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社区教育信息化云服务架构与应用探讨

作者:完美论文网  来源:www.wmlunwen.com  发布时间:2017/4/30 8:59:57  

摘要:云计算作为一种信息资源组织架构的新模式,不仅为社区教育信息化云服务提供技术基础,还为社区教育信息化建设提供新视角;在社区教育信息化实践中,积极利用云计算构建一个开放、灵活、统一的社区教育信息化云服务架构,并进行社区教育资源云服务共享应用,真正地实现随时、随地、随需的个性化学习服务,促进终身教育和学习型社会的构建。

关键词:社区教育; 云计算;服务架构

云计算是多种计算技术的合成,更是服务理念的融合,作为一种网络计算模型,不仅对信息化服务运营模式、经营成本、支持服务产生深刻影响,还对教育组织运作方式产生变革,是教育信息化运作模式的革命[1]。社区教育信息化作为一项系统工程,需要先进的技术支持,而云计算作为一种新型的信息技术为社区教育信息化云服务架构提供技术基础,实现一种信息资源的组织架构和服务提供新模式。社区教育云服务可以整合各个层次社区教育服务中心的教育资源与信息化基础实施,统一部署资源,避免重复浪费,真正实现社区教育资源“人人可学、处处可学、时时可学”[2]。

一、云计算概述

云计算不仅指提供服务的硬件和软件,还是一种基于互联网的IT 服务增加、服务使用和服务交付的模式[3]。它的核心是硬件与软件资源被封装成服务,在物理上实现分布式共享,逻辑上整体地呈现”[4],实现服务的按需访问与使用,并可以根据需求动态扩展与实时配置。云服务模式主体是所有连接互联网的实体,客体是服务本身,业务的创建、发布、执行与管理全部通过网络实现。Amanzon认为云计算就是不同的系统之间相互提供服务,软件在不同系统之间以服务的方式运行,并实现在互联网上提供服务时,这些系统的总体就成为云。IBM 认为,云计算是一种新的信息技术商业服务消费形式,实现一种共享的网络交付模式,并按服务使用情况进行付费[5]。专业的IT 名词百科Whatis.com 广义地将云计算解释为一切能够通过互联网提供的服务[6]。服务类型有软件即服务SaaS( Softwareas a Service)、平台即服务PaaS( Platform as a Service)、基础设施即服务IaaS(Infrastructure as a service) 等三个层次。这三种云计算类型为用户提供不同程度的共享物理硬件,平台服务允许租户共享一个操作系统与应用框架,软件服务一般共享整个软件平台。其实,正如我们所熟悉的软件架构范式,自底层向上依次为计算机硬件—操作系统—中间件—应用一样,云计算分类也暗含相似的层次关系[7]。

云计算为社区教育信息化发展提供一个新的技术框架,是未来社区教育信息化平台架构的主要方向。相比于传统的信息化应用模式,教育云服务模式具有通用性、虚拟化、大规模、可靠性、可扩展性、按需服务等特点,这有利于解决教育信息化资源共享瓶颈问题,将成为社区教育信息化发展模式的很好选择[8]。

二、社区教育信息化云服务架构

社区教育信息化云服务平台能够向社区教育机构、社区成员提供以租用远程教育计算资源为形式的服务。相对于传统社区教育模式,新技术的运用能够变革与催生新的社区教育学习模式,丰富社区教育的内容与形式。云服务将推动社区教育组织与运作方式的创新,实现社区教育资源共建共享[9]。以云计算服务模式为基础,构建一个资源开放、使用灵活、服务统一的社区教育信息化云服务平台,有利于各层次社区教育资源最大限度地整合,促进学习型社会和终身教育体系的构建,实现教育公平。根据云计算三种服务类型,结合社区教育信息化建设目标与需求,社区教育信息化云服务架构由社区教育资源层、社区教育资源管理中间件层、社区教育资源共享服务层和用户接口层构成,形成像Google 那样的云运营与服务架构模式,在云平台上实现用户界面和数据中心、计算中心的接口统一[10]。依托云服务平台,社区教育机构既可以利用云服务商提供服务软件开展教育服务业务,实现将社区教育资源存储在云中,也可以通过云服务架构中的资源管理中间件及应用程序接口,根据社区教育需求自主开发教育服务业务[11]。

(一)社区教育资源层

该层主要由物理资源层和虚拟资源池层共同构成。物理资源层位于云计算架构的最底层,由计算机、网络存储设备、数据库和服务器等设备组成,是社区教育信息化云服务平台的技术实施基础;虚拟资源池层次结构在物理资源层之上,通过虚拟技术将硬件存储、通信设施和计算能力汇聚在一个虚拟的共享资源池中,主要向用户提供虚拟计算、虚拟存储和各种按需服务,实现云服务的基础设施即服务IaaS 的功能。

(二)社区教育资源管理中间件层

该层主要是为系统开发提供接口,并为软件提供运行测试环境。通过集成第三方服务提供商开发的各种教育服务功能,构建社区教育服务业务综合管理平台。根据社区教育服务机构的需求,服务提供商积极提供各种成熟的管理服务平台,构建社区教育业务流程服务平台。这种云服务架构由于注重模块化设计,为用户预留教育服务二次开发接口,因此,可以有效地避免重复建设与投入,简化复杂的系统配置,提升服务平台的利用率。该层以中间件的形式向用户提供资源、工具或软件的开发环境,为各级教育机构提供集成化、模块化的二次开发和设计应用,实现云服务的平台即服务PaaS 的功能。

(三)社区教育资源共享服务层

该层主要向社区教育用户提供各种教育教学应用软件。软件服务具体表现为多样的Web 应用,结合学习分析与需求,服务商将软件或应用以租用的形式提供给用户;云端汇聚的各种教育资源,只要经过信息整合,就可以实现资源共享、在线学习、远程监控、视频服务等云服务共享功能,学习者只需通过云端设备上网按需选择所需模块,就可以实现各种教育资源的快速部署和软件的个性化配置。该层作为社区教育资源云服务共享层,实现向用户提供在线的软件即服务SaaS 的功能。

(四)用户接口层

该层位于云服务架构的最上层,主要向学习者、资源提供商、平台管理员等各权限用户提供访问云服务平台的Web 应用接口,实现无线网络、移动网络、3G 通信等各种终端设备的云服务接口访问,不仅实现对各种教育服务软件的调用,还实现对各种教育资源的有效访问。

社区教育信息化云服务平台的架构,首先,促进社区教育资源的共建共享,学习者只需通过访问教育资源云服务接口,就可以使用云端的各种教育资源,并不需要知道教育资源具体出处,教育资源的搜索、呈现都由服务平台统一管理,并以统一的目录提供教育资源服务。其次,实现系统资源的可配置和可伸缩性,服务提供商能够按照不同社区的教育需求,依托云服务共享平台,根据学习者的个性化服务需求,通过功能定制,实现文件管理体系、访问权限的自定义功能设置。最后,实现社区教育信息化的快速升级,云服务架构的层次化模块划分,可以有效地整合云服务平台的物理层和逻辑层,在平台用户大量增加的情况下,可以简单地通过增加硬件设备,实现应用规模的增长需求,而不需要对系统架构和代码进行更改。这既是社区教育信息化云服务架构的最大优势,也是社区教育信息化今后发展的趋势[12]。

三、社区教育信息化云服务应用

社区教育信息化云服务架构运用云计算虚拟化技术,汇聚各种软硬件应用资源,弱化服务平台不同层之间的资源物理依赖性,实现教育资源和服务应用的集约化、透明化管理[13]。通过对计算资源的弹性利用和灵活重组,达到对各种教育资源的按需提供和动态调整配置,实现教育资源按需部署,变革传统的教育培训模式,以教育服务的形式提供给社区用户,实现教育服务的弹性扩展[14]。

在社区教育信息化应用实践中,由于各个社区学院所处的地域不同,经费投入的差异造成信息化硬件设备的参差不齐,信息化教育软件服务提供不足,教育服务部署与实施存在困难,不能兼顾不同教育机构和不同学习角色的需求,没能实现社区教育资源的统一管理和优化利用。“云服务”部署模式有效地解决上述问题,通过与各县区级社区教育机构合作,依托各社区学院已有教育资源和服务实施,共建云计算数据服务中心,将社区教育服务应用软件统一部署在教育云服务器上,以县区为基本部署单位构建应用软件资源池,实现社区教育服务应用的一站式管理。在具体应用过程中,各层次的社区教育机构只需通过服务接口层接入区域服务中心,而不需要自己配备和购置服务器,从而减少设备资源的重复购置;用户关注重点是教育服务应用,而不是具体的硬件基础和实现技术,学习者在使用和配置教育资源时就像使用电力一样,不需要自建电厂,只要按需购置服务就行。

社区教育云服务共享以需求分析为中心,以地域为主线,在社区教育云服务平台上实现各种教育资源的注入与扩充,以软件定制的形式自动生成各种个性化服务应用,不断满足用户新的需求;结合云服务架构的层次与类型,以社区教育云处理中心为核心部署云服务,构建社区教育数据云、社区教育服务云、社区教育计算云、社区教育软件云、社区教育数据存储云的云服务体系,实现社区教育资源云服务共享。社区教育云服务根据不同社区学院和教育服务机构的学习群体,按照不同的学习需求分类处理教育资源,在云服务体系中实现按需部署,协同调用,满足不同学习者的个性化服务定制,实现随时随地随需的社区教育服务。不同权限的学习者、平台管理员通过社区教育云服务接口界面,统一通过社区教育云处理中心进行所有操作,完成各自的需求,实现教育服务业务流程的自动组装,部署具体的教育服务功能,最终实现在云中完成所有的教育服务、资源组合和数据管理。

四、结论

(一)实现社区教育资源的共建共享

云计算作为一种资源共享与管理模式,适合教育信息化对新技术的未来需求,云服务作为教育信息化未来发展的服务趋势,是实现社区教育信息化的有效技术支撑和服务架构。教育云在社区教育中的广泛运用不断将社区教育实践“推向云端”,努力践行以社区教育信息化推动教育公平的战略[15]。基于云计算架构统一的教育云服务接口,为学习者提供统一的学习界面和个性化的实践条件,避免各层次、各区域社区学院之间教育资源的重复建设与经费投入,实现不同社区教育机构之间的基础设施共建;依托云计算的虚拟化、高效共享、动态配置、易伸缩和按需使用的特性,教育云服务架构积极整合各社区学院和教育机构的软硬件资源,在社区教育资源管理层汇聚各种计算资源,按需部署和组装服务,真正实现社区教育服务机构之间基础设施的无缝对接和教育资源的有效共享。

(二)促进社区教育学习型社会的构建

云计算与教育结合的核心是服务,社区教育信息化云服务的平台架构,就是要运用云计算技术提升社区教育服务的广度与深度,构建教育应用的丰富性和灵活性,实现教育内容和教育服务的有效统一;借助互联网的互动关联和云计算的支撑服务,提升教师和学生的参与度,不断释放教师创造力和学生的学习能力,在互动、协作、探究教学中,实现随时随地随需的个性化学习;依托社区教育资源云服务共享平台,教育主管部门、学校、社区学院和家庭都可以有效访问和随机进入,并通过该平台上融入的教学管理、学习交流、娱乐互动等技术工具,构建社区教育资源共享服务体系,实现优质社区教育资源的共享,为终身教育体系提供服务支持[16]。通过云计算和社区教育的深度融合,进一步整合各个社区学院的教育资源,统筹规划好各层级社区教育服务中心的计算资源,构建终身学习云服务平台,实现以租用教育计算资源公共产品服务的形式向学习者提供社区教育服务[17]。

(三)推动社区教育终身服务体系的实践

云服务强调学习者之间的互动、交流、协作和共享,强调随时随地随需地获取学习资源,这不仅带来学习者思想观念的转变,还带动学习者行为方式的变化。技术真正成为学习者的学习认知工具、教学情境建构与资源共享工具,在师生互动交流协作中,促进社区成员群体智慧的构建,最终实现社区学习者个人与群体的协同发展。在云计算技术支撑下,学习者能够充分地维持自我学习,开展自主学习和发挥创造性,学习不再是简单地受到技术操作和教育资源的限制,而是成为社会普遍认同的价值选择和行为方式,在学习中不断实现自我提升、自我发展的状态,真正突破传统单一的阶段性学习模式,成为一种终身学习模式。社区教育云服务促进云学习时代的来临,在云学习背景下,人们将重新审视教与学的关系,更加关注学习资源的设计、学习工具的运用、学习服务体系的创设,并以此来不断地改善人类的学习[18]。在社区教育云服务中,学习者不再是被动地获取各种教育服务,而是成为教育服务与应用的主体,真正成为学习的主人;以按需服务的方式接入云端,获取各种教育服务资源,真正实现学习型社会终身教育体系的构建[19]。

参考文献:

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