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学习云计算的方法优选九篇

时间:2023-08-01 17:05:49

学习云计算的方法

学习云计算的方法第1篇

关键词:移动学习;可搜索加密;隐私保护;云计算

移动学习是一种依靠无线通信技术、移动计算技术,通过移动设备随时随地获取学习资源的学习方式。与传统的学习模式相比,该方式具有学习便捷性、教学个性化、交互丰富性、情境相关性等特点。移动学习为学生提供了更加方便快捷的学习手段,增强学生自主学习的能力,提高学生学习效率。

随着互联网中信息量的不断增大,移动学习资源出现“信息冗余、存储不足、有所限制”等缺点。由于云计算的迅速发展,构建基于云计算的移动学习系统能够满足用户获取丰富、即时、准确学习资源的需求。同时,云计算平台可以实现资源的整合和海量的存储,提供强大的计算能力,使学习者能通过移动应用随时随地地学习。但是,在基于云计算的移动学习环境中,不能保障存储在云服务器上学习资源的安全性。如何构建安全的移动学习模式成为商业教育机构关注的课题。

为了解决云计算环境下移动学习的安全问题,在密文存储的基础上,文章结合可搜索加密(SearchableEncryption)方法和移动学习模式,提出一种基于云计算的移动学习安全模型,在确保云资源安全性的同时,保证移动学习者信息的隐私性,促进移动学习的发展。

1 基于云计算的移动学习的介绍

在云计算模式中,互联网的计算架构由“服务器+客户端”向“云服务平台+客户端”演变,由云服务提供商提供具体的硬件配置和更新,用户端只需通过各种终端设备获取自己需求的信息、知识、服务等。由于云服务器具有强大的计算能力,因而可以存储海量的教育资源,还能降低移动学习者的学习成本。云计算将是未来移动学习的主要支撑平台,也将推动移动学习的发展。

基于云计算的移动学习是在传统的移动学习基础上,利用云平台对学习资源存储、计算的方式。资源者将学习资源至云服务器,利用云计算技术对学习资源进行存储、分类并通过网络服务实现共享,移动学习者通过自己的移动设备搜索自己所需要的资源,使得学习资源达到最大化共享。同时,用户只需要通过自己的移动设备点击与云服务器相关的链接,就可以搜索自己所需的学习资源,为学习者带来了便利。

2 相关概念介绍

关于基于云计算的移动学习模型建立在文献中有详细介绍,下面介绍可搜索加密的相关概念。

2.1 可搜索加密定义

可搜索加密(简称SE)是近年来发展的一种支持用户在密文上进行关键字查找的密码学原语,它能够为用户节省大量的网络和计算开销,并充分利用云端服务器庞大的计算资源进行密文上的关键字查找。

2.2 SE机制分类

基于对称密码学算法的SE机制和基于公钥密码学算法SE机制。基于对称密码学的SE机制在文献[9,10]有详细介绍。基于公钥密码学的SE机制是在不同的安全假设下,建立在双线性对之上的,在搜索的过程中需要进行群元素之间和双线性对的计算。基于公钥密码学的SE机制在文献有具体介绍,其优点是不需要加密方和解密方事先协商生成密钥,用户可以直接使用对外公开的公钥对关键字集合进行加密,为数据安全性提供了保证。由于基于对称密码学的SE机搜索效率低,不适合云服务器上的海量资源的搜索,文章介绍的基于云计算的移动学习方案主要是根据公钥密码学算法的SE机制来实现的。

2.3 双线性对的定义

定义:存在p阶群G1,G2和双线性映射e:G1×G1G2,G1,G2的大小取决于安全参数。存在以下属性:

可计算性:ヨ,h∈G1,可以在多项式时间内计算出e(g,h)∈G2。

双线性:Vx,y∈[1,p],有e(gx,gy)=g(g,g)xy。

非退化性:如果g是G1的生成元,那么P(g,g)是G2的生成元。

2.4 基于公钥密码学的主要算法

以下各算法基于以上的双线性定义和哈希函数H1:{0,1}*G1和H2:G2{0,1}logP。

KenGen:输入安全参数p,群G1,G2,p决定了群G1,G2的大小。选取随机数α∈p*和G,的生成元g,输出pk=[g,h=gα],sK=α。

学习云计算的方法第2篇

关键词:云计算 现代教育技术 体系

引言

当今的时代是信息化的时代,随着信息化程度的不断加深,教育行业也获得了巨大发展,具体到教育教学的技术方面有了很大程度的提高与进步。现在的教育教学方式打破了传统的黑板板书的形式,开始以多媒体教学的现代技术为主导。“云计算”这一概念的提出,促进了新一代的信息技术的发展,而云计算技术在现代教育技术中的应用,有利于现代教育技术获得更好的发展空间与发展舞台,推动新的教育方式教育技术体系的建立,从而更好地服务于教育教学。[1]

一、云计算与现代教育技术

1.云计算与现代教育的发展现状分析

云计算是一种网络计算方式,它是建立在互联网的基础上实现软硬件资源与信息数据共享的一种方式,并且通过云计算还可以将数据传送到其他的计算机和设备上。而云计算的供应商在提供业务时,通常使用的都是通用的网络业务应用技术。这种网络业务应用的访问模式建立浏览器的基础上进行的,服务器则是用来存储数据的。具体来说,包括以下几个方面:第一,现代教育媒体是现代教育技术中使用的主要工具;第二,媒传教学法是教育技术使用的主要的教育教学的方法;第三,系统方法教学设计是教育技术使用的主要用于教学设计的媒介手段。将云计算技术与现代教育技术结合,使云计算技术更好地为教育服务,为学习者更方便更及时的提供学习资源。[2]

2.云计算对现代教育技术的贡献

云计算技术主要包括了分布式并行架构和资源虚拟两种技术,它促进了教育形式与教育理念的转变与发展,促进了教育的创新。而云计算对现代教育技术的贡献主要表现在:第一,对于学习过程的支持;云计算的使用是将学习的过程移到云中,为学生提供有关学习的各项服务。学生在学习时,可以自由的选择自己所使用的资源,从而保障学生学习的主动性与积极性。第二,对于学习资源的支持;云计算在现代教育技术中的应用,促进了教育教学资源价值最大程度上的体现,从而更好地服务于教师的教学与学生的学习。第三,现代教育技术采用多样化的技术模式;每个国家的教育现状不一样,所具备的客观条件也不一样,因此在实际的教育技术的使用上也是不一样的。目前来说,教育技术的应用模式主要有四种,即: 多媒体的方式、 虚拟现实的方式、常规的方式和以网络的方式等四种类型。第四,全新的现代教育技术形式的建立与应用;现在的教师教学已经不再使用传统的粉笔书写,转而以现代多媒体教学代替,而云计算在现代教育技术中的应用,推动了现代教育技术新时代的到来。[3]

二、云计算与现代教育技术的变革分析

1.云计算模式下“教”的变革

现代教育技术中所提到的“教”主要是指教师与教学。云计算模式的使用,有利于激发学生学习的积极性与主动性。云计算的应用,有利于确保学生更充分地使用学习资源。除此之外,云内的全部教师之间也能相互交流沟通,对于教学经验能够互相切磋学习,对于教学资源与教学过程设计的整合是非常有利的。云计算模式下的“教”的变革也改变了教师在教学过程中的主导性的地位,转而以学生为主体、教师为指导的教学模式。

2.云计算模式下“学”的变革

现代教育教学中的“学”主要是指环境、学生和学习的过程三个方面的内容。其中,学生作为学习这项活动的执行者,决定了学习环境的选择,在整个学习过程中占据着主体性的位置。而云计算的应用,则是为了确保学生在充分享受学习资源的同时,还可以将自己的资源分享给大家一起使用学习,有利于学生之间相互交流,激发他们学习的热情,同时也方便学生之间的互动。[4]

3.云计算模式下教授者、学习者和管理者的“角色与地位”的变革

将云计算应用到现代教育技术之中,从根本上改变了传统的教授者、学习者与管理者三者的角色定位。教师由以前教学过程中的主导者变成了现在教学活动的设计者与学习过程中的指导者,教师通过对云平台的使用,提高学生学习的效率与质量。教师在云中处于管理者的地位,主要工作纪实及时地更新与维护云中的数据,以确保学生的正常使用。云计算的应用从根本上改变了学生、教师和教育中的工作人员在现代教育技术中的角色和地位,三者之间的关系互相协调与配合,呈现出“你中有我,我中有你”的亲密合作的格局形式,共同构建着现代教育技术的新模式与新理念。[5]

结语

云计算作为以互联网为基础的一种计算方式,对现代教育技术体系的改革与发展有着重大的作用。但是,云计算在现代教育技术中的应用还处在初级的探索阶段,应用过程中技术的使用还不够成熟,云计算对现代教育技术发展的作用与影响还问完全显露出来,还需要进一步挖掘探索云计算在现代教育技术中更加有效地运用的方式方法。不过,虽然云计算在现代教育技术中的应用还为发展成熟,但是云计算有着其自身的优势和应用的巨大潜力,通过云计算的进一步使用与研究,将推动着现代教育技术形成一套属于自己的以“云计算”为基础的教育理论与实践体系。以云计算为基础,有利于实现教育技术的再一次革新,推动教育技术新鲜血液的注入。[6]

参考文献

[1]任柯. 基于云计算应用的现代教育技术体系研究[J]. 西南民族大学学报(自然科学版),2012,02:332-336.

[2]谢娟. 现代教育技术应用的伦理审视[D].山东师范大学,2013.

[3]李俭. 云计算环境下高校现代教育技术的研究[J]. 计算机教育,2013,07:24-27.

[4]孙宇,周仲景,罗向荣. 基于云计算辅助教学的现代教育技术体系设计研究[J]. 语文天地(高教.理论),2013,02:68-70.

[5]孙柏祥. 云计算环境下教师培训项目的教学设计和实施过程[J]. 中国教育信息化,2010,11:53-54.

[6]徐苑苑. 云计算环境下的开放课程应用研究[D].华东师范大学,2013.

学习云计算的方法第3篇

关键词:云计算;云计算辅助教学;计算机基础实验课程;实践教学

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)14-3321-03

1 概述

随着云计算技术的快速发展,越来越多的企业和学校将信息处理的方式迁移到“云”上。高校如何利用云计算的优势,探索将云计算辅助教学融入到计算机基础实验教学中去,进行顺应社会就业要求的教育改革,是目前面临的挑战。

我校开展了关于计算机基础实验课程项目的研究,希望利用云计算的诸多优势,对实验室软硬件环境、教学所需资源、以及具体实验模式进行尝试性的改革。

2 云计算和云计算辅助教学

3 云计算环境下实验教学课程的构建

4 云计算环境下实验教学课程实施

云计算技术的发展和普及,带来教育在环境建设、资源整合、教学方式等方面的各种变化[4]。我校在计算机基础全程实验课的基础上,通过对四个实验班的教学培养,从多个方面在传统教学的基础上对实验教学进行了“云改革”。以下对于云计算环境下实验教学的实施进行了讨论。

作为计算机基础课程的重要内容,传统的Office系列办公软件的实验教学模式是进行单机版的上机操作。网上的云计算信息化编辑软件,将办公工具的使用与数据存储、协作办公、云计算进行无缝整合。学生使用云计算资源作为文件的编辑和平台,在编辑文件的同时,通过设置不同的操作权限,一起进行文件的编辑。学生也可以直接使用手机,随时访问网上云计算资源,随时随地的学习和交流,实现所有流程环节的畅通。

4.2 利用云计算学习如何进行新的信息化管理与演示

教师介绍以云计算为基础的信息的管理和演示模式,能够有效的提供信息的存储、分类、编辑、展示以及共享等功能。学生可以建立和撰写信息,使用网络硬盘等方式,进行视频和音频文件的在线编辑和展示,使信息更加丰富和多元化。

4.3 基于云计算的多人协作学习教学模式

教师在班级中按照不同层次水平学生组合的原则,明确学习目标和实验内容,在网上形成云环境下的协作团队,完成教师布置的各项任务。团队在出现问题的时候,不是由老师直接解决,而是由小组成员之间互相讨论共同解决,加深学习的印象。同时教师利用多种学习方式,例如:案例分析法、任务学习法、研究性学习法等,对传统的实验教学模式进行新的拓展。

5 云计算环境下实验教学的优势

在国内外的教育领域,云计算的应用也得到认同和大范围的推广。北卡莱那州立大学(VCL,Virtual Computer Laboratory)2004年开始提供云服务,到2009年,据统计为本校3万多师生提供云计算服务,云计算资源访问达到10万多次,为州内七所其它大学和社区医院提供云服务,并且在将来计划将应用扩展到更多的学校[5]。2007年Google和IBM联合推出云计算活动,多所著名大学,包括卡内基梅隆、斯坦福、麻省理工大学都参加了该项活动,清华大学也与2008年加入此计划[6]。2010年澳大利亚的麦考瑞大学将教职员工和学生的电子邮件服务全部外包给提供云计算的服务商,并且有很多高校也在考虑这种方法,以节约资源并且获取更好的服务。

我校在高校实验教学的过程中,在整个课程中尝试性的将云计算辅助教学的方式引入到传统实验教学中,经过2个学期的观察,认为可以在一定程度上弥补传统实验教学的不足,促进实验教学的更好完成,具体表现为以下几点:

5.1 优化实验教学方法,引入新的实验手段

云计算技术的普及和推广,使用虚拟化技术提供存贮、编辑、计算、平台服务等多种资源,支持多用户的软硬件服务要求,不必下载安装,软件的应用服务呈现虚拟化、多元化、服务便捷化的发展趋势。教师在实验课程的开展过程中,充分利用云计算多方面的应用优势,融入到教学环境中,提升实验环境和优化实验内容,进一步解决实验资源不足以及实验方式老化等问题。

5.2 节省建设费用优化资源利用

基于互联网的云计算对于学生端计算机硬软件要求均不高,实验教学可以通过较低的成本配置来获取所需要的云服务,不用因为软件要求不断提高而经常性的对计算机硬件更新换代。这样可以有效整合现有的计算机资源,合理利用老旧计算机设备,有效提高基础实验室的利用率和使用年限。

5.3 创新实验教学,培养适合时代要求的计算机应用型人才

随着时代的发展,学生对于计算机基础课程学习的要求也在不断提高。时展对于学生就业提出的新要求,也是对于教师教学的各个方面提出的新要求。教师利用协作型、任务型等多种授课教学模式,在云计算的环境下,利用开放式的实验教学环境,结合云计算辅助教学的优势,进一步深化教学改革,创新实验教学模式,提高教学水平和质量[7]。

6 云计算在实验课程中存在的问题及建议

在授课过程中,教师也发现存在以下一些问题,需要进一步的研究,结合问卷调查的结果,具体如下:

6.1 课程小组学生分工需要清晰明确

课程中许多地方都需要学生分小组进行讨论,完成布置的各项任务。但是小组成员之间完成学习任务的情况,教师很难掌握的非常细化,难免有些学生“搭公车”,没有很好的参与到任务中。所以教师在划分学习小组的同时,应该设定相应的监督管理机制,并且清晰明确任务,使得所有的学生都有效的参与到学习中去,完成小组任务

6.2 提高教师专业素质,紧跟时代信息发展

云计算时代的到来,也是对教师的考验,需要教师通过各种途径,提高自身专业素质,掌握最新的专业发展情况,带领学生掌握专业知识。

6.3 打好课程专业基础,循序渐进发展

云计算知识的融入,应该在各操作知识点熟练掌握的基础上,才能更好的发展。云计算作为一种工具和应用,能够促进学生对计算机基础专业的掌握和运用,为学生的就业打下较好的基础。

6.4 课程实验大纲的规范化和标准化

课程的进行还属于探索阶段,少数班级小规模的授课,没有形成完整和规范化的教学大纲。教师的经验和专业意识起到主要作用,整个授课过程比较随意。这种情况下,各个班级的授课内容和重点不一,不利于学生整体的学习和进步。教师团队需要加强交流,统一实验大纲,对授课的知识点和形式进行规范化和标准化,保证教学效果。

参考文献:

[1] 黎加厚.走向教育技术“云”服务[J].远程教育杂志,2008(4):91-93.

[2] 黎加厚.低碳型教育与云计算辅助教学[J].中国信息技术教育,2010( 1):73-77.

[3] 王庆波,金涬,何乐等.虚拟化与云计算[M].北京:电子工业出版社,2010:127-129.

[4] 李刚健.基于虚拟化技术的云计算平台架构研究[J].吉林建筑工程学院学,2011 (1):79-81.

学习云计算的方法第4篇

关键词: 云计算 移动学习 学习系统

随着信息化技术(一般指计算技术、无线通信等技术)的繁荣,“移动学习”一词在人们心中所处的位置也越高,这将是相关学科领域重点研究的一大热点。至今为止,移动学习在信息化领域中的应用都在慢慢起步,这其中包含了理论知识和实践的检验,然而伴随“云计算”的出现,给学习系统带来了不一样的想法,从这想法的实际看,可让移动学习达到最终目标。在学习过程中移动系统可按时给学习者带来确切的学习内容,也可提供准时的学习帮助,还可帮助用户进行合作学习。

1.云计算与移动学习的定义和特点

1.1云计算的定义

云计算是一种基于互联网的超级计算模式,它把存储在计算机(如:个人电脑、移动电话等设备)中的大量数据和处理器资源集中在一起协同工作。

云计算对移动学习的支持具有以下特点:

1.1.1根据学习者的实际要求,对讯息、资料等一起共同分享。

1.1.2把没有受损的资料保存下来,减少了对学习者的设施、配置需求。

1.1.3把学习者放在核心位置。

1.1.4修补用户学习形式的缺陷。

1.2移动学习的定义

移动学习是利用无线通信技术及无线通信等设备得到教育的讯息、资料及为教育效劳。

移动学习的特点具有以下特点:

1.2.1便捷性。学习者随时接入移动通讯设备(如:手机、Ipad等)进行学习;

1.2.2学习可有各式各样的地方或场地。用户可在大厦、会所等地进行学习;

1.2.3知识内容零散。学习者受外部环境因素的影响,导致学习知识内容较为零散。

2.基于云计算的移动学习平台的构成

2.1服务平台体系结构

图1 服务平台体系结构

基于云计算的移动学习平台, 由于不受时间地点的影响,即随时随地为学习者提供确实、可靠的学习信息、资料等。图1是基于云计算移动学习平台的结构图。

2.2基于云计算的移动学习平台的功能设计

从目前来看,不久的将来,移动学习必定是学习者学习、生活中不可缺少的组成部分。而云计算为移动学习注入新的活力。在设计移动学习平台统中,需要考虑以下几大功能模块:

2.2.1用户的注册和登录。用户首先用ID进行注册,然后在学习平台中输入用户名和密码。平台登录成功后,该用户正式成为合法用户。注册成功后,用户需要同时输入正确的用户名和密码立即可成功登录,进入主界面后,用户在系统中可不受任何限制、根据自身所需,对里面的信息、资料进行阅读和下载。

2.2.2提供在线学习资料。建立或设计新的学习资料库随时随地都可以了,这样不仅可填补学习资料库的不足,也可丰富学习资料库的多样性,还可以让更多的人享受丰富的资料库。丰富的资料库可让更多不同层次的人有更多的选择。本文设计的云计算构架下移动系统的领域是高等院校,其作为网络教学(作业在线提交)、远程教学(师生互动、在线提交作业及考试等)的一种新型模式。目前移动学习系统应用最为常见的是会计网校,它包含了会计上岗证的继续教育、会计各类职称考试等内容,这为上班较忙而没时间参加面授的人员提供了方便。

2.2.3在线考试环节。本系统为了便于学生在线互动学习,专门在系统中开发了考试功能环节。将学生考试的题目保管收存在属于教师个人的端口上,其目的是防止教师出的考试题目泄露,学生只有同时获得正确的用户名和密码,才能成功登录到教师个人服务器,但整个过程只有在线才能进行。学生获得权限后,在考试期间按时完成考试,而且在线上交完毕。最后学生在线看到自己的考试成绩和考题的参考答案。

2.2.4学习者间互动性相互沟通、交流。学习者用移动通讯设备(如:手机、Ipad等)进行阅读、腾讯QQ交谈和撰写论文等学习,在各式各样的地方或场所用户在任何时间彼此把自己有的信息供给对方。如果学习者不在线时,可用移动通讯设备(如:手机、Ipad等)告之其讯息或资料等。用户还可通过其他方式相互沟通、切磋。

3. “云计算”的典型生活范例

云计算典型的产品代表是Windows Live,它主要在于能为教学场景创造条件,激起学习者的积极性和爱好,既可让学生间互相配合,共同完成学习任务,又可提高学生的组织协调能力及学生配合的默契度。

3.1 注册典型产品代表 Windows Live

学习者想用产品代表 Windows Live,其步骤为:第一步就是要注册属于自己的私人账户,即注册用户名和密码;第二步点开产品Windows Live的主界面找到注册的对话框;第三步根据对话框中的每项提示按当中的要求完成并可注册。要想成功登录产品Windows Live,必须同时使用正确的用户名和密码。

3.2 与Windows Live互相配合、共同完成学习任务

学生想用产品代表 Windows Live在基于云计算移动系统下学习,学生要做的是其自身要在正确方向的带领下进行学习,而教师要做的是通过带领、协调、、统筹安排与教学相关的讯息或资料等。其目的是使学生能在线自觉,有计划合理地安排学习。产品Windows Live代替了传统的面授方式,给学生带来了各种应用服务,通过web服务平台可以预览、阅读或下载各种需要的资料(PPT、教案、考试大纲等),也可以师生互动、考试、在线作业等。师生间还可以采用在线即时通讯(指的是Windows Live Messenger)相互探讨、沟通等方式,这样学生一旦有学习问题,教师在线可直接批阅、修改及指点,学生在这种方式下的学习会变得更有意义。

3.3 远程同步

微软办公软件套装中的各种资料既简单又容易地被存储或传送到在线平台中,学生不受任何限制在任何时间或任何地方或场所继续自己没有做完的事。与此同时,如果让Mesh 在线存储通过处理过的资料,这样学生就会持续得到已经更新过的资料。

3.4资料

学生的学习资料(一般指课题作业、课件笔记或教师教案等)可在产品Windows Live中上传。传送后的学习资料若有其他人需求,只要在链接正确的IP或输入正确的网址就可下载资料。这样不仅可资源共享,而且可弥补“资料库”的不足。

直到现在,云计算移动学习正处于发展时期,但“云计算” 在各个方面表现出了它具有不可比拟的各种长处、益处,尤其是基于云计算机移动学习。本文进行了云计算移动学习平台的设计,结合新技术与新理念,可以最大限度地满足学习者在任何时间、任何地点不受任何拘束地进行在线学习。就目前来说,把“云计算”融入移动平台还有许多小毛病,对于网络技术信息化的蓬勃发展,“云计算”在各行各业里发展比较稳定。特别是移动学习在“云计算”下的发展表现出生机勃勃,并且能在教育技术上产生极大影响。

参考文献:

[1]李云飞.移动学习系统及其相关学习模式[J].开放教育研究,2013(2).

[2]季长清.基于移动云计算的远程教育模式[J].研究吉林省教育学院学报,2012(1).

[3] 徐福荫.云计算综述与移动云计算的应用研究[J].信息通信技术,2012(2).

[4] 秦卓然.移动云计算中弹性划分方法研究[D].云南:云南大学,2012.

学习云计算的方法第5篇

[关键词]云服务 协作学习 学习方案 设计

[作者简介]黄琳娜(1969- ),女,河北安国人,沧州师范学院计算机系,副教授,硕士,研究方向为计算机应用技术;刘春立(1969- ),女,河北沧州人,沧州师范学院计算机系,教授,研究方向为计算机应用技术;唐丽芳(1974- ),女,湖南洞口人,沧州师范学院计算机系,讲师,研究方向为计算机系统应用。(河北 沧州 061001)

[课题项目]本文系河北省教育厅2012年高等学校科学研究计划项目“基于云计算的协作学习在信息技术课中的实践研究”的阶段性成果之一。(项目编号:Z2012153)

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2013)36-0160-03

网络已经成为越来越多的人获取知识和信息的重要途径,人们借助网络可以迅速获取大量信息,同时还能快捷地沟通、交流,学习也不再局限于课堂。近几年,随着互联网的快速发展,一种新兴的计算模型――“云计算”越来越受到人们的关注。云计算是指由数十万乃至上百万台廉价服务器组成的计算机网络,在远程位置(云)为用户提供所需要的计算机服务。云计算的高可靠性、可伸缩性、大规模、虚拟化、通用性等特点,不仅给人们的工作和生活方式带来了变化,也影响着教育教学的理念、教学方法以及教学模式。Google提出的云服务有如下特点:数据在云端,不必备份不怕丢失;软件在云端,无须下载动态升级;无限强大的云计算,无限用户无限空间;无所不在的云计算,任何设备登录即用。其实由云计算技术提供的云服务早已在我们身边并被广泛享用了,如电子邮箱、网络搜索、网络相册、QQ群等,之所以称之为“云服务”,是因为它们都依靠网络上规模庞大的服务器群来提供服务,而我们却并不知道这些服务器在哪里。

在教育教学领域,云计算将作为未来网络学习的基本教育平台,对学校资源建设、学习者个人学习环境构建、教育信息系统开发等也有积极的影响,因此,云计算提供的云服务已经越来越多地得到应用。黎加厚教授最早出了云计算辅助教学(CCAI)的概念,提倡使用云计算提供的服务辅助教学,他认为,云计算辅助教学的核心是协作学习。云计算的服务支持性及应用便利性为协作学习的开展提供了比以往更广阔的平台。当前,许多一线教师都将云技术服务作为助学者组织开展协作学习活动,将之作为课堂教学的补充,可以有效提高教学效果。

一、云服务协作学习的定义

1.协作学习。北京师范大学黄荣怀教授指出,“协作学习是学生以小组形式参与、为达到共同的学习目标、在一定的激励机制下最大化个人和他人习得成果而合作互助的一切相关行为。”协作学习的特点是:协作学习以小组形式开展;协作学习注重学习过程;强调小组成员的共同进步,学习成果的取得由小组成员共同完成;协作学习的评价包括学习结果和学习过程两方面。

2.基于云服务的协作学习。基于云服务的协作学习是计算机支持的协作学习的扩展和延伸。计算机支持的协作学习(Computer Supported Collaborative Learning),简称CSCL,是指利用计算机技术(尤其是多媒体和网络技术)来辅助和支持的协作学习。基于云计算的协作学习(CCSCL),上海师范大学周黎对云计算支持下的计算机协作学习定义如下:用云计算辅助教学和支持协作学习的技术方法,在云端建立“云”环境,以使学生和教师各角色间进行协作交流,是计算机支持的协作学习的延伸和发展。从这个意义上说,CCSCL是CSCL的一个子集。但从另一个角度来看,可以把CCSCL看作CSCL的发展,是协作学习发展史上的又一个新阶段。

二、云服务协作学习的特点

与在线协作学习相比,基于云服务的协作学习有以下特点:首先,技术不再是教师和学习者的负担,所有的技术问题,包括软件工具的安装、后期的更新与维护、技术帮助等等都由云服务提供商来解决。其次,云服务提供给学习者和教师更加丰富的学习资源,并能使学习者和教师更加快捷方便准确地搜索学习资源。以Google为例,其搜索功能非常强大,包括了博客搜索、大学搜索、生活搜索、图片搜索、代码搜索、网页搜索、个性化搜索、图书搜索、学术搜索、短信搜索等。第三,云服务能够针对学习提供更有效的协作方式。云服务不受硬件环境的制约,只要能上网就可以进行协作活动,真正实现随时随地学习。第四,师生关系更趋于平等。学生在学习时主动进行知识建构,既可以作为协作学习活动的组织设计者,也可作为执行者。教师也可作为学习者参与协作,但同时也需要担任引导者的角色。第五,使学习评价更加公平公正。云服务能够实时保存教师和学习者的网上活动记录,提供丰富的学习评价方式,为学习评价提供依据。最后,有利于学生的个性发展和团队意识培养。在协作活动中学生更容易形成自己独特的个性、态度、情感与思维能力,在协作过程中通过相互帮助,体验团队协作成果,可以增强团队合作意识。

三、云服务在协作学习中的应用

1.Google教育套件。Google教育套件整合了Google提供的云服务功能,将Gmail、Google日历、Google Talk、Google文档以及Google协作平台等服务打包成一个整体,辅助教师构建个性化的教学环境,操作简便,容易管理,功能强大,安全免费。Google Sites是Google云服务为教师和学习者搭建的师生协作平台。在这个平台上,学科教师利用Google提供的空间和建站方法,可以以零经济、低技术成本建立自己的学科网站、教学网站,利用Google的其他服务模块,如在线文档、电子表格、演示文稿、相册等,只使用浏览器就可以完成教学内容积累、电子备课、协同备课、调查测试、学生反馈、交流互动等工作。师生之间还可以协作开展课题研究,相互补充材料、展示相关资源、研究成果,将其作为资源展示、知识补充、作业批阅平台,扩展学习空间。

2.QQ群服务。Google提出的云计算模式及提供的Google教育套件,为云服务辅助教学的应用提供了理论和实践支持。腾讯作为中国云服务的先驱者,其QQ群服务也可为云服务协作学习提供应用实例。QQ软件应用广泛,QQ群的建立相对Google站点的建立更为简单。与此同时,QQ群服务还可以扩充许多服务项目,QQ群的许多典型功能都可以来支持协作学习活动:如群社区可开发构建协作主题文化;群共享帮助协作者分享扩充学习资源;群信息可学习动态公告;多人会话可组织在线讨论,交流学习心得;文章、图片上传等有助于协作者展示交流学习成果。教师可设计协作主题、引导协作目标、组织协作过程、完成协作评价。QQ群服务作为云计算辅助教学的一个应用,基于其操作使用便捷、用户基础广泛、服务项目丰富而受大众欢迎。在教学实践中,笔者把它应用在课外协作学习、学生作业评价及师生情感沟通等方面,也取得了很好的效果。

3.百会在线。除了Google协作平台和QQ群,可以应用到教学中的云计算平台还有百会、Ning、好看簿、豆瓣网等。Google协作平台是教学应用的先行者,但从2010年Google将业务搬到香港后,内地对协作平台的访问受到了限制,目前很多人选择将百会在线作为实践研究的云计算协作平台。百会网是国内领先的企业云计算服务提供商,提供超过20款云计算应用,包括百会Office、云邮箱、文档存储于协作、即时通信、日历、论坛、知识管理、云开发平台等。在教学中,师生可以根据具体情况,自由组合百会的云计算应用,创建开放性、个性化的教学环境,发挥其在教育教学中的巨大优势。

四、大学计算机基础课程中基于云服务的协作学习方案

云计算模式将为信息共享、协作学习创造一个全新的环境和空间。随着云计算应用的不断成熟和云服务范围的逐渐扩展,教育机构和个人的信息处理将逐渐迁移到“云”上,这将对网络学习起到积极的影响和推动。利用云服务,一方面,教育工作者能更好地构建协作学习环境、开展教学设计、管理教学资源、优化教学过程;另一方面,学习者可以自由地选择学习方式和学习内容,更好地利用网络资源和服务。

1.计算机基础课程协作学习平台构建。大学计算机基础是高校各专业重要的基础课程,是提高当代大学生信息素养的必修课,而信息素养以信息获取、信息利用和信息甄别能力为主要内涵,是信息社会中人的综合素质的重要组成部分。在大学计算机基础课程中探索基于云服务的协作学习,是提高大学生搜集获取、甄别利用信息能力的途径之一。协作学习离不开网络平台,因此我们根据大学计算机基础课程的特点、课程框架、协作机制及学习活动设计,利用Google丰富的技术内容支持及简单便捷的操作,师生共同完成大学计算机基础协作学习平台的构建。在这个过程中,平台的建设、资料的搜集存储、站点的管理维护等完全利用云服务,学生在教师指导下进行协作创建及成果分享,而教师做得更多的是协作机制与协作评价的设计。

在协作学习平台上我们把课程结构划分为课程概况、教学内容、相关资源、教学相长四个模块。其中,课程概况模块为学生提供清晰的课程导航,包括课程介绍、教师导学两个子模块;教学内容模块为学生自学提供支持,主要包括教学大纲、教学课件、在线作业三个子模块;相关资源模块为学生学习提供丰富的资源和工具支持,包括学习资料、案例分析、工具下载三个子模块;教学相长模块使师生在协作中促进群体智慧的发展,在互动中提高学生思维能力,包括问题探讨、在线答疑、作品展示三个子模块。课程平台框架设计如图所示。

2.协作学习方案设计。第一,学习小组划分。小组划分在教师的指导下进行,通常情况下以2~4人为宜。小组成员的组合采用互补的形式有利于提高协作学习的效果,如认知方式不同的学生互相搭配,有利于发挥不同认知类型学生的优势,促进学生认知风格的“相互强化”;另外,学习成绩好的学生和成绩差的学生搭配,有利于差生的转化,并促进优生在辅导差生的过程中实现对知识的融会贯通。

第二,明确学习要求。课前通过协作学习平台的“课程概况”模块,为学生提供清晰的学习导航,使学生了解课程特点、学习方法及主要内容;在此基础上由小组组长带领本组成员协作设计出具有挑战性的问题或项目,提交至“在线作业”模块。最后从各组的问题中共同筛选出最佳题目。由此激发学生内在的学习动机,培养设计问题、分析问题和解决问题的能力。

第三,协同搜集资料。根据选定的学习题目,各小组搜集整理相关学习资料。教师为学生分配平台管理权限,方便资料上传或下载。小组成员将资料上传到“学习资料”模块,并由教师为学习资料的有效性把关。

第四,协作完成任务。小组组长建立共享文档,组内各成员之间将任务细分,通过QQ进行沟通并完成各自任务。在小组成员的共同参与下,经过组内知识整合,对共享文档不断修改完善,最后将此阶段的学习成果到“在线作业”,接受教师和其他同学的审阅。教师和其他同学给出评价反馈意见,根据反馈意见,各小组在组长的带领下对学习成果进行再次完善。

第五,师生互动交流。在完成任务的过程中如果学生遇到问题,可通过“问题探讨”“在线答疑”模块以及E-mail、QQ等,进行师生、生生之间沟通交流,教师可及时进行个别指导,掌握学生的学习状况。与此同时,学生可以通过参与课程主题交流与讨论,提高学习兴趣及对知识融会贯通的能力。

第六,及时反馈评价。通过学习,小组成员一起总结前面阶段中的学习情况,写出学习日志和实验报告,并上传到“案例分析”模块,内容包括学习过程中遇到的问题、讨论和协作的过程、形成的解决方案以及小组成员的自我评价。学习日志和最终学习成果提交后,经教师批阅,由师生共同选出优秀学习作品,在“作品展示”中予以展示,并由师生给出相应评价。

五、结束语

21世纪的教学理念是以学生为主体,学习方式也从个人学习变成了协作学习,云计算辅助教育将有效促进教育观念及教育信息化发展模式的转变。教师在云服务支持下能够整合网络资源、创建教学环境、设计教学资源、组织协作活动、实施教学评价、管理教学进程。在教育技术“云服务”迅速发展的时代背景中,教师应根据教学实际,充分利用云计算提供的计算、存储、软件、安全等要素,构建个性化教学的信息化环境,支持有效教学和学生的协作学习,培养学生高级思维能力和群体智慧发展,提高教育质量。

[参考文献]

[1]黄荣怀.计算机支持下的协作学习――理论和方法[M].北京:人民教育出版社,2003.

[2]何双泉.云计算辅助教学下协作学习的活动设计策略初探[J].中国教育技术装备,2010(36).

[3]黎加厚.低碳型教育与云计算辅助教学[J].中国信息技术教育, 2010(1).

[4]李健.云计算支持下的计算机协作学习研究[J].鸡西大学学报,2011(10).

[5]马强,付艳茹.云计算辅助教学CCAI支撑的协作学习设计[J].宁波职业技术学院学报, 2011(5).

[6]杨滨,任新英.“云服务”环状体系在高等教育中的构建[J].软件导刊・教育技术,2011(8).

[7]张洁,裴芳.基于世界大学城的云计算辅助教学下的协作学习的研究[J].计算机光盘软件与应用,2012(3).

学习云计算的方法第6篇

【关键词】云计算;网格计算;网络学习;教育信息系统

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A【论文编号】1009-8097(2008)11-0081-04

引言

Web2.0环境下,互联网所需要处理的业务量快速增长。除了传统的门户网站外,社会媒体网站提供了越来越多的互联网服务,如视频在线、图像共享、社交网站等,这些服务需要处理大量的数据。移动宽带网络和移动智能终端的普及也使越来越多的移动设备接入互联网,给互联网系统带来了更多的负载。同时,数据中心建设和维护的成本在不断上升,如硬件的购买、管理以及能源的消耗等。如何处理海量的数据与服务,有效地为用户提供方便、快捷的网络服务,成为互联网当前发展面临的一个问题。

网络学习也面临着类似的问题,学习者对信息获取和服务的要求在不断增长,移动学习和泛在学习的发展进一步提出了更高的数据和服务要求。同时,学校和教育机构的网络中心和教育技术中心的软硬件建设和维护成本在不断上升。如何在有效的成本投资下最大程度的满足学习对海量数据和服务的要求,成为网络学习中逐渐引起关注的问题。

在这种背景下,基于分布式计算特别是网格技术的发展,产生了一种新型服务计算模型:云计算。云计算是能够提供动态资源池、虚拟化和高可用性的下一代计算平台的核心技术。它以用户为中心,提供安全、快速、便捷的数据存储和网络服务,使互联网成为每一个用户的数据中心和计算中心,使用户从以桌面为核心使用各项应用转移到以Web为核心进行各种活动。在教育领域,云计算为网络学习提供了新的思路和解决方案。云计算将是未来网络学习的基本环境与平台,并通过“云服务”支持并推动网络学习的发展。

一 云计算的含义与特点

1 云计算的含义

云计算是在分布式系统、网格计算等发展的基础上提出的一种新型计算模型,是一种新兴的共享基础架构的方法,它面对的是超大规模的分布式环境,核心是提供数据存储和网络服务。

云计算借用了量子物理中的“电子云”(Electron Cloud)思想,强调说明计算的弥漫性、无所不在的分布性和社会性特征[1]。 “云”是指计算机群,每一群包括了几十万台、甚至上百万台计算机,是数据存储和应用服务的中心,用来完成存储和计算的工作,“云”中的计算机可以随时更新,并且这种更新是透明的。主要的IT厂商,如谷歌(Google)、微软(Microsoft)、IBM、雅虎(Yahoo)、亚马逊(Amazon)等,都已经具有并正在建设“云”。

在云计算中,用户所处理的数据并不存储在本地,而是保存在互联网上的数据中心,用户所需的应用程序并不运行在用户的个人电脑、手机等终端设备上,而是运行在互联网上大规模的服务器集群中。提供云计算服务的企业负责管理和维护这些数据中心的正常运作,为用户提供足够强大的存储空间和计算能力。用户只需能够接入互联网,就可以通过电脑、手机等终端设备,在任何地点方便快捷的使用数据和服务,而不需关心存储或计算发生在哪朵“云”上,如图1所示。可见,云计算将改变传统以个人计算机为基础的生产模式,Web将成为交往聚合与设备聚合的中枢,最终改变人们获取信息、分享内容和互相沟通的方式。

2 云计算相关技术

云计算由一系列新技术组合而成,如图2所示。它由分布式计算、网格计算等技术发展而来,并融合了公用计算、虚拟化、Web 2.0等技术。从本质上来讲,云计算是服务器虚拟化技术和基础架构即服务(IaaS,Infrastructure as a Service)两者的结合,其核心是将某一或某几个数据中心的计算资源虚拟化之后,向用户提供以计算资源为形式的服务。

(1) 云计算与网格计算

云计算技术是网格技术的发展,两者有许多相似之处,都希望利用大量计算机,构建出强大的计算能力。云计算环境可通过快速提供运行网格应用的物理和虚拟服务器来支持网格计算。同时,云计算也支持非网格环境,比如标准的三层Web架构或Web2.0应用。两者之间的主要区别在于:从服务角度来看,网格计算一般更重视异质资源整合,而云计算更重视提供基础服务;为了方便管理,并充分运用服务器的效能,云计算使用了虚拟化技术;网格运算通常只使用专属的应用协议和数据格式,而云计算当前则存在多种技术架构。

(2) 云计算与虚拟化技术

虚拟化是云计算最强调的特点。在计算机领域,虚拟化通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行,是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源。虚拟化技术可以扩大硬件的容量,简化软件的重新配置过程。在云计算环境下,虚拟技术将网络中的服务器、存储和网络虚拟成一个资源池,统一灵活调配。每一个应用部署的环境和物理平台无关,通过虚拟平台进行管理实现对应用的扩展、迁移和备份。

(3) 云计算与SaaS

SaaS(Software-as-a-service,软件即服务),是通过互联网以服务形式交付和使用软件的业务模式。据Gartner公司估计,到2011年,25%的软件将通过服务模式,SaaS将会逐渐成为软件行业主流的应用模式。但是随着SaaS软件客户的增长,网络存储和带宽等基础资源逐步成为发展的瓶颈。云计算为SaaS的发展提供了条件,服务商可以选择云计算平台,使用云计算基础架构,通过低廉的价格为海量的用户群提供更为稳定、快速、安全的应用和服务。

3 云计算的特点

云计算的特点和优势主要表现在:

(1) 可靠、安全的数据存储

云计算提供了最为可靠安全的数据存储中心,数据(如文档和媒体)将会自动同步,通过Web可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等问题。同时,云计算通过严格的权限管理策略支持数据的共享。

(2) 方便、快捷地云服务

云计算时代,用户将不需要安装和升级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服务。这将有效地降低技术应用的难度曲线,进一步推动Web服务发展的广度和深度。

(3) 强大的计算能力

云计算为网络应用提供了强大的计算能力,可以为普通用户提供每秒10万亿次的运算能力,完成用户的各种业务要求。这种超级运算能力在普通计算环境下是难以达到的。

(4) 经济效益

据预计,相对于机构自身运营的数据中心而言,云计算服务提供商的存储成本一般只有其十分之一,而带宽成本只有二分之一,计算处理能力成本只有三分之一。这将帮助一些机构以比较低廉的架构成本进行运作。

二 云计算研究现状

云计算已经得到包括谷歌(Google)、微软(Microsoft)、IBM、雅虎(Yahoo)、亚马逊(Amazon)等软件厂商的重视,各个软件厂商都在积极推进云计算的研究和应用,分别提出了针对云计算的方案和实现。

1 亚马逊的弹性计算云

亚马逊(Amazon)公司是最早的云计算实践者之一。亚马逊公司在构建自身零售平台时,使用了云计算的方法,将购物平台构建在其基础之上。Amazon的云计算服务总称为Amazon Web Services(AWS,Amazon WEB服务),它包括四种主要的服务:Simple Storage Service(S3,一种简单的存储服务);Elastic Compute Cloud(EC2,弹性可扩展的云计算服务器);Simple Queuing Service(一种简单的消息队列);以及仍处在测试阶段的SimpleDB(简单的数据库管理)。

2 Google的云计算平台

Google的云计算平台主要包括Google针对云计算提出的大规模分布式计算的基础架构以及Google在此基础之上构造的云计算应用服务程序。2008年4月,Google推出了App Engine云计算平台[2]。App Engine是一个由Python应用服务器群、BigTable(Google的一个内部的数据库系统)数据库访问及GFS(Google File System,Google文件系统)数据储存服务组成的平台。它能为开发者提供一体化的主机服务器及可自动升级的在线应用服务,由用户编写应用,Google提供应用运行及维护所需要的一切平台资源。

3 IBM的云计划

IBM公司在与Google的合作过程中,提出了自己对于云计算的理解以及相应的技术解决方案。IBM公司于2007年11月15日在上海宣布了蓝云“Blue Cloud”计划[3],使公司的数据中心能够按照互联网应用服务程序的形式进行组织,将计算能力分配到分布式全局可以访问的资源组织中,而不是局限于本地的一些服务节点或者固定远端的服务器机群中。在蓝云中采用了Xen的系统级虚拟化方法,同时提供虚拟化的服务器以及物理服务器的计算资源。

4 微软的“云-端”策略

微软的云计算战略是“云-端”的共存与互动[4],并提出了“软件+服务”(S+S:Software + Service)业务模式,希望通过整合最优秀的软件和实时更新的服务,充分发挥技术在选择性、适应性和功能性方面的价值。Software主要指前端展现层,包括桌面客户端(如:Vista、Office等)和智能/移动终端(如Windows Mobile等);Services主要是指后端数据模块,包括云计算服务(如:Windows Live)和企业后端(如Biztalk等)。微软的Live Mesh是云计算及其Live战略的最重要一步,目前正处于测试阶段,已推出多个Beta版。Live Mesh可以称为“互联网上的Windows”,它以“软件+服务”的方式将计算机、手机和其他数字设备通过互联网整合起来,允许用户同步访问、共享或存储文件。

三 云计算对网络学习的影响

在教育领域,2007年10月,Google和IBM联合宣布推广“云计算”的计划,包括卡内基梅隆大学、斯坦福大学、麻省理工学院、加州大学伯克利分校在内的多所高校都参加了该项计划,我国的清华大学也于2008年3月加入了此项计划。通过这项计划,高校的研究者能够更方便地利用Google和IBM的云计算资源,搭建出各种创新性的应用。

传媒学家麦克卢汉认为“任何技术都倾向于创造一个新的人类环境”。云计算模式将为教育领域拓展出一个崭新的学习空间,也为信息共享、信息协作和学习创造了一个全新的环境。随着云计算模式的逐渐发展和普及,学校、教育机构和个人的信息处理会逐渐迁移到“云”上,这将对网络学习带来积极的影响。一方面,学习者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。另一方面,教育管理机构和教育科研工作者能更好地管理教学资源、开展教学设计、优化教学过程。对于我们教育技术工作者来说,掌握云计算技术的思想和应用模式,并在网络学习系统的设计和开发中进行应用,将对网络学习带来新的推动。

1 学习者

云计算是学习者方便快速地构建个人学习环境的有效手段,将支持并推动个人学习环境和非正式学习的发展。

(1) 构建网络学习环境

Web2.0环境下,以学习者为中心的个人学习环境将是网络学习的发展趋势,非正式学习将在学习者的学习活动中占据越来越大的比重。网络学习已不再被局限在学校机构的范围中,而是更广泛的、学习者可自行创建和管理的空间,学习活动也更多地由学习者自己而不是学校机构来控制。学习者控制和管理个人学习,选择所需要的学习资源和服务,不同的学习者会选择不同的学习内容和工具来创建其个人学习环境。在云计算支持下,个人学习环境的基本要素如文本、音视频、培训等都可以由云服务实现控制和管理。学习者只需要通过浏览器即可获取构建学习环境所需的数据和服务,而不需再掌握复杂的软件操作,这样极大降低了网络学习环境构建的门槛。

(2) 提高学习生产力

云计算增强了网络学习的灵活性和敏捷性,能够实现学习资源和学习工具的“按需而用、即需即用、快速聚合”,降低Web学习资源与服务的成本与难度,创建灵活敏捷的学习方式,创设丰富的学习情境,从而有助于提高学习生产力,最终提高学习效果。

2 学校管理机构

云计算模式能极大地降低教育信息系统建设的成本。对于学校来讲,通过投资建立计算中心成本较大,并且难以与教育信息系统的快速成长和服务多元化要求相匹配。云计算模式为学校提供了合适的借鉴方案,教育机构数据中心、网络中心的相关任务将可以选用云计算服务来完成,通过云计算提供的IT基础架构,可以节约成本,不用再投资购买昂贵的硬件设备,负担频繁的维护与升级。同时,云计算也将有效地消除教育信息系统中的“孤岛”现象。网格技术给出了消除信息孤岛的解决方案,作为网格运算模式的发展和改进,云计算提供了更强的管理机制、自动化部署和高层次的虚拟化,将实现网络虚拟环境上的最大化资源共享和协同工作。

Gartner研究机构的分析家称,尽管云计算的全面实际应用依然有一定距离,但是需要及早进行规划。在教育领域,学校管理机构在现阶段进行信息系统建设和资源建设时应该考虑到这一因素,一方面避免将来采用云计算时造成的硬件和软件建设浪费,另一方面,能使现有的信息系统和资源能将来更好的与云计算环境缝合。

3 教学系统开发人员

在云计算环境下,需要构建支持网络学习的“云”服务,云服务的设计与开发是将来教学信息系统开发者要掌握的技术。图3是e-Learn云的构架,这里,基本云服务由服务商提供,e-Learn云服务和数据将由教学设计者和系统开发者共同研究、设计和开发。在云服务开发中,开发人员可以利用“松散耦合模式开发各个组成部分”[5],使用相关的语言和框架开发出能够在联系松散的设备网络之间无缝使用的各种应用。学习者通过Web浏览器或手机等移动设备,获得互动性、体验性、移动性和存储服务。e-Learn服务和数据可以在最大范围内共享,避免了教育信息系统的重复开发。

四 结束语

互联网的精神实质是自由、平等和分享。作为一种最能体现互联网精神的计算模型,云计算必将在不远的将来展示出强大的生命力,并将从多个方面改变我们的学习、工作和生活。教育新技术研究的最终目的是为了将技术更好地应用于教学,如何做到这一点,需要在对新技术研究的基础上进一步设计开发其在教学中的应用,充分发挥新技术的技术特点和优势,通过技术在教育中的应用体现和提升其价值。对云计算技术的研究,将有助于对网络教育软件未来方向的把握,促进我们对相关技术进一步的广泛深入研究,为技术在网络学习中的科学合理应用奠定基础。

参考文献

[1] Ammon. 云计算简介[EB/OL].

[2] Paul McDonald. Introducing Google App Engine.

[3] IBM. IBM Introduces Ready-to-Use Cloud Computing[EB/OL].

学习云计算的方法第7篇

[关键词]云计算;职业教育;应用

近年来我国政府加大了对职业教育的政策扶持,以促进职业教育的发展。但纵观我国当前的职业教育发展现状,存在教育资源发展不平衡、教学资源无法共享等问题,成为制约我国职业教育发展的重要瓶颈。在这种背景下,为缓解职业教育的发展瓶颈,必须引入新型技术,而云计算技术的产生与发展为职业教育的发展带来了机遇。基于此,本文将对云计算在职业教育领域的应用展开研究,以期能促进我国职业教育的发展。

1云计算简介

1.1云计算的定义

云计算(cloudcomputing)是一种按使用量进行付费的模式,能够提供可配置的计算资源共享池(包括存储、服务、网络与硬件等),实现基于互联网的资源的动态扩展。云计算是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、负载均衡、虚拟化等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。

1.2云计算的特征

1)虚拟化:云计算支持用户在任意位置获取“云”中资源以及服务;2)高可靠性:云计算支持数据多副本备份技术,以及支持同构计算节点可互换技术,这些技术有效的提高了数据的安全可靠性;3)规模化:云计算技术利用互联网技术可实现多种资源的共享,可构建庞大的云平台,例如Google云计算平台集成了几百万台服务器,使得云平台具有强大的数据存储、计算能力;4)伸缩性:云计算不仅具有规模化特征,同时也可根据用户的实际需求可动态的对“云”进行扩充或缩小;5)按需服务:通过云计算构建的云平台集成了大量的资源与服务,用户可根据实际需求购买相应的服务;6)低成本:云计算采用的是一种按需计费的模式,用户可根据自已的需求选择最合适的服务,这样便能够提高资源利用率,降低成本。

2云计算在职业教育中应用的技术

1)虚拟化技术。虚拟化(Virtualization)技术是云计算技术中一种基础性设计技术,利用互联网技术将计算机的各种实体资源予以抽象、转换后呈现出来,打破传统的计算机架构模式,使用户能够以更好的组态来利用各种资源。在职业教育领域中,存在着教育资源发展不均衡的问题,使得部分职业院校存在软硬件设施不足的问题,而有一些职业院校则存在过剩的情况;另外,由于各个学校均采用计算机技术实现教育信息,使得基础设施存在重复购置的问题。而采用云计算的虚拟化技术后可充分利用各职业学院所购置的软硬件设施与教学资源,构建一体化的职业院校云服务平台,充分利用现有的资源条件,提高资源利用率,缓解资源不均衡的问题。2)数据管理技术。采用云计算技术构建大型云平台时,会面临着异构数据、大数据的统计分析与管理等问题,为解决这些问题云计算采用了强大的数据管理技术,能够实现海量数据的快速读写操作,实现云平台数据的统一化管理。在职业教育领域,基于云计算的数据管理技术能够解决不同职业院校所构建的不同教学资源库之间的数据管理问题,能够构建一体化的职业教育云平台,实现各职业院校数据的集中化管理。3)数据存储技术。云计算中的数据存储采用分布式存储方式。同时为确保数据的安全可靠性,通常采用数据备份技术,构建多个数据副本,有效的提高了数据存储的可靠性。目前,许多云服务商提供了云存储服务,这种按需定制的模式已得许多用户的青睐。在职业教育领域,采用云计算中的数据存储技术可对各职业院校的数据进行分布式存储,能够实现各职业院校数据的共享,以及能够根据各职业院校的实际情况按需分配存储资源。

3云计算在职业教育领域中的应用

目前,虽然我国政府加大了对职业教育的投入,但存在的教育资源不均衡问题依然严竣。而通过上述分析可知,采用云计算中的虚拟化技术可将各个职业院校的软硬件资源进行整合,同时通过数据存储与管理技术,将各学校的教学资源进行统一的存储与管理,能够构建一个综合的职业教育管理云平台,实现职业院校间教育资源的高度共享,为科研、教学、学习与管理提供服务。1)云计算应用于教学方面。云计算应用于教学是指通过云教学平台进行教学,但这种教学模式并不是完全代替传统的教学模式,而是通过云教学平台将教师与学生进行有效的联系,加强教师与学生之间的沟通。同时教师可利用云教学平台中的教学资源库设计更加适合学生接受的教学内容,也可借鉴其它优秀的教学课件与教学案例改进教学方式等,从而提高教师课堂教学与课外辅导的有效性。而学生则可以通过云服务教学化平台提进行自主学习,或者根据教师制定的教学进度,以及结合自身的学习情况进行自主学习。2)云计算应用于学习方面。职业教育云平台对于学生则是一个基于云服务的学习平台,该平台上将存储与管理各职业院校的教学资源与学习资源。学生通过网络便能浏览相应的学习资源,并且通过云计算强大的统计分析能力,能够根据学习者的学习情况智能化的为学生分配适合学生的学习内容,使学生可以脱离教师进行自主学习。同时,云平台可通过云计算创建丰富的学习情境,快速聚合各职业院校的学习资源,提高学生的学习效率。可见,云计算在职业教育领域的应用构建了一个开放的、动态的学习环境,使职业院校的校园信息化朝多元化的方向迈进。3)云计算应用于管理方面。将云计算应用于职业教育领域必然会引发职业教育技术的变革,引发职业教育管理的变革。因此,可利用职业教育管理平台构建云服务化的管理模式,即利用云计算技术构建现代化的协同办公管理模式,加强对教师教学内容的监督、教师教学质量的评判、教学效果的分析等等;同时通过云平台可以直接接入人才网站、用人单位,能够加强与用人单位的交流与合作。可见,建立云服务化管理模式,能够充分利用各个职业院校的软硬件资源,降低各职业院校在校园数字化方面的投入,也为职业院校的管理带来了先进的管理机制,实现管理的信息化、智能化。

4结束语

本文将云计算在职业教育领域的应用展开了深入探讨,通过分析认为云计算应用于职业教育领域,能够解决当前职业教育中教育资源发展不均衡、教学资源无法共享等问题,并且能够实然云服务化的教学、学习与管理,促进我国职业教育的发展。

[参考文献]

[1]管刚,杨涛.浅谈云计算对职业教育的影响[J].中国集体经济,2010.

学习云计算的方法第8篇

中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)10-2229-03

A Study on the Application of Using Cloud Computing in the Mobile Learning

TANG Song1, YANG Ya-he2

(1.The Engineering College of Honghe University, Mengzi 661100, China; 2. Dean’s Office of Honghe University, Mengzi 661100, China)

Abstract:As a new achievement in the development of modern information technology, cloud computing has a new huge impact on people’s study and life.Belongs to the new learning ideals, cloud computing and mobile learning has the natural link, and their combination will bring new opportunities to learning models, methods and concepts. Thus, the effective application of clould computing should be promoted in mobile learning.

Key words:Mobile learning; computing clouds; study

移动学习是云计算应用于教育领域的结晶,它成为了信息化时代的一种全新学习方式,具有灵活性、及时性、互动性以及广阔空间的可实现性。云计算在移动学习中的应用不断推动着现代学习方式的改变和完善,但当前我国的移动学习无论是从理论还是实践来看,都还处于一个初级发展阶段。因此,深入研究移动学习中的云计算应用对促进移动学习的发展、满足用户对现代学习的要求具有十分重要的意义。

1云计算与移动学习

1.1云计算

云计算是在网格计算、分布式计算、并行计算、网络存储等传统计算机和网络技术的基础发展起来的,是集大成的产物,主要是指通过网络根据需求和方便快捷的方式来获取所需要的服务,是一种服务的交付和使用模式。

云计算的基本原理在于用户所需的应用程序或数据计算并不在自己所持有的电脑、手机等设备上,而是分布在互联网系统里大量的服务器集群中,用户根据自身的服务需求访问计算机或存储系统来获取对自己有用的资源。通过云计算的服务技术和方式,用户可以将数据存储在安全、可靠的云端,通过专业的技术团队的管理可以有效避免数据遗失或者病毒入侵的问题,确保服务的安全性。再次,通过Web的服务方式,实现服务的低成本。

1.2移动学习

移动学习是在现代无线移动通信技术发展的基础上,借助移动通信设备来在任何时间和地点来获取学习资源和服务的一种全新的数字化学习模式。移动学习作为一种新的学习方式,对传统的学习方式是一种挑战,同时也给学习带来了新的机遇和实现途径。

我国的移动学习发展相对较晚,研究和平台、技术的开发都处于初级阶段,而社会的需求远远超过目前的发展现状。因此,我国移动学习有着十分好的契机,需要不断加大在技术研究和平台构建方面的投入力度,结合云计算等现代技术成果来全面展开。

2云计算对移动学习的影响

云计算的鲜明优点使得其迅速被人们所认可和接受,它所提供的服务也迅速涵盖了社会的方方面面。它的普及和推广也必然推动教育和学习发展的新局面,而移动学习作为现代技术与学习结合的成果,深受云计算的影响,甚至可以说,云计算的应用决定着移动学习的发展。云计算可以使教育机构、教育者和学习者在“云端”得以发展,为移动学习的发展提供了良好的机遇。

第一,发展和完善了现有的移动学习模式。现有的移动学习模式主要有两种,一种是短信息服务,另一种是WAP教育站点服务。短信服务主要是通过定制短信来进行学习,服务端往往通过将学习的内容通过短信息发送给学习者。而云计算通过多方资源的整合打破了现有移动学习模式的诸多限制,学习者只需通过自有的移动终端设备就可以通过互联网浏览器自主选择交互式的学习模式。

第二,云计算为移动学习提供了大量丰富的学习资源。云计算与教育的有效整合使得教育资源的共享、存储更为科学合理,有利于资源的充分利用。云计算以其巨大的存储量和资源的整合处理能力进一步丰富了学习资源,并且通过巨大的交互能力使得学习者获取资源的方式更为简单方便。学习者可以通过简单易行的方式来深入学习各种知识,而且学习资源的广度和深度也都大大提高了。同时,云计算还为教育者和学习者丰富学习资源提供了便利,可以及时对学习资源库进行补充和完善。

第三,云计算技术应用降低了对移动学习设备的要求,使得学习费用大大降低。云计算的出现,使学习者在设备上很多的限制性因素转移到云计算的专家和服务端的一方,设备问题便迎刃而解,学习者可以通过较为普通的终端设备即可以实现移动学习,如通过内存只有几百K的手机来进行移动学习。此外,通过云计算方式还可以解决一些个人终端设备无法解决的问题。云计算与教育的结合,使得学习资源十分丰富,而且共享程度较大,设备要求低等优点,使得学习者往往支付少量的服务费即可有效开展高效的学习,学习费用大大减少。

第四,云计算支持多元自主虚拟学习社区的构建。目前的虚拟学习社区往往以特定的机构为依托,学习者的自主性不强,学习受到多方面的局限。但在云计算的技术背景下,学习者可以借助云端多种资源的整合来自主创建虚拟学习社区,通过社区的交流和讨论来构建自主的学习平台,促进学习者在社区中获取更多的知识,相互取长补短。通过虚拟学习社区这种模式,学习者自由学习、协作学习的途径得到了拓展,更加提高了移动学习的互动性特点。

第五,云计算扩大了学习的可实现途径,提高了学习的覆盖率,促进了教育的公平。云计算模式使得原本分散的资源实现集中共享,在终端设备不断普及的情况下,移动学习成了举手可得的事情,移动学习的覆盖率也必将不断提高,甚至可以快速达到全民移动学习的地步。云计算背景下的低成本、高效率、可实现的移动学习也就大大促进了教育的公平。

此外,云计算下的移动学习更为简便可行,学习者可以充分根据自身情况选择学习的时间、内容、环境,灵活的学习方式和丰富的学习情感体验使得学习者的学习兴趣和积极性也得到了很好的保证和发挥,有利于学习者学习效率的提高。

3云计算在移动学习中的应用

云计算与移动学习的结合是移动学习未来的基本发展方向,因此,必须大力推进移动学习中的云计算应用,促进移动学习的快速发展,为学习者提供更好的学习平台和机会。云计算在移动学习模式、设备、虚拟社区等方面的应用已经十分普遍,而其内涵主要表现在移动学习系统的功能和结构设计两个方面。

3.1云计算在移动学习系统中的功能设计

第一,云计算在移动学习系统中的功能设计实行分层管理,为移动学习提供基本软件支持。通过云计算的方式,移动学习系统的管理由两个部分组成,一个是在云端由专业技术人员进行的管理和维护,另一个则是在用户端的入口由具有专业知识的人员进行的学习管理。

第二,提供及时、动态的数据服务和存储空间。云计算在移动学习中应用的一个重要特点就在于对存储的空间没有特别的要求,学习者已经不需要将自己所拥有的资源放在自己的存储空间中,而是放在云端。云计算在移动学习中的应用使得资源的存储空间不再受学习者终端的限制,而且可以更好的实现资源的共享。此外,通过云计算还可以为学习者提供强大的数据服务,根据学习者的学习情况,系统还可以进行及时的更新和修改,将信息和学习内容以合适的方式发给学习者,具有很强的动态性。

第三,提供丰富、广发的学习资源,构建适合移动学习的虚拟社区。通过云计算,移动学习的资源在云端实现充分的共享,巨大的存储量和完整的体系使得资源涵盖各个方面、各个领域。通过大量的资源,移动学习可以满足学生、在职人员和兴趣爱好者等多种用户的需要,实现移动学习的广泛应用。移动学习的多个参与主体的互动交流可以形成一定的虚拟社区,学习者也可以通过自主构建的方式建立虚拟社区,通过社区的建立和多个学习者的参与交流,学习的效果更好,更为真实。

3.2云计算在移动学习系统中的结构设计

云计算在移动学习系统构建中涉及到系统的多个方面,具体来看,主要有客户端、移动通讯网或无线网、网络平台以及云计算平台等,见图1:

图1结构设计图

客户端往往是指学习者所具备的移动终端,即通常所见的3G手机、上网本、掌上电脑等基于现代通信技术的设备。移动通讯网或无线网是实现移动学习必备的条件,主要是帮助学习者通过移动终端接入网络,实现移动学习。客户端和移动通讯网或无线网都是移动学习中必备的基本条件,除此之外还要有利用云计算搭建起来的网络平台。网络平台主要有学习平台、协作平台以及计算平台等重要的形式。学习平台主要是通过构建其学习者学习的浏览平台、虚拟学习社区以及多媒体展现平台等多样化的场所来满足学习者学习的基础性需要;协作平台则主要是技术人员维护和管理学习资源,促进学习者、教师相互之间的交流,从而实现整个系统的合作与互动,提高学习的效果;计算平台则指通过云计算来处理多样复杂且大量的数据和资源,并为学习者提供软件方面的支持与服务。此外,云计算平台则是移动学习中最核心的部分。它为移动学习提供各种后台服务,主要包括数据存储、计算和管理三大内容。首先,将从用户处手机来的信息进行计算处理,通过统一的整理后在进行存储,之后反馈给用户。在计算后是通过存储和管理来实现资源的有效整合,并为更好地为用户提供服务做好相应的准备。

4结束语

目前,云计算在移动学习中的应用还处于不断发展的阶段,虽然其应用前景和优势已经开始被人们所认知,但必须采取科学合理的规划和研究,结合实际来全面推动云计算为移动学习的发展服务。云计算在移动学习中的运用可以有效促进终身学习理念的实现,也符合学习多样化、个性化和自由化的要求,促进教育的公平与均衡发展。随着认识的不断深入,技术的不断更新和发展,云计算必将在移动学习中展现出巨大的生命力。

参考文献:

[1]廉琪云.云计算在移动学习中的应用探究[J].中国信息技术教育,2010(20).

[2]孙剑华.未来计算在“云端”――浅谈云计算和移动学习[J].现代教育技术,2009(8).

[3]侯颖,李小聪.浅析云计算对移动学习的影响[J].中国教育信息化,2011(13).

学习云计算的方法第9篇

关键词:云服务;云计算;教育信息化;教学模式

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)23-0104-02

一、“云服务”是高职教育信息化发展新趋势

目前各个高职院校均不同程度地研究云计算[1],利用云计算来建立个性化的学习环境[2],改变学校的软硬件设施,实现资源的真正共享和不受空间和时间限制的访问方式,改变教师的集体备课方式,把“云服务”应用于教学和科研之中,深入研究和实践高职教育中云计算的辅助教学等。利用“云计算”所带来的“云服务”教学环境是各个高职院校的发展新目标。

二、“云服务”优化的教学环境

1.降低了软件和硬件的设施成本和维护升级成本。在“云服务”的环境下,院校的计算机专业不用再每年投入大量的人力、物力来进行计算机硬件设施的更新维护和软件的升级安装,学校只提供要求不高的计算机、安装一般的操作系统和浏览器即可,同时,教师和学生也可以随时随地地使用到最新最优的软硬件资源,构建自己的个性化学习环境,教师可以进行集体协作备课,学生可以根据自身需要进行协作学习,共同提高教育教学质量。“云计算”还能为学校提供可靠和安全的数据存储中心,数据储存在云端,教师和学生无须担心病毒的入侵和硬件的损坏导致数据丢失,改变了以往计算机实训室管理的弊端。

2.云服务教学辅助平台加强了教学的有效性[3]。目前在国内,除了百度百会、腾讯QQ等公司提供的云服务教学辅助平台外,还出现了许多公司自主开发的云服务教育平台,一般包括的功能有通告、资源共享、建立个性化教学环境、建立个性化学习环境等,主要强调了学生利用该平台能够随时随地进行自主学习,实现以“学”为主导的教学模式。高职院校目前的教学计划设置都是按照固定的班级、固定的课程,选修课程无设置或数量较少,不利于学生兴趣和能力的发展。云服务环境下,高职院校也可以很好地实施“淘课”制度,相近专业设置不同的项目课程供学生选择发展方向,增强了教学的有效性。同时,云服务环境和微平台的结合,能够为微课程的开发和利用提供有利条件。

3.学习环境更加开阔和个性化。在云服务环境下,非正式学习在学习者的学习活动中所占的比例将越来越大,云服务平台上共享的资源足够的丰富,学习者可以随时随地展开学习,并且每个人可以根据自己需要,定制学习计划和学习资源,“学”在云服务环境下真正占据了主导地位,实现了个性化的学习环境。在云服务环境下,学习方式和学习界面更简单易操作,只要会上网,会使用浏览器,就可以进行学习。

三、“云服务”环境下计算机专业教学模式改革

1.教学方法。目前高职院校所采用的教学方法有:项目+任务驱动教学法、案例教学法、项目导向教学法、分组讨论法等,采用的多是“教学做一体化”的教学模式,这些方法只是在上课教师的统一调配下运行在课堂上,通常是以“教”为中心,不能很好地和学生的课下自主学习进行协作配合。“云服务”环境下,教育教学的相关资源进行了整合,教学过程中可以采用基于云计算的教学辅助平台,平台能够提供以任务驱动的协作学习方式,是以“学”为中心的教学系统,学生通过平台可以随时随地地根据自己的需要进行学习。

目前省内已经有不少的院校开始使用诸如河南数字大学城等服务平台来进行教学改革,平台中可以创建课程、创建班级、对班级进行日常管理、作业管理、共享资料、交流讨论等,教师可以随时随地地共享教学资料、评价学生的作业,对学生的日常情况进行及时掌握,摒弃了学生手写作业这种不适合计算机专业的古老做法,同时解决了学生相互抄袭的作业批改难题。在“云服务”环境下,可以对“教学做”一体化的教学模式进行升级,采用“学-教-学-做”一体化的教学模式,教学设计过程如图1所示。

在这个模式下,首先教师要通过平台共享一节课的内容和教学目标,学生根据自己的知识水平进行学习,来完成一定的任务,提交相关的作业,同时通过平台报告遗留的问题,教师通过平台总结和解答学生的问题,以便在课堂上能够把握重点,对于学生都会的知识点进行总结性讲解,对于深层次的知识和技能进行过程性讲解。学生通过平台可以共同完成案例和项目的制作,讨论相关的问题和知识点,共享自己的作品,达到团队协作的真正目的。云服务平台的运用提升了原有教学方法中“学”的占有比例,改变了过去上课过程中教师按照某种教学方法从头讲到尾,很难把握学生的学习程度和知识水平层次,也不能很好地做到因材施教的情况。

2.教学手段。高职院校采用的教学手段一般是多媒体教学,计算机专业尤为突出,在多媒体教室进行教学后,在多媒体机房进行上机实践,有些学校尚且不能满足一边上课一边实践的硬件数量要求。对于课程上机实践,教师通过“极域电子教室”等软件将作业发给学生,学生做完后将作业提交至教师机,教师再进行批改,程序非常麻烦。同时,对于计算机专业来说,计算机硬件和软件的更新换代迅速非常快,学校需要投入大量的资金来进行软硬件的升级和维护,一旦不能及时更新,会影响学生的学习,也会使学生心里产生不满情绪,影响学生的学习积极性,对于教师教学和学生学习来说都有很大的影响。“云服务”环境下,高职院校无须考虑这些问题,特别是计算机专业,只要提供满足基本要求的计算机即可,即使是过时的旧计算机也可以重复利用,满足边讲边实践的基本要求,并且利用云计算技术来储存实践需要的资源,通过云计算辅助平台来发放、收缴和批改作业,简化了教师和学生的工作程序。

3.教学内容。在以前的教学环境中,高职院校学生完全受教于课堂教师,在学期之初,教师制定统一的教学计划、统一的实训指导书,教学内容和实训内容对于每位同学来说是一样的,对学生的学习是一种束缚,不利于因材施教和个性化发展。云服务针对学科特点,根据每个学生的知识水平,在它带来的学习环境中,每个学生可以根据自己需要,定制个性化的学习计划和学习资源,而不需要所有学生都步调一致,学习同样的内容,特别是针对计算机行业,每一种技术都对应着实际的一个工作岗位,学生可以针对自己的兴趣和能力选择不同的技能课进行学习,以满足实际工作发展的需要。云服务平台不仅增强了学生学习的个性化、针对性、目的性,同时也提高了学生的自主学习能力。云服务平台实现了实验实训的虚拟化环境,能够在平台上安装需要的软件,利用虚拟化环境进行实际操作,使实验实训的训练过程更加真实,基本能达到和实际环境一定的效果。

四、结论

“云计算”和“云服务”是未来网络和教育的发展方向,“云服务”实现了教育资源的整合和优化,提供了教育信息化所需要的硬件和软件设施,为学校设备的配置和升级维护等节省了大量人力物力;在“云服务”环境下,教师和学生可以随时随地利用“云服务”平台进行学习和交流,可以建立自己的个性化学习环境,改变了学生管理方式、教学模式等,使教育信息化的发展更上一个台阶。

参考文献:

[1]马强,付艳茹.云计算辅助教学CCAI支撑的协作学习设计[J].宁波职业技术学院学报,2010,(4).

[2]金贵朝.基于云计算的高校教师个人网络学习环境的构建[J].长春理工大学学报,2012,(6).

[3]张璐,刘海申.云服务环境下基于任务的协作学习的研究[J].电子设计工程,2012,(1).

[4]郝媛玲,张伟.高校图书馆数字阅读环境下的云服务模式研究[J].情报科学,2011,(7).