云計(jì)算環(huán)境下教學(xué)資源庫(kù)的構(gòu)建綜述
時(shí)間:2022-03-04 10:48:00
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論文關(guān)鍵詞:云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫(kù)教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)
論文摘要:本文闡述了云計(jì)算的概念、特點(diǎn)和功能,并且總結(jié)了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫(kù)的建設(shè)現(xiàn)狀及問題,進(jìn)而討論了云計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫(kù)的建設(shè)。
一、云計(jì)算概念、特點(diǎn)及其功能
進(jìn)人21世紀(jì)以來,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷深入發(fā)展,作為分布式處理(DistributedComputing)、并行處理(ParallelComputing)和網(wǎng)格計(jì)算(GridComputing)的最新發(fā)展,云計(jì)算已被越來越多的人們所關(guān)注。
1.關(guān)于云計(jì)算的表述
學(xué)術(shù)界和不同的企業(yè)對(duì)云計(jì)算的表述各有不同,但大多基于充分利用網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算和存儲(chǔ)資源、達(dá)成高效率低成本計(jì)算目標(biāo)的考量,希望能更好地整合互聯(lián)網(wǎng)和不同設(shè)備上的信息和應(yīng)用,把所有的計(jì)算、存儲(chǔ)資源連結(jié)在一起,實(shí)現(xiàn)最大范圍的協(xié)作和資源共享。而云計(jì)算對(duì)廣大用戶來說,更大程度上是在建立一種服務(wù)未來的具有無限能量的、便捷高效的云計(jì)算環(huán)境。
2.云計(jì)算的特點(diǎn)
(1)安全、可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。云計(jì)算采用數(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施來保障服務(wù)的高可靠性,使用戶不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失、病毒人侵等麻煩。
(2)按需服務(wù)、及時(shí)方便、費(fèi)用低廉?!霸啤笔且粋€(gè)龐大的資源池,它對(duì)用戶端的設(shè)備要求最低,云可以像自來水、電、煤氣那樣按需購(gòu)買和計(jì)費(fèi),使用十分方便。
(3)通用性強(qiáng),具有高可擴(kuò)展性和很強(qiáng)大的數(shù)據(jù)共享。云計(jì)算不針對(duì)特定的應(yīng)用,在“云”的支撐下可以構(gòu)造出千變?nèi)f化的應(yīng)用,可以輕松實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享。“云”的規(guī)??梢詣?dòng)態(tài)伸縮,同一個(gè)“云”可以同時(shí)支撐不同的應(yīng)用運(yùn)行,滿足不同應(yīng)用和不同用戶規(guī)模增長(zhǎng)的需要。
(4)超大規(guī)模,無限可能?!霸啤本哂邢喈?dāng)?shù)囊?guī)模,Google云計(jì)算已經(jīng)擁有100多萬臺(tái)服務(wù)器,Amazon,IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬臺(tái)服務(wù)器。企業(yè)私有云一般擁有數(shù)百上千臺(tái)服務(wù)器?!霸啤苜x予用戶前所未有的計(jì)算能力,為我們使用網(wǎng)絡(luò)提供幾乎無限多的可能。
3.云計(jì)算的功能
令人捉摸不定的“云計(jì)算”,其實(shí)就是要把所有的計(jì)算應(yīng)用和信息資源都用互聯(lián)網(wǎng)連接起來,構(gòu)成一個(gè)云計(jì)算的虛擬環(huán)境,供個(gè)人和企業(yè)用戶隨時(shí)訪問、分享、管理和使用—相關(guān)的應(yīng)用和資源可以通過全球任何一個(gè)服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心來獲取。在這樣的云計(jì)算環(huán)境中,可以實(shí)現(xiàn)的功能主要有:
(1)提供資源,包括計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源。與現(xiàn)有軟硬件技術(shù)無限縫合,云服務(wù)提供商為用戶架設(shè)出規(guī)模巨大的全球化的數(shù)據(jù)庫(kù)及存儲(chǔ)中心,能夠?qū)崿F(xiàn)海量云存儲(chǔ)、出色的安全性、高度的隱私性和可靠性,而且還應(yīng)是高效、低價(jià)和節(jié)省能源的。
(2)提供動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)服務(wù)。數(shù)據(jù)包括原始數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和經(jīng)過處理的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。在未來以數(shù)據(jù)為王的時(shí)代,一個(gè)好的云計(jì)算架構(gòu)一定要有提供大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分享、管理、挖掘、搜索、分析和服務(wù)的智能。能最大程度上解決并發(fā)訪問的瓶頸問題。
(3)提供計(jì)算平臺(tái),包括軟件開發(fā)API、環(huán)境和工具。只有如此,云計(jì)算才能真正形成一個(gè)有生命力、有吸引力、可持續(xù)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”。
4.當(dāng)前典型的云計(jì)算環(huán)境
(1)微軟公司的“藍(lán)天服務(wù)平臺(tái)”—WindowsAzure
WindowsAzure是微軟基于云計(jì)算的操作系統(tǒng),和AzureServicesPlatform一樣,是微軟軟件和服務(wù)技術(shù)的名稱。WindowsAzure的主要目標(biāo)是為開發(fā)者提供一個(gè)平臺(tái),幫助開發(fā)可運(yùn)行在云服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心、Web和PC上的應(yīng)用程序。Azure服務(wù)平臺(tái)包括了以下主要組件:WindowsAzure;MicrosoftSQL數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù),服務(wù);用于分享、儲(chǔ)存和同步文件的Live服務(wù);針對(duì)商業(yè)的MicrosoftSharePoint和MicrosoftDynamicsCRM服務(wù)。“藍(lán)天”的重要性在于,它是繼Windows取代DOS之后,微軟的又一次顛覆性轉(zhuǎn)型—通過在互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)上打造新的計(jì)算平臺(tái),Windows真正由PC延伸到“藍(lán)天”上。
(2)1BM的“藍(lán)云”計(jì)劃
2007年11月15日,IBM公司在上海推出了“藍(lán)云(BlueCloud)”計(jì)劃。它包括一系列的云計(jì)算產(chǎn)品,使計(jì)算不僅僅局限在本地機(jī)器或遠(yuǎn)程ServerFarms,而是通過架構(gòu)一個(gè)分布的、可全球訪問的資源結(jié)構(gòu),使數(shù)據(jù)中心在類似互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下運(yùn)行計(jì)算?!八{(lán)云”基于IBMAlmaden研究中心(AlmadenResearchCenter)的云基礎(chǔ)架構(gòu),包括Xen和PowerVM虛擬Linux操作系統(tǒng)映像以及Hadoop并行工作負(fù)載安排?!八{(lán)云”由IBMTivoli軟件支持,通過管理服務(wù)器來確保基于需求的最佳性能。這包括通過能夠跨越多服務(wù)器實(shí)時(shí)分配資源的軟件,為客戶帶來一種無縫體驗(yàn),加速性能并確保在最苛刻環(huán)境下的穩(wěn)定性。
綜上所述,云計(jì)算無疑會(huì)引領(lǐng)IT行業(yè)走上劃時(shí)代的轉(zhuǎn)折,成為驅(qū)動(dòng)未來科技的重要力量。而在教育領(lǐng)域,云計(jì)算也為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)提供新的思路和解決方案,云計(jì)算將是未來網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的基本環(huán)境和平臺(tái),并通過“云服務(wù)”支持并推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的發(fā)展。
二、當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)中存在的問題
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫(kù)是指基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的,依據(jù)一定的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)將多種媒體素材進(jìn)行收集和整合形成的數(shù)字化教學(xué)資源,是用以為教學(xué)提供支持性服務(wù)的多媒體材料和教學(xué)系統(tǒng)。目前,許多教育軟件機(jī)構(gòu)、企業(yè)、學(xué)校在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫(kù)的建設(shè)上進(jìn)行著大量有益的探索,已有一些成效,但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際教育教學(xué)的需求。主要問題表現(xiàn)在:
(I)資源數(shù)據(jù)的生產(chǎn)不標(biāo)準(zhǔn)、不規(guī)范。數(shù)據(jù)不標(biāo)準(zhǔn)、不規(guī)范導(dǎo)致了“數(shù)據(jù)孤島”、“數(shù)據(jù)墳?zāi)埂钡漠a(chǎn)生,這樣一方面給數(shù)據(jù)的共享、交換與更新帶來極大的不便,同時(shí)也造成了資源的重復(fù)性建設(shè),浪費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力。
(2)參與面不廣,教師和學(xué)生的積極性沒有很好地調(diào)動(dòng)。由于種種原因,學(xué)校資源庫(kù)的建設(shè)仍主要以網(wǎng)絡(luò)中心的管理工作人員為主,這就導(dǎo)致教師和學(xué)生的參與程度低,效率不高。
(3)缺乏規(guī)范統(tǒng)一的管理,重?cái)?shù)量輕質(zhì)量,適用的資源庫(kù)不多,給資源庫(kù)的共享和使用帶來很大的限制?;趥鹘y(tǒng)的集中存儲(chǔ)和集中管理模式建設(shè)的資源庫(kù)只能滿足局部或少量用戶的使用,當(dāng)有大量用戶并發(fā)訪問時(shí),就會(huì)出現(xiàn)資源訪問的瓶頸,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足教育教學(xué)資源發(fā)展的需求。
(4)用戶參與方式不靈活,交流性、交互性差。這是目前資源庫(kù)建設(shè)中存在的一個(gè)較為普遍的問題。
(5)持續(xù)性建設(shè)得不到保障,創(chuàng)新不夠。資源庫(kù)建設(shè)并非“一次性”工程,要不斷更新和補(bǔ)充,做到健康、持續(xù)發(fā)展。
三、云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)
云計(jì)算的提出,給現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)提供了很多可以借鑒的地方。在未來的云計(jì)算環(huán)境下如何建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫(kù)成了我們不得不考慮的問題。資源庫(kù)建設(shè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期性的工程,必須有長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃,使之能健康、持續(xù)發(fā)展。教學(xué)資源庫(kù)應(yīng)以支持教學(xué)科研為最終目標(biāo),建設(shè)過程中要遵循統(tǒng)籌規(guī)劃、分工合作、重在應(yīng)用、機(jī)制創(chuàng)新的基本原則,充分利用現(xiàn)有資源,合理分類、整理并吸收最新的、外來的優(yōu)秀成果,結(jié)合云計(jì)算服務(wù)商提供的IT架構(gòu)思想和服務(wù),不斷創(chuàng)新,建構(gòu)科學(xué)優(yōu)質(zhì)、高效適用的教學(xué)資源庫(kù)。云計(jì)算環(huán)境中的教學(xué)資源庫(kù)應(yīng)該具有以下特征:一是穩(wěn)定、快速。運(yùn)行穩(wěn)定,具有強(qiáng)大、方便、快捷的搜索和查詢功能;二是數(shù)據(jù)資料存儲(chǔ)規(guī)范、門類清晰。標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,分類規(guī)范,方便用戶編輯和使用,利于資源庫(kù)的持續(xù)性建設(shè)。三是資源在安全的云端。所有信息數(shù)據(jù)均在云端,本地?zé)o需保留和備份。四是資源庫(kù)操作平臺(tái)具有友好的操作界面。各級(jí)各類用戶可以很快捷地找到需要的資源和相應(yīng)功能,并能在云端很容易地進(jìn)行控制和處理。為此,提出以下建議:
(1)2008年,IBM提出會(huì)制定更多的相關(guān)流程和標(biāo)準(zhǔn)來保證客戶的數(shù)據(jù)安全,并提供云計(jì)算方案與終端,為企業(yè)建立屬于自己的云計(jì)算模型的數(shù)據(jù)中心。如此,各教學(xué)機(jī)構(gòu)和單位可以充分利用現(xiàn)有教學(xué)資源庫(kù)及云計(jì)算的思想和服務(wù),構(gòu)建自己?jiǎn)挝换騾^(qū)域的“私有資源云”并積極地與外部的“公共資源云”相連接。
(2)建立科學(xué)、嚴(yán)密、精細(xì)的教學(xué)資源庫(kù)的資源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。SUN公司提出,未來的數(shù)據(jù)中心,不必再花巨資建設(shè)龐大的機(jī)房,而只需要花費(fèi)很小即可擁有。在對(duì)用戶終端最小要求的前提下,云計(jì)算環(huán)境具有同時(shí)也要求有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)通用性,可以在最大程度上避免“數(shù)據(jù)孤島”的產(chǎn)生。所以資源庫(kù)的建設(shè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)是必須要考慮的??梢詮乃膫€(gè)方面規(guī)范:一是從資源的技術(shù)開發(fā)角度,提出一些最低的技術(shù)要求。二是從用戶的角度,為方便地使用這些素材,需要對(duì)素材屬性進(jìn)行標(biāo)注,并從可操作性考慮,規(guī)范屬性的數(shù)據(jù)類型及編寫類型。這一部分內(nèi)容主要參考國(guó)內(nèi)頒布的元數(shù)據(jù)模型,從制作素材簡(jiǎn)便性、使用素材方便性出發(fā)選取一些最為普通的元素。資源的屬性可以作為資源庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的直接依據(jù)。三是從資源評(píng)審者的角度,提出教育資源的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),作為用戶篩選資源的直接依據(jù)。四是從管理者的角度,提出管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)以及所應(yīng)具備的基本功能。
(3)與現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)緊密縫合,實(shí)現(xiàn)最大范圍的共享。利用云計(jì)算環(huán)境中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù),各類教學(xué)人員可以自主、方便地參與教學(xué)資源庫(kù)的建設(shè)、整理活動(dòng)中,從而解決了教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)和維護(hù)中參與面窄的問題。運(yùn)用微軟的“藍(lán)天”計(jì)算平臺(tái),用戶可以很容易地共享教學(xué)資源,并結(jié)合自己的實(shí)際,利用提供的工具在“云”中對(duì)數(shù)據(jù)資源(結(jié)構(gòu)化的或半結(jié)構(gòu)化的,甚至是元數(shù)據(jù))進(jìn)行編輯和整理,使之適合自己或他用,而無需考慮自己機(jī)器的容量、運(yùn)算能力及軟件環(huán)境,從而使資源庫(kù)不斷增添能適用的鮮活的教學(xué)資源。
(4)建立綜合的強(qiáng)大的資源庫(kù)管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理,提供用戶多種終端的“透明”檢索和多向的交流機(jī)制,增強(qiáng)交互性。充分利用云計(jì)算帶來的技術(shù)和服務(wù),建設(shè)開放的有透明度的資源庫(kù),使用戶能很容易地檢索各種資料信息。設(shè)置資源入庫(kù)、編輯、調(diào)用、查詢、下載等服務(wù),提供個(gè)人用戶、單位用戶、管理員用戶以及超級(jí)管理員用戶和評(píng)價(jià)檢驗(yàn)等的不同權(quán)限,提高資源庫(kù)建設(shè)中的一系列管理問題,使用戶可以使用能運(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,甚至支持無線局域網(wǎng)的掌上設(shè)備)和網(wǎng)絡(luò),就能隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)、資料處理和實(shí)驗(yàn)。而且在平臺(tái)上,用戶便可很方便地搜索、瀏覽所需的信息。充分利用已充分發(fā)展的Web2.0技術(shù),使用戶在使用過程中實(shí)現(xiàn)最大范圍的交流和交互。
四、展望
作為新興的概念,云計(jì)算還處在研究和實(shí)施的初級(jí)階段,還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)方式,對(duì)現(xiàn)有資源、資源網(wǎng)站等如何進(jìn)行規(guī)劃、調(diào)整和分類,在云計(jì)算環(huán)境建設(shè)科學(xué)、高效的教學(xué)資源庫(kù)還存在一定的困難和問題。但是有理由相信,作為服務(wù)下一代網(wǎng)絡(luò)的有力武器,云計(jì)算必然會(huì)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)中發(fā)揮重要的作用。