讓教育“云”起來(lái)
在非洲大陸的埃塞俄比亞,超過(guò)25萬(wàn)的師生正享受著云計(jì)算帶了的服務(wù)——免費(fèi)的應(yīng)用程序和優(yōu)質(zhì)的課程資源。同樣,在地球北端芬蘭,57個(gè)鄉(xiāng)村的學(xué)校的孩子們正使用著云計(jì)算提供的豐富的在線學(xué)習(xí)環(huán)境,進(jìn)行協(xié)作和創(chuàng)造。
云計(jì)算已經(jīng)從幾年前喧囂的概念炒作沉靜下來(lái),正悄悄的走進(jìn)我們的身邊,改變著我們的生活和學(xué)習(xí)。
一、認(rèn)識(shí)云計(jì)算
有很多種關(guān)于云計(jì)算的解釋,有的是下定義,有的是概括性的描述。不同的人站在不同的視角,對(duì)云計(jì)算的理解就會(huì)以不同的形式被呈現(xiàn)出來(lái)。
經(jīng)過(guò)多年的研究和15次修改,美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院(NIST)發(fā)布了云計(jì)算定義的第16個(gè)版本,這也是云計(jì)算定義的最終確定版。這是公認(rèn)的最適合相關(guān)各行業(yè)、各層次,且容易理解的定義。
根據(jù)NIST的官方定義,“云計(jì)算是一個(gè)模型,能實(shí)現(xiàn)無(wú)處不在的,方便的,按需的通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)可配置的計(jì)算資源共享池(如網(wǎng)絡(luò),服務(wù)器,存儲(chǔ),應(yīng)用程序和服務(wù)),且只需最少的管理工作或與服務(wù)供應(yīng)商的互動(dòng),就可以快速配置和發(fā)布。”
NIST的定義中還涉及,云模型的五個(gè)關(guān)鍵特征:用戶能按需自助獲取服務(wù),并可采用廣泛的網(wǎng)絡(luò)接入方式,獲取資源池中的計(jì)算資源,對(duì)應(yīng)的服務(wù)能力可被彈性的供應(yīng)和釋放,且能被度量;三個(gè)服務(wù)模式:基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、軟件即服務(wù)和平臺(tái)即服務(wù);四個(gè)部署模型:公共云、私有云、社區(qū)云和混合云。 #p#
二、從教育角度看云計(jì)算
行業(yè)內(nèi)常提到的教育云,簡(jiǎn)單的解釋,就是把云計(jì)算提供的能力服務(wù)于教育的發(fā)展。未來(lái)的教育需要信息技術(shù)的支撐,而很多學(xué)校從資金、技術(shù)到人才都相對(duì)缺乏。教育云的出現(xiàn)能為教育行業(yè)解決這些難題提供新的方案,讓教育工作者更專注于教育本身。因此,從教育的角度理解云計(jì)算,主要是從應(yīng)用層面出發(fā),而不必關(guān)心其背后的細(xì)節(jié)。教育云的應(yīng)用可以分為以下幾方面:
管理層——更低管理成本和更高效的管理方式;
技術(shù)人員——更簡(jiǎn)單的技術(shù)和更好的服務(wù);
教師和學(xué)生——更便捷的訪問(wèn)和更多的資源;
圖書管理員——更豐富的圖書和更多的閱讀者;
家長(zhǎng)——更直接的關(guān)注和更方便的交流;
社會(huì)——更好的教育服務(wù)和更優(yōu)的教學(xué)質(zhì)量。
實(shí)際上,教育云的實(shí)施,不僅能完成上面提到的每項(xiàng)任務(wù),還能把這些任務(wù)綜合起來(lái)形成未來(lái)教育發(fā)展的新模式。而且就在你閱讀本文的時(shí)候,未來(lái)正逐步成為現(xiàn)實(shí)。
三、教育遷移到云計(jì)算
教育機(jī)構(gòu)要如何做才能利用到云計(jì)算的服務(wù)呢?通??梢栽谌N服務(wù)模式中選擇。第一是利用云計(jì)算提供的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)(IaaS),第二是利用云計(jì)算提供的軟件服務(wù)(SaaS),第三是利用云計(jì)算提供的開發(fā)平臺(tái)服務(wù)(PaaS)。前兩種服務(wù)模式是大多數(shù)教育機(jī)構(gòu)的選擇,很少有中小學(xué)校選擇第三種服務(wù)。
(一)利用IaaS構(gòu)建教育云服務(wù)。這種方式適合教育機(jī)構(gòu)原有信息化服務(wù)比較完善的情況。比如學(xué)校已經(jīng)部署好了管理系統(tǒng)、學(xué)生信息系統(tǒng)、學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)等等服務(wù)。由于想減少硬件升級(jí)和持續(xù)的維護(hù)費(fèi)用,把這些已有的運(yùn)轉(zhuǎn)良好的服務(wù)遷移到云計(jì)算是一個(gè)很明智的決策。這樣以來(lái),學(xué)校不必在為擴(kuò)大數(shù)據(jù)中心的諸多事情操心,只需利用云計(jì)算提供的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)即可。
新罕布什爾州的桑伯恩地區(qū)高中就是這樣一個(gè)列子。該校有自己的技術(shù)和網(wǎng)絡(luò),并管理者多個(gè)服務(wù)器為全校師生提供服務(wù)。隨著設(shè)備的老化,越來(lái)越多的升級(jí)維護(hù)問(wèn)題困擾著學(xué)校的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。為了讓學(xué)校信息系統(tǒng)正常運(yùn)行,他們已經(jīng)應(yīng)接不暇了。好在學(xué)校的IT主管斯塔克發(fā)現(xiàn)了云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)。于是他們決定利用有限的預(yù)算把學(xué)校信息化管理系統(tǒng)遷移到云計(jì)算中。僅需短短數(shù)月,桑伯恩地區(qū)高中就把其學(xué)生信息系統(tǒng)(整合了學(xué)生信息、課程資源、教師管理以及其它數(shù)據(jù),并提供每天24小時(shí)服務(wù))、學(xué)生健康檔案管理系統(tǒng)、學(xué)校食品衛(wèi)生管理系統(tǒng)(管理所有的高中學(xué)生午餐帳戶)遷移到了云中?,F(xiàn)在學(xué)校技術(shù)團(tuán)隊(duì)的維護(hù)工作得到了極大的減輕,且?guī)熒鷤冊(cè)L問(wèn)相關(guān)服務(wù)的速度卻得到了10倍以上的提升。
(二)利用SaaS構(gòu)建教育云服務(wù)。這種方式適合教育機(jī)構(gòu)以前信息化程度不高,或者信息化服務(wù)部署比較散亂的情況。通常這類機(jī)構(gòu)需要重新規(guī)劃和部署以提高信息化服務(wù)層次。通過(guò)采用云計(jì)算提供的軟件即服務(wù),不但可以減去數(shù)據(jù)中心的投資成本,還可以加快各類信息化系統(tǒng)的部署時(shí)間。因?yàn)镾aaS云服務(wù)提供商已經(jīng)搭建好了各種軟件和應(yīng)用,教育機(jī)構(gòu)只需根據(jù)自身需求購(gòu)買相應(yīng)服務(wù)即可為師生提供更好的教學(xué)支持。
據(jù)2011年加州教育機(jī)遇報(bào)告發(fā)布的調(diào)查,許多學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)進(jìn)展緩慢,其原因在于缺乏優(yōu)質(zhì)教育內(nèi)容和平等的教育機(jī)會(huì)。許多學(xué)校希望通過(guò)數(shù)字化學(xué)習(xí)來(lái)改變這一現(xiàn)狀。而加州教育預(yù)算的削減為該州的K12學(xué)校帶來(lái)了巨大的壓力,特別是讓部分學(xué)校薄弱的技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施雪上加霜。采用SaaS模式的云服務(wù)計(jì)劃,學(xué)校只需按月付費(fèi),消除了額外的硬件、軟件授權(quán)、安裝、設(shè)置、維護(hù)和維修的成本。這使得學(xué)校的計(jì)劃得以順利實(shí)施。現(xiàn)在全州超過(guò)200所學(xué)校使用云服務(wù)提供的基于網(wǎng)頁(yè)的學(xué)習(xí)管理應(yīng)用和教學(xué)資源,以此來(lái)幫助學(xué)生進(jìn)行數(shù)字化學(xué)習(xí),即便是貧困學(xué)區(qū)的孩子也獲得了相同的機(jī)會(huì)。
紐約市水牛城公立學(xué)校所在學(xué)區(qū)購(gòu)買了基于云的學(xué)生信息系統(tǒng)(SIS)服務(wù),為所轄學(xué)校提供統(tǒng)一的服務(wù),結(jié)束了以前各學(xué)校信息管理各自為政的局面。這是基于SaaS云進(jìn)行集中部署信息管理系統(tǒng)案例。
(三)利用PaaS構(gòu)建教育云服務(wù)。這種方式適合有很多學(xué)生需要學(xué)習(xí)各種軟件開發(fā)的高校和職業(yè)教育機(jī)構(gòu)。由于軟件開發(fā)平臺(tái)的購(gòu)買和部署復(fù)雜且昂貴,一些學(xué)校開始選擇云計(jì)算中部署好的開發(fā)環(huán)境用于專業(yè)教學(xué)。這樣同一間計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室,就可以適合多種的軟件開發(fā)的教學(xué),而不必為不同開發(fā)環(huán)境分別建立機(jī)房。且云計(jì)算能虛擬出各種操作系統(tǒng)來(lái)供軟件作品的調(diào)試,這也能為學(xué)校省去一筆不小的成本。
在確定云計(jì)算的服務(wù)模式后,接下來(lái)要思考的就是選擇相關(guān)云計(jì)算的部署方式。即是選擇在公共云、私有云、社區(qū)云,還是混合云上,為師生提供教育云服務(wù)。 #p#
四、教育的公共云服務(wù)
公共云可以理解為:由云計(jì)算供應(yīng)商創(chuàng)建資源,并把這些資源以服務(wù)的形式通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供給公眾使用。網(wǎng)盤就是一種公眾熟悉公共云服務(wù)。
(一)谷歌教育云服務(wù)
Google Apps教育版是免費(fèi)為學(xué)校提供的云服務(wù)。它基于“軟件即服務(wù)”的模式,為各類學(xué)校師生提供網(wǎng)頁(yè)版通訊工具(Gmail)、辦公套件(Google文件)、日歷和協(xié)作工具(Google 協(xié)作平臺(tái)),以及基礎(chǔ)架構(gòu)與安全性:能讓學(xué)校輕松將現(xiàn)有的 IT 系統(tǒng)與 Google Apps 整合,同時(shí)保護(hù)學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)安全。
迄今為止,全世界已經(jīng)有數(shù)百萬(wàn)學(xué)生和教育人士在使用Google Apps教育版。因?yàn)樗邆湟韵聝?yōu)勢(shì),可讓學(xué)校將心思放在學(xué)生生身上,而不是技術(shù)上。
1. 給學(xué)生提供超大容量的儲(chǔ)存空間,便于他們存放郵件、文檔以及作業(yè);
2. 減輕學(xué)校技術(shù)部門的工作量;
3. 部署程序簡(jiǎn)單,節(jié)省經(jīng)費(fèi)
4. 全球協(xié)同合作,分享寶貴經(jīng)驗(yàn);
5. 高安全性能保護(hù)您的隱私權(quán)
6. 能立即獲取并使用最新技術(shù);
目前,谷歌已經(jīng)將教育云服務(wù)整合到學(xué)生終端設(shè)備上面,為學(xué)校提供基于云計(jì)算的1對(duì)1學(xué)習(xí)整體解決方案。谷歌的云終端設(shè)備Chromebook搭載了全新的Chrome操作系統(tǒng),特別加強(qiáng)云端運(yùn)算功能,將師生的應(yīng)用程序、文件與設(shè)定,儲(chǔ)存在云端服務(wù)器上,減低終端設(shè)備的運(yùn)算及資料存儲(chǔ)負(fù)擔(dān)。學(xué)生們不必?fù)?dān)心遺失計(jì)算機(jī),因?yàn)檫€可以登入另一臺(tái)Chromebook繼續(xù)工作。
在美國(guó),有數(shù)十所學(xué)校開始選用谷歌的云終端作為學(xué)生數(shù)字?jǐn)?shù)學(xué)習(xí)的工具。Chromebook已經(jīng)在挑戰(zhàn)ipad成為K12學(xué)校實(shí)施1:1計(jì)算的新選擇。
(二)微軟教育云服務(wù)
微軟的Live@edu 是Google Apps教育版類似的教育云服務(wù)。它向?qū)W生提供電子郵件、日歷大容量存儲(chǔ)空間、文件共享、即時(shí)通訊、視頻聊天等眾多功能。目的是促進(jìn)學(xué)生間的通信和合作,幫助他們進(jìn)行數(shù)字化學(xué)習(xí)。它易于部署、執(zhí)行和管理。目前超過(guò)130個(gè)國(guó)家的10000多所學(xué)校已經(jīng)在使用Live@edu,其在全球范圍內(nèi)的服務(wù)對(duì)象達(dá)2200萬(wàn)人。
2012年,微軟把Live@edu升級(jí)為Office 365 教育版,與Google Apps教育版開展競(jìng)爭(zhēng)。以往使用Live@edu 的教育機(jī)構(gòu)會(huì)自動(dòng)升級(jí)使用新的云服務(wù)。新增功能包括:群組視頻和語(yǔ)音聊天,以及在線文件查看和編輯等。
五、教育社區(qū)云
“社區(qū)云”是大的“公有云”范疇內(nèi)的一個(gè)組成部分。是指在一定的地域范圍內(nèi),由云計(jì)算服務(wù)提供商統(tǒng)一提供計(jì)算資源、網(wǎng)絡(luò)資源、軟件和服務(wù)能力所形成的云計(jì)算部署模式?;谏鐓^(qū)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)互連優(yōu)勢(shì)和技術(shù)易于整合等特點(diǎn),通過(guò)整合區(qū)域內(nèi)各種計(jì)算能力和結(jié)合社區(qū)內(nèi)的用戶需求共性,實(shí)現(xiàn)面向區(qū)域用戶需求提供統(tǒng)一的云計(jì)算服務(wù)。
現(xiàn)在一些地區(qū)教育部門正在尋找更多的途徑來(lái)搭建云計(jì)算平臺(tái)以創(chuàng)造規(guī)模效益。在伊利諾伊州的K-12學(xué)校已經(jīng)找到了答案,他們聯(lián)合多個(gè)公立學(xué)區(qū)形成一個(gè)非營(yíng)利性的云計(jì)算聯(lián)盟。伊利諾伊州教育社區(qū)云IlliniCloud于2009年開始運(yùn)行,目前服務(wù)于150個(gè)學(xué)區(qū)的成員學(xué)校,滿足他們對(duì)計(jì)算資源的需求,比如云儲(chǔ)存、災(zāi)難恢復(fù)服務(wù)、共享軟件服務(wù)、學(xué)習(xí)績(jī)效管理服務(wù)等。
顯然這是一個(gè)有效使用學(xué)校技術(shù)投入的方法。以前政府預(yù)算被切片分給每個(gè)學(xué)校,現(xiàn)在這部分資金被集中使用,每所成員學(xué)校都獲得了比以前更多的資源和服務(wù)。伊利諾伊州的做法讓我們看到教育社區(qū)云計(jì)算作為一種可行的方式,為學(xué)生繼續(xù)提供更高水準(zhǔn)的服務(wù)。 #p#
六、學(xué)校私有云
私有云是為一個(gè)機(jī)構(gòu)單獨(dú)使用而構(gòu)建的,因而提供了對(duì)數(shù)據(jù)、安全性和服務(wù)質(zhì)量的最有效控制。該機(jī)構(gòu)擁有基礎(chǔ)設(shè)施,并可以控制在此基礎(chǔ)設(shè)施上部署應(yīng)用程序的方式。私有云可部署在機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)中心的防火墻內(nèi),也可以將它們部署在一個(gè)安全的主機(jī)托管場(chǎng)所。私有云可由機(jī)構(gòu)自己的 IT 部門或由云計(jì)算提供商進(jìn)行構(gòu)建。
圣巴巴拉商學(xué)院已經(jīng)將其學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)作為私人云的一種服務(wù),以獲得更多的控制功能和實(shí)現(xiàn)定制。該學(xué)院以前使用的是通過(guò)SaaS形式提供的開放源碼的Moodle學(xué)習(xí)管理系統(tǒng),不過(guò)其定制和控制學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的能力受到了限制。學(xué)院的系統(tǒng)管理員希望能夠自定義其功能,把Moodle與他們的CampusVue學(xué)生信息系統(tǒng)集成。
2013年初,學(xué)院與一個(gè)云技術(shù)提供商合作部署了私有云。該提供商為學(xué)院提供托管基礎(chǔ)設(shè)施,以及平臺(tái)和軟件的支持。學(xué)院獲得了學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)完整的控制權(quán)和所有權(quán),但無(wú)需在校園里花費(fèi)時(shí)間和金錢來(lái)安裝和維護(hù)必要的硬件和軟件。有了這個(gè)私有云的服務(wù),學(xué)院現(xiàn)在有能力完全定制Moodle來(lái)利用他們以前無(wú)法使用的功能,同時(shí)在使用開源代碼系統(tǒng)的同時(shí)擁有了安全的功能,如災(zāi)難恢復(fù)和數(shù)據(jù)隱私。
七、教育混合云
混合云是由兩個(gè)或多個(gè)云(社區(qū)云,私有云或公共云)組成,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)或?qū)S屑夹g(shù)聯(lián)系在一起以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序的可移植性。例如,一所學(xué)??梢越Y(jié)合其本地硬件與云計(jì)算設(shè)施的擴(kuò)展性和按需提供特性,然后將其應(yīng)用程序放在最佳平臺(tái),讓數(shù)據(jù)處理在兩者之間跨越進(jìn)行。這是一個(gè)很棒的方式來(lái)利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施建立靈活性、可擴(kuò)展性的動(dòng)態(tài)配置。這也給學(xué)校保持敏感數(shù)據(jù)的安全和隱私問(wèn)題提供了解決辦法。
2012年4月北愛(ài)爾蘭實(shí)施了英國(guó)最大的教育云計(jì)算項(xiàng)目。該地區(qū)所有1200所中學(xué)和小學(xué),以及35萬(wàn)教師和學(xué)生能使用各種設(shè)備通過(guò)WiFi連接享受云服務(wù)給教學(xué)帶來(lái)的便捷。
這是利用社區(qū)云和公共云的優(yōu)勢(shì)創(chuàng)建的一個(gè)巨大的教育混合云方案。包括:利用公共云服務(wù)為學(xué)生提供微軟的Office 365和谷歌應(yīng)用程序,學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)備份則由社區(qū)云提供服務(wù)。在充分利用云資源的同時(shí)又保證了師生信息的安全。
英國(guó)聯(lián)邦學(xué)習(xí)集團(tuán)也選擇了基于混合云的數(shù)據(jù)備份。該集團(tuán)包括20個(gè)學(xué)院和11個(gè)獨(dú)立學(xué)校,30,000名學(xué)生和5,500名員工。因?yàn)樗婕皩W(xué)生和工作人員敏感的個(gè)人數(shù)據(jù)的,因此該需要云計(jì)算能保證數(shù)據(jù)的安全性和保密性。他們采取的混合云模式為,利用集團(tuán)內(nèi)部的數(shù)據(jù)中心專用設(shè)備搭建私有云,同時(shí)購(gòu)買云計(jì)算提供商的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù),并在二者之間實(shí)現(xiàn)連接和備份。 #p#
八、教育云服務(wù)的拓展
現(xiàn)在,“云”已經(jīng)無(wú)處不在。站在普通學(xué)習(xí)者的視角,我們?cè)谙硎茉品?wù)的同時(shí),完全可以忽略云計(jì)算背后一切。因此從某種意義上說(shuō),互聯(lián)網(wǎng)就是一朵巨大的教育云。而最近發(fā)生的兩件事情,會(huì)讓你同意這個(gè)觀點(diǎn)。
(一)MOOCS的魅力
MOOCS(大規(guī)模在線開放課程)是近兩年互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的新發(fā)展。全球許多名校紛紛推出了自己的在線課程,且參與注冊(cè)學(xué)習(xí)的人數(shù)非常龐大。而可汗學(xué)院更是創(chuàng)造了在線教育的奇跡,讓數(shù)千萬(wàn)學(xué)習(xí)者從中受益。類似于MOOCS教育云服務(wù)的優(yōu)勢(shì)還在于:教育者可利用其背后收集的大數(shù)據(jù)進(jìn)行適應(yīng)性分析,開發(fā)更好的課程,適合學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí)。讓全世界的人都享受優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源,并隨時(shí)隨地進(jìn)行云學(xué)習(xí),這就是教育的未來(lái)。
(二)伽特·米特拉的云學(xué)校
英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)教授蘇伽特·米特拉正在印度偏遠(yuǎn)地區(qū)實(shí)施著他的“云學(xué)校”。他把連接在互聯(lián)網(wǎng)背后的人也作為了教育云服務(wù)的重要組成部分。云學(xué)校構(gòu)想是,由“云奶奶”管理24名學(xué)生組成的小班,她們通過(guò)視頻聊天工具與孩子們互動(dòng)——提出問(wèn)題,鼓勵(lì)學(xué)生自組織學(xué)習(xí),并提供必要的幫助和鼓勵(lì)。米特拉設(shè)想的云學(xué)校充分利用學(xué)生的自學(xué)能力,極大減少教育投入,顛覆傳統(tǒng)教育方法,并創(chuàng)造教育公平。2013年米特拉藉此獲得了TED的100萬(wàn)美元大獎(jiǎng)。
“云”正在改變著教育。享受它吧,管它是什么!