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論析云計(jì)算在職業(yè)教育領(lǐng)域中的應(yīng)用
[論文關(guān)鍵詞]云計(jì)算 云服務(wù) 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)
[論文摘要]云計(jì)算是下一代網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺(tái)的核心技術(shù)，是一種新的計(jì)算模型，它的出現(xiàn)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(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，闡述了云計(jì)算的概念、優(yōu)勢(shì)和現(xiàn)狀，并對(duì)云計(jì)算在職業(yè)教育領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了初步探索。
近幾年國(guó)家出臺(tái)各項(xiàng)政策扶持和推廣職業(yè)教育，但我國(guó)職業(yè)教育的現(xiàn)狀是存在著嚴(yán)重的地區(qū)差異，教育資源發(fā)展不平衡，信息和資源的共享嚴(yán)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(xiàn)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(jì)算的出現(xiàn)讓我們看到了曙光。
一、云計(jì)算簡(jiǎn)介
1、云計(jì)算的概念
云計(jì)算是分布式處理、并行處理和網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展，或者說(shuō)是這些科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)。它是一種新型計(jì)算模型。是一種新興的共享基礎(chǔ)架構(gòu)的方法，它面對(duì)的是超大規(guī)模的分布式，核心是提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(shù)據(jù)的處理過(guò)程從個(gè)人計(jì)算機(jī)或服務(wù)器移到互聯(lián)網(wǎng)上的超級(jí)計(jì)算機(jī)集群中，這個(gè)計(jì)算機(jī)群是由成千上萬(wàn)臺(tái)很普通的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器組成，由大型的數(shù)據(jù)處理中心。如圖l所示，云計(jì)算是一個(gè)虛擬的計(jì)算資源池，它通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供給用戶使用資源池內(nèi)的計(jì)算資源。完整的云計(jì)算是一個(gè)動(dòng)態(tài)的計(jì)算體系，提供托管的應(yīng)用程序環(huán)境，能夠動(dòng)態(tài)部署、動(dòng)態(tài)分配計(jì)算資源，并實(shí)時(shí)監(jiān)控資源的使用情況。實(shí)際上最簡(jiǎn)單、最初始的云計(jì)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(jì)算中，用戶所處理的數(shù)據(jù)并不存儲(chǔ)在本地，而是保存在互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)中心，用戶所需的應(yīng)用程序并不運(yùn)行在用戶的個(gè)人電腦、手機(jī)等終端設(shè)備上。而是運(yùn)行在互聯(lián)網(wǎng)上大規(guī)模的服務(wù)器集群中。提供云計(jì)算服務(wù)的企業(yè)負(fù)責(zé)管理和維護(hù)這些數(shù)據(jù)中心的正常運(yùn)作，為用戶提供足夠強(qiáng)大的存儲(chǔ)空間和計(jì)算能力。用戶只需能夠接入互聯(lián)網(wǎng)，就可以通過(guò)電腦、手機(jī)等終端設(shè)備，在任何地點(diǎn)方便快捷地使用數(shù)據(jù)和服務(wù)，而不需關(guān)心存儲(chǔ)或計(jì)算發(fā)生在哪朵“云”上。可見(jiàn)，云計(jì)算將改變傳統(tǒng)以個(gè)人計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)模式，web將成為交往聚合與設(shè)備聚合的中樞，最終改變?nèi)藗儷@取信息、分享內(nèi)容和互相溝通的方式。
2、云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)
云計(jì)算主要表現(xiàn)在：
(1)可靠、安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
云計(jì)算提供了最為可靠安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，用戶可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云端，不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失，病毒入侵的麻煩，因?yàn)樵凇霸啤崩镉惺澜缟献顚I(yè)的團(tuán)隊(duì)來(lái)幫你管理信息。同時(shí)，嚴(yán)格的權(quán)限管理策略可以幫助你放心地與你指定的人共享數(shù)據(jù)。這樣，你不用花錢就可以享受到最好、最安全的服務(wù)。
(2)方便、快捷的云服務(wù)
云計(jì)算時(shí)代，用戶將不需要安裝和升級(jí)電腦上的各種應(yīng)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(yīng)用的難度曲線，進(jìn)一步推動(dòng)Web服務(wù)發(fā)展的廣度和深度。
[1]
(3)強(qiáng)大的計(jì)算能力
云計(jì)算為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供了強(qiáng)大的計(jì)算能力，可以為普通用戶提供每秒1O萬(wàn)億次的運(yùn)算能力，完成用戶的各種業(yè)務(wù)要求。這種超級(jí)運(yùn)算能力在普通計(jì)算下是難以達(dá)到的。
(4)效益
據(jù)預(yù)計(jì)，相對(duì)于機(jī)構(gòu)自身運(yùn)營(yíng)的數(shù)據(jù)中心而言，云計(jì)算提供商的存儲(chǔ)一般只有其十分之一，而帶寬成本只有二分之一，計(jì)算處理能力成本只有三分之一。這將幫助一些機(jī)構(gòu)以比較低廉的架構(gòu)成本進(jìn)行運(yùn)作。
二、云計(jì)算研究現(xiàn)狀
云計(jì)算已經(jīng)得到包括谷歌(Gosle)、微軟(Microsoft)、IBM、雅虎(Yahoo)、亞馬遜(Amazon)等軟件廠商的重視，各個(gè)軟件廠商都在積極推進(jìn)云計(jì)算的研究和應(yīng)用，分別提出了針對(duì)云計(jì)算的方案和實(shí)現(xiàn)。
l、亞馬遜的彈性計(jì)算云
亞馬遜(Amzaon)公司是最早的云計(jì)算實(shí)踐者之一。亞馬遜公司在構(gòu)建自身零售平臺(tái)時(shí)，使用了云計(jì)算的方法，將購(gòu)物平臺(tái)構(gòu)建在其基礎(chǔ)之上。Amazon的云計(jì)算服務(wù)總稱為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(chǔ)服務(wù))；ElasticCompu~cl0ud(Ec2，彈性可擴(kuò)展的云計(jì)算服務(wù)器)；SimpleQueuingService(一種簡(jiǎn)單的消息隊(duì)列)；以及仍處在測(cè)試階段的SimpleDB(簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù))。
2、Google的云計(jì)算平臺(tái)
Gogle的云計(jì)算平臺(tái)主要包括Gosle針對(duì)云計(jì)算提出的大規(guī)模分布式計(jì)算的基礎(chǔ)架構(gòu)以及Gosle在此基礎(chǔ)之上構(gòu)造的云計(jì)算應(yīng)用服務(wù)程序。2008年4月，C,ogle推出了AppEngine云計(jì)算平臺(tái)|qoAppEn~ne是一個(gè)由Python應(yīng)用服務(wù)器群、BigTahle(Google的一個(gè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng))數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)及GFs(G00gleFileSystem，GooSe文件系統(tǒng))數(shù)據(jù)儲(chǔ)存服務(wù)組成的平臺(tái)。它能為開發(fā)者提供一體化的主機(jī)服務(wù)器及可自動(dòng)升級(jí)的在線應(yīng)用服務(wù)，由用戶編寫應(yīng)用，Googl~提供應(yīng)用運(yùn)行及維護(hù)所需要的一切平臺(tái)資源。
3、IBM的云計(jì)劃
IBM公司在與G00gle的合作過(guò)程中，提出了自己對(duì)于云計(jì)算的理解以及相應(yīng)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(lán)云“BlueCloud”計(jì)劃，使公司的數(shù)據(jù)中心能夠按照互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)程序的形式進(jìn)行組織，將計(jì)算能力分配到分布式全局可以訪問(wèn)的資源組織中，而不是局限于本地的一些服務(wù)節(jié)點(diǎn)或者固定遠(yuǎn)端的服務(wù)器機(jī)群中。在藍(lán)云中采用了Xen的系統(tǒng)級(jí)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(jì)算資源。
4、微軟的“云一端”策略
微軟的云計(jì)算戰(zhàn)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(yīng)性和功能性方面的價(jià)值。oSftware主要指前端展現(xiàn)層，包括桌面客戶端(如：Vista、Omce等)和智能／移動(dòng)終端(如WindowsMobile等)；Services主要是指后端數(shù)據(jù)模塊，包括云計(jì)算服務(wù)(如：WindowsLive)和企業(yè)后端(如Biztalk等)。微軟的iLveMesh是云計(jì)算及其Live戰(zhàn)略的最重要一步，目前正處于測(cè)試階段，已推出多個(gè)Beta版。LiveMesh可以稱為“互聯(lián)網(wǎng)上的Windows”。它以“軟件+服務(wù)”的方式將、手機(jī)和其他數(shù)字設(shè)備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)整合起來(lái)，允許用戶同步訪問(wèn)、共享或存儲(chǔ)文件。
三、的現(xiàn)狀
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的職業(yè)教育總體來(lái)說(shuō)存在著幾方面的問(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(yàn)室和電腦設(shè)備。而對(duì)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臨著設(shè)備老化，實(shí)驗(yàn)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?yàn)閷W(xué)生提供最新的實(shí)驗(yàn)室和電腦設(shè)備，而相應(yīng)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(yuǎn)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(kuò)大，使得課程資源在一定程度和一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了整合，然而對(duì)于硬件資源仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)整合。
這些問(wèn)題一方面造成了重復(fù)的教育資源投入；另一方面擴(kuò)大了教學(xué)質(zhì)量的差異。因此如何對(duì)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(guó)內(nèi)水平的首要問(wèn)題。
四、云計(jì)算在職業(yè)教育領(lǐng)域的應(yīng)用
云計(jì)算的提出，最小化了終端設(shè)備的需求，在一個(gè)云計(jì)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(yàn)室都可以從“云”中獲得，在“云”中存儲(chǔ)，而學(xué)校需要的只是提供給學(xué)生可以運(yùn)行瀏覽器的最簡(jiǎn)單的終端設(shè)備(使用開源系統(tǒng)的個(gè)人電腦，OLPC，甚至支持無(wú)線局域網(wǎng)的掌上設(shè)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(xí)，資料處理和實(shí)驗(yàn)。
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(guó)的教育網(wǎng)絡(luò)和高速的教育網(wǎng)國(guó)際出口使得職業(yè)學(xué)校有更多的機(jī)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(shè)讓很多學(xué)校具備了很強(qiáng)的信息處理能力。同時(shí)由開源軟件，開放的標(biāo)準(zhǔn)和開放的數(shù)據(jù)訪問(wèn)的理念發(fā)展而來(lái)了開放的教育內(nèi)容，這些教學(xué)內(nèi)容包含了從課程數(shù)據(jù)(課件，映像)到互動(dòng)的教學(xué)社區(qū)。良好的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施加上初步的資源共享，這些都為云計(jì)算的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。
由于需要的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和資源協(xié)調(diào)的限制，目前云計(jì)算主要是由幾個(gè)大公司倡導(dǎo)和實(shí)施，并且大部分應(yīng)用于商業(yè)目的，有少數(shù)的針對(duì)教育的項(xiàng)目也僅僅是停留在使用公司的計(jì)算資源。如果直接采用現(xiàn)有的云計(jì)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(jì)算能力的處理將會(huì)成為主要的問(wèn)題。所以在現(xiàn)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(duì)現(xiàn)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(xiàng)許多學(xué)校都正在進(jìn)行的工作；建設(shè)新的提供基本應(yīng)用服務(wù)的計(jì)算和數(shù)據(jù)中心。如教學(xué)系統(tǒng)，新的虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，應(yīng)用程序服務(wù)器等；在由A和B構(gòu)成的基礎(chǔ)設(shè)施的上進(jìn)行抽象，應(yīng)用虛擬技術(shù)將資源進(jìn)行分配。同時(shí)建設(shè)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(jì)算迄今還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)方式，如何在現(xiàn)有的教育網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行基于云的資源整合還存在著以下的一些困難和問(wèn)題：如何對(duì)現(xiàn)有資源進(jìn)行規(guī)劃?在現(xiàn)有的教學(xué)資源中必定有很大一部分重復(fù)的資源，對(duì)這些資源是全部加以利用然后按照學(xué)校進(jìn)行分類，還是進(jìn)行取舍然后集中加入到云中?
對(duì)于增加新的應(yīng)用程序服務(wù)器和虛擬實(shí)驗(yàn)室，需要資金的支持；支持云結(jié)構(gòu)的虛擬服務(wù)器和接人服務(wù)器的設(shè)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(jì)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(yīng)用。
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