施监测、管理以及响应。
（六）可视性
可视性是指在虚拟学习的过程中以图形、图像、三维动画、视频等形式为主体的交互，这类交互有别于一般的文字交互。可视性有利于增强社区用户角色扮演与体验的真实感、提高社区用户角色参与的积极性、扩大社区不同角色用户之间的交互性（特别是情感交互）。传统虚拟学习社区已经意识到用户的这类需求，但是由于软硬件性能、网络环境、技术水平等方面的限制，现有的大多数虚拟学习社区并没有很好地实现可视性。比如有的虚拟学习网站也希望实现可视性，但是缺少软硬件设备添置费、缺乏足够的高效网络环境、或者根本不知道技术上如何实现。云计算时代，无需受制于设备、技术，这些问题都将迎刃而解，只需要提出服务需求，就能够实现高效的可视性，完成以虚拟现实为基础的虚拟学习。如目前已经出现了结合云计算、虚拟现实、Web2.0等技术的沉浸式交互教学系统。[30]
未来教育空间站突破可视化交互效果不真实、性能不高等方面的限制，在充分发挥云数据中心资源优势的前提下，合理有效利用先进的虚拟现实技术，建成包括网真课堂在内的多个可视化模块，使用户在不具备任何可视化专业知识、基本不花费成本的情况下，无忧无虑地获得高性能的可视化学习和体验。
（七）绿色性
绿色性是当今环保时代对每个领域的一致诉求，任何进步不能以牺牲环境为代价，教育也不例外。云计算时代的数据中心服务器利用率高，不会像现有的服务器集群浪费资源、耗电散热，更不说数量众多的单位服务器以及不计其数的个人微型计算机。
例如，以网站为主要形式的传统虚拟学习社区需要配置至少一台高性能服务器以及无数个学习终端，每个终端都要配置大量学习必备软件，产生巨大的浪费，包括费钱、费电、费空间等。另一方面，学习利用率低，即使在白天，也会一直耗费大量的能源。这是由于传统虚拟学习不具有泛在性，造成学习的不便利；不具有交互性，造成学习不积极。此外，类似网站数量并不在少数，浪费就更加明显。云计算时代的虚拟学习社区将无需大量客户端计算机，更无需重复建立高配置、高耗能的服务器，无需占用大量空间资源，无需重复购买各种昂贵的教育软件，绿色低碳无疑将成为未来虚拟学习社区的一种必然趋势。
从这一点上看，未来教育空间站能打破传统时间、地域和空间的限制，发挥云计算的优势，能有效地利用设备、节约成本。例如，湛江属广东经济欠发达地区，因教育信息化的发展需要，截止2009年底，全市中小学校建成计算机室701个，配备计算机33051台、语音室382个、多媒体电教平台1600多套。但是，在传统模式下这些设备存在成本高、更新快、利用率低等问题，传统虚拟学习社区对于湛江这样的欠发达地区来说，无疑是低效、无解的，甚至一定程度上起到了反作用，如学生厌学、玩电脑游戏等。未来教育空间站可利用云数据中心整合全市教育系统的各类软硬件资源，并合理地分配云资源，为各个地面站统一提供强大的云服务。同时，在未来教育空间站的支持下，处于地面站的各个中小学等单位无需担心设备性能的更新换代问题，也无需部署和管理成本，只需要方便地享受按需的云服务、高效地进行教育信息化创新。
五、总结与展望
新环境下的虚拟学习社区是教育信息化的直接体现，有利于改善现有的四大矛盾，[31]本文的研究对于推动教育信息化的进程具有重要意义。本文结合湛江师范学院未来教育空间站，分析了云计算时代虚拟学习社区的现状，全面剖析了新环境下虚拟学习社区的特征。
下一步拟结合未来教育空间站提出新环境下虚拟学习社区的构建模型，将模型按角色划分为学习者、指导者、管理者等，从理论上给出各类模型的定义及其构建机制、原理与方法，并以未来教育空间站的建设过程为例，针对各类模型构建的实施步骤，提出若干指导性的原则与意见，为广泛建立云计算环境下的虚拟学习社区提供更有力的理论支撑和更全面的技术支持。
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关键词：高职；云计算；云计算辅助教学
中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1672-7800（2012）012-0214-02
1目前高职课堂教学存在的问题
1.1以教师为中心的课堂 “一言堂”
教师在教学过程中，更多考虑的是上什么内容，使用什么教学方法和手段，很少考虑教学对象学生。教师上课讲的多，满堂灌，学生活动少，被动地接受。学生成了接受知识的容器，教师只是知识的灌输者。这种教学方式，大大压抑了学生学习的天性，剥夺了学生学习的主动性，剥夺了学生学习知识的自由性。
1.2课堂结构不够完整，课堂教学缺乏计划性
现在很多教师课堂教学缺少一些教学环节。比如没有明确的教学目标，学生学习没有了方向。还有教学内容安排得不够合理，造成了时间比较紧张，下课铃响了还在滔滔不绝地讲演，没有时间进行小结。另外课堂教学缺乏计划性。很多教师都存在这样的问题，讲到哪里算哪里。这样的教学不系统、不完整，不能突出教学重点，教学目标不明确。
1.3现代教育技术辅助教学没有起到应有效果
现在很多学校都在建设共享资源库、精品课程、数字化校园等等，但是利用率低，基本成为摆设；要么就是滥用现代教育技术辅助教学手段，没有真正突出其辅助的作用。
1.4缺少评价和反馈机制
课堂教学对学生学习的情况缺少评价机制，对于学得好的学生缺少激励，导致学生学习积极性降低；课堂教学缺少反馈机制，学生对自己所学内容掌握情况不了解。
2云计算辅助教学
2.1云计算辅助教学
“云计算辅助教学”（Cloud Computing Assisted Instruction，CCAI），是指学校和教师利用“云计算”提供的服务，构建个性化教学的信息化环境，支持教师的教学和学生的学习，提高教学质量。它是基于小组协作学习开展的，有助于应用“集体智慧”开展普防。基于云计算的协作学习旨在通过协作发展，培养学生与人交流合作的精神。充分发挥云计算的优势和特点，创建群体协作学习环境，促使教师从关注内容转而关注学习者，从关注个体转而关注群体协作。“云计算辅助教学”的核心理念是“社会化服务”和协作学习。
2.2云计算辅助教学优点
云计算将在未来的几年成为学校的主流技术，它将影响教师的教学方式和学生的学习方式，再次带来教育上的大变革。将云计算应用到教育教学领域内，在“云”环境下利用云服务平台构建个性化的教学环境，以辅助教师教学，促进教师和学生之间的交流，促进学生协作学习、个性化学习和终生学习。学校和教师可以利用云计算支持的教育云服务，构建个性化教学的信息化环境，可以促进学生高级思维能力和群体智慧发展。学生可以利用这一平台开展学习、讨论、回答问题等一系列学习活动，非常有利于小组协作学习，同时可以降低学校购买硬件设备和软件的成本。
2.3云计算辅助教学应用
目前，云计算非常热，云计算在各个领域都有广泛的应用，其中云计算辅助教学就是一个非常重要的应用，在国外云计算辅助教学已经受到了很大的重视，国内也开始慢慢尝试使用。由于互联网巨头Google和IBM的努力，全球有很多大学已经纳入到云计算当中，人们也开始意识到云计算辅助教学的好处。上海师范大学的黎加厚教授对云计算辅助教学的研究和在国内的推广都做了很大的努力和贡献。通过Google协作平台，百会、好看薄、QQ群、邮箱、博客等可以构建一个基于云计算的辅助教学环境。国内一些高校教师在这方面也做了不少尝试和努力，取得了不少成果。
3云计算辅助教学对高职课堂教学影响
3.1学习环境的变化
云计算提供了开放式的教与学的环境。教师需要不断提高教学设计能力，以强大的云计算为平台，在云服务中创建教学环境、设计教学资源、组织教学活动、实施教学评价、管理教学进程。而学生需要在教师的引导下，根据自己的需要，订制学习计划和学习资源，营造自主学习的学习环境。 非正式学习将在学习者的活动中占据越来越重要的比例，学习范围将大大扩充。随时可上网，随时便可展开学习，网上的学习资源将会越来越丰富，学习，将和散步一样自然而随意。
3.2课堂教学模式的变化
由于云计算提供的云服务，更适合于学生的自主学习，这样就使教学方式自然而然地变成了以学生为主导的教学方式。在云计算辅助教学得到普及的时候，教师的教学模式也会有所改变。云计算辅助教学将促进网络教学模式的发展，在基于云服务的网络协作平台的支撑下，探究型、协作型教学模式将得到更广泛的应用。在教学过程中，学生的主导地位明显提升，教师辅导学生学习的同时，更注重学生的个性化发展。
3.3学生的变化
利用云服务构建的个性化学习管理环境，能进一步促进学生的个性化学习。让学生的自主创新能力得到充分的发挥。并能提升学生收集信息、分析信息、处理信息的能力，更好地适应当今的信息化社会，个性化学习的天空越来越开阔。有了“云计算”带来的学习环境，每个人可以根据自己需要，定制学习计划和学习资源。
学生学习方式和学习界面更简化。云计算辅助教学不需要使用复杂的软件，没有高深的门槛，只要会使用网页浏览器，就可以进行学习。
4结语
本文通过对目前高职课堂教学中存在问题的分析，在此基础上对云计算辅助教学进行了研究，提出引入云计算辅助教学平台应用在课堂教学中，并对云时代对课堂教学的影响、学生学习方式的改变等做了评估分析。
参考文献：
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Cloud Computing Assisted Instruction in the
Teaching of Vocational Courses
【关键词】 云计算；高等院校；信息化；教学模式；构建
高校信息化是社会信息化的一部分。高校信息化是指利用先进的计算机技术、网络技术、多媒体技术实现高校校园网络化、管理科学信息化、信息资源数字化，以达到教学科研现代化。高校信息化是实现高等教育现代化的必由之路[1]，而以云计算为代表的先进计算机信息技术迅猛发展，必将推动我国高校信息化的建设步伐，进而影响教师的教学方式和学生的学习方式。
近些年，我国高校正在由传统的单向型、封闭式的“课堂灌输式”教学模式逐步发展成为开放式、多样化的“教与学混合式”教学模式。运用信息技术中的计算机及网络资源，使教学条件的科学含量越来越高，充分利用可提供的教学条件来设计教学模式。2008年12月，上海师范大学黎家厚教授在中国教育技术协会年会上首次提出了“云计算辅助教学（CCAI）”和“云计算辅助教育（CCBE）”的概念[2]。
本文针对国内高校现有的教学模式，以CCAI的理念为出发点，分析了CCAI在高校信息化教育中应用的规律，研究了基于云计算的高校信息化教学模式的构建。
一、CCAI在高校信息化教育中的应用规律
1、云计算在高校信息化教育应用的现状
云计算是一种新兴的商业计算模型，由分布式计算、并行处理、网格计算发展来的，云计算泛指云计算服务、云计算平台、云计算构架技术，作为一种全新的共享基础架构的方法，它既是计算机科学和互联网技术发展的产物，也是引领未来信息产业创新的关键战略性技术和手段。云计算融合计算机科学与网络技术奠定高校教育理念创新的思想基础。
2008年初，Google宣布在中国启动云计算学术合作计划，与中国大学建立学术合作项目，共同推动云计算在中国的普及[3]。2009年12月14日，IBM宣布将携手北京工业大学，联合打造中国首例科教云——“北京工业大学云计算实验平台”，将面向学校、企业、政府以及开源社区提供高性能计算资源及服务，开创中国教育科研机构的全新的IT资源服务及供应模式[4]。
2、对CCAI在高校信息化教育应用规律的分析
CCAI为我国高校信息化教育带来了前所未有的变革，极大地降低了信息化教育系统建设的成本和难度。CCAI在高校信息化教育应用的规律如下：
（1）利用云计算的基础设施即服务（Infrastructure as a Service， IaaS）技术节约高校信息化教学硬件成本，提高硬件使用效益。如图1所示，利用云计算的IaaS技术，将计算任务交给由大量的服务器、网络设备和计算机资源组合构建的CCAI平台 “基础设施层”，把计算结果组合在一起传递给“教学服务层”。
（2）利用云计算的平台即服务（Platform as a Service， PaaS）技术为高校提供更高效的信息化教育资源共享和共建。在CCAI平台的教学服务层，高校借助云存储将信息化教育资源存储在云端，同时，各级教育机构、部门及教育教学资源建设人员利用云计算的PaaS技术共同建设信息化教育资源。
图1 CCAI平台层次结构图
（3）利用云计算的软件即服务（Software as a Service，SaaS）技术为高校提供经济的应用软件定制服务。在CCAI平台的教学应用层，高校借助云计算的SaaS技术，不需要为商业软件做大量的资金预算，就可以得到廉价甚至是免费的教学资源、组件及应用软件。利用云计算的数据即服务（Data as a Service， DaaS）技术为高校提供可靠和安全的数据存储中心。高校利用云计算的DaaS技术来实现数据容灾，从而避免了因病毒入侵、硬件损坏等引起的数据破坏和丢失。
（4）由于地理、时间等因素的制约，网络在线培训成为高校教师专业化发展最主要的方式之一，如全国高校教师网络培训中心开办的“教师发展在线”学习平台。而云计算的网络环境为高校教师提供学习资源更丰富的专业化发展模式。
二、云计算服务支持的高校信息化教学模式构建
以CCAI的理念为出发点，在利用CCAI平台搭建的个性化教学环境下，教师通过适当的传递方式为学生提供合理的学习内容，便于师生之间的互动交流和学生之间的讨论与协作，从而达到较为优化的学习效果和经济效益。
基于云计算的高校信息化教学模式，是CCAI与“教与学混合式”教学模式的有机结合，包括了CCAI的支撑理论、CCAI平台的学习环境、云端各种教育资源及CCAI下“教与学混合式”教学模式的教学设计等，其结构如图2所示。
1、CCAI的支撑理论
CCAI下“教与学混合式”教学模式的学习方式是课堂教学与网络在线学习的混合，其更深层次的支撑理论是不同学习理论，如人本主义思想、教育传播、活动理论、建构主义学习理论等的多元化混合[5]。
2、CCAI平台学习环境
基于云计算的高校信息化教学模式，强调教师的主导作用与学生的主体地位相辅相成，其基本实现形式为师生模拟课堂教学与学生通过CCAI平台学习的有机结合，其本质是对信息传递方式的研究。在CCAI平台学习环境中，最具有代表性的信息传递方式主要有在线课程、远程学习、在线互动平台及网络仿真实验室等，充分发挥了网络学习的优势，一定程度上实现了教学规模与教学效率的最优化。
3、云端各种教育资源
在CCAI平台的云端，存储了各高校共同建设的信息化教育资源，师生通过网络就可以便捷、高效地访问这些共享的资源，从而为高校教学提供了丰富的学习资源和学习途径。
4、教学设计
基于云计算的高校信息化教学模式的教学设计，兼具CCAI和“教与学混合式”教学模式的双重特色，下面将从教学目标、教学的对象、内容及资源、学习活动和教学评价的设计等三个方面对其进行研究。
（1）教学目标。教师的一切教学活动都要以教学目标为指南，教师根据知识分类与目标导向的教学原理，设计和完善教学目标。在教学大纲的指引下，综合分析课程的知识结构与各个知识点的类型及相应的学习目标等。
（2）教学的对象、内容及资源。在教学过程中，每个教学对象都有自己独特的学习特点，因此教学设计要取得成功，就必须了解教学对象的特征，包括对所学知识的动机和态度、认知水平、学习风格等。教师根据教学目标来分析学习内容和知识点，从而确定各个教学单元是采用传统的课堂教学实现，还是通过CCAI平台施教。在CCAI平台中，云存储机制把传授的知识存储在云端，教学对象可以自己安排时间进行有关知识的在线学习。同时，教学对象通过CCAI的多种信息传递方式，拓宽了获取知识的途径，建构并完善自己的知识体系。
（3）学习活动和教学评价的设计。作为教学设计的核心，学习活动的具体内容有课堂讲授、自学、CCAI平台上的协作学习与交流讨论、提出问题的分析与解决、资料收集等。在CCAI平台，可以将基于云计算的协作学习、教师的面授指导与自行规划学习三者有机结合，从而缩短了学习项目开发和利用的时间，减少了相应的一系列费用。对于不同的教学类型，无论是传统的课堂教学，还是CCAI，在设计学习活动时都必须重视教学评价的设计。教学评价的设计以教学目标、信息传递方式、学习活动等为依据，采用适当合理的评价方法来检验学生是否达到了最初制定的教学目标。
三、小结与展望
在高校教育信息化建设思路的引导下，构建基于云计算的信息化教学模式，积极推广云计算辅助教学，促进高校教学模式的高效转变，对高校信息化教育资源的建设和利用、课程改革、学生学习方式的变革、教师教学水平的提高及实验室建设等具有重大意义。
总之，云计算的发展必然会将我国高校教学模式的改革带入一个新纪元。
【参考文献】
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[3]王萍，张际平.云计算与网络学习[J].现代教育技术，2008（11）73-77.
[4]程鸿.科教云落户北工大“计算”以服务为目标. ，2009-12-19.
[5]黄荣怀等.基于混合式学习的课程设计理论[J].电化教育研究，2009（1）9-14.
【关键词】云计算；高职；教学模式
高职教育作为高等教育的组成部分，以培养技能型人才为目标，教学实施过程必须注重学生实践能力培养。但现行的教学过程多采取教师集中讲授，学生课堂学习或实训室实践的单一模式。对于学生个体而言，很难做到针对性较强的并且不受时空限制的教学指导。同时，虽然在高职院校中，实训用软硬件设备投入占教学成的本很大比例，但由于软硬件的更新速度很快，学校很难做到让学生在最先进的硬件设备上采用最主流的软件进行实训学习，影响了学生的学习质量。而随着高性能计算产品和互联网络技术的发展。在越来越多的应用领域出现了崭新的应用模式。颠覆、革新了部分传统操作平台和软件。主要表现在传统的PC及桌面应用被不断创新并移植到互联网络中，形成了以云计算为基础的各种云应用[1]。云计算是数据管理技术不断发展的产物，它是一种新型的数据管理计算模型，它在由大量计算机构成的资源池上实现计算任务，它能够使用户按需要获取计算力，存储空间，信息服务等功能，使得我们能够更专注于业务的实现，有利于提高工作效率，降低开发成本和技术的创新。云计算的出现，为高职教育教学模式改革提供了新的契机，本文针对现行的高职教学模式，结合云计算的特征，探讨了基于云计算的高职教学模式改革。
一、云计算的定义
云计算可以定义为以公开的标准和服务为基础，以互联网为媒介，提供安全和快捷的数据存储、网络计算及软件应用服务，从而让互联网这片“云”成为每位网络用户的数据中心、计算中心及软件服务中心[2]。
二、云计算的特点
云计算的核心思想就是服务。因此通过云计算来实现的服务即可以称为云服务。云服务的特点和优势可以表现在以下几点[3]：
1.云端存储数据。数据不必存于用户电脑中，只需存在云计算提供的海量存储空间中。
2.云端软件服务。无数的软件程序均置于云端的服务器中，而且软件架构在各种标准和协议之上，不必下载即可使用，而且可以多人网络协作使用。
3.随时随地提供服务。云计算提供的服务简化了终端用户的硬件配置。只要用户的硬件设备能接入网络并且登陆其云服务平台的账号，就可以享受云服务。
4.个性化的云服务。由于云计算整合了大量网络资源，因此它能够根据用户的不同需求为用户提供个性化的服务。
三、基于云计算的高职教学模式改革
1.基于云计算的自主学习教学模式
有了“云计算”带来的学习环境，学生变为学习的主体，每个学生可以根据自己需要，根据就业市场及用人单位对毕业生的要求，订制学习计划和使用云端的学习资源。学生只要拥有配置不需很高的终端设备，如电脑，手机等，可以在任何时候，任何地点进行学习，而不在拘泥于课堂的固定时间，固定模式。
（1）学习内容按需所取
传统教学模式中，教师在教室或是实训室面对全体同学进行课程讲授，就每一个同学而言，他们接受的课程内容是完全一致的，授课进度是完全同步的。而学生本身的知识能力水平参差不齐，接受能力也有高低差异，这就造成了“好”学生“吃不饱”，总觉得教师的授课内容简单，节奏过慢，希望讲得更深入些。与此相对的“差”学生“吃不了”，认为授课内容难度较大，讲解的节奏太快。在传统教学模式中，教师面对的是学生整体，这种矛盾很难调和。而基于云计算的自主式学习，学生通过终端设备，连接云端资源，可以根据需要学习不同的知识课程，也可以根据自身对知识的掌握程度对某一门课程进行筛选式学习。这使得学习过程具有了较强的针对性，提高了学习效率与学习质量。
（2）学习时间地点灵活
教学资源存储在云端，学生不必局限在特定的时间与特定的地点进行学习。而是根据自身情况，通过终端设备随时随地进行学习。特别是现阶段，在高职院校中普遍推行2+0.5+0.5的人才培养模式，即2年在校学习，其余时间在企业进行顶岗实习及毕业设计。在顶岗实习阶段，学生没有条件回校学习，而在顶岗过程中遇到的困难，有可能激发学生再学习的动力，此时，在工作之余，可以通过云端资源，进行自主性学习来弥补知识的欠缺。
2.基于云计算的协作交流教学模式
基于云计算的协作交流教学模式，是指在教学实施过程中，教师首先确定学习目标和内容，然后根据学生情况合理地组建学习实验协作小组，让学生们在提供云教学资源的服务器注册账号，形成一个云环境下的学习共同体，并利用云计算平台创设协作学习的环境和资源，协作学习活动以小组形式开展，以达到共同的学习目标。学生实现协作学习的学习工具和在线软件，都可以在支持云计算的网络中获得，同时，师生可以借助多样化的交流工具实现协作学习和交流，方便小组成员在线通讯和协作。
（1）学生之间的协作学习
在云计算中通过虚拟社区，学生之间可以进行互动、分享经验，交流心得，分享各种学习资源，甚至共同完成一个实训项目。学生在社区中可以有多种协作学习方式：一种是寻求帮助，即在学习过程遇到困难，可以向小组中其他学生求助，其他学生将通过回复提问的方式解决问题；另一种是小组讨论的方法，通过即时通讯工具，小组成员就某一个知识点进行讨论交流，从而达到深入学习的目的；再一种就是协同开发，即学习协作小组的学生可以通过云端提供的软件环境，进行某个实训项目的协作开发。
（2）学生与教师之间的交流
在云计算提供的社区中，如果学生在自主学习过程中遇到问题，可以与教师进行交流，寻求解决问题的方法，教师进行网上辅导和答疑。与此同时，教师可以通过交流给予学生学习评价与总结，并且可以充分了解学生，只有充分了解学生的学习情况后，才能制定相应的教学策略，并给予恰当的学习指导，实现因材施教。
（3）学生与企业人员的沟通
通过云中虚拟社区，协作学习小组可以邀请一些有经验的企业工作人员加入，通过与其进行沟通交流，可以使学生了解在行业企业中，最主流的技术以及最实际的工作流程，从而对自己的学习内容及方式进行调整。
3.基于云计算的虚拟化实践教学模式
根据教育部对高职教育培养技能型人才的定位，决定了在高职教育教学中，以培养学生动手实践能力为目的的实训课程占有相当重要的地位。因此，在高职院校中，硬件更新换代的支出、软件购买升级的维护费用，消耗了高职院校大量的基础建设费用。即便如此，由于一些大型软件的升级换代的速度很快，或者一些设备的购买费用过于昂贵，制约了学校的实训环境建设，很难让学生能够在技术最先进的实训环境下学习，影响了学生对于先进实践技术的掌握。
随着云计算时代的到来，云计算所提供的计算、存储、平台和服务等各种资源都是采用虚拟化技术，支持用户共享软硬件资源[4]。云计算服务提供完全从互联网构建应用程序和服务所需的所有资源，而无须下载或安装软件，软件呈现出网络化、服务化、虚拟化和集成化的发展趋势，应对适用设备的多样性、个性化的用户需求，满足了高职院校实训教学的需求。云计算在高职实训教学可以做到一个很好的补充，改变原有的软硬件全部自行配备的实训模式，学生在实训室使用较为低端的终端设备，可以通过云计算提供的服务，虚拟使用云端先进的软硬件设备进行实训。这将大大提高学生的实训效果，促进学生实践技能的增长。
4.基于云计算的工学结合校企合作教学模式
高职院校培养的学生，最终走向技能型工作岗位。因而，多数高职院校采取了工学结合的人才培养模式，即在教学过程中，以项目为导向、以任务驱动学生技能学习，以使得毕业生能够很好的掌握实践技能。这些项目多数是基于理论知识点构造出的项目。如果，能够将企业中真实的项目拿到课堂上让学生去开发，让学生参与企业的生产，势必会提高学生的参与热情，提高学生的成就感与学习积极性。鉴于此，高职院校可以加强与行业和企业联系，将企业的部分生产移至学校，通过云计算提供的平台，把企业的实际的工作流程甚至实际的工作模块上至云端，学生通过对企业工作流程的学习以及真正动手完成企业的工作模块，达到与企业工作人员协同工作，从而提高了自身的实践技能，也提高了学生的企业工作经验。同时，一些自由度较大的工作模块，可以不限技术，不限模式，这样，激发了学生的研究创新的思维模式。而这种创新，也可能为企业带来效益。通过这种基于云计算的工学结合校企合作教学模式的实施，使企业、学校、学生三方受益，使校企合作、工学结合具有可持续发展能力。
四、结束语
云计算的出现，表明当前互联网的发展到了一个新的阶段，为高职教育教学的改革乃至高职教育未来的发展提供了新的机遇。在云计算辅助教学的时代，教师可以为学生提供更多针对性强的教学资源，学生可以灵活自主的进行学习、交流、协作，学校可以以较小的教学成本为学生提供优良的教学实训环境。云计算在教育领域中的应用愿景令人瞩目。高职院校的教育教学，必须紧跟高新技术的发展潮流，根据学校实际灵活应用云计算技术，使云计算技术真正在教育领域发挥作用。
参考文献
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【关键词】云计算；云计算辅助教学；Hadoop
【中图分类号】 G434 【文献标识码】 A 【文章编号】 1009—458x（2012）09—0079—04
引 言
云计算是新兴的技术，云计算技术为教育信息化的发展提供了广阔的空间。从IT发展趋势、环境保护和长期规划等方面全方位审视云计算的价值，制定适合我国国情的云计算发展策略具有重大意义[1]。在高校教育信息化建设方面，云计算技术可以在信息化硬件环境构建、信息化软件资源开发、信息化网络教学实施和信息化个人知识管理等方面提供新的模式。这些模式的转变有利于降低软硬件的采购和维护成本，有利于提升网络教学的效率，有利于加强信息的共享和交流[2]。
一、云计算辅助教学
1. 云计算
云计算（Cloud Computing）是并行计算（Parallel Computing）、分布式计算（Distributed Computing）和网格计算（Grid Computing）的发展，是虚拟化（Virtualization）、效用计算（Utility Computing）、将基础设施作为服务IaaS（Infrastructure as a Service）、将平台作为服务PaaS（Platform as a Service as a Service）和将软件作为服务SaaS（Software as a Service）等概念混合演进并跃升的结果[3]。云计算的目标是用户通过网络能够在任何时间、任何地点最大限度地使用虚拟资源池，处理大规模计算问题[4]。云计算的技术特征和规模效应带来压倒性的性能价格比优势。
2. 公有云与私有云
许多知名信息技术公司都推出了各种云计算平台，从Google Apps 到Zoho Office、Windows Live等等 [5]。这些平台都是公有云平台，根据应用的特点和需求的不同，私有云平台也被广泛研究。高校私有云是对高校的网络中心或是信息中心进行扩充形成的，由各个高校自行管理[6]。高等院校建设云计算平台核心在于充分发挥其建设目的和作用[7]。高等院校建设私有云计算平台可以充分利用校园网络管理中心现有环境和资源，可以减少大量重复投资，将高性能计算服务作为一项网络服务供全校使用。
3. 云计算辅助教学
云计算应用于教育领域，可以在课堂教学、实验教学和辅助教学等诸多方面提供高效服务[8]。高等院校建设私有云计算平台可以为自身的教学服务，开展云计算辅助教学。“云计算辅助教学”（Clouds Computing Assisted Instruction，CCAI）是指学校和教师利用“云计算”支持的教育“云服务”，构建个性化教学的信息化环境，支持教师的有效教学和学生的主动学习，促进学生高级思维能力和群体智慧发展，提高教育质量[9]。云计算为学习者在任何时间任何地点学习提供了有利的技术支持，带来了更多方便的学习工具，提高了学习效率[10]。云计算辅助教学在教学中应用，实现教学、管理和信息交流等功能。从教育的发展趋势和云计算技术的特点看，云计算辅助教学模式应当是今后发展的主要方向[11]。
云计算辅助教学平台可以选择公有云，也可以选择私有云，两者各有利弊。公有云平台能够提供完善的网络教学功能和运行环境，使高校无需自行搭建网络教学平台[12]。但公有云平台并未向一般的教育网用户开放源代码，教育网用户无法将课程资源以编译代码的程序方式上传到云平台上去，智能化建站方式反而限制了云计算辅助教学平台的个性发挥与软件的复用[13]。因此，高等院校应该根据自身的实际情况建设私有的云计算辅助教学平台。
4. 开源云计算系统的选择
建设私有的云计算辅助教学平台可以选择开源的云计算系统。开源技术获得长足发展，适合构建高等院校的私有云。目前开源的云计算系统主要有：Hadoop、AbiCloud、Eucalyptus、MongoDB、Enomalism和Nimbus等[14]，表1为主流开源云计算系统的比较[3]。
[＼&Hadoop＼&Eucalyptus＼&Nimbus＼&参照的商业方案＼&Google＼&Amazon＼&无＼&提供的服务类型＼&PaaS＼&IaaS＼&IaaS＼&服务间的关联度＼&耦合度高＼&耦合度低＼&耦合度低＼&支持的编程语言＼&Java＼&多种＼&多种＼&使用限制＼&较多＼&最少＼&较少＼&支持的功能＼&最多＼&较多＼&较多＼&可定制性＼&较弱＼&较弱＼&较强＼&可扩展性＼&自动＼&手动＼&手动＼&特色＼&广泛应用＼&模块化设计＼&适用于科学计算＼&]
Hadoop云计算系统性能良好、功能丰富，为开展云计算研究提供了很好的平台。Hadoop在很多国内外知名互联网公司得到了广泛的应用[15]，国外的公司包括Yahoo、Amazon和Facebook等，国内的公司包括百度、淘宝和中国移动等。
通过比较和分析主流开源云计算系统的特点，高等院校可以选择Hadoop云计算系统来构建云计算辅助教学平台。
关键词：云计算 高校教育资源 云教育平台
1 概述
当前人们对高等教育资源，特别是优质教学资源的需求和教育资源的供给不足的矛盾凸显，从而高等院校发展的方向也转向以提高教学质量和办学效益、深化教学改革为主要目标，把“课程、教材与共享资源建设”和 “高水平教学团队建设”作为高校“质量工程”的核心任务。
云计算作为IT行业未来的发展方向，如何应用云计算在高校教育教学中也正在成为研究的热点，云计算的应用必将对高等教育领域产生深刻的影响，为解决教学资源建设与应用服务之间的矛盾带来了希望。把云计算技术应用到高等院校教学资源平台建设中去，不但可以有效降低教学资源平台建设的成本，而且可以大幅度提高教学资源利用率，真正实现教学资源的共享。促进高校教育教学的发展。
2 云计算
云计算（Cloud Computing）是分布计算（Distributed Computing）、网格计算（Grid Computing）以及平行计算（Parallel Computing）的延续与革新，从商业角度来说云计算是一种成功商业化的计算机概念。云计算已经被视为信息技术的第三次革命，云计算是一种IT资源相互交换和使用的模式，通过网络按需求扩展的方式获取用户所需的软件、硬件以及应用与开发平台等多种资源。
云计算将计算任务分布在资源池中进行计算，资源池由大量的计算机构成，具有强大的计算能力，能够满足各种应用系统对于计算力、存储空间和各种软件服务的需求。它是一种全新的计算模型。从云计算所提供的服务类型上看，云计算可以提供三类服务：SaaS（Software as a Service，软件即服务）、PaaS（Platform as a Service，平台即服务）和IaaS（Infrastructure as a Service，基础设施即服务）。其中，SaaS可以让用户通过Internet获得完善的计算机基础设施服务，以Web界面为用户提供软件服务，所有的软件并不需要在本地安装；PaaS将软件研发的平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户，致力于为用户提供系统平台环境；IaaS则是一种通过Internet提供软件的模式，为用户提供CPU、存储设备等计算机硬件设施。各类服务之间松散耦合。云计算主要有以下特点：
超大规模的“云”的组成规模庞大，部分企业的云计算服务器超过100万台。云可以提供的计算能力超级强大。
“云”采用了多种措施以保障并提高其服务的可靠性高。云的可靠性甚至高于本地计算机，并可提供强大冗余功能。
虚拟化服务。云计算对于用户接入的时间、地点以及方式均无特别限制，用户可自由获取服务，使用各种终端获取应用服务。
另外云计算还具有可扩展性、高通用性和廉价等特点。云计算不仅仅是一种产品或一种应用技术，它是一种可以根据用户需求进行动态分配、提供或取消服务供应的存储与计算平台，是应用服务领域的一种全新的类型。
3 基于云计算的高校网络教育平台的优势
当前高校网络教育资源平台建设主要存在发展不均衡、重复建设等问题，云计算为高校网络教育资源平台建设发展提供了一次机遇，云计算将对构建高校网络教育资源平台产生重要影响。
一是可以提高基础设施利用率，扩大教育资源共享范围，避免教育资源重复建设，更好的促进教育资源的共享。云计算支持各种不同平台各种样式的终端设备。云用户可以能随时访问、自由选择、按需付费。另外，国内外高校优质网络教育资源可以通过云计算无限整合，形成一个超学科、超专业、超课程的教育资源库。云可以高效地解决教育资源分布不均，甚至重复建设等浪费的问题。
二是提高资源管理和应用水平。云计算系统通过先进计算机网络技术，利用虚拟化技术、分布式技术和并行技术对数据资源进行高效计算、存储、分析、检索和管理，其高可用性和高可靠性能够保证高校网络教育资源建设和资源服务良好运转；通过自动化、智能化的手段实现云计算系统的运营、管理和维护，为各个高校用户提供优质、高效、低成本服务，进一步提高网络教育资源应用水平。
三是安全性得到提升。各种教育信息资源集中存储在云服务器，有专业团队进行管理，采用专业安全防控措施冗余存储、容灾机制等服务器技术，可以避免因木马、病毒或者是设备损坏等造成的数据丢失、破坏等情形，保证数据安全的保证。
四是对资源效果进行有效评价。教育资源云计算平台在各高校范围内共享程度更高，也能够在更广泛范围内接受云用户的评价，从而不断完善数字化教育资源，多个高校可以针对某一教育资源协同建设。云计算的技术的出现，会使许多领域的瓶颈都得以突破，越来越多的具体云计算应用将为高校教育资源平台的建设提供技术的支持和经验的积累。
4 资源云建设
资源共享是云计算的核心，云计算可以提供各种资源的建设，可以建设多种基于云的平台，最基础最核心的是以下资源云的建设。
4.1 学习资源云 由于各高校的学习资源相对比较独立，学习资源得不到有效的配置和利用，导致学习成本加大。学习资源云的构建不仅可以实现各高校的学习资源有效配置和合理利用，还能降低学习成本，提高教育质量。课程是学习资源云的重要组成部分，特别是实操性较强的课程，学生不仅可以在虚拟化的环境中习得操作技能和经验，还可以实现身临其境的感觉，提高学习兴趣。虚拟化的课堂教学还可让学生通过不断的探索，迅速掌握操作技能。在进行学习资源虚拟化后，可以向远程教育机构、用户提供各种服务。
4.2 教师资源云 高校教师之间的交流较弱，教师资源分配不平衡。教育部要求各个高校要建立专兼职结合教师队伍的建设机制，以保证企业一线兼职教师来源的数量与质量，并加强对兼职教师教学能力的培训。高校可构建教师资源云，从而加强了高校和企业一线兼职教师等之间的流动性，实现优质教师资源共享，提高教师双师素质建设，推动高校教育师资队伍的多元化，加强教育界与企业界之间的沟通、联系与合作。
4.3 数字图书馆云 高校图书馆建设是衡量高校的一个重要指标，各个高校的图书馆存在大量重复建设的现象，使用云服务器为高校图书馆提供了云端存储，方便图书馆数字资源的管理。数字图书馆云使得高校图书馆不再需要购买大量服务器，不用搭建各种数字资源库的镜像，也不必再购买安装各种平台软件，减少了运营维护费用。云计算给高校图书馆带来的全新的变革，图书馆不再是传统硬件管理模式，而是虚拟性云管理模式。
4.4 协同办公云 办公所需应用程序和文档都存放在云端，用户只需通过B/S方式访问云端服务器即可实现用户在任何区域资源的互操作，编辑完成后的文档存放在云服务器中，并非存放在本地。这样不但提高了应用程序和文档安全性，而且便于进行统一管理，同时也消除了文件拷贝造成的泄密，另外还减少了文件的重复存储，统一存储在云服务器中，节约了本地磁盘空间，也节约了本地存储管理成本。
5 结语
随着云计算技术与应用模式的日趋成熟，云服务已经成为未来互联网发展的一种重要方式。云计算作为一种全新的服务模式类型，正逐步走入人们日常生活中的各个领域。我国的教育领域正以此为契机深入改革与创新，积极探索并推广其在教育行业的广泛应用，云计算在网络教育中的运用不仅是全新教育模式的展现，基于“云计算”的教学资源平台在可以预见的未来将发挥着巨大的作用。“云计算”应用模式对于教育资源的巨大整合作用，加强“云计算”教学资源平台的功能开发，促进我国各类教育资源建设的可持续健康发展。云计算所提供的广阔平台，不仅可以解决我国教育体系中存在的种种不利因素，还将解决如何提高教育资源的利用效率与共享程度、合理分配教育资源与相关教育支持服务等问题。
参考文献：
[1]李松波.基于云计算的教学资源平台研究[J].当代职业教育， 2012（8）.
[2]薛慧丽.基于云计算的高校教育资源平台设计研究[J].科技信息，2010（7）.
对于教育云的定义，业界普遍认为其应该包括“云计算辅助教学”（Cloud Computing Assisted Instructions，CCAI）和云计算辅助教育（Clouds Computing Based Education，CCBE）两种形式。云计算辅助教学是指学校和教师利用云计算支持的教育“云服务”，构建个性化教学的信息化环境，支持教师的有效教学和学生的主动学习，充分利用云计算所带来的教学资源共享，存储空间无限的便利条件。这种形式可以理解为利用云计算技术实施的远程教育。
云计算辅助教育，或者称为“基于云计算的教育”，是指在教育的各个领域中，利用云计算提供的服务来辅助教育教学活动。云计算辅助教育关注未来云计算时代的教育活动中各种要素的总和，主要探索云计算提供的服务在教育教学中的应用规律，与主流学习理论的支持和融合，相应的教育教学资源和过程的设计与管理等。这种形式需要依托云计算进行教育教学的顶层设计，彻底改变当前的教育教学方式。
不难看出，教育云将经历从“云计算辅助教学”到“云计算辅助教育”的发展过程。在现阶段，打着“教育云”旗号的平台五花八门，其中很大部分是以分享教育信息为主的网站，仅提供信息、检索和简单的教学资源共享等功能。而要真正做到系统性的云计算辅助教学，需要将现有的远程教育系统、视频分享平台、文库、在线协作平台统一集合，在一个云平台上实现上述全部功能，才能囊括所有的文化知识教学活动。
教育云雏形已具
教育云的建设不可能一蹴而就，国家和企业以不同的战略高度出发，初步建设了一批具备教育云雏形的资源共享平台。其中，国家数字教育资源公共服务平台的建设，已经显现出我国在教育领域全方位投入的决心，而且在战略高度上，该平台已经部分体现了教育云的使命。
国家数字教育资源公共服务平台，简称“国家基础教育云平台”，于2012年底开通运营，是依托国家基础教育资源网筹建的面向全国的教育服务平台。其宗旨是借助现代科学技术，通过向广大的学校、教师、学生和家长提供各种教学服务和教育教学资源，实现促进教育均衡发展的目的。从现有的功能看，国家数字教育资源公共服务平台“轻教学、重服务”，直接跨过“云计算辅助教学”建设成为“云计算辅助教育”的模式。
在教学方面，国家数字教育资源公共服务平台实现了家长、学校、社会的立体化教学模式：教师可以通过该平台获得优质数字教育资源，实现网络备课、网络答疑、布置作业，完成教学的各环节；学生可以获得名师提供的各种教学资源以及辅导，对学习中遇到的问题可以向全国的教师请教，可以根据练习的结果，选择个性化辅导；家长可以及时了解学生的学习行为和动态，获得与学校教师及时沟通的便捷通道。在教育服务方面，国家数字教育资源公共服务平台提供政策信息、教学活动信息以及教育资源的，教育从业人员的培训，以及教育周边产业的一体化服务等。
国家数字教育资源公共服务平台以“三通两平台”为目标落实建设。所谓“三通”是指宽带网络校校通、优质资源班班通、学习空间人人通；“两平台”是指优质资源共建共享平台和教育管理信息平台，通过发展普及教育资源平台、教育管理平台、教育OA系统、学籍管理平台等各类应用，实现信息技术和教育教学的深度融合。
教育云需要高投入
国家数字教育资源公共服务平台由中国移动政企客户公司承担基础设施建设。从2014年开始，国家数字教育资源公共服务平台规模化应用试点将覆盖9500所学校、42万名教师、420万学生。该平台在2013年底形成了200台服务器、8PB存储、2G带宽的基础设施规模。从统计数字看，目前全国小学生总数超过9000万，可见，要在真正意义上实现教育云的愿景，投入的总量将是相当大的。
事实上，“云计算辅助教学平台”的建设就需要巨大的投入，其主要的基础投入包括宽带网络和海量存储。如果以理想中的国家平台来看，相当于建设一个覆盖全国的远程教育网络和超大型视频网站（提供视频教学资源）。
现代远程教育的核心多媒体通信平台，教师和学员可以在“虚拟教室”实现“面对面”交流，前提是有足够带宽的网络和先进的视频通信系统。目前可满足远程“虚拟教室”应用的主流高清远程视频通信系统如华为智真、思科网真等，不仅采购成本居高不下，而且系统对带宽的要求也很高。
另一方面，通过视频点播实现教学功能的各类“公开课”，需要将海量的视频资源存储在云端，同时还需要足够的网络带宽和内容分发网络（CDN）保证视频播放体验，不仅需要大规模的基础设施投入，还需要大量的运营投入。
目前的利好因素是，网络基础设施建设已经成为国家战略，国务院已于2013年8月17日“宽带中国”战略实施方案，把宽带网络定位为社会经济发展的战略性公共基础设施，目标是大幅度提高网络覆盖的范围和接入带宽。
最大化“压榨”云资源
在巨大的投入下，如何最大化“产出”便显得尤为重要。目前“国家队”对教育云的投入方向是常规教育，即不脱离现有教育体系来开展建设。然而，这些资源由于主要面向学校，基础设施的整体利用率不高，对云平台的产业化发展不利。在学生的校外时间增多的趋势下，多样化的素质教育成为当今教育活动的重要方向，而这个领域的业务可以进一步挖掘教育云的潜力。
Abstract： In recent years， with the rapid development of cloud computing technology， this computing model provides virtual dynamic scalable resources through the Internet to serve the way in all areas of daily life. In the field of education， the emergence of cloud computing realizes the use of mobile communication equipment in teaching. A new teaching method comes into being， namely CCAI （cloud computing assisted instruction）. Also remote teaching becomes more efficient， and more convenient.
关键词： 云计算；移动学习；云计算辅助教学
Key words： cloud computing；M-learning；CCAI
中图分类号：G40-057 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）21-0286-02
0 引言
20 世纪60 年代，John McCarthy提出“计算迟早有一天会变成一种公用基础设施”，计算可以作为一种商品进行流通，就像煤气水电一样，按需取用方便廉价。2006年8月，Google首席执行官埃里克·施密特（Eric Schmidt）在搜索引擎大会（SES San Jose 2006）首次提出“云计算”（Cloud Computing）的概念。2007年10月，Google与IBM开始在美国大学校园，包括卡内基梅隆大学、麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学柏克莱分校及马里兰大学等，推广云计算的计划，这项计划希望能降低分布式计算技术在学术研究方面的成本，并为这些大学提供相关的软硬件设备及技术支持。而学生则可以通过网络开发各项以大规模计算为基础的研究计划。自此，云计算开始正式进入教育研究的视野。
2008年12月中国教育技术协会年会上，黎加厚教授首次提出“云计算辅助教学”（CCAI）及“云计算辅助教育”（CCBE）的概念。此后，我国各地中小学逐渐开始实践云计算辅助教学。
云计算辅助教学的快速发展衍生出很多新的教学模式，基于云计算的移动学习就是其中最有代表性的。
其实，移动学习并不是一个新生的概念，从2000年起，欧洲就对“移动学习”的方式表现出极大的兴趣，先后有30多个项目对移动学习进行专项研究，对移动学习的教学对象、教学方法、技术手段等进行深入探讨。国内也出现了如家校通、校内无线网、移动图书馆、蓝牙校园网、中英语短信等移动学习平台。
目前的移动学习主要有两种运行模式：基于短信息服务（Short message service SMS）和通过建设WAP （Wireless Application Protocol）教育站点。
基于短信息服务的移动学习过程中，学习者通过定制短信息进行学习，学习内容是通过短信平台，以短信息形式发送给学习者的。这种模式最大的弊端就是不能实现有效的师生互动。学习效果自然很难保证。通过WAP教育站点的移动学习过程要基于WAP浏览协议。该协议的数据传输速率不高但费用却并不低廉，加之目前WAP教育站点不多，学习资源有限，因此这种移动学习模式也很难普及。
云计算辅助教学，不但弥补了上述的不足，更凭借其丰富的学习资源和低廉的学习成本，为移动学习带来一场巨变。
1 学习资源
互联网的最大魅力莫过于其取之不尽用之不竭的资源，云计算辅助教学能够将海量的教育资源有效整、存储并通过网络服务进行共享，这使得教育者可以最大限度的整合教育资源。
传统的教学模式中，教育者一般都是按照既定的大纲设计教学过程并通过网络手段向学习者传授知识，但是教学过程中教学内容和可以使用的教学资源是有限的，不能根据学生的实际需求设置教学内容，容易造成“有些学生吃不饱，有些学生装不下”的状态。
云计算辅助下的移动课堂借助云计算的技术将全世界教育者提供的大量有效的教育资源聚合到“云”端的存储服务器中。教育者要对教育资源进行整理、归类和管理。学习者只需要根据自己的学习需求自由地选择学习内容进行学习。
2 学习环境
传统的教学模式中，学习环境一般被局限在教室、自习室等教学场所。随着互联网的出现和普及，基于网络的计算机辅助教学和远程教育得以发展。学习者只需拥有一台连接到互联网的电脑就可以足不出户的参与到学习过程中。但是，学习环境仍然一定程度上受到限制。
近些年，移动通信技术发展迅猛，智能型移动通信设备迅速普及，移动学习走入人们的视野。云计算辅助下的移动课堂将学习场所“放进口袋”，学习变成了随时随地可以发生的事情。
3 学习成本
传统的教学模式中，学习者在学习的整个过程中投入的成本是比较高的。互联网为学习者提供了大量可供使用的免费资源。但教材等学习资料只是学习过程的一个因素。在前文所提到的诸多因素的共同影响下，移动学习的实现投入的成本也比较高。
云计算为我们提供了解决之法。由于所有的数据存储和处理都将在“云”端进行，学习者只需通过移动通信设备所附带的浏览器便可进行类似于在个人计算机上的一切操作，因此对移动设备的配置要求大幅度降低。现在的移动通信设备正朝电脑和手机高度融合的方向发展，其内置的操作系统和支持HTTP协议的浏览器，将为用户提供更完善的浏览器功能，更为云计算辅助下的移动课堂打开了大门。通信方面，无线移动通信技术的快速发展，3G和4G网络及其所带来的2Mbps甚至更高的数据传输速率和更为低廉的价格使云计算辅助下的移动课堂的使用成本大幅度的下降。
云计算辅助下的移动课堂的意义，不是简单的教学环境和教学手段的转换，而是一种教育理念上的重大变革。随着技术的进一步成熟，云时代的教育技术观念正在形成，在线、服务、便捷和个性化将会成为主导，而教育技术的使命正是研究如何将新技术更好地应用于教育。相信在不久的将来，我们打开浏览器，就可以方便快捷地享受云时代的教育资源服务。
参考文献：
[1]夏仲文.对云计算辅助教学的批判性思考[J].中国信息技术教育，2010（11）.
论文关键词：远程教育，云计算，智能辅导
一、问题的提出
《国家中长期教育改革发展规划纲要》在继续教育章节中，将“办好开放大学”列为构建灵活开放的终身教育体系的一项重要措施。到2020年基本建成覆盖城乡各级各类学校的数字化教育服务体系，建立开放灵活的教育资源公共服务平台，在为社会公众提供公共教育信息的同时，促进优质教育资源普及共享。
建设开放大学要适应社会和学习者需求而定，面向地方、基层、农村和边远地区，在办学的基础上，开放大学还应利用网络学习环境、多媒体教学资源及其学习支持服务系统，建设继续教育的公共服务平台，为学习者提供方便、灵活、个性化的学习服务。而云计算是面向服务的架构（SOA）、分布式计算、网络计算和虚拟化等多种技术混合演进的结果，是一个庞大的虚拟化资源池（由硬件、开发平台和服务等组成），上述资源可以动态地依据各种规模的负载进行自动配置，使资源的利用率达到最优化。所以，可借助云技术，为开放教学提供更优质的教学服务。
云计算提供3个最基本的特征：第一个是基础设施架构在大规模的廉价服务器集群之上；第二个是应用程序与低层服务协作开发，最大限度地利用资源；第三个是通过多个廉价服务器之间的冗余，利用软件获得高可用性。而基于云计算的远程教育智能辅导和答疑系统便是其中的第二种特征，即该系统与低层服务协作，最大限度的利用资源。
云计算在教学领域中的迁移称之为教育云，是未来教育信息化的基础构架毕业论文怎么写，包含了教育信息化所必须的一切硬件和软件资源，为开放成人教育者和学习者提供一个良好的平台。该平台的建设关乎网络环境中学习者的学习积极性和学习质量。开放学员一般是在职人员，具有一定的学习能力，但由于长期脱离理论、工作压力大等原因，不可能完全理解课程与课程之间的衔接，而在课程教学中，面对的学员学习背景、层次多样化，造成学员知识点出现断层现象，根据这一特点，可以利用云计算，为学员建立个性化智能化的辅导流程，进行虚拟答疑，提高学员学习效率。
二、已有教学辅导形式及其特点的分析
传统意义上的教学辅导，是指教育者依据教学大纲、教学内容和自身教学经验在固定空间（教室）、固定时间（统一上课时间）面向受教育者（一般在30人以上）进行讲解的过程，在讲解过程中，教师一般依据大多数者的可接受程度来安排教学进度。
现有的网络教学平台中的教学辅导，一般依据在线平台，进入课程中，在该课程设置上一般包括教师管理、教学资源、师生互动、网络服务等。
（1）在“教师管理”模块中，一般是教师上传各种资料，如：教学大纲、教学实施方案、课程说明、课程考核方案和其他教学信息等。
（2）在“教学资源”模块中，一般是供学习者下载浏览各种学习的资料。
（3）在“师生互动”模块中，最为常用的便是BBS，一般供学习者和教师进行网上留言核心期刊。
（4）在“网络服务”模块中，也只是提供电子邮件、数字图书馆等功能。
传统意义上的教学辅导是一种实时互动、同步交互的特点，教师可以依据当时教学情况灵活调整教学进度、模式等，与此同时，该方式受到时间、空间限制，不适合开放学员特点。
现有的网络教学辅导虽然通过网络作为媒介，不受时间、空间限制，能够为多数开放学院所接受，但明显缺乏实时互动与同步交互。往往是教师上传资料多日，学员才注意到，或是学员在BBS中留言，想要及时得到回应却未能实现。实际上，现有的网络教学是一种“大同步、小异步”的形式。
三、基于云计算的远程教育智能辅导的规划
云计算技术运用于开放教育辅导是具有实用意义的，基于云计算本身特点，可以将教育资源进行有效整合，向开放学院提供智能型云计算服务。现介绍远程教育智能辅导平台的架构。其主要由四个部分构成：基础设施模块、应用接口模块、教育应用模块、学员应用模块等。
（1）基础设施模块主要包括：服务器、存储器、网络设备和虚拟服务器、虚拟网络等。
（2）应用接口模块主要涉及开发环境、公用的应用程序接口、网络服务等，主要是由开发人员进行的系统管理操作。
（3）教育应用模块主要提供教学平台、学习跟踪和学习记录数据库、教学专家系统等。
（4）学员应用模块主要面向开放学员，用于远程登录开放平台毕业论文怎么写，在线学习、查阅教学资源，智能辅导系统记录的学员个性化学习数据，制定出适合该学员学习进度，为每个学员提供符合自身需求的课程间知识点的链接，方便学员理解掌握教学内容。
在云计算模式下，首先由课程专业教师依据课程特点，多年在教学过程中总结的课程重、难点以及学生对各要点的领悟掌握情况，建立较为初期的辅导数据库系统，并结合已有的教学资源，创建在线测试系统（目前已实现）和知识点链接系统，依据学员测试结果，判定该学院知识点的掌握情况及知识点是否存在断层，同步更新辅导数据库，针对每一学员生成专属的学习进度、学习内容（包括相关知识点的学习）。
四、基于云计算的远程教育智能辅导的可行性
云计算是未来教育信息化建设的基础构架，为开放教学提供各种教学活动所需的信息化服务。本文所提出的基于云计算的远程教育智能辅导系统，就目前的技术水平和物质基础而言，各市属院校已基本实现基础设施建设，具有创建辅导数据库的能力和开发智能辅导系统的实力。利用该系统，不仅保留了原有网络教学辅导的优势，同时增强了教学辅导的实时性和教学个性化要求，最大程度提高学员学习效率，从而提高整个开放教学的教学质量。
[参考文献]
[1]陈康，郑纬民.云计算：系统实例与研究现状[J]. 软件学报，2009，5.
[2]章泽昂，邬家炜.基于云计算的教育信息化平台的研究[J]. 技术应用，2010，6.
【关键词】云计算 ；互联网；教育
一、云计算概述
1、云计算的定义。
云计算（Cloud Computing）是网格计算（Grid Computing ）、分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。核心思想是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。
中国网格计算、云计算专家刘鹏教授对云计算做了长短两种定义。
长定义是：“云计算是一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。”
短定义是：“云计算是通过网络按需提供可动态伸缩的廉价计算服务。”提供资源的网络被称为“云”“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。
2、云计算的特点。
（1）数据安全可靠；
首先，云计算的数据存储中心是最可靠、最安全的，用户无需担心数据丢失、 病毒入侵等问题。
（2）客户端需求低；
其次，云计算对用户端的设备要求最低，使用起来也更方便。
（3）轻松共享数据；
此外，不同设备间的数据与应用共享可以通过云计算实现。
（4）可能无限多；
最后，云计算为我们使用网络提供了几乎无限多的可能。
3、云计算的优势。
云计算是互联网时代提出的最新 IT 运用模式，因为拥有其独特的优势，所以能在 IT 这个高速发展的产业里占据一席之地。下面会从商业到技术的顺序，首先在 IT 产业的层面，从优化产业布局和推进专业分工的方面分析云计算的优势，其次深入到云计算的运行和维护，从提升资源效率、减少投资、降低管理成本的角度分析云计算的本质优势。
二、云计算的发展与应用
1、云计算的核心技术。
云计算系统运用了许多技术，其中以编程模型、数据管理技术、数据存储技术、虚拟化技术、云计算平台管理技术最为关键。
（1）编程模型；
MapReduce 是一种 java、Python、C++编程模型，由 Google 开发的。它是一种简化的分布式编程模型和高效的任务调度模型，用于大规模数据集（大于 1TB）的并行运算。严格的编程模型使云计算环境下的编程十分简单。它的思想是将问题分解成 Map（映射）和 Reduce（化简）的方式，先通过 Map 程序将数据划分为不相关的区块，分配（调度）给大量计算机处理，达到分布式运算的效果，结果由 Reduce 程序汇整输出。
（2）海量数据分布存储技术；
云计算系统由大量服务器组成，服务于大量用户。云计算系统采用分布式存储数据 用冗余存储保证数据的可靠性。云计算系统大量使用的数据存储系统有两个，一个是 Goggle 的 GFS，一个是 Hadn't 团队开发的 GFS 的开源实现 HDFS。
（3）海量数据管理技术；
云计算需要对分布的、海量的数据进行处理、分析，所以数据管理技术必需能够高效管理大量数据。数据管理技术主要是 Google 的 BT（BigTable）数据管理技术，另一个是 Hadoop 团队开发的开源数据管理模块 HBase。 BT 是建立在 GFS， Scheduler， Lock Service 和 MapReduce 之上的一个大型的分布式数据库。它把所有数据都作为对象来处理，形成表格用来分布存储大规模结构化数据。
（4）虚拟化技术；
软件应用与底层硬件相隔离可通过虚拟化技术实现，它有裂分和聚合两种模式。虚拟化技术根据对象可分成存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等。计算虚拟化又分为系统级虚拟化、应用级虚拟化和桌面虚拟化。
（5）云计算平台管理技术；
云计算资源庞大，服务器数量多且分布在不同的地方，百种应用同时运行。怎样高效的管理这么多的服务器及确保整个系统服务不间断是巨大的挑战。云计算系统的平台管理技术能够使服务器协同工作，快速的进行业务部署和开通，及时发现和恢复系统故障。大规模系统的可靠运营通过自动化、智能化的手段实现。
2、云计算的三个服务模式。
（1）aaS（Infrastructure-as-a- Service）
IaaS（Infrastructure-as-a- Service）：基础设施即服务。消费者通过 Internet 可以从完善的计算机基础设施获得服务。
（2） PaaS（Platform-as-a- Service）
PaaS（Platform-as-a- Service）：平台即服务。PaaS 实际上是指将软件研发的平台作为一种服务，以 SaaS 的模式提交给用户。
（3）SaaS（Software-as-a- Service）
SaaS（Software-as-a- Service）：软件即服务。它由 Internet 提供软件，用户无需购买软件，而是租用基于 Web 的软件，来管理企业经营活动。SaaS 有较低的前期成本，便于维护，快速展开使用等优势。比如红麦软件的舆情监测系统。
3、云计算的应用。
（1）游戏市场；
由于至今 X360 仍然在使用 LIVE，PS 是 PS NETWORK ，wii 是 wi-fi，云计算还没有成为家用机和掌机界的联网模式。但是云计算取代这些东西成为其网络发展的终极方向的可能性非常大。
（2）Amazon
Amazon 以在线书店和电子零售业起家，它最新的业务却与云计算有关。亚马逊的云名为亚马逊网络服务（Amazon WebServices，AWS） ，目前主要由 4 块核心服务组成：简单存储服务 （Simple StorageService， S3） 弹性计算云 （Elastic Compute Cloud，EC2） ；简单排列服务（Simple QueuingService）以及尚处于测试阶段的 SimpleDB。换句话说，亚马逊现在提供的是可以通过网络访问的存储、计算机处理、信息排队和数据库管理系统接入式服务。
（3）Google
围绕因特网搜索创建了一种超动力商业模式。如今，他们又以应用托管、企业搜索以及其他更多形式向企业开放了他们的“云” 。
2010 年 4 月，谷歌推出了谷歌应用软件引擎（Google AppEngine，GAE） ，这种服务让开发人员可以编译基于 Python 的应用程序，并可免费使用谷歌的基础设施来进行托管（最高存储空间达 500MB） 。对于超过此上限的存储空间，按一定的标准进行收费。 现在谷歌还公布了提供可由企业自定义的托管企业搜索服务计划。
（4）Salesforce
Salesforce 是软件即服务厂商的先驱，它一开始提供的是可通过网络访问的销售力量自动化应用软件。Salesforce 的下一目标是：平台即服务（shijiexuexi） ，包括关系数据库、用户界面选项、企业逻辑以及一个名为 Apex 的集成开发环境，可作为其他企业自身软件服务的基础。程序员可以在平台的 Sandbox 上对他们利用 Apex 开发出的应用软件进行测试，然后在 Salesforce 的 AppExchange 目录上提交完成后的代码。
（5）Microsoft；
微软并不认为未来绝大部分的 IT 资源都将来自云计算，微软首席软件架构师 （CSA）雷奥兹（RayOzzie）表示，微软的宏伟计划是“提供均衡搭配的企业级软件、合作伙伴托管服务以及云服务” ，又称为“软件加服务 ” （software plus services） 。
（6）中国移动；
云计算作为中国移动蓝海战略的一个重要部分，于 2007 年由移动研究院组织力量，联合中科院计算所，着手起步了一个叫做“大云”的项目。
（7） Giwell
Giwell 是国内首个通讯计算云平台， 是天地网联科技有限公司研发的新一代云 计算平台。
因为云计算是新技术，所以其发展也面临一些问题：
数据隐私问题：为保证数据隐私，不被非法利用，需要技术的改进和法律的进一步完善。 数据安全性：企业商业机密的数据安全性关系到企业的生存和发展。云计算数据的安全性问题解决不了会影响其在企业中应用。
三、教育信息化概述
1、教育信息化的基本含义。
（1）实现教育现代化离不开信息化，信息化要服务于教育现代化；
（2）国家及教育部门要统一规划、统一组织教育信息化建设；
（3）教育系统的各个领域要广泛深入地应用现代信息技术；
（4）教育信息化是一个循序渐进，不断发展的过程。这个定义有五个特点：一是强调了教育信息化建设要统一规划、统一组织，以克服教育信息化建设中的盲目性，规划和组织的主体应是国家及教育主管部门；二是明确了教育信息化的最终目的——实现教育现代化；三是界定了教育信息化的范围——教育系统的各个领域；四是突出了现代信息技术在教育信息化过程中的作用——原始动力和直接目的；
（5）将教育信息化看作是一个循序渐进、不断发展的过程。需要指出的是，由于教育信息化建设的规划和组织离不开现代教育思想和现代教育理论的指导，而现代信息技术在教育系统各个领域的应用必然以“教育资源”的建设作为基础，其“应用”过程本身并不是现代信息技术与教育二者的简单“相加”，而是“现代信息技术与教育的整合”。
2、教育信息化的发展趋势。
第一个方面是，无论从硬件系统、软件系统，还是从教育资源方面来看，都要从重视教，重视管理转到重视学生学。以前我们搞的教育信息管理系统或教育资源库，软件建设都大量集中在支持老师管理，支持老师教学，现在逐步要支持学生学习，从教师教到学生学，这是我们教育界的普遍规律。
第二个方面，要从IT（信息技术）向教育回归。教育信息化的产业价值链还要逐步上移，而不应该只停留在倒金字塔的形式。
第三个方面，要以硬件建设为主向以应用建设为主方面发展。
第四个方面是，教育信息系统、教育软件智能化程度要逐步提升。带有一些决策支持，带有一些推断、推理、知识重构的智能性辅助决策系统可能会进一步提升。
四、云计算在教育信息化中的应用
由于国内教育信息化发展受到网络的传输速度、信息资源的地理位置、服务器的数据处理能力等各方面因素的限制，使得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。正是在这种背景下，诞生了-一种新的网络计算模型—— 云计算。云计算式网格计算和互联网计算的结合，基于分布式计算，以用户为中心，将数据存于云端，用户可以在任何时间、任何地点以某种便捷的方式安全地获得数据。云计算使得互联网的每个节点都可以作为数据存储中心、数据计算中心。
1、云计算对教育信息化的推动作用。
（1）提高学校的管理效率；
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。
（2）推动教师在教学上的改变；
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。
（3）提高和促进学生的学习与创新能力；
由于云计算具有弹性高、扩展性强和基于Web的服务器等优 ，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，学生个胜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。
（4）加快全球化教育资源的建设；
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。
2、云计算在教育信息化中的应用。
（1）云计算促进开源教育软件的发展；
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。
（2）云计算将使教育资源开放和共享；
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。
（3）构建“云·地”中介，促进“人·云”交互；
在云时代，教育机构如何有效地利用云计算服务于教育信息化？一个有效的方法就是构建“云·地”中介，通过中介，为各级教育管理机构提供云服务，大家共同分享，共同学习，构建云时代的学习共同体，促进“人·云”交互。
（4）以云为平台，促进教育信息化的多元化发展；
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。
（5）构建个人网络学习环境，提高网络学习的效率；
在Web2.0环境下，个人使用更多的是网络学习和非正式学习，构建个人网络学习环境就显得尤为重要。在云时代，个人可以根据云服务的类型，自由地选择学习内容和学习方式。网络中有大量的Web2.0工具可以用来构建一个只属于自己的网络学习环境。譬如，使用Diigog～]建个人的美味书签，使用iGoogle可以个性化自己的网络空间，使用Sakai来管理网络课程等，而这些Web2.0工具都是属于云服务的范畴。可以预见，进入云时代之后，我们就可以轻松、自然的态度创设人性化的网络学习环境了。
3、云计算在教育信息化中应用的技术。
（1）虚拟化技术：虚拟化是云计算的最主要的特征。虚拟化技术实现了软件和硬件的分离，用户只需要在虚拟层运行自己的软件，而 不需要考虑后台硬件的实现。而且虚拟化还允许资源在服务器上迁移，当一台服务器超载时，迁移到另一台服务器上。在教育信息 化当中，就可以解决有的服务器过载。而有的服务器闲置的问题，最大化教育资源的利用效率。
（2）安全技术：在云端，有全世界最先进的数据中心来帮你保存数据，有着强大的技术管理团队来帮你管理提交的数据和程序。在教 育信息化过程中，我们不必再花费大量的时间来管理数据，可以把更多的精力投入到课程的设计当中来。
（3）SaaS：SaaS（软件即服务）就是以服务的形式访问网络上的软件，人们不必再购买软件，只需租用软件，服务商通过浏览器就可以 把软件传递给用户，这样就为中国的教育信息化节省了大量的资金，我们可以直接租用网络上的软件，而且还有很多是免费的。
五、结束语
云计算作为一种新的计算技术，它宣告了低成本提供超级计算服务的可能。云计算技术的不断成熟与应用，给教育带来了新的机遇，作为整合教育资源的有力手段，云计算必然会在教育领域得到越来越多的应用。
参考文献：
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关键词：自学考试；云计算；云学习；助学模式
中图分类号：G717 文献标识码：A 文章编号：1009—4156（2012）10—091—02
一、问题的提出
高等教育自学考试（自考）是个人自学、社会助学和国家考试相结合的高等教育形式，是我国社会主义高等教育体系的重要组成部分。经过30余年的发展，自考已成为我国规模最大的开放式高等教育形式。其中，社会助学作为承接个人和考试的关键环节，对自学考试的健康有序发展发挥着很大的作用。本文针对自考助学面临的种种挑战，提出了云计算与自考助学相结合构建云学习视野下的自考助学模式，以期对信息技术时代自考助学的发展提供有益参考。
二、自考助学的现状和挑战
据统计，自1981年以来，已累计有2.1亿人次参加自学考试，毕业学生达920万人。可以说自考为我国的高等教育的发展和构建终身教育体系做出了很大贡献。由于它具有既是一种国家考试制度又是一种新的教育形式的双重性质，社会助学作为承接个人和考试的关键环节体现了其教育属性。所谓社会助学，概括地说就是社会对自考生学习提供的帮助和支持。可以说社会助学是自考的不可或缺的组成部分之一。一方面，没有社会助学就不能体现自考的教育属性；另一方面，社会助学也弥补了自考生“为考而考”功利性带来的不足。“社会助学是高等教育自学考试相对薄弱的一个环节，社会助学的改善和发展必然会加强高等教育自学考试的教育功能，逐步消除由于自学考试制度凸显的考试功能给人们带来的误解”。
当前，自考社会助学主要有面授和网络两种实现途径。面授助学主要包括全日制的自考助学班和业余性质的助学班。其中，全日制的自考助学班的学习者主要是低龄化的高考应届毕业生。这些学习者由于非智力因素的影响，高考失利且认为复读后录取的希望渺茫，遂选择自考之路。业余性质助考班的学习对象主要是参加工作的成年人，受制于时间和精力等，只能选择周末和节假日来参加自考助学。举办这两类助考班以公立大学的继续教育机构和以一些民办大学为主，虽然这些助学机构为自考助学环节的有效开展起到了积极的作用，但由于时间和空间的因素，教学范围、教学手段、教学过程都受到了不同程度的限制。信息技术时代为自考助学开辟了新的战场，网络助学应运而生。网络助学其实是一种数字化的学习方式，它利用信息技术与学科整合的优势，构建出数字化的学习环境，突破时间和空间限制，变革传统教学模式，降低了教学成本和学习费用。可以说网络助学是自考发展进程中的必然选择，这是由自考的性质和网络教育的特质所决定的。目前，网络助学正成为主要的自考助学模式，但与此同时，自考网络助学良莠不齐现象突出，建设者只是简单地把学习资源数字化后搬运到网络，既鲜有关注学习过程与学习支持服务，又很少考虑学习者的个人学习背景和学习兴趣需求，这些都有悖于教育规律。
三、云学习
云计算是在分布式系统、网格计算、虚拟存储和网络存储等基础上形成的一种新型共享基础架构，其核心是向用户提供数据存储和网络服务。云计算将成为计算机网络发展的新方向已被学术界普遍承认，故近年来云计算的发展可谓方兴未艾。Stephen Dowries认为“所有的学习技术至少都是某种程度上的网络技术，因为它被设计用来促进公共知识和个人知识之间的互动”。尚建新、解月光、王伟将其引申为“所有的网络技术都可以抽取出来为教育服务，实现网络技术向学习技术的转变”。所以把云计算技术抽取出来为教育服务，或者说在教育领域里运用云计算技术就衍生出了“云学习”的概念。概括地说，云学习就是在学习过程中运用云计算技术的学习。
云计算以“资源共享、集中服务”为核心，将所有的可用资源集中于一个平台之上，在平台的统一管理和调配下，给用户提供所需要的服务。云学习继承了云计算的精髓，给学习者提供一个资料丰富、功能强大、交互协作、安全可靠的学习环境。
1.以学习资源为核心：云学习秉承“整合资源，集中服务”的思想，整合一切可以整合的资源为学习者提供服务。以往那种分散的、单点集中式的学习资源获取速度慢，资源类型单一，无法满足学习者的个性化学习需求。云平台有效聚合分散的学习资源于云端，学习者不需要考虑其技术实现，只需按自己的需求获取服务。
2.以学习者为中心：在云学习环境下，学习者可以根据自己的学习现状和兴趣需求，方便地获取学习内容、学习资源和学习工具等来建构自己的知识体系，安排学习进度，反思学习效果等。依托云计算学习平台，学习者的个性化学习程度将会得到很大提升。
3.以协作学习为方式：学习者在云平台上的学习活动不是孤立的，而是可以开展实时的师生、生生协作交流。知识和信息在交流中得到升华提高。主动参与、探究发现和交流协作能不断引发学习者开展头脑风暴，提高学习效率。
四、云学习视野下自考助学模式
1.自考助学模式关系。云学习视野下的自考助学可以看作网络助学的一个子集，它进一步扩展了当前网络助学的体系框架，丰富了学习手段。同时。当前的网络助学也在学习资源和技术平台上给云学习视野下的自考助学奠定了基础。但云学习视野下的网络助学不仅仅是当前传统网络助学的一个补充，相反，二者在学习行为、学习内容、学习理念上都有着明显差异。
2.结构模型。对比传统网络助学和云学习视野下的网络助学并结合云计算的技术特点，本文提出了一个云学习视野下的自学考试助学模式模型。该模型分为三个层次：（1）用户服务层：主要由学习过程管理、学习支持服务、协作学习环境和个人网络空间等组成。自考学习者使用联网的计算机、智能手机、PDA等设备通过高速通信网络连接到系统平台，并向平台发起请求，平台根据学习者的请求以服务的方式回传数据。其中，学习过程管理实现对学习者的进程管理和监控督导等服务；学习支持服务对学习者进行个性化的学习内容、自考信息等服务。协作学习环境给学习者提供交流协作的场所；个人学习空间是个人资料信息收集、知识经验积累的平台。（2）应用组织层：实现对不同平台下的异构学习资源和信息的标准化组织。学习资源和信息以及系统获取的一些面向教育的SaaS（软件即服务）和通过调用其他系统的API获取的web Service等，经过组织和标准化之后传输给用户服务层。（3）基础设施层：是整个系统的数据中心和提供服务的基础，它由一系列的服务器、存储器、网络设备等物理设备组成，经过虚拟化以及动态的可伸缩扩展之后，方便向应用组织层提供资源和计算服务，减少用户终端的处理压力以及降低用户对IT专业知识的依赖度。
