云计算下远程教育论文

2022-05-04

要写好一篇逻辑清晰的论文,离不开文献资料的查阅,小编为大家找来了《云计算下远程教育论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!摘要:随着云计算这一新的网络技术的出现,互联网进入以资源为中心向以服务为中心转变的“云”时代,而作为我国教育体系结构重要组成部分的现代远程教育又依靠计算机网络为基础,因此也必将迎来新的挑战。云计算对远程教育中的平台建设和资源整合带来了新的思路,为以服务为核心理念的远程教育提供了更大帮助。

云计算下远程教育论文 篇1:

动画远程教育云虚拟实验平台设计

【摘 要】 伴随信息技术的发展,云计算技术已经被广泛地应用在远程教育领域。针对动画专业远程教育实验环节设计的云虚拟实验平台可以为学习者提供一个即时交流、协作互动、使用灵活、安全高效的实验环境,该平台的应用将促成动画远程教育向实践性、多样化的转变。

【关键词】 实验平台;动画专业;远程教育;云计算;虚拟化

实验环节对动画专业远程教育至关重要。然而,现有的主流远程教育平台尚无法满足动画专业对于实验环节的要求。本文从动画专业的特点和面临的问题入手,研究设计了一个基于虚拟化技术的远程实验平台,对动画专业课程实践进行初步的应用尝试。该实验平台从动画专业远程实验的需求出发,试图解决分组管理、组内交互、教师管理等问题,是对动画专业远程教育实验平台的一次有益尝试,也希望能够起到抛砖引玉的作用,引起领域内的广泛关注,以期进一步研究、实践和提高。

一、动画专业的特点和动画

远程教育面临的问题

(一)动画专业的特点

动画专业课程属于实践性较强的课程,有着区别于其他学科专业的显著特点。主要体现在:

1. 动画的制作流程决定了其创制过程的协作性

动画的创制周期较长,制作过程相对复杂,其制作流程包括前期、中期、后期三个阶段,在每个阶段中,都由不同的人员完成不同的任务。动画前期策划阶段,包括故事创作、角色造型设计、场景绘制、画面分镜头设计等手绘工作。在这个阶段,需要全面收集资料,集思广益,将抽象的构思转化为具体的画面。动画是一种高度假定性的电影艺术,无论何种艺术形式的动画,其前期的设计工作最为重要,直接决定了影片风格与未来成片品质的优劣;中期包括设计稿绘制、原动画、动检、校对、拍摄等工作,3D动画则由电脑生成动作,加动画,最后渲染完成;后期编辑与合成等工作都需要几个部门合作完成。

2. 动画专业的实践性决定了实验环节的重要性

除了需要具备专业基础知识、基本理论和软件操作技能之外,动画创作更需要动手实践能力与团队协作能力。因此,动画专业的学习环境建设必不可少,需要特别注重对学习者实践能力的培养。

实践性强的特点,对远程教育中开展动画专业提出更高的要求。例如,在动画前期的课程设计中,需要学习者创作完成整部动画片的所有角色造型设计方案。与其他远程教育课程不同,这些设计方案的最终确定不存在唯一答案和单一评价机制,而是需要教师与学习者之间共同沟通并进行修改。动画教育注重培养的是创造性思维、艺术感受力和实践能力,因此,教师应在第一时间亲自修改学习者的角色造型设计稿,并让学习者同时看到图形图像的绘制过程和完成效果。在共同讨论的氛围中推进创作进程,这种形式对于动画专业的教与学都是非常重要的。

(二)动画远程教育面临的主要问题

当前的远程动画专业实验教学受到教学环境的制约,不能解决动画创作流程中各部门之间有效合作,不能完全满足基本的教学需求,主要表现在:

(1)动画前期故事脚本、角色造型、场景、故事板等不同分组的设计,需要几个小组的设计者在创作过程中即时分享创意和设计图稿;

(2)同一小组成员需随时交换意见,并对设计文档进行修改;

(3)动画通过画面表现故事,这种本质特点决定了在创作过程中,最为有效的交流方式是直接使用图形图像来说明问题;

(4)教师对不同小组设计进程的监督和指导工作需要一个人性化的模块设计,并对图文修改权限进行保护;

(5)动画中、后期的制作、合成、特效等工作需要提供支持二维、3D等动画制作软件和庞大的运行空间,并提供软件更新与维护服务;

(6)远程动画实验平台应提供易于操作的界面设计与功能管理,以便教师和学习者之间的相互操作。

学习者进行团队协作的过程是一个集思广益、相互协调、相互促进的过程。由于远程教学环境的局限,导致动画教学不能进行作品创制过程中的实时交流。缺少协助环境已经成为影响教学质量的重要问题。因此,建立一个适用于动画学习者合作的虚拟实验室非常有必要,用于组织、协调学习者在同一个实验环境下分工协作完成动画设计制作的各个环节。这种学习方式让学习者能够参与丰富多样的思维活动,经历实践与创新的过程,也有助于学习能力的提高。

二、云计算为构建虚拟实验

平台提供了可能

开放大学主要以远程学习与在线教学为主,动画远程教育实验在技术上应突出灵活性、智能性。远程虚拟实验平台应体现集成化,加强学习者的学习体验。新技术的研究与应用必将促进教育理念、教育方式、教育环境的变革。基于现代信息技术的实验平台将作为一种有效的辅助教学手段在动画远程教学中发挥重要作用,解决当下存在的实际问题。

(一)云虚拟实验平台可以解决组内协调互动和组间资源共享的问题

云计算为远程虚拟实验平台的构建提供了可能。云计算是建立在计算和存储虚拟化技术的基础上,以互联网为中心,使用户可以按照自身需求申请相关设备进行数据存储等应用的一种服务(Klems, Nimis, & Tai, 2008)。我国工业和信息化部在2012年5月发布的《通信业“十二五”发展规划》中将云计算定位为“构建国家级信息基础设施、实现融合创新的关键技术和重点发展方向”。可以看出,虚拟化技术是云计算最重要的关键技术之一,也是云计算的理论基石(Armbrust, et al., 2009; Kaplan, 2008)。

云虚拟实验平台就是将云计算技术应用于远程教育领域,为远程学习者提供一个“集中式”信息化实验服务平台。云虚拟化实验平台的设计原则是“组内协同互动,组间资源共享”,根据动画实验存储和运算资源开销大的特点,云虚拟实验平台通过对资源动态调节为广大学习者提供具有较强的灵活性、实时性、互动性和隔离性的虚拟实验环境 (Klems, Nimis, & Tai, 2008),每个实验组可以共享组内资源,组与组之间相互独立。同时,平台也继承了云计算技术的数据安全、高效管理、高可用性等诸多优点,结合教育资源建设,使之成为学习者和教师的辅助教学互动服务平台。

云虚拟实验平台具有可以实时交互、分工协作、共同编辑修改等功能,可以满足学习者在动画制作各阶段的分工协作需求。另外,云计算技术还可以提供弹性的计算能力、灵活的网络互联,具有不受限制的存储等特点,能够在上色、动检、声画合成、特效制作、影片剪辑等创制过程中提供超强的共享运算能力和存储空间,满足动画中后期阶段的工作需求,供几个小组同时进行大运算量的操作。通过云虚拟实验平台,教师可对学习者进行一对一的协调控制与统一管理,同时也有效地实现了学习者之间的远程合作。作为有效的实验教学手段,云虚拟实验平台是对现有远程教学环境实验室空间和功能的扩展,也是帮助动画专业学习者提高动手实践能力的一条新途径,可以解决当前存在的种种问题,满足动画远程教育的需求。

(二)云虚拟实验平台为打造远程智慧学习环境提供了可能

学习环境建设是实现教和学的方式变革的基础。为学习者提供更加便利、舒适、高效的学习环境将是未来教育信息化发展的重要方向。智慧学习环境是一个以信息通信技术的应用为基础、以学习者为中心且具备以下特征的环境,可以适应学习者不同的学习风格和学习能力,可以为学习者终身学习提供支持,为学习者的发展提供支持。智慧学习环境的基本特征可以概括为以下几点(黄荣怀,杨俊锋,胡永斌,2012):① 实现物理环境与虚拟环境的融合。在智慧环境中,对物理环境的感知、监控和调节功能进一步提高,增强现实等技术的应用使虚拟环境与物理环境无缝融合。② 更好地提供适应学习者个性特征的学习支持和服务。③ 智慧学习环境是一种能感知学习情景、识别学习者特征、提供合适的学习资源与便利的互动工具、自动记录学习过程和评测学习成果,以促进学习者有效学习的学习场所或活动空间。

云虚拟实验平台作为“圆桌型”虚拟云教室的设计,试图提供学习者“智慧学习环境”,开创动画远程教学空间的新格局,真正实现“技术促进学习”(Technology Enhanced Learning)的愿景。打造未来新型学习模式,引领动画教育在人才培养模式上的创新,营造培养学习者实践能力的良好氛围,建立以注重培养学习者艺术感知力与合作能力为目标的全新教学观念,增强学习者自主学习能力。教师也由单方面传授知识真正转变为引导、组织、帮助学习者认知动画行业、获取新知识的引导者。

(三)现有的两种主流云计算不能充分满足需要

目前,教育云平台主要分为两种,一种是政府部门、教育机构牵头建设的非营利性教育信息平台,一种是社会力量、公司企业建设的营利性资源平台。但是以上两种平台都不适合动画远程教育,原因包括:一、教育云平台通常借助云计算技术和服务模式,建立统一的云计算中心,并搭建基础设施云、高性能计算云,这种公共云平台在软件功能上无法满足动画专业教学的基本需求;二、企业推出的营利性资源平台之间数据、服务共享困难,难以互联互通,无法满足动画专业教学特有的分工协作的要求。目前,开放教育、网络教育以及远程教育平台中多采用B/S工作模式,具有技术成熟、开发周期短、管理要求低、使用简便等突出优点。动画专业实验课程所用软件升级快、资源需求越来越高,但现有的远程教育平台往往存在一些无法克服的弱点,如硬件追加投入高、系统资源共享能力差、软件升级困难等。

三、云虚拟实验平台设计的思路与架构

动画远程教育云虚拟实验平台基于云计算技术和互联网技术设计开发,用于动画专业远程教育的实验环节。通过使用池化虚拟机资源为平台提供充足的计算资源(Gibbs, 2006),同时采用按需分配模式开辟多个独立的服务端为不同的学习组提供服务。实验平台支持多个实验组同时开展实验,每个组有若干学习者组成,同组的学习者可以利用各种终端设备连接到实验平台,利用实验平台提供的交互协同、资源共享和软件支持服务,各自承担不同任务并共同完成实验。如图1所示,实验平台同时为多个实验组提供服务,组内成员可以登录到本组的服务域,并使用相关的服务功能。组与组之间相互隔离,但底层的计算、存储、网络等硬件资源是共享使用的。云虚拟实验平台为各小组之间以及不同分组之间进行学习与讨论提供了一个虚拟空间,可以有效实现动画设计制作过程中“编、导、演”的远程操作过程,同时为教师进行远程监督、指导学习者分组协作提供技术支持。

为提高平台资源的共享利用率、软件功能的灵活性,采用C/S工作模式(Aymerich, Fenu, Surcis, 2008)。动画远程教育云虚拟实验平台的体系结构如图 2所示。

云虚拟实验平台的服务端由云计算基础架构和实验平台专用应用构成,主要由物理资源层、软件支撑层和平台应用层组成。

物理资源层主要包括平台运行的服务器、存储设备、网络设备、安全设备,构成了整个平台的硬件支撑环境,这些计算资源被虚拟化后,可以同时向多个实验组提供完成实验所需的计算、存储和网络资源。动画远程教育云虚拟实验平台与其他远程教育云应用的区别在于该平台依据动画实验设计流程,除提供各设计阶段所必需的软件服务外,还为每个设计阶段提供组内成员之间互动协作的计算、存储和软件服务。

软件支撑层主要包括虚拟化层、数据库、调度管理、负载均衡、日志管理、平台安全管理等模块,用于对实验平台提供软件支撑。

平台的关键实现技术在于云虚拟实验平台应用层,主要包括:① 即时通信模块。同组学习者之间可实现时点对点、一点对多点的通信服务,消息传递、文件共享等快速有效的交互学习。② 设计协作模块。具备版本控制功能,支持多人对同一文档或多媒体文件进行修改标注的操作。例如,5-6人的制作小组中担任编剧、导演、角色造型设计、场景设计、后期合成与特效制作等不同区域工作的参与者,可同时进行讨论。动画剧本、角色造型、场景绘制方案等可以同步完成多人展示与修改工作。③ 电子故事板模块。实现多人同时在线的多媒体交流功能,可以在故事板上输入文字或进行绘画操作,输入结果即时在屏幕上显示,并可保存为图形文件。例如,开展讨论时,负责动画角色造型设计的学习者可直接将设计方案以图像形式进行展示和讨论,听取意见之后,在故事板上直接绘制修改图像。另外,利用平台提供的动画软件,也可随时生成角色三视图及完成简单动作展示。设计协作模块与电子故事板模块功能提高了组内会议交流的效率。④ 登录管理模块。此模块用于对学习者或教师的登录进行管理,完成角色的身份认证。教师角色具备对学习者的分组、任务分工、实验进度查询、作业点评等管理功能。⑤ 专用软件管理模块。实验平台中集成了相当数量的动画专用软件,这些软件可随时被学习者调用,此模块用于维护软件的安装、更新、卸载操作。⑥ 平台管理模块,实现实验平台的维护、管理功能。云虚拟实验平台专有模块功能虚拟现实的交互功能设计符合动画产品创制的特点,不但合理优化了小组的分工协作,同时方便教师监督指导整个小组的设计进度与作业质量。教与学的同步也大大增强了动画学习者的兴趣,提高学习者的参与性与学习效率。

需要特别指出的是云虚拟实验平台应用层中电子故事版模块、设计协作模块是区别于其他实验平台的主要部分,也是本平台的特色与核心。电子故事板模块和设计协作模块充分考虑动画设计的特点,采用了协同合作技术和并发处理技术,在动画设计过程中有效防止操作死锁、信息同步慢、用户体验差等问题。

终端设备包括笔记本、个人电脑、平板电脑、智能手机等。伴随着移动设备和互联网的高速发展,学习者不但可以通过笔记本、个人电脑利用专用软件连接实验平台进行相关实验,还可以通过移动设备利用专用的客户端APP连接实验平台进行大部分的实验操作,使得学习者之间或师生之间能以更加快捷的方式交互。

动画远程教育云虚拟实验平台针对动画远程课程实验环节各个阶段的功能需求设计,为动画远程教育的实验环节提供实验所需的软硬件支持。该实验平台有以下特性:① 硬件成本低,平台采用云虚拟化技术有效实现硬件资源的共享,降低了硬件采购成本。② 易用性,平台采用C/S结构,支持多种客户端设备,利用手持设备学习者可以随时随地登录实验平台。③ 可扩展性,基于云计算平台的设计能够很好地支持各种软件的集成,新增功能模块添加简便。

四、实验平台的实现与验证

(一)实验平台的实现与试行

我们利用8个由1Gbps以太网连接的刀片服务器和一个盘阵搭建了云虚拟实验平台的硬件基础设施。每个刀片服务器包含4个 Xeon X5660 CPU和24GB DDR3内存。盘阵型号为IBM Storwize V3700,容量为12TB,接口为1Gbps iSCSI。云虚拟实验平台运行于qemu-kvm-0.12.1.2虚拟化环境之上,服务器软件均在Windows Server 2008环境下开发,通过100Mbps专网连接互联网。作为远程教育的云计算平台,我们必须考虑基础设施的成本问题,采用刀片服务器为主的硬件架构主要考虑以下几个因素:① 硬件成本:与机架安装式基础设施相比,刀片服务器的连接线缆和配件成本下降约35%。② 能耗成本:刀片服务器的高集成度可有效降低功耗。③ 资源配给灵活:利用刀片服务器的模块化设计,加快资源、更换和恢复速度。表1显示了不同实现方式的对比情况。

(二)实验平台的验证

平台研制完成后,通过不断完善和修改,经过2年4学期的在线试用。每学期约有300人使用该平台进行动画课程设计,每组5人,分成60组。我们观察到的最高同时在线人数为246人(58组),用户操作流畅,系统的CPU使用率和网络吞吐率最大值分别为58%和73%。试用的结果表明,该实验平台的功能达到动画远程教学实验设计的基本要求,平台运算能力能够满足相关课程的需要。

在刚过去的一学年里,我们通过该平台完成了528人次的课程,130人完成了5门基础课程的学习任务,学习成绩比以前有所提升。学习者合作完成了35个动画作品。据抽样调查,87%的学习者对平台的评价为优良。

五、结语

云计算作为一种新型计算服务模式,正对远程教育、网络教育的各个环节产生积极而深远的影响。本文设计和构建的基于云计算的动画专业远程教育实验平台,是对本专业实验环境建设的初步尝试。案例显示,该尝试取得了初步成效,也是利用云计算技术建设低成本、高效能、通用教育平台的一次实践。虽然,目前由于动画专业学生人数相对较少,不能大规模展开以广泛地检验效果,对于最终的大规模教学成效尚缺乏有力的数据支撑,试验的规模也不够系统,实施方面也缺乏研究,但是随着移动终端设备和移动网络的进一步普及,云计算远程教育平台的不断兴起,动画专业自身的不断探索和发展,必将极大地促进不同地区间的教育平衡发展,使得泛在学习成为可能,也对进一步细化和深化相关研究奠定坚实的基础。整体上看,云虚拟实验平台的设计符合远程教育的特征,作为一种丰富、有效的交互学习手段,其建立必将有利于营造一种指导协作、鼓励创新、互帮互助的学习氛围。

[参考文献]

黄荣怀,杨俊锋,胡永斌. 2012. 从数字学习环境到智慧学习环境——学习环境的变革与趋势[J]. 开放教育研究,18(1).

Armbrust, M.,et al. 2009. Above the Clouds: A Berkeley View of Cloud Computing. UCB/EECS-2009-28, Berkeley, Feb.10.

Aymerich, F. M., Fenu, G., & Surcis, S. 2008. An Approach to a Cloud Computing Network. Applications of Digital Information and Web Technologies.

Gibbs, T. 2006. Grid 2.0: The Global Grid Gets Hip. On-Demand Enterprise, April.

Kaplan, J. 2008. Time is Right to Consider SaaS and Cloud Computing. Earthweb, Oct.

Klems, M., Nimis, J., & Tai, S. 2008. Do Clouds Compute? A Framework for Estimating the Value of Cloud Computing. Web 2008 workshop on e-Business.

收稿日期:2016-04-21

定稿日期:2016-06-30

作者简介:王筱竹,博士,讲师,国家开放大学文法教学部(100039)。

责任编辑 韩世梅

作者:王筱竹

云计算下远程教育论文 篇2:

基于云计算的远程教育资源和平台建设探析

摘要:随着云计算这一新的网络技术的出现,互联网进入以资源为中心向以服务为中心转变的“云”时代,而作为我国教育体系结构重要组成部分的现代远程教育又依靠计算机网络为基础,因此也必将迎来新的挑战。云计算对远程教育中的平台建设和资源整合带来了新的思路,为以服务为核心理念的远程教育提供了更大帮助。

关键词:远程教育;云计算;云服务;现代教育技术

从计算机出现到网络普及,我国的教育形式发生了翻天覆地的变化,网络应用彻底地改变了人们受教育的形式,这尤其以远程教育为最。我国最早开展远程教育的仅是中央电大一家,那时通过电台、电视台播放教学资源,有力地培养了庞大的社会受众对象,为我国的经济建设做出了突出的贡献。随着网络的普及和深入应用,通过网络进行远程教育成了主流方式,各种应用层出不穷,参与远程教育的高校达到上百家,奥鹏中心更是集中了国内很多著名大学的网络教育学院进行远程教育。而每一个网络新技术的出现都会大大提升远程教育的发展速度,现在一种新型的服务“云计算”正在迅速扩展应用,几乎每个领域都在进行云操作,基于这种云服务的计算模型也必将给我国的远程教育带来强有力的冲击。

一、云计算概览

1.云计算的含义。关于云计算的定义众说纷纭,但无外乎是把大量的应用移植到云端服务器上,通过高速网络和海量存储,来完成客户的各种需求,既能提高用户的体验值,又能充分发挥网络优势,便于设备维护、系统升级,安全级别也有利于提高。目前,我们经常使用的电子邮件、网络硬盘等就是云计算最基本的应用形式。

2.云计算的优势:

(1)价格优势:云计算提供的是远端存储的服务,因此,无论对于个人用户还是企业级用户,都不用再购置软硬件,只需准备好能与云端连接的客户端设备即可,费用大大地降低,同时也省去了烦琐的日常维护。

(2)空间优势:云计算提供了存储于云端的可以共享的软硬件资源,因此,我们不论何时何地,使用任何客户端只要和云端连接,我们以往的任何操作记录都会呈现在眼前,无须携带任何移动存储设备。

(3)简单易用:服务商通过云计算为用户提供了良好的安全、可靠、经济方便的云端服务,用户再也不用担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。云端的硬件维护都由服务商完成,软件使用只需客户端的连接,技术操作简单,不用下载安装,对于任何级别的用户来说这无疑都是革命性的。

互联网中每一个重大的技术革新,都将推动远程教育的大跨步发展。云计算技术的出现又将给我国的远程教育带来前所未有的发展契机。但是,近年来,在远程教育的快速发展同时也出现了诸多问题,这是事物发展的必然,只有内部矛盾才能推动事物的发展,因此,我们要剖析这个内部矛盾,才能使云计算技术更好地应用在远程教育中。

二、我国远程教育资源和平台建设现状

1999年以来,随着教育部《面向21世纪教育振兴行动计划》和《全国远程教育资源建设规划》的实施,国家及各个开展远程教育的高校都在积极进行平台建设和资源配备。但纵观这些平台和资源的建设,普遍存在低水平重复建设、形式不规范、数量庞杂等问题。

1.由于我国地域广阔,经济发展不平衡,致使开展远程教育高校投入不均,发展速度相去甚远,加上我国网络普及发展的速度之快,各院校都想抓住这个契机来发展自己,因此,国家根本无法制定一个适合于所有院校、所有学生的网络平台和资源标准,各院校都会根据自己的师资配备、学生实情来调整自己的进度和规划,教学资源建设漫无章法,没有统一的标准可循。

由于大部分开展远程教育的教学平台一般是从软件服务商处购买的,而不是根据学校实际情况开发的,并且购买时间较早,当初平台开发没有统一的标准,跨平台的信息发布基本是不能实现的;因此,随着远程教育的快速发展,当初的平台已经不能适应现代的教学过程和教学资源开发,这在很大程度上降低了它的使用率。

2.目前,大部分已经开展远程教育的高校,一是因为网络安全和教学内容的需要;二是出于利益分配等方面的考虑,本校的教学平台并没有对外开放,利用率低下。更有甚者,一些开发者不愿把资源拿出来共享,原因也大都是因为知识产权得不到保护,一旦共享就被肆意篡改传播。比如电大在线,在早期基本保持了开放教育的初衷,每一个访问者只要注册就能全面共享教学资源,而随着远程教育的逐年发展,平台改用实名制后,只对电大内部学员开放,其他的访问者是不能共享这些信息的,这既不相称电大系统作为我国远程教育的排头兵这一荣耀,更不能兑现当初电大系统开展开放教育的初衷。

以上两点作为我国远程教育发展过程中出现的难以避免的问题,已经影响了远程教育进一步的发展。那么,如何在有效的成本投入下,让我国的远程教育平台和资源建设跟上步伐,满足受众对象对海量数据和个性化服务的需求,已经成为重点关注的问题,而随着云计算的出现,这一问题得到了较好的解决。

三、云计算对远程教育资源和平台建设的影响

1.云计算提供了高质量的技术支持,有助于降低远程教育平台建设的成本,同时可以有效地对教育资源进行管理和整合。

提供云计算的服务商采用的是并行计算的大型高端服务机群,软硬件设备级别远远高于开展远程教育的需求,这样远程教育的平台如果搭建在云端服务器上,无论是实时交互还是媒体的流畅度,都将最大限度地满足用户需求;云服务提供的网络带宽远远大于普通服务器的配置标准,正版的软件环境更是提供了运行稳定的平台支持。这样就可以大量节省本地资金投入,可以把这部分资金用于教学资源的开发上,激励教师开发出优质的媒体资源用于共享,同时还省去了日常维护的烦琐。这样云服务不仅降低了开展远程教育的门槛,使得诸多高校可以参与进来,并且受众对象也不像以往那样每天守在Pc机前甚至是接受教师面授的束缚。

云计算这种服务机制本身提供的就是云端的服务,把良好的硬件设备给用户共享,优质的软件资源给用户使用,搭建在云端的远程教育平台中的资源就集中在为数不多的云端服务器当中,这样就可以有效地解决教育资源分配不均等问题,合理分配有利于我国远程教育的均衡发展,尤其是西部欠发达地区的远程教育需求十分强劲,各级教育机构的资源建设以及商业资源的开发利用都可以通过云端服务器来调配,合理运用,有效整合。

2.云计算有助于开展移动教学。随着移动互联的发展,手持终端与互联网络的连接已经没有障碍,智能化的手持终端拥有开放式的操作系统,完全兼容TCP/IP协议,数以万计的无线互联服务都在手持终端上得到了良好的展示。我国的远程教育也会充分利用移动互联的优势,同时充分发挥云服务的特点,在云端建立可以在移动互联设备上展示的网络平台和资源服务,教师把自己开发出来的教学资源放在云端服务器平台上,受众对象通过手机等手持终端就可以共享这些资源,省去了必须用Pc机的限制。云计算的时空优势得到充分发挥,并在此一览无余。

2012年奥鹏学习中心也开始筹备属于自己的云服务,高端的硬件配备、运行良好稳定的软件环境、资源丰富的远程教学平台将是我国开展远程教育的重要组成部分,其中,中南大学、中国农业大学的远程教学平台已经拥有了云服务的基本模型,并且得到了相当的认可和推广。

随着云计算的深入应用,云服务必将为我国远程教育平台建设和资源共享提供新思路、新方法,由此我们可以畅想云服务为我们带来的将是什么样的远程教育方式,开放、共享、在线、个性化将成为主导,多种媒体的优秀资源将通过浏览器就提供给我们想要的一切,手持移动终端方便快捷的学习方式等;我们有理由相信不久的将来,我国的远程教育将是云服务的辉煌时代。当然,每一种优秀的技术应用在远程教育中都有适应和发展的阶段。目前,云计算本身还没有统一的运营标准,大多数有能力提供云服务的服务商还没有充分认识到远程教育这个广阔的应用天地,因此,无论是云计算技术本身的推广和应用还是在教育领域的应用都将任重而道远。

作者:张辉

云计算下远程教育论文 篇3:

基于教育云资源平台的远程教育研究

摘 要:在科学技术日新月异的今天,教育信息化已经提到战略的高度。通过教育云提供的服务,进行教学方式的改进,研究新的教学理念,将大大促进远程教育信息化的发展,提高基础教育的水平。本文设计了一种教师资源配置管理与服务平台,在实际应用中取得较好的效果。

关键词:远程教育;云计算;教育云平台

一、引言

在基础教育领域,影响教育均衡发展的一个重要问题是教育资源中的信息资源与优质教师资源严重失衡。区域之间教育资源配置失衡是区域之间存在经济差异的结果,区域内教育资源配置失衡是存在重点学校倾向的结果。远程教育 (Distance education)是指使用电视及互联网等传播媒体的教学模式,它突破了时空的界线,有别于传统需要往校舍安坐于课室的教学模式。由于不需要到特定地点上课,可以随时随地上课。学生亦可以透过电视广播、互联网、辅导专线、课研社、面授等多种不同管道互助学习。

随着计算机网络技术的迅速发展,基于互联网的远程教育得到了广泛的应用。远程教育应以信息化为前提,教育信息化的开展应以支撑教育普及、公平、优质及创新为发展目标。近年来兴起的云计算,不仅仅是技术的革新,同时也是商业模式的创新,是继PC、互联网之后的第三次信息技术革命。通过教育云提供的服务,进行教学方式的改进,研究新的教学理念,将大大促进教育信息化的发展,提高基础教育的水平。充分整合现有资源,采用云计算技术,形成资源配置与服务的集约化发展途径,构建稳定可靠、低成本的国家教育云服务模式,是目前我国远程教育发展的契机。

二、云计算

云计算(cloud computing)是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云计算是一种通过Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化的资源的计算模式。云计算由一系列可以动态升级和被虚拟化的资源组成,这些资源被所有云计算的用户共享并且可以方便地通过网络访问,用户无需掌握云计算的技术,只需要按照个人或者团体的需要租赁云计算的资源。

继个人计算机变革、互联网变革之后,云计算被看作第三次IT浪潮,是中国战略性新兴产业的重要组成部分。它将带来生活、生产方式和商业模式的根本性改变,云计算将成为当前全社会关注的热点。中国云计算产业生态链的构建正在进行中,在政府的监管下,云计算服务提供商与软硬件、网络基础设施服务商以及云计算咨询规划、交付、运维、集成服务商、终端设备厂商等一同构成了云计算的产业生态链,为政府、企业和个人用户提供服务。

然而作为一种新兴的科学技术,云计算的研究和广泛的应用,并非是一个企业就能够完成的事情。它是一个复杂的系统和工程,要求整个互联网的相关企业一同研究并付之于应用,主要包括服务器提供商、存储设备提供商、系统平台提供商、网络设备提供商、网络带宽提供商等,只有在有实力的数据中心的共同努力之下,才能够顺利完成。

三、教育云资源平台

在科学技术日新月异的今天,教育信息化已经提到战略的高度。云计算在教育领域的应用称之为教育云。未来,云计算将为高校与科研单位提供实效化的研发平台。云计算应用已经在清华大学、中科院等单位得到了初步应用,并取得了很好的应用效果。在不远的将来,云计算将在我国高校与科研领域得到广泛的应用普及,各大高校将根据自身研究领域与技术需求建立云计算平台,并对原来各下属研究所的服务器与存储资源加以有机整合,提供高效可复用的云计算平台,为科研与教学工作提供强大的计算机资源,进而大大提高研发工作效率。

教师在授课时,可以利用云端教室,实现课堂教学的改革。通过云端教室里的电子白板,教学内容可以更加直观展示;通过云端教室的网络,可以链接到教育云中,从上面直接下载本课的教学课件,进行内容知识的讲解;可以利用教育云的Wiki等功能模块,进行协作学习;教室的教学活动,不仅仅局限于本教室内部,可以通过教育云,打破“孤岛”现象:一方面实现内容的实时更新,另一方面可以与另一个学习群体进行共同学习。建设教育云资源平台,为远程教育的师生开发的优秀资源。建设千个网上优质教育资源应用交流和教研社区,形成特色鲜明、内容丰富、风格多样的优质资源。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。

远程教育已经深深地改变了原有的学习模式,非固定式的远程学习是网络远程教育的主要发展方向,云计算技术的开发与应用,会给远程教育带来新的机遇与挑战。“云”服务的现代教育教学技术观念正在慢慢形成,在线服务、便捷的“个性化”服务将会成为主导,而现代教育教学模式的改革正是研究如何将新兴技术更好地应用于教育教学。在推进远程教育教学管理改革的过程中,研究“云计算”已经成为当务之急,这将使我国的远程教育教学资源建设进入一个新的纪元。可以相信,在不久的将来,可在任何地方,随便打开一台电脑,输入网址,就可以方便快捷地享受“云计算”带来的教育教学资源服务。

教育云的教育数字内容资源库中,拥有众多教师提供的“教案”,教师可以参考借鉴其他教师的经验,更好的组织设计自己的课堂教学活动;大量的内容素材,包括图片、视频等多媒体素材,可以增加教学过程的展示效果;丰富的与本节课授课内容相关的背景知识,可以丰富授课的内容。

构建在教育云上的教学管理系统能帮助教师随时随地掌握学生的学习情况。通过与考试评测系统联网,班级整体和学生个体的成绩单、成绩曲线以及相关数据分析都会共享在云端,获得权限的教师可以查看这些内容。教育云上的教务管理系统真正帮助教师实现了无纸化管理,他们对于学生的行为记录和评价都被储存在云端,并能根据需要发送到家长的信息终端。

四、基于教育云的远程教育模式

远程教育是指由特定的教育组织机构,综合应用一定社会时期的技术,收集、设计、开发和利用各种教育资源、建构教育环境。在中国现代远程教育有时也称网络教育,多数从事高等教育的现代远程教育机构为普通高校的网络教育学院或现代远程教育学院。网络教育是现代信息技术应用于教育后产生的新概念,即运用网络远程技术与环境开展的教育。图1显示的基于教育云平台的网络拓扑结构。

如何基于新服务模式(如云服务模式)资源共享平台来促进基础教育资源的科学配置问题是教育云服务平台面临的主要科学问题,图2显示的教师资源配置管理与服务平台。资源调度与管理层是教育云服务平台的关键,由虚拟化计算资源管理、存储体系结构、服务处理与控制三类支撑工具构成。虚拟化计算资源管理软件管理硬件资源的部署、虚拟化、配置管理、运行监控、异常处理、变更事务,以架设一个分布式、可信的资源结构。无论是硬件管理系统、服务程序还是用户应用程序的数据都保存在存储体系中,云计算存储体系结构需要与大规模分布式数据处理的需求结合起来获得最好的性能提升。服务处理与控制系统监听处理来自中间件服务层的服务请求,根据虚拟机的能力进行智能化任务分配,根据服务等级协议(SLA)提供服务和计算费用,实现安全访问控制。

中间服务层是一个应用服务平台,为用户提供一系列的应用开发、部署、运行、数据存储、服务总线、工作流、虚拟主机托管等服务。中间件是基础管理层和应用程序层之间的一类服务支持程序。

基础教育云服务模式区别于一般云计算的关键在于SaaS层和CaaS层,它体现基础教育相关的业务逻辑业务资源。

首先在SaaS层,需要提供种类科学完善的教育教学应用服务,即面向教育的SaaS。本层主要包含:

教学管理软件:学生综合信息管理系统、课程管理系统、师资综合管理系统、教师绩效考评系统;

网络教育教学软件;网上备课系统、在线作业系统、网络课堂点播系统、网络协同教学系统、教师研讨交流系统、教师继续教育系统;

校务管理软件:财务管理系统、资产管理系统、后勤管理系统;

协同办公软件;

公共应用软件:在线考试与统计分析系统、视频会议系统;

学校门户管理软件。教育教学应用服务经过信息整合即可建立起融合电子政务、信息服务、资源共享、教育管理、教育应用、远程学习、网上活动等于一体的教育信息化公共服务平台。图3显示的是基于教育云平台的教育环境模型。

其次是CaaS层,本层主要包括:教育资源库,教学资源及目录库、教育统计信息库以及科研资源库等。本层需要亟须研究面向基础教育云服务的教育资源统一标准规范。目前,各类教育云平台建设步伐加快,需要形成具有统一的资源管理、资源发布、资源应用。

五、结语

计算机技术、多媒体技术、通信技术的发展,特别是因特网的迅猛发展,使远程教育的手段有了质的飞跃,成为高新技术条件下的远程教育。现代远程教育可以有效地发挥远程教育的特点,是一种相对于面授教育、师生分离、非面对面组织的教学活动,它是一种跨学校、跨地区的教育体制和教学模式。

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【责任编辑:郭延彬】

作者:马景奕 邹立尧

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