摘要:做為近幾年被幾大公司熱推的概念，云計算開始進(jìn)入越來越多人的視線。云計算將計算和存儲集中到網(wǎng)絡(luò)中，讓本地應(yīng)用程序和客戶端簡單到只有一個支持腳本的瀏覽器，
使個人計算機(jī)的性能最小化，功能最大化。而這種對資源進(jìn)行分配的方式正是高校教學(xué)資源整合所需要的。本文作為云計算應(yīng)用于教育的介紹性文章，將云計算的概念引入了高校教學(xué)資源整合當(dāng)中，提出
了這一應(yīng)用的實施方案，并對未來云計算在教育的應(yīng)用進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞:云計算;教學(xué)資源
一、云計算的概念
云計算(Cloud Computing)是分布式處理(Distributed Computing)、并行處理(Parallel Computing)和網(wǎng)格計算(Grid Computing)的發(fā) 展，或者說是這些計算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實現(xiàn)。云計算 的基本原理是，通過使計算分布在大量的分布式計算機(jī)上，而非本地計算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到 需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計算機(jī)和存儲系統(tǒng)。
要理解云計算，首先需要了解應(yīng)用程序的發(fā)展歷史。對于一臺連接到互聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)，它所能使用的應(yīng)用程序傳統(tǒng)上分為 兩種：一種是本地應(yīng)用程序，是指使用本地CPU和硬盤資源，在本機(jī)進(jìn)行計算和存儲的應(yīng)用程序，如MS word，excel；一種是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，是指使用網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器進(jìn)行存儲和計算的應(yīng)用程序，如基于web的郵件系統(tǒng)或者是搜索引擎。然而隨著web技 術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的瀏覽器和html語言已經(jīng)漸漸難以滿足所有的應(yīng)用。瀏覽器先是加入出現(xiàn)了對支持腳本語言（java script或 vbscript）的支持，隨后又出現(xiàn)了所謂的胖客戶端，即專用的不基于現(xiàn)有瀏覽器或者是以現(xiàn)有瀏覽器為核心進(jìn)行進(jìn)一步開發(fā)的web應(yīng)用客戶端。本地應(yīng)用 的復(fù)雜化和胖客戶端的出現(xiàn)，對個人電腦性能的要求越來越高，并且這一發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于個人電腦的淘汰率。這使得：一方面一些舊的但仍在使用的電腦收到的局 限越來越大，甚至提前被淘汰；另一方面一些專業(yè)的應(yīng)用甚至?xí)䦶?fù)雜到需要最高性能的個人電腦來處理，相應(yīng)的也要付出更多的成本。而云計算的概念正是將計算和 存儲集中到網(wǎng)絡(luò)中，讓本地應(yīng)用程序和胖客戶端簡單到只有一個支持腳本的瀏覽器，使個人計算機(jī)的性能最小化，功能最大化。
云計算一般來講有一 下幾種形式：
（一） SAAS(軟件即服務(wù))
這種類型的云計算通過瀏覽器把程序傳給成千上萬的用戶。在用戶眼中看來，這樣會 省去在服務(wù)器和軟件授權(quán)上的開支;從供應(yīng)商角度來看，這樣只需要維持一個程序就夠了，這樣能夠減少成本。Salesforce.com是迄今為止這類服務(wù) 最為出名的公司。SAAS在人力資源管理程序和ERP中比較常用。 Google Apps和Zoho Office也是類似的服務(wù)
（二） 實用計算(Utility Computing)
這個主意很早就有了，但是知道最近才在Amazon.com、Sun、IBM和其它提供存 儲服務(wù)和虛擬服務(wù)器的公司中新生。這種云計算是為IT行業(yè)創(chuàng)造虛擬的數(shù)據(jù)中心使得其能夠把內(nèi)存、I/O設(shè)備、存儲和計算能力集中起來成為一個虛擬的資源池 來為整個網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。
（三）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)
同SAAS關(guān)系密切，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者們能夠提供API讓開發(fā)者能夠開發(fā)更多基于互聯(lián)網(wǎng) 的應(yīng)用，而不是提供單機(jī)程序。
（四）平臺即服務(wù)
另一種SAAS，這種形式的云計算把開發(fā)環(huán)境作為一種服務(wù)來提供。你可以使用 中間商的設(shè)備來開發(fā)自己的程序并通過互聯(lián)網(wǎng)和其服務(wù)器傳到用戶手中。
（五）MSP(管理服務(wù)提供商)
最古老的云計算運(yùn)用之 一。這種應(yīng)用更多的是面向IT行業(yè)而不是終端用戶，常用于郵件病毒掃描、程序監(jiān)控等等。
（六） 商業(yè)服務(wù)平臺
SAAS和 MSP的混合應(yīng)用，該類云計算為用戶和提供商之間的互動提供了一個平臺。比如用戶個人開支管理系統(tǒng)，能夠根據(jù)用戶的設(shè)置來管理其開支并協(xié)調(diào)其訂購的各種服 務(wù)。
（七） 互聯(lián)網(wǎng)整合
將互聯(lián)網(wǎng)上提供類似服務(wù)的公司整合起來，以便用戶能夠更方便的比較和選擇自己的服務(wù)供應(yīng)商。
二、高校教學(xué)資源現(xiàn)狀
教學(xué)資源是教學(xué)工作開展的基礎(chǔ)，包括基礎(chǔ)設(shè)施和師資。進(jìn)行教學(xué)資源的整合則有利于更加合理、高效的使用 教學(xué)資源，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。在高校間開展教學(xué)資源的整合，既可以應(yīng)對高校擴(kuò)招所形成的對教學(xué)資源需求的持續(xù)增長與教育投入增長不足、教學(xué)資源相對短缺所形成的矛盾，又可以提高優(yōu)質(zhì)教 學(xué)資源的利用率，讓更多的大學(xué)生獲得優(yōu)質(zhì)的受教育機(jī)會。
然而現(xiàn)在國內(nèi)的高校教育總體來說存在著幾方面的問題：
教學(xué)資源分布不 均：著名大學(xué)有更好的資源，包括教授，實驗室和電腦設(shè)備。而對于大部分地方院校，由于資金來源有限，往往面臨著設(shè)備老化，實驗室資源不足等狀況
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)生提供最新的實驗室和電腦設(shè)備，而相應(yīng)的需要更多的成本，這給院校帶來了很大的壓 力。
教學(xué)資源共享程度低：近些年遠(yuǎn)程教育和網(wǎng)絡(luò)教 育的發(fā)展，以及高校課程聯(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)實現(xiàn)了整合。然而對于硬件資源仍然無法實現(xiàn)整合。
這些問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)成本，提高教學(xué)質(zhì)量，加快國內(nèi)高校教育水平的首要問題。
三、 應(yīng)用云計算整合教學(xué)資源
云計算的提出，最 小化了終端設(shè)備的需求，在一個云計算的網(wǎng)絡(luò)中，不僅僅是教學(xué)課堂，甚至于個人電腦，實驗室都可以從“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(yùn)行瀏覽器的最簡單的終端設(shè)備（使用開源系統(tǒng)的個人電腦，OLPC，甚至支持無線局域網(wǎng)的掌上設(shè)備）和網(wǎng)絡(luò)，就能讓所有高校的學(xué)生隨時隨地進(jìn)行學(xué) 習(xí)，資料處理和實驗。
近年來信息技術(shù)的發(fā)展使得現(xiàn)代高 等教育發(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)國際出口使得學(xué)校有更多的機(jī)會同其他院校進(jìn)行交流；網(wǎng)絡(luò)中心在各大院校的發(fā)展，用于教學(xué)和研究 的高性能服務(wù)器的架設(shè)讓很多院校具備了很強(qiáng)的信息處理能力。同時由開源軟件，開放的標(biāo)準(zhǔn)，開放的數(shù)據(jù)訪問和開放科研的理念發(fā)展而來了開放的教育內(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，目前云計算主要是由幾個大公司倡導(dǎo)和實施，并且大部分應(yīng)用于商業(yè)目的，有少 數(shù)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(xiàn)有的云計算方案，固然短期成本低，實施簡單，但是原有教育資源的移植和高校原有的計 算能力的處理將會成為主要的問題。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。這是一項許多院校都正在進(jìn)行的工作；建設(shè)新的提供基本應(yīng)用服務(wù)的計算和數(shù)據(jù)中心。如教學(xué)系統(tǒng)，新的虛擬實驗室系統(tǒng)，應(yīng)用程序服務(wù) 器等；在由1和2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。同時建設(shè)虛擬的云接入點(diǎn)（cloud protal），讓不同的高校都能夠最快的登錄到云
四、困難與展望
作為新興的概念，云計算迄今 還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和實現(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題：
如何對現(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，對這些資源是全部加以利用然后按照院校進(jìn)行分類，還是進(jìn)行取舍然后集中加入到云中？
對于增加新的 應(yīng)用程序服務(wù)器和虛擬實驗室，需要資金的支持；
支持云結(jié)構(gòu)的虛擬服務(wù)器和接入服務(wù)器的設(shè)置問題。
盡管有各種各樣的問題和困 難，作為整合教育資源的有力手段，云計算必然會在高等院校和教育網(wǎng)絡(luò)中有越來越多的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:云計算;教學(xué)資源
一、云計算的概念
云計算(Cloud Computing)是分布式處理(Distributed Computing)、并行處理(Parallel Computing)和網(wǎng)格計算(Grid Computing)的發(fā) 展，或者說是這些計算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實現(xiàn)。云計算 的基本原理是，通過使計算分布在大量的分布式計算機(jī)上，而非本地計算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到 需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計算機(jī)和存儲系統(tǒng)。
要理解云計算，首先需要了解應(yīng)用程序的發(fā)展歷史。對于一臺連接到互聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)，它所能使用的應(yīng)用程序傳統(tǒng)上分為 兩種：一種是本地應(yīng)用程序，是指使用本地CPU和硬盤資源，在本機(jī)進(jìn)行計算和存儲的應(yīng)用程序，如MS word，excel；一種是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，是指使用網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器進(jìn)行存儲和計算的應(yīng)用程序，如基于web的郵件系統(tǒng)或者是搜索引擎。然而隨著web技 術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的瀏覽器和html語言已經(jīng)漸漸難以滿足所有的應(yīng)用。瀏覽器先是加入出現(xiàn)了對支持腳本語言（java script或 vbscript）的支持，隨后又出現(xiàn)了所謂的胖客戶端，即專用的不基于現(xiàn)有瀏覽器或者是以現(xiàn)有瀏覽器為核心進(jìn)行進(jìn)一步開發(fā)的web應(yīng)用客戶端。本地應(yīng)用 的復(fù)雜化和胖客戶端的出現(xiàn)，對個人電腦性能的要求越來越高，并且這一發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于個人電腦的淘汰率。這使得：一方面一些舊的但仍在使用的電腦收到的局 限越來越大，甚至提前被淘汰；另一方面一些專業(yè)的應(yīng)用甚至?xí)䦶?fù)雜到需要最高性能的個人電腦來處理，相應(yīng)的也要付出更多的成本。而云計算的概念正是將計算和 存儲集中到網(wǎng)絡(luò)中，讓本地應(yīng)用程序和胖客戶端簡單到只有一個支持腳本的瀏覽器，使個人計算機(jī)的性能最小化，功能最大化。
云計算一般來講有一 下幾種形式：
（一） SAAS(軟件即服務(wù))
這種類型的云計算通過瀏覽器把程序傳給成千上萬的用戶。在用戶眼中看來，這樣會 省去在服務(wù)器和軟件授權(quán)上的開支;從供應(yīng)商角度來看，這樣只需要維持一個程序就夠了，這樣能夠減少成本。Salesforce.com是迄今為止這類服務(wù) 最為出名的公司。SAAS在人力資源管理程序和ERP中比較常用。 Google Apps和Zoho Office也是類似的服務(wù)
（二） 實用計算(Utility Computing)
這個主意很早就有了，但是知道最近才在Amazon.com、Sun、IBM和其它提供存 儲服務(wù)和虛擬服務(wù)器的公司中新生。這種云計算是為IT行業(yè)創(chuàng)造虛擬的數(shù)據(jù)中心使得其能夠把內(nèi)存、I/O設(shè)備、存儲和計算能力集中起來成為一個虛擬的資源池 來為整個網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。
（三）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)
同SAAS關(guān)系密切，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者們能夠提供API讓開發(fā)者能夠開發(fā)更多基于互聯(lián)網(wǎng) 的應(yīng)用，而不是提供單機(jī)程序。
（四）平臺即服務(wù)
另一種SAAS，這種形式的云計算把開發(fā)環(huán)境作為一種服務(wù)來提供。你可以使用 中間商的設(shè)備來開發(fā)自己的程序并通過互聯(lián)網(wǎng)和其服務(wù)器傳到用戶手中。
（五）MSP(管理服務(wù)提供商)
最古老的云計算運(yùn)用之 一。這種應(yīng)用更多的是面向IT行業(yè)而不是終端用戶，常用于郵件病毒掃描、程序監(jiān)控等等。
（六） 商業(yè)服務(wù)平臺
SAAS和 MSP的混合應(yīng)用，該類云計算為用戶和提供商之間的互動提供了一個平臺。比如用戶個人開支管理系統(tǒng)，能夠根據(jù)用戶的設(shè)置來管理其開支并協(xié)調(diào)其訂購的各種服 務(wù)。
（七） 互聯(lián)網(wǎng)整合
將互聯(lián)網(wǎng)上提供類似服務(wù)的公司整合起來，以便用戶能夠更方便的比較和選擇自己的服務(wù)供應(yīng)商。
二、高校教學(xué)資源現(xiàn)狀
教學(xué)資源是教學(xué)工作開展的基礎(chǔ)，包括基礎(chǔ)設(shè)施和師資。進(jìn)行教學(xué)資源的整合則有利于更加合理、高效的使用 教學(xué)資源，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。在高校間開展教學(xué)資源的整合，既可以應(yīng)對高校擴(kuò)招所形成的對教學(xué)資源需求的持續(xù)增長與教育投入增長不足、教學(xué)資源相對短缺所形成的矛盾，又可以提高優(yōu)質(zhì)教 學(xué)資源的利用率，讓更多的大學(xué)生獲得優(yōu)質(zhì)的受教育機(jī)會。
然而現(xiàn)在國內(nèi)的高校教育總體來說存在著幾方面的問題：
教學(xué)資源分布不 均：著名大學(xué)有更好的資源，包括教授，實驗室和電腦設(shè)備。而對于大部分地方院校，由于資金來源有限，往往面臨著設(shè)備老化，實驗室資源不足等狀況
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)生提供最新的實驗室和電腦設(shè)備，而相應(yīng)的需要更多的成本，這給院校帶來了很大的壓 力。
教學(xué)資源共享程度低：近些年遠(yuǎn)程教育和網(wǎng)絡(luò)教 育的發(fā)展，以及高校課程聯(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)實現(xiàn)了整合。然而對于硬件資源仍然無法實現(xiàn)整合。
這些問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)成本，提高教學(xué)質(zhì)量，加快國內(nèi)高校教育水平的首要問題。
三、 應(yīng)用云計算整合教學(xué)資源
云計算的提出，最 小化了終端設(shè)備的需求，在一個云計算的網(wǎng)絡(luò)中，不僅僅是教學(xué)課堂，甚至于個人電腦，實驗室都可以從“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(yùn)行瀏覽器的最簡單的終端設(shè)備（使用開源系統(tǒng)的個人電腦，OLPC，甚至支持無線局域網(wǎng)的掌上設(shè)備）和網(wǎng)絡(luò)，就能讓所有高校的學(xué)生隨時隨地進(jìn)行學(xué) 習(xí)，資料處理和實驗。
近年來信息技術(shù)的發(fā)展使得現(xiàn)代高 等教育發(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)國際出口使得學(xué)校有更多的機(jī)會同其他院校進(jìn)行交流；網(wǎng)絡(luò)中心在各大院校的發(fā)展，用于教學(xué)和研究 的高性能服務(wù)器的架設(shè)讓很多院校具備了很強(qiáng)的信息處理能力。同時由開源軟件，開放的標(biāo)準(zhǔn)，開放的數(shù)據(jù)訪問和開放科研的理念發(fā)展而來了開放的教育內(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，目前云計算主要是由幾個大公司倡導(dǎo)和實施，并且大部分應(yīng)用于商業(yè)目的，有少 數(shù)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(xiàn)有的云計算方案，固然短期成本低，實施簡單，但是原有教育資源的移植和高校原有的計 算能力的處理將會成為主要的問題。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。這是一項許多院校都正在進(jìn)行的工作；建設(shè)新的提供基本應(yīng)用服務(wù)的計算和數(shù)據(jù)中心。如教學(xué)系統(tǒng)，新的虛擬實驗室系統(tǒng)，應(yīng)用程序服務(wù) 器等；在由1和2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。同時建設(shè)虛擬的云接入點(diǎn)（cloud protal），讓不同的高校都能夠最快的登錄到云
四、困難與展望
作為新興的概念，云計算迄今 還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和實現(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題：
如何對現(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，對這些資源是全部加以利用然后按照院校進(jìn)行分類，還是進(jìn)行取舍然后集中加入到云中？
對于增加新的 應(yīng)用程序服務(wù)器和虛擬實驗室，需要資金的支持；
支持云結(jié)構(gòu)的虛擬服務(wù)器和接入服務(wù)器的設(shè)置問題。
盡管有各種各樣的問題和困 難，作為整合教育資源的有力手段，云計算必然會在高等院校和教育網(wǎng)絡(luò)中有越來越多的應(yīng)用。
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