基于云计算的高校教育信息化应用研究

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　　摘   要：文章对新时期云计算在高校教育信息化中的应用展开研究和探讨，从基于云计算技术围绕资源整合与共享、基础设施建设、数据与系统安全、教师信息化培训和多样化学习平台构建等5个方面展开研究，进一步推进高校教育信息化建设。
　　关键词：云计算;教育信息化;应用
　　《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》和《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》中指出，必须要高度重视信息技术对教育发展所产生的革命性影响，加快教育信息化进程，并对教育信息化工作进行了全局上的部署，使教育信息化进入了一个崭新的发展阶段。面对这一新的发展阶段，高校的教育信息化建设还面临一些问题和挑战，比如各高校之间教育信息化的基础设施和应用水平不均衡，信息和资源不能充分、有效地共享，资源利用率低等，而这也正是高校教育信息化发展的瓶颈。
　　云计算是由网络计算、并行处理和分布式网络技术融合发展起来的网络服务模式，其优势在于资源整合和服务集中，将有利于推进高校教育信息化的建设和发展。目前，有一些高校和机构正基于云计算技术兴建各类教育项目，如阿拉丁网络教育推出了云教育实战教学、云教育网建立了在线云教育系统，中国教育网体检中心运用“云端”为600余所高校网站提供监测保障服务。北京科技大学建立的云平台提供了Iaas，Paas，Saas服务，山东科技大学等多所教育机构利用微软教育的云计算技术解决方案来构架内外门户网站，提供了全面而稳定的信息服务。文章将探索和研究云计算在高校教育信息化中的应用，为基于云计算技术进一步推进高校教育信息化建设提出解决方案和建议。
　　1    研究现状
　　世界各国政府都高度关注教育信息化的发展和建设，力求在高速发展的信息社会中让教育处在具有优势的地位[1]。美国是目前教育信息化建设水平最高的国家，自2001年起构建以“电子学习构建世界课堂”为指导思想的教育信息化战略体系。英国政府注重于运用信息通信技术推动教育改革及发展，将信息通信技术作为全国教育改革的核心推动力，目前已建立起“全国学习网”作为信息高速公路的教育通道。日本的教育信息化发展水平也处于世界前列，主要注重于提高学生的信息技术活用能力、学校信息化环境的建设和教学活动中信息技术的有效运用等问题。
　　我国政府近年来发布了一系列政策文件，明确了未来教育信息化发展的目标和方向。2010年发布的《教育信息化十年发展规划（2010-2020年）》明确指出了基于我国高等教育改革创新和提高质量的要求，必须加快实施高等教育信息化。2017年发布的《国家教育事业发展“十三五”规划》中多次强调要全面推进教育信息化，致力于构建网络化和数字化的创新教育体系。
　　我国学者围绕高校教育信息化展开了一系列研究，周平红等[2]构建了教育信息化整体发展水平的测评模型，测评结果表明我国高校的信息化基础设施建设与资源建设已初具规模，提升高校信息化应用水平是提升高校教育信息化整体水平的关键。蒋艳红等[3]对中美高校的教育信息化发展水平进行了对比研究，认为我国高校教育信息化在现阶段已经基本完成了基础技术设施的建设，开始进入综合应用时期。还有一部分学者[4-7]开始尝试将新技术，如云计算、大数据等应用于促进教育信息化的发展，并对此展开了一系列研究，取得了一定的成果。
　　2    云计算在高校教育信息化中的应用
　　2.1  基于云计算的资源整合与共享
　　高校教育信息化注重于整合各类教育资源，目的是提高教学和管理效率。目前，各高校所建设的信息化资源相互之间是独立的，并没有实现资源的共享，这也将会导致信息化资源的重复建设、资源利用率低下和资源分布不均匀等问题。
　　运用云计算技术能够较好地解决上述这些问题。首先，在当今大数据时代，云计算技术采用的是资源集中存储的方式，云平台的数据库能够存储大量的数据，并且可以对数据进行筛选、整合和提炼，再通过网络进行远程访问，以网络共享的方式使用各类优质资源，从而有效解决提高资源利用率低和资源分布不均匀的问题。其次，云计算技术能够有效整合教学资源，通过云计算平台来统一管理和调配资源，一方面，用户能够从资源使用者的角度去获取和使用所需的优质资源，另一方面，也能夠从资源管理和组织者的角度去对教学资源进行更新和扩充，丰富教学资源，持续推动高校教育优质资源的共享。
　　2.2  推进高校教育信息化基础设施的建设
　　高校的信息化资源包括硬件资源和软件资源两个方面，随着IT技术的迅速发展，高校需要持续对所拥有的软硬件设备进行升级，导致在维护和管理上花费很多精力和资金。
　　采用云计算技术可以有效解决这一问题，通过对现有的IT设备进行改造，能够提升IT设备的性能，同时，通过有效地利用和整合现有资源，降低软件的采购成本以及设备的管理和维护成本，在有限的资金和时间条件下加快信息化基础设施建设及推广应用。
　　首先，云计算技术对硬件进行虚拟化，以此减少软件和硬件的相关性，同时，集成云计算平台底层的硬件设施，用以降低软硬件的相关性与依赖性。其次，云计算运用虚拟技术使得资源弹性化，能够实时扩充系统资源和增强系统内部功能，但对于用户来说，系统的界面并没有产生变化，这些内部操作对于用户来说是透明的，还能够根据其需求及时调整，为用户提供所需的服务和软件。
　　2.3  基于云计算的数据与系统安全
　　随着互联网技术的快速发展，网络中潜在的威胁形式多样，信息安全模式也在发生着改变，对于高校来说，抵御来自网络的攻击、维护数据存储的安全可靠就显得尤为重要，而目前高校普遍存在着信息安全专业人才缺乏的问题，需要提出新的措施去应对。
　　基于云计算技术，结合大数据分析与信息安全防护技术，能够有效提升高校教育信息资源的安全性和可靠性。首先，云计算技术将数据与资源储存在云端，能够从一定程度上防止由于硬件的损坏和病毒的入侵导致的数据丢失。其次，云计算中的分布式计算技术和负载均衡技术，能够在资源共享和读取的过程中有效降低数据的丢失率，提高数据的使用率。最后，运用数据加密技术、备份技术以及身份认证技术能够提高数据存储的安全性。 　　未来需要进一步研究和探讨如何利用云计算技术来提升数据和系统的安全性，增强抵御攻击和风险的能力，给出一个成本和效果均衡的信息安全建设方案。
　　2.4  基于云计算的教师信息化培训
　　在高校教育信息化建设中重要的一环是有针对性地规划和建设教学团队，这是推进高校信息化建设的前提和基础，教师的信息化水平将直接影响到高校信息化教学过程的效率和效果。然而，目前高校中有相当比例的教师对信息化教学手段与方法还不太熟悉，这不仅会导致教学效果未能达到预期的效果，而且还有可能增加这些教师对信息化教学方式的抵触情绪。另外，随着信息技术的不断发展，教师作为信息化教学过程中的主导，要持续进行知识动态更新，提高自身素质。
　　因此，需要利用云计算技术来构建一个教师信息化能力的培训平台，让教师能够随时获得信息化教学相关的最新学习资源，提升专业与创新技能，保障更新学生学习的内容和知识。同时，也能够促进不同高校教师之间的教学与学术交流，并获取前沿研究信息和资源，实现协同学习，全面提升教师的信息化水平和教学能力。
　　2.5  基于云计算的多样化学习平台构建
　　基于云计算的多样化学习平台，能够促进教师的创新教学和学生的协作学习。在教学过程中以学生为中心，为学生专门订制个性化的学习计划以及提供学习资源，实现对学生的个性化教育，有效激发起学生的学习兴趣，帮助找到适合自己的学习资源和方法，引导学生进行自主学习和探讨，培养创新能力。具体包括以下两方面。
　　（1）运用云计算技术的数据处理能力，及时发现和解决教学过程中存在的问题，提升课堂的教学效果，例如在平台上安排课后测试，通过云计算技术对学生完成的情况进行分析和统计，反馈于教学，有助于教师及时调整教学计划和优化教学方案，循环改善教学效果。
　　（2）云计算技术通过对学生在学习过程中的全数据进行分析和挖掘，能够对学生的学习行为进行多角度、全方位的评价，有助于明确未来学习的加强方向，提升学生获取知识的能力，进一步培养学生的创新技能。
　　3    结语
　　目前，基于云计算的高校教育信息化应用还存在一些有待解决的问题。（1）基础设施建设方面，各高校现有的硬件设备种类繁多，性能上也存在较大差异，由此会增加硬件整合的难度，且各高校的软件平台建设标准不统一，资源存储的方式也不同，无形中增加了数据资源整合的难度。另外，不同高校之间的信息化建设水平不同，在整合过程中难免会遇到各种利益分配和管理等问题，如何协调各方利益是个很大的挑战。（2）构建多样化的学习平台，需要学校投入大量经费来支持和建设，而且为了跟上时代技术发展的步伐，既需要不断地增加资金投入，还需要加强相关配套制度建设，不断调整管理模式。此外，由于学生是一个很大的群体，如何让开发的云平台被学生接受，也是需要耗费大量时间和精力进行研究和探讨的问题。
　　云计算技术提供了一种新的运行模式去推进高校教育信息化的建设，有利于有效實现资源共享和管理教育资源，也有助于提升信息服务和教学应用水平，提高资源利用率和工作效率，节约运行成本，提升教学和管理水平。随着云计算技术的不断进步和完善，云计算技术会越来越多地应用到高校教育信息化的建设中，进一步推动我国高等教育信息化进程。
　　[参考文献]
　　[1]隋红建，王颖，杨东日，等.国内外高校教育信息化发展趋势分析[J].中国教育信息化，2008（5）：4-6.
　　[2]周平红.我国高等教育信息化水平测评与发展预测研究[D].武汉：华中师范大学，2012.
　　[3]蒋艳红，陈琳.中美高校教育信息化发展与现状研究比较及启示[J].电化教育研究，2012（10）：115-120.
　　[4]王员云.基于云计算的高校教育信息化应用研究[J].兰州教育学院学报，2015（6）：90-92.
　　[5]谢娟.云计算技术在教育信息化建设中的应用[J].电子技术与软件工程，2016（15）：237.
　　[6]张敏，周金辉.云计算在高校教育信息化建设中的应用探究[J].中国教育技术装备，2013（32）：22-24.
　　[7]欧跃发.基于云计算的区域教育信息化建设模型和应用研究[J].计算机教育，2015（9）：34-38.
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