基于云计算技术的“智慧教育云”服务体系的建设研究.docx

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1、基于云计算技术的“智慧教育云”服务体系的建设研究伴随着云服务商业化推进步伐的逐步加快，人们对教育云服务的期望和需求也在与日俱增。教育系统也在逐步探索采用云计算来解决以往存在的问题，以应对更大的需求。从优质资源整合到教育云建设，作为一种新兴的IT服务模式，云计算正在和教育教学紧密结合。同时，承载形式的不同也在改变着人们对教育资源的重新认定。教育信息化建设将出现一个全新的层面，那就是教育云对多种信息资源的重组与优化，最终实现大范围、高效率的资源共享。本文首先分析了云服务的应用需求，然后分析了智慧教育云的架构，以期促进教育服务体系的建设。目前，虽然全球陷入持续的经济衰退，但多数国家继续保持在教育信息

2、化上的投入。根据美国教育部教育技术办公室2011年发布的研究报告，绝大多数国家都颁布了教育信息化发展规划；移动学习技术成为很多国家优先发展的领域。面对教育发展的新机遇，我国政府也制定了令人振奋的发展蓝图，确立了“到2023年，教育信息化整体上接近国际先进水平,对教育改革和发展的支撑与引领作用充分显现”的宏伟目标。受地理位置、网络传输速度、服务器的数据处理能力等诸多因素的影响，我国教育信息化进程中产生了教育信息平台不能满足师生学习的需要，信息和资源无法有效共享等问题，并成为教育信息化发展的瓶颈。因此，亟待寻求一种新的技术来解决这些问题。为此，教育部确立实施“教育信息化基础能力建设行动”，超前部署

3、教育信息网络，建设国家教育卫星宽带传输网络，充分整合和利用各级各类教育机构的信息基础设施，建设覆盖全国、分布合理、开放开源的基础云环境，支撑形成云基础平台、云资源平台和云教育管理服务平台的层级架构。因此，站在新的发展阶段，教育信息化建设面临的任务和问题更加艰巨，是继续已有思路，还是大胆引入新机制、新模式、新技术，成为时下讨论的热点。当前，教育云技术成为众说纷纭的话题之一，本文将对云技术和教育云服务的相关问题进行分析。1云服务的应用需求教育系统的云服务的需求，大体可以归为教学活动、教育资源、教育评价和教育管理四个主要方面。学校、地区和国家等不同层面对于云服务的需求侧重点各有不同。1.1 学校教育

4、信息化对云服务的需求随着移动技术的日臻完善，平板电脑正逐步进入学校，无线技术正在逐步进入学校，传统的电子邮件、教务管理、日常办公、科研管理、网络学习管理、图书管理等系统的升级、运维和安全等方面都需持续投入，未来的发展都将走向云技术。从目前数字校园建设作为学校信息化热点来看，基于云计算/云服务理念，构建私有云、混合云将逐步进入学校信息化建设者的视野。1.2 区域教育信息化对云计算的需求地区教育机构或管理部门在教育信息化方面的需求主要集中在教育综合门户、教育教学管理信息系统、教育人力资源综合管理、学校资产管理、教育教学资源库、教育信息发布等方面。这些需求大多可以采用共有云模式，面向区域教育用户提供

5、特定服务。13国家教育信息化对云服务的需求我国的教育信息化建设一直以来都是政府的重要工作内容。因此在建设思路上国家也制定了宏伟的建设目标，从基础设施建设，到教育教学资源建设、国家教育管理信息系统建设、应用能力建设、标准制度建设、管理体系与人才队伍建设都从宏观层次制定了行动计划。2智慧教育云的架构基于对教育信息化发展的实际情况考虑，本文提出如图1所示的智慧教育云架构。教育业务需求教学活动教育资源教育评价教育管理智慧云关键特征服务情景识别智能服务推送智能信息提取智能信息探索智能信息处理云服务基本特征实时访问快速弹性服务可计量按需自主服务划分独立资源池IaaSPaaSSaaS云服务类型（1）国家教育

6、公有云主要面向公益性、基本的、普惠性的教育信息化服务。一般认为,国家教育公有云主要提供教育资源服务、教育管理信息服务、基础数据存储服务，以及一般性服务，并不适合提供像学习过程支持这样的个性化服务。（2）与国家教育公有云相似，区域教育云也属于公有云，不同点只是覆盖和服务地域范围缩小为省、市一级，这种限制与地方财政和区域管理有直接关系。（3）教育机构混合云则是那些已有一定非云服务业务，但在发展中又会有很多云服务的需求，因此会综合使用公有云、私有云服务，以满足自己的需求。从发展的角度来看，混合云建设的难度较大，运维成本也会很高。（4）学校私有云绝大多数用户是高校和部分基础教育信息技术条件比较好、规模

7、较大的学校。这种部署方式的最大特点是数据安全性、服务质量等方面都能得到保证。2.2教育云的三种服务类型从云服务的类型来看，教育云服务依然可以被归为1aaS、PaaS和SaaS三类。（1）对于IaaS的需求主要以教育资源存储、数据中心需求、汇聚大规模计算资源、多媒体通讯为主。其中，可能会用到的核心技术是虚拟化技术，包括应用虚拟化、桌面虚拟化、存储虚拟化等。2 2）PaaS主要以中间件的形式，为各级应用单位提供集成化运行环境。这些云服务平台具有良好的模块化设计，支持教育用户的二次开发。3 3）SaaS具体表现为众多的Web应用，例如OffiCeWebApps、F1ics800APP教务管理系统等通

8、用工具软件，以及东财科技的在线会计实训系统等专用SaaS软件。此外，众多Web2.0工具也都具有可以被用于作为SaaS的可能，一批协同概念图、学习管理系统、教育资源制作工具等也是被看好的SaaS产品。4 .3教育云服务的基本特征（1）按需自助服务。消费者无需同服务提供商交互就可以自动地得到自助的计算资源能力，如服务器的时间、网络存储等。（2）无所不在的网络访问。云计算平台可以支持不同类型的终端设备通过标准的应用对网络进行访问。（3）划分独立资源池。根据消费者的需求来动态地划分或释放不同的物理和虚拟资源,这些池化的计算资源以多租户的模式来提供服务。用户不需要了解或控制资源池的准确划分，但能够确定

9、资源池分布的行政区域或数据中心，例如包括存储、计算处理、内存、网络带宽以及虚拟机个数等。（4）快速弹性。这是一种快速、弹性提供与释放资源的能力。对消费者来讲，所提供的这种能力是无限的，且在任何时间能以量化方式购买.（5）服务可计量。云系统对服务类型通过计量的方法来自动控制和优化资源使用。资源的使用可被监测、控制，并对供应商和用户提供透明的报告。对于教育用户来说，在这五个特征中最重要的是“按需自主服务”、“划分独立资源池”、“快速弹性”这三点。因为“无处不在的网络访问”和“服务可计量”可能会考虑安全性和免费的问题，因此做一些必要的访问限制，或降低一些要求也是可以的。5 .4智慧教育云的关键特征（

10、1）服务情景识别。情景感知与识别技术使得教育云服务能够根据用户行为实现智能服务。识别的内容包括设备终端、用户状态、环境信息、基本需求、障碍识别等。这些信息的识别有助于实现特定信息的推送和服务的提供。（2）智能信息提取。在用户与云服务的交互过程中，云系统应能提供智能、精确、专业、个性化和以用户为中心的智能信息服务。智慧教育云系统应当具备模拟人类处理教育信息、教学活动的机理，对用户状态信息、教育活动信息、评估与监控信息等进行综合分析，重组并优化已有结构模型，使其不断完善。（3）智能信息处理。目前教育信息处理正逐步从注重行为分析转向认知分析，从关注集体信息转向关注个体，从数量化处理转向结构化构建，从

11、精确处理到模糊处理。在智能信息处理方面，也正逐步出现从智能答疑到智能辅导、智能学伴的转变。教育资源逐步由手工整理演化为自动归档和分类。智慧教育云在信息处理方面应能为教育用户提供更多便利。（4）智能信息检索。在信息检索中，用户期望用简单的检索步骤就能获得高效准确的检索结果。智能教育云在一定程度上需要模拟人脑的思维方式，分析用户以自然语言表达的检索请求，自动形成检索策略进行智能、快速、高效的信息检索。为此，需要实现基于知识本体、信息本体的语义检索、可视化检索等，构造形成以人为中心的社会互联模型。（5）智能信息推送。情境感知技术和主动服务设计的结合，可实现以用户为中心的资源推送、用户推荐、主题建议等。这一过程应用了人工智能、机器学习、知识工程的知识推理搜索、知识发现等技术，将“智能信息推送”和“智能信息拉取”相结合，提高服务对用户兴趣的推测水平，实现主动的、个性化的信息推送服务。3结语对于云计算技术和云服务的细致分析与理解，有助于认清云计算对教育的价值。教育云服务是以智能开放架构和云计算平台为基础，通过深度集成整合各种资源、平台和应用，按需向用户提供各类服务，满足教育用户的需求。伴随着智慧学习环境的发展，能够有效支撑下一代数字化教育环境的“智慧教育云服务”也将得到进一步的发展。