基于云计算探析云学习

【摘要】云计算的诞生带来了新一代互联网计算模式。云计算带来了一种新的工作和学习方式,基于云计算服务构建新的学习平台、创建新的学习环境、开展的协作式学习,这种学习方式可以概括为云学习。云学习具有云计算的天然优势,但需要成熟的云计算平台支撑。

【关键词】云计算;云服务;云学习

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)09―0108―04

从学习方式的改变过程中,我们可以看到研究者不失时机将先进技术应用于教育领域,从E-Learning(网络学习)、D-Learning(远程学习)、M-Learning(移动学习)到后来的基于分布式计算的分布式学习、基于泛在技术的泛在学习,研究者总是希望运用新的技术为学习者创设更加适宜的学习环境,开发更加丰富的学习资源,以达到最优的学习效果。随着云计算应用的不断深入,云计算的诸多优点促使研究者开始考虑利用这一新技术进一步为人们改进学习方式、更新学习资源、改造学习环境,“云学习”概念也就应运而生。这一新的学习方式是否能够真正为人们的生活服务,改善人们的学习,还需要通过构建一定的平台,进行不断的尝试和探索。本文将从云计算的概念出发,重点解析云学习的内涵,并介绍一些比较典型的云学习平台供读者参考。

一 解读云计算

1 云计算的定义

2008年3月,谷歌公司CEO埃里克•施密特在北京召开媒体见面会时提出,随着技术的发展,用户使用计算机的方式正在发生转变,用户会从以桌面系统为中心向以网络为中心的模型发展变化。在不久的未来,所有的服务和应用都将以在线的方式提供,这就是“云计算”的基本思路。[1]

云计算是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展,是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经计算分析之后将处理结果回传给用户。通过云计算技术,网络服务提供者可以在数秒之内,处理数以千万计甚至亿计的信息,获得和“超级计算机”同样强大的网络服务。[2]也就是说,云计算将计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中;云计算对信息进行聚合和分布处理,然后通过网络对客户提供服务。由此可见,云计算所提供的服务较之传统的互联网服务发生了重大的改变。

从服务器端来看,云计算模式集中了数百万台服务器构成一个服务器群,除了提供原有的功能和服务以外,还涵盖了本地计算机的功能,如应用程序、软件服务、数据存储等等,使用户端变得更加安全与智能。用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦,也不需要安装和升级电脑上的各种应用软件。用户输入一个关键词就可以找到任何想要的信息,至于关键词背后的事情,由像Google,IBM,Amazon这样的运营和服务中心来做。

从客户端来讲,云计算模式与传统以PC为中心的计算不同,程序和数据不再运行和存放在个人计算机中,一切都托管在云中,客户端并不需要传统桌面软件所需要的处理能力和硬盘空间,甚至不需要任何文件。用户只需要能够接入互联网,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。[3]Google全球副总裁、中国区总裁李开复描述了这样一个场景:只要你的PC或手机等终端里安装了一个简单的操作系统和完整功能的浏览器,开机后输入自己的用户名和密码,你存在“云”中的应用软件和数据就会同步到终端里。[4]

2 云计算的特征

云计算之所以能快速的得到各个领域的关注,在于它本身的诸多优点,主要有以下几个方面:

(1)存储安全

云计算出现以前,计算机用户都是将信息数据存放在自己的本地电脑上,用户可能因为电脑的丢失损坏而造成数据丢失。云计算的出现为用户提供了最可靠、最安全的数据存储中心,用户将数据存储在云端的服务器中,所需要的应用程序和计算在服务器端运行。此外,云服务端有专业的团队来管理信息,有先进的数据中心来保存数据,因此用户无需担心数据的丢失或损坏。

(2)数据共享

云计算能实现不同设备、用户间的数据与应用共享,以获得高性能的计算与使用。用户可以将自己的资料放在云端,只要接入互联网就可以随时随地的使用,当正在使用的PC出现故障或崩溃时,用户只需要换个PC就可以继续自己的工作。用户可以利用群组协作,与世界各地的其他用户实时的在同一个文件、应用或项目上进行协作。用户还可以对自己的数据设置访问权限,只有被允许的人才能分享这份数据。

(3)数据同步

云计算具有跨设备跨平台的数据同步的优点。通常情况下,用户可能将一份文档资源放在不同的地方使用,而当对文档资源进行修改后,为了保持一致性,需要逐一进行修改,这个过程既麻烦又花费时间。云计算平台共享一套数据和文档,如果对其中的一处进行过修改,那么所有设备上的数据都将自动更新。另外,正是由云计算的跨平台数据同步的功能,允许多人在线协作,协作小组可以同时对同一个在线文档进行编辑处理,方便小组成员的合作与交流。

(4)使用方便

在云计算模式中,用户所需的应用程序运行在互联网的庞大服务器集群中,用户所要处理的数据也存放在互联网的数据中心,因此用户不需要安装和升级电脑上的各种软件,只要有一台可以上网的电脑,安装一个网络浏览器,就可以方便快捷的使用云计算提供的各种服务。[3]

(5)功能强大

云计算具有超强的计算能力和存储空间,为用户完成各类应用提供了无限可能、无限速度。云计算能实现动态、可伸缩的扩展,将服务器实时加入到现在服务器群中以满足应用和用户规模增长的需要。如果某个计算节点出现故障,则通过相应策略抛弃掉该节点,将其任务交给其它的节点,而在节点故障排除后可实时加入现有集群中。另外,“云”是一个庞大的资源池,用户可以根据自己的需要订制相应的服务,云计算平台按照用户的需求部署相应的资源、计算能力、服务及应用。[5]

二 解析云学习

因为“云”所提供的存储与计算能力是可以随意调节的,因此许多在传统硬件条件下难以实现的课程形式和通信方式,都可在“云”的强大助力下得到实现。除必须由云计算技术支撑的教育和学习之外,根据“云”的思想和理念发展出新的学习方式,也是云学习诞生的温床。[6]

1 云学习的涵义

云学习是一种基于云计算基础上的互动学习技术和网络,实现学习资源的共享和师生互动。云学习采用分布式处理、并行化协同处理,透过全球各地的不同学习云而产生的一种新型互动学习服务。它是在云计算上的延伸和发展,是云计算在学习领域上的创新应用成果。[7]

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”。[3]网络学习将学习从以教师为中心的教学模式向以学生为中心的教学模式转变,使学习摆脱了时间和空间的限制,为学生创造一个自主学习的环境;在移动学习中,学生运用能够接入网络的移动设备随时随地的获取所需要的信息,学习者不用局限在电脑旁边,学习空间得到极大的拓展和延伸;泛在学习构建了泛在学习平台或环境,学习需求无处不在,学习无处不在,学习资源也无处不在。[8]云学习整合的丰富的教育教学资源,创造了一个信息安全、信息协作和信息共享的崭新的学习空间。它在任何时间、任何地点为学习者自主学习提供了有力的技术支持,带来了方便的学习工具,提高学生的学习能力。

在谈及云学习这一概念,人们可能会不自觉地从网络学习E-learning、移动学习M-learning、泛在学习U- learning中寻找与云学习的对应关系。实际上并没有这种一一对应关系,因为它们的分类标准不同。云学习是基于应用模式的。[9]云学习就是基于云计算技术的学习,是云计算技术运用在人们学习中的学习。由于云计算的信息数据存储安全、数据同步、数据共享等特点,它为学习者构建了一个资料丰富、交互协作、功能强大的网络平台环境。在云学习中,知识托管在云端网络中,以学习云的形式存在。所谓学习云是指在云端的资源以一定的组织形式将知识组织成一个个的知识节点,然后节点与节点之间连接成块形成丰富而强大的资源网络。整个云学习系统包括许许多多的学习云和众多的云终端学习机。[7]云终端学习机是一种轻量级的客户端,例如手机、PDA、浏览器等,具有成本低、方便携带、人机交互友好等特点。用户对学习云的访问是随时随地的,学习者不必关心它们的具置,只需要键入要查询的关键词,就可以获取来自世界各地的教育资源,然后自由选择需要的学习内容进行学习,实现云终端学习机与学习云实现自主互动学习。

云学习最小化了对学习者终端设备的要求,改变了教育行业信息化方式极大降低教育行业信息系统的建设成本,使“百美元笔记本”项目成为现实。著名的未来学家、美国麻省理工学院(MIT)媒体实验室创始人尼古拉斯•尼葛洛庞帝提出了100美元笔记本电脑的设想,它的初衷是面向发展中国家,让全球每一位儿童都用上笔记本电脑,目前已更名OLPC(一个孩子一台电脑)。百美元笔记本计划一经提出,就引起了IT界的广泛争论,盖茨曾公开指责百美元笔记本电脑,称由于屏幕较小,缺乏足够的硬盘空间,百元笔记本将成不了大气候。在云学习时代,所有的资源和应用程序都将整合在“云”端,大大降低了对学习者终端设备的硬件要求,只要能接入互联网就能够进行正常的学习。100美元笔记本电脑完全颠覆了人们对昂贵电子产品的概念,如果得以推广,信息化将真正普惠全球。

2 云学习的特征

(1)以学习者为主体的学习

云学习以学习者为中心,以学习任务为目标。学习者能够方便快速地构建个人学习环境,控制和管理个人的学习,选择所需要的学习资源和服务。所有的学习资源存放在学习云中,学习者使用简单的接入设备,就可以使用其中的资源,也可以将自己的学习资源放入“云”中,让云存储成为自己大脑的延伸和扩展,并与其它学习者共同分享。

(2)以协作为形式的学习

在云学习中,学习者充分获得了学习的自主性,根据自己的需求选择学习内容,为了达到更好的学习效果、完成既定的学习任务,具有共同学习目标的学习者可以组成一个学习团体进行协作学习,在协作团体内部,成员可以上传自己的资源,发表自己的看法,也可以对其它成员的意见进行修改补充,而且对方会同步的看到,有利于成员之间的互动和协作。学习者通过云终端学习机和学习云实现学生与老师、学生与学生之间的在线互动和离线互动,提高学习效率。另外,来自世界各地、不同国家、不同文化背景的人也可以组建团体共同学习和讨论,分享学习经验和学习资源,共同完成学习任务。

(3)以资源为内容的学习

云计算最大的优势是于资源的聚合。信息的融合、存储通过网络服务进行共享,这使得教育资源最大限度地得到整合。因此,云学习时代是整合学习与教育资源的时代,资源是云学习的核心。来自于世界各地的学习者、指导者、专家、团队、服务商共同组建和开发资源将聚合到“云”端的存储服务器中,学习者通过终端设备自由选择。同时学习者也不用担心海量信息造成知识的拥塞与膨胀,有专业的团队对知识进行分类、屏蔽不良信息、纠正错误信息等,最终构建成一个可以无限扩展的资源网络。

三 云学习协作平台举例

在云学习时代,云端整合了丰富的学习与教学资源,为了能够充分有效的利用和共享这些资源,在学习者与学习云之间需要构建一个有效的学习平台,支持学习者之间、学习者与教育者之间的互动交流,促进学习者的自主学习,提高教学质量。构建这样一个云学习服务平台需要不断的探索与尝试。

1 Google sites

随着云计算技术的不断成熟,谷歌推出了侧重于团体协作的网站编辑工具Google sites。Google sites是一款基于Jotspot的协作编辑工具,它让任何用户参与到一个网站的建设中去,可创建各种类型的网站,比如公司内联网站、团队项目网站、教学网站、学生俱乐部等等,而这些人无需掌握网页编程或设计知识。每个Google Apps帐号可拥有10GB Google Sites空间,上传文件及附件最大支持10MB,用户可以通过Google Sites上传各种类型的文件,包括文档、视频、图片、表格,演示文稿等等,不用随身携带U盘等移动存储设备,只要登陆Google sites即可获取所需要的资源。另外用户还可以指定网站的拥有者、浏览者、协作者,并且可设置网站的公开程度,能够很方便的将个人的资源与好友、团队或整个网络分享。[10]

在学校环境中,Google Sites能够充当虚拟教室的作用。教师上传课件、布置任务,学生同步或异步的进行学习、提交作品。学生之间分享学习资源,对同一个文档在线编辑,进行有效的互动与协作学习。

但是Google sites现在已经被关闭了,用户所有的数据资源和信息也就无法使用了。虽然我们在云计算中看到数据在云端,安全高效,但这仅仅是指非人为因素下的安全。这就要求我们教育研究者及早考虑云服务的安全性,有效设计安全方案,防范于未然。[11]

2 百会在线办公室[12]

百会在线办公室是一套基于Web的应用程序,包含了功能丰富的办公工具,适用于个人、学术研究和小型企业。它将CRM、项目管理、Wiki、Creator、Web会议、发票等百会服务集成。百会在线办公室就相当于个人的互联网电脑,只用打开浏览器,所有互联网应用无需下载、无需安装就可以轻松使用,而且百会在线办公室对个人用户是完全免费的。用户只需要一个百会账号,就可以使用应有尽有的服务。

(1)在线Office套装

集成的百会办公套件包括百会写写(在线文档编辑器)、百会格格(在线电子表格)、百会秀秀(在线演示文档工具)。这与微软的Office功能相似,最大的区别在于这些都是在线编辑,并且在线保存。

(2)邮件收发管理

百会无限邮集成了多邮箱收发功能,除了拥有一个无限容量的免费邮箱之外,还可以同时管理个人的所有邮箱。

(3)文件存储与共享

用户可以随时上传、查看或下载自己的文件资料,也可以在组成员之间共享上传的文件,文件的类型可以是文档、表格、演示文档和视频等,免去了用邮件附件形式与其它用户分享文件的麻烦。

(4)在线记录个人收藏与信息

在线收藏夹帮您随时可以访问用户记录下来的网站;在线日历帮助用户安排、管理和追踪事件活动;在线联系人帮你在任何地方查看您的好友和客户信息。

在实际的教学工作中,教师和学生可以充分利用百会在线办公平台进行课堂以及课外的教学活动。教师布置在线作业,学生在线完成提交,能够缩短交作业与批改作业的时间,真正实现在线的实时互动与反馈。学生之间就同一任务搜集资料,进行分享、交流,实现文档的在线共享与协同编辑。

四 总结

云计算作为一种新的计算技术,一种新的商业模式,已经宣告了低成本的超级计算服务。云计算正逐渐地影响着教育的信息化进程,基于云计算的云学习为学习者构建了一个资源丰富的协作学习环境,提高学习者的自主性,加强了学习者之间的交流协作,Google协作平台和百会在线办公室尝试着去构建这样一种学习环境的学习平台,尽管Google协作平台被关闭了,但它为后来的探索提供了教训;百会在线办公室以其领先的使用模式和操作方式被越来越多的企业和个人所应用。在不断的探索中,云学习时代必将为教育的改革与发展提供广阔的空间。

参考文献

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[11]杨滨.论云计算辅助教学(CCAI)中协作学习产生的设计机制――以Google sites下的协作学习为例[J].现代教育技术,2009,11(19):95-99.

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