中小學云計算教育探索

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1云計算的概念及特點

1.1云定義及其分類

2006年底，谷歌推出了“Google101計劃”，正式提出“云”的概念和理論。2007年“云計算”（CloudComputing）作為一個新名詞出現在人們的視線中。[1]現在我們身邊隨處可見“云”的范例，不論是工作，學習，或是生活。“云”似乎成為我們不可或缺的一部分。那么什么是“云”呢？目前國際上還沒有統一的定義。從它的形式上看，“云”是一種網絡化的計算模型，它是將客戶端大量的計算任務集中到以網絡集群所構成的服務器中，從而使用戶能夠隨時隨地的通過移動設備獲取服務的模式。從應用現狀來看，云計算提供三個層次的服務：基礎設施即服務、平臺即服務和軟件即服務。[2]（1）基礎設施即服務(InfrastructureasaService，IaaS)，將基礎設備(如IT系統、數據庫等)集成起來，像旅館一樣，分隔成不同的房間供企業租用。[3]（2）平臺即服務(Plat－formasaService，PaaS)，打造程序開發平臺與操作系統平臺，讓用戶不需要編程即可開發系統，且不需要使用其他軟件開發工具并可立即讓系統在線運行。（3）軟件即服務(SoftwareasaService，SaaS)，是一種通過Web瀏覽器調用的專業化軟件，供應商負責對硬件和軟件能力進行管理，使之能夠滿足用戶需求。它是基于云開發的各類應用服務的集合。

1.2云計算的特點

通過以上的介紹不難發現云計算能夠成為當今時代的熱點，他在各方面的特點是不容忽視的。（1）云計算提供最安全可靠的數據存儲中心。簡單的說，云計算改變了傳統的存儲方式，用戶可以將自己的數據或文件傳輸到云端進行存放，當然，這部分數據也可以共享給其他每一個用戶，而且嚴格的權限管理，讓用戶不必擔心文件的丟失或損壞。（2）方便快捷的云服務對客戶端的硬件要求很低，只要有一臺可以上網的電腦，用戶只需要通過在瀏覽器中鍵入URL，便可以盡情享受云計算帶來的無限樂趣，而且用戶不需要再花費人力物力去購置或更新軟件。（3）強大的計算能力是云計算的主要特色。在云端由成千上萬的服務器構成一個龐大的服務器集群，它為用戶提供了超強的計算服務。總的來說，云計算就是以低成本，高效益的服務使其成為了人們備受關注的熱點。

2地方中小學信息技術教育現狀

眾所周知，運用現代教育技術，促進各級各類教育的改革與發展，已經成為了當今世界各國教育改革的主要趨勢和國際教育界的基本共識。國際教育界之所以會有這樣的共識，是因為現代教育技術的本質是利用技術手段（特別是信息技術手段）去優化教育教學過程，從而達到提高教育教學效果，效益與效率的目標。[4]但是我國由于受到地區經濟和文化差異等因素的影響，所以信息技術教育在諸多方面受到了很大程度的限制。因此筆者通過閱讀大量的文獻資料和實地調查，對我孝感地區十幾所中學的信息技術教育狀況做了初步分析，分析的結果歸納如下：（1）教育資源分布不均：這種現象主要是由于我國地區經濟發展不平衡所造成的，城鄉差距不斷拉大，必將影響教育資源的投入。在中心城市，由于政府和社會群眾的廣泛關注，所以城市中心學校在教育資源方面明顯優于周邊地區的學校。這不僅表現在實驗室和電腦設配等硬件上，而且教師的配備也有很大的區別。（2）專業教師數量有限：調查數據如下，本科畢業專門從事信息技術教育的教師只占了很小的比例，而絕大部分的教師均有其他學科的教師來擔任。經過統計，在孝感地區的十幾所中學里，有34名信息技術任課教師，其中專業信息技術教師6名，約占總人數的17.65%；非信息技術專業教師28名，占總人數的82.35%。而且在對部分教師的訪談中筆者發現，這些擔任信息技術課程的教師對信息技術教育缺乏基本的認識，大部分教師都不注重培養學生的信息素養，只是簡單的把信息技術教育當成計算機教育。（3）教學資源更新緩慢[5]：由于資金的投入不足和師資力量的缺乏，導致部分學校的網絡不能順利的連通和維護，甚至于信息資源不能得到及時的更新和補充。基于此問題，筆者特地對孝感本市內的幾所中學做了調查，幾乎沒有中學建立自己的網站，而且因為缺少專業人員的管理和維護，校園網絡經常出現各種各樣的問題。（4）教學資源利用率小：在條件好一點的學校配有多媒體教室和計算機教室，但是由于大部分教師對于多媒體教學的不精通，以至于多媒體教室閑置，而同學們在一周中也只有一兩節課的時間才能接觸到計算機。

3云計算在中小學信息技術教育中的應用

由于以上種種因素的影響，我國的信息技術教育遲遲未能全面實施，針對我國信息技術教育的現狀，許多專家試圖將云計算引入到我國現有的信息技術教育中來，如圖1是以一個地區的信息技術教育為對象組建的教育云平臺，該平臺由“云”+“端”兩個部分組成，這里的“云”就是由大量服務器組成的服務平臺，它主要為用戶提供文件上傳、上網瀏覽、在線視頻、及時通訊、電子郵件、數據訪問等服務。“端”就是客戶端，任何一臺網絡終端都可以成為用戶訪問此平臺的接口。在小范圍內通過建立一個公共的教育云平臺，不僅解決了地方學校在信息化教育方面的資金投入問題，而且使該地區的所有學校和師生都可以進入到這個平臺，從中獲取自己需要的信息資源。從整體上來看云技術的引入給傳統的信息技術教育帶來了一下幾點優勢：（1）解決中小學信息技術教育資源投入不足、分布不平衡的問題。[6]基于云計算的平臺即服務特點，學校不再需要購置大量的高性能計算機，只要將校園網接入教育云平臺，教師或學生通過普通的計算機也能在網上進行學習，這對于大部分鄉鎮中小學校來說，減少了一大筆教育資金的投入，首先，他們不用把資金花費在基礎設施和各種軟件的購置上，其次，教育資源是在云端存放的，學校不需要在資源維護上做過多的投入，當然，更為重要的一點是教育云平臺可以搜集到全國各地的優質教育資源，這樣教育分布不平衡問題就不存在了，因為，資源以共享的形式存在，每個人都有機會獲取到平臺上的信息。（2）減輕了信息技術教師的壓力。在網絡化的學習中，教師以一個引導者的身份指導學生學習，而教師本身并不需要太多的專業技能。即使是非專業教師只需經過一定的學習和培訓便可以進行教學，這不僅為學生的學習創造了一個良好的條件，同時，教師的基本素質也能得到有效的提高。（3）海量的信息資源有利于學生自主學習。教育云采用B/S模式，使用戶能夠在任何時間，任何地點只要有一部網絡終端（如手機，上網本，平板電腦等），都可以接入到“云”中進行學習，而且云端的資源由專業人員管理和維護，信息能夠得到及時快捷地更新，學生在獲得大量學習資源的同時，由于，網絡學習的方式有異于課堂教學，所以學生不得不通過E-mail，blog，微博，QQ等通訊工具與其他同學進行協作學習，在這方面學生即獲得了知識，又建立起了與同學合作的意識，這樣更有助于學生的全面發展。隨著，教育云平臺的不斷擴大，學生的學習活動也跟著不斷地在延伸。學生可以自由控制學習的深度與廣度。由于教育云是一個大的、開放的學習平臺，學生可以在這個虛擬的環境中，根據自己的學習習慣來安排學習內容。

4結束語

“教育云平臺”是在云服務的基礎上構建起來的，它在信息技術教育上有著巨大的優勢。但是隨著時代的不斷前進，我們還將面臨更多的問題和挑戰，作為教育工作者，特別是教育機構的決策者，更要對云計算有著深入的了解，從而能夠結合地區的特點將云計算合理有效地融合到我們的信息技術教育中來。從長遠來看，在信息化高速發展的今天，云計算必將成為我國信息技術教育的核心技術，我們只有科學規劃，統籌安排，精心部署才能使我國的信息技術有著更加美好的未來。所以，研究云計算在中小學信息技術教育中的應用，將對我國未來的信息化教育有著很大的意義。

作者：劉維沂黃蘭英工作單位：湖北工程學院計算機科學與信息學院