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論析云計算在職業(yè)教育領(lǐng)域中的應用
[論文關(guān)鍵詞]云計算 云服務(wù) 網(wǎng)絡(luò )學(xué)習
[論文摘要]云計算是下一代網(wǎng)絡(luò )計算平臺的核心技術(shù)，是一種新的計算模型，它的出現宣告了低享受超值服務(wù)的到來(lái)。本文就職業(yè)教育領(lǐng)域的現狀進(jìn)行了介紹，闡述了云計算的概念、優(yōu)勢和現狀，并對云計算在職業(yè)教育領(lǐng)域中的應用進(jìn)行了初步探索。
近幾年國家出臺各項政策扶持和推廣職業(yè)教育，但我國職業(yè)教育的現狀是存在著(zhù)嚴重的地區差異，教育資源發(fā)展不平衡，信息和資源的共享嚴重制約了職業(yè)教育的發(fā)展，雖然由于互聯(lián)網(wǎng)寬帶技術(shù)的逐步推廣，這一現象有所緩解，可這一問(wèn)題已經(jīng)成為職業(yè)教育發(fā)展的瓶頸，我們亟待一種新的方法或技術(shù)來(lái)解決這些問(wèn)題。而云計算的出現讓我們看到了曙光。
一、云計算簡(jiǎn)介
1、云計算的概念
云計算是分布式處理、并行處理和網(wǎng)格計算的發(fā)展，或者說(shuō)是這些科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現。它是一種新型計算模型。是一種新興的共享基礎架構的方法，它面對的是超大規模的分布式，核心是提供數據存儲和網(wǎng)絡(luò )服務(wù)。它利用利用高速互聯(lián)網(wǎng)的傳輸能力，將數據的處理過(guò)程從個(gè)人計算機或服務(wù)器移到互聯(lián)網(wǎng)上的超級計算機集群中，這個(gè)計算機群是由成千上萬(wàn)臺很普通的標準服務(wù)器組成，由大型的數據處理中心。如圖l所示，云計算是一個(gè)虛擬的計算資源池，它通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供給用戶(hù)使用資源池內的計算資源。完整的云計算是一個(gè)動(dòng)態(tài)的計算體系，提供托管的應用程序環(huán)境，能夠動(dòng)態(tài)部署、動(dòng)態(tài)分配計算資源，并實(shí)時(shí)監控資源的使用情況。實(shí)際上最簡(jiǎn)單、最初始的云計算早已在聯(lián)網(wǎng)中隨處可見(jiàn)，例如搜索引擎、網(wǎng)絡(luò )信箱等。在云計算中，用戶(hù)所處理的數據并不存儲在本地，而是保存在互聯(lián)網(wǎng)上的數據中心，用戶(hù)所需的應用程序并不運行在用戶(hù)的個(gè)人電腦、手機等終端設備上。而是運行在互聯(lián)網(wǎng)上大規模的服務(wù)器集群中。提供云計算服務(wù)的企業(yè)負責管理和維護這些數據中心的正常運作，為用戶(hù)提供足夠強大的存儲空間和計算能力。用戶(hù)只需能夠接入互聯(lián)網(wǎng)，就可以通過(guò)電腦、手機等終端設備，在任何地點(diǎn)方便快捷地使用數據和服務(wù)，而不需關(guān)心存儲或計算發(fā)生在哪朵“云”上�？梢�(jiàn)，云計算將改變傳統以個(gè)人計算機為基礎的生產(chǎn)模式，web將成為交往聚合與設備聚合的中樞，最終改變人們獲取信息、分享內容和互相溝通的方式。
2、云計算的優(yōu)勢
云計算主要表現在：
(1)可靠、安全的數據存儲
云計算提供了最為可靠安全的數據存儲中心，用戶(hù)可以將數據存儲在云端，不用再擔心數據丟失，病毒入侵的麻煩，因為在“云”里有世界上最專(zhuān)業(yè)的團隊來(lái)幫你管理信息。同時(shí)，嚴格的權限管理策略可以幫助你放心地與你指定的人共享數據。這樣，你不用花錢(qián)就可以享受到最好、最安全的服務(wù)。
(2)方便、快捷的云服務(wù)
云計算時(shí)代，用戶(hù)將不需要安裝和升級電腦上的各種應件，只需要具有網(wǎng)絡(luò )瀏覽器，就可以方便快捷地使用云提供的各種服務(wù)。這將有效地降低技術(shù)應用的難度曲線(xiàn)，進(jìn)一步推動(dòng)Web服務(wù)發(fā)展的廣度和深度。
[1]
(3)強大的計算能力
云計算為網(wǎng)絡(luò )應用提供了強大的計算能力，可以為普通用戶(hù)提供每秒1O萬(wàn)億次的運算能力，完成用戶(hù)的各種業(yè)務(wù)要求。這種超級運算能力在普通計算下是難以達到的。
(4)效益
據預計，相對于機構自身運營(yíng)的數據中心而言，云計算提供商的存儲一般只有其十分之一，而帶寬成本只有二分之一，計算處理能力成本只有三分之一。這將幫助一些機構以比較低廉的架構成本進(jìn)行運作。
二、云計算研究現狀
云計算已經(jīng)得到包括谷歌(Gosle)、微軟(Microsoft)、IBM、雅虎(Yahoo)、亞馬遜(Amazon)等軟件廠(chǎng)商的重視，各個(gè)軟件廠(chǎng)商都在積極推進(jìn)云計算的研究和應用，分別提出了針對云計算的方案和實(shí)現。
l、亞馬遜的彈性計算云
亞馬遜(Amzaon)公司是最早的云計算實(shí)踐者之一。亞馬遜公司在構建自身零售平臺時(shí)，使用了云計算的方法，將購物平臺構建在其基礎之上。Amazon的云計算服務(wù)總稱(chēng)為AmazonWebServices(AWS，AmzaonWEB服務(wù))，它包括四種主要的服務(wù)：SimpleS~rageService($3，一種簡(jiǎn)單的存儲服務(wù))；ElasticCompu~cl0ud(Ec2，彈性可擴展的云計算服務(wù)器)；SimpleQueuingService(一種簡(jiǎn)單的消息隊列)；以及仍處在測試階段的SimpleDB(簡(jiǎn)單的數據庫)。
2、Google的云計算平臺
Gogle的云計算平臺主要包括Gosle針對云計算提出的大規模分布式計算的基礎架構以及Gosle在此基礎之上構造的云計算應用服務(wù)程序。2008年4月，C,ogle推出了AppEngine云計算平臺|qoAppEn~ne是一個(gè)由Python應用服務(wù)器群、BigTahle(Google的一個(gè)內部的數據庫系統)數據庫訪(fǎng)問(wèn)及GFs(G00gleFileSystem，GooSe文件系統)數據儲存服務(wù)組成的平臺。它能為開(kāi)發(fā)者提供一體化的主機服務(wù)器及可自動(dòng)升級的在線(xiàn)應用服務(wù)，由用戶(hù)編寫(xiě)應用，Googl~提供應用運行及維護所需要的一切平臺資源。
3、IBM的云計劃
IBM公司在與G00gle的合作過(guò)程中，提出了自己對于云計算的理解以及相應的技術(shù)解決方案。IBM公司于2007年11月15日在上海宣布了藍云“BlueCloud”計劃，使公司的數據中心能夠按照互聯(lián)網(wǎng)應用服務(wù)程序的形式進(jìn)行組織，將計算能力分配到分布式全局可以訪(fǎng)問(wèn)的資源組織中，而不是局限于本地的一些服務(wù)節點(diǎn)或者固定遠端的服務(wù)器機群中。在藍云中采用了Xen的系統級虛擬化方法，同時(shí)提供虛擬化的服務(wù)器以及服務(wù)器的計算資源。
4、微軟的“云一端”策略
微軟的云計算戰略是“云一端”的共存與互動(dòng)日，并提出了“軟件+服務(wù)”(S+S：Software+Service)業(yè)務(wù)模式，希望通過(guò)整合最優(yōu)秀的軟件和實(shí)時(shí)更新的服務(wù)，充分發(fā)揮技術(shù)在選擇性、適應性和功能性方面的價(jià)值。oSftware主要指前端展現層，包括桌面客戶(hù)端(如：Vista、Omce等)和智能／移動(dòng)終端(如WindowsMobile等)；Services主要是指后端數據模塊，包括云計算服務(wù)(如：WindowsLive)和企業(yè)后端(如Biztalk等)。微軟的iLveMesh是云計算及其Live戰略的最重要一步，目前正處于測試階段，已推出多個(gè)Beta版。LiveMesh可以稱(chēng)為“互聯(lián)網(wǎng)上的Windows”。它以“軟件+服務(wù)”的方式將、手機和其他數字設備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)整合起來(lái)，允許用戶(hù)同步訪(fǎng)問(wèn)、共享或存儲文件。
三、的現狀
現在國內的職業(yè)教育總體來(lái)說(shuō)存在著(zhù)幾方面的問(wèn)題：
1、教學(xué)資源分布不均：知名的職業(yè)學(xué)校、東南部的職業(yè)學(xué)校有更好的資源，包括教授，實(shí)驗室和電腦設備。而對于大部分職業(yè)學(xué)校來(lái)說(shuō)，由于資金來(lái)源有限，往往面l臨著(zhù)設備老化，實(shí)驗室資源不足等狀況。
2、教學(xué)資源更新成本高，更新速度慢：技術(shù)飛速進(jìn)步往往要求學(xué)校能夠為學(xué)生提供最新的實(shí)驗室和電腦設備，而相應的需要更多的成本，這給院校帶來(lái)了很大的壓力。
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3、教學(xué)資源共享程度低：近些年遠程和網(wǎng)絡(luò )教育的發(fā)展以及職業(yè)學(xué)校課程聯(lián)合范圍的擴大，使得課程資源在一定程度和一定范圍內實(shí)現了整合，然而對于硬件資源仍然無(wú)法實(shí)現整合。
這些問(wèn)題一方面造成了重復的教育資源投入；另一方面擴大了教學(xué)質(zhì)量的差異。因此如何對教學(xué)資源進(jìn)行最大程度，最大范圍的整合，成了減少教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。加快國內水平的首要問(wèn)題。
四、云計算在職業(yè)教育領(lǐng)域的應用
云計算的提出，最小化了終端設備的需求，在一個(gè)云計算的網(wǎng)絡(luò )中，不僅僅是教學(xué)課堂，甚至于個(gè)人電腦，實(shí)驗室都可以從“云”中獲得，在“云”中存儲，而學(xué)校需要的只是提供給學(xué)生可以運行瀏覽器的最簡(jiǎn)單的終端設備(使用開(kāi)源系統的個(gè)人電腦，OLPC，甚至支持無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的掌上設備)和網(wǎng)絡(luò )，就能讓所有職業(yè)學(xué)校的學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習，資料處理和實(shí)驗。
近年來(lái)，信息技術(shù)的發(fā)展使得教育發(fā)生了很大的變化。遍布全國的教育網(wǎng)絡(luò )和高速的教育網(wǎng)國際出口使得職業(yè)學(xué)校有更多的機會(huì )同其他學(xué)校進(jìn)行交流；網(wǎng)絡(luò )中心在各職業(yè)學(xué)校的發(fā)展，用于教學(xué)和研究的高性能服務(wù)器的架設讓很多學(xué)校具備了很強的信息處理能力。同時(shí)由開(kāi)源軟件，開(kāi)放的標準和開(kāi)放的數據訪(fǎng)問(wèn)的理念發(fā)展而來(lái)了開(kāi)放的教育內容，這些教學(xué)內容包含了從課程數據(課件，映像)到互動(dòng)的教學(xué)社區。良好的網(wǎng)絡(luò )基礎設施加上初步的資源共享，這些都為云計算的應用打下了基礎。
由于需要的網(wǎng)絡(luò )規模和資源協(xié)調的限制，目前云計算主要是由幾個(gè)大公司倡導和實(shí)施，并且大部分應用于商業(yè)目的，有少數的針對教育的項目也僅僅是停留在使用公司的計算資源。如果直接采用現有的云計算方案，固然短期成本低，實(shí)施簡(jiǎn)單，但是原有教育資源的移植和職業(yè)學(xué)校原有的計算能力的處理將會(huì )成為主要的問(wèn)題。所以在現有的教育網(wǎng)絡(luò )上部署云將是一種可行的選擇。這種部署方式大致包含如下的步驟：對現有教學(xué)資源進(jìn)行面向服務(wù)的封裝或者改造。這是一項許多學(xué)校都正在進(jìn)行的工作；建設新的提供基本應用服務(wù)的計算和數據中心。如教學(xué)系統，新的虛擬實(shí)驗室系統，應用程序服務(wù)器等；在由A和B構成的基礎設施的上進(jìn)行抽象，應用虛擬技術(shù)將資源進(jìn)行分配。同時(shí)建設虛擬的云接入點(diǎn)(cloudprota1)，讓不同的職業(yè)學(xué)校都能夠最快的登錄到云。
五、困難與展望
作為新興的概念，云計算迄今還沒(méi)有統一的標準和實(shí)現方式，如何在現有的教育網(wǎng)絡(luò )上進(jìn)行基于云的資源整合還存在著(zhù)以下的一些困難和問(wèn)題：如何對現有資源進(jìn)行規劃?在現有的教學(xué)資源中必定有很大一部分重復的資源，對這些資源是全部加以利用然后按照學(xué)校進(jìn)行分類(lèi)，還是進(jìn)行取舍然后集中加入到云中?
對于增加新的應用程序服務(wù)器和虛擬實(shí)驗室，需要資金的支持；支持云結構的虛擬服務(wù)器和接人服務(wù)器的設置問(wèn)題。
盡管有各種各樣的問(wèn)題和困難，作為整合教育資源的有力手段，云計算必然會(huì )在職業(yè)教育領(lǐng)域和教育網(wǎng)絡(luò )中有越來(lái)越多的應用。
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