云計(jì)算技術(shù)在智慧教育的應(yīng)用
時(shí)間:2022-09-22 08:50:00
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摘要:本文主要針對(duì)云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行概述和分析,主要討論了云計(jì)算技術(shù),希望能夠通過(guò)本文的分析來(lái)讓相關(guān)研究人員獲得啟示。
關(guān)鍵詞:云計(jì)算;智慧教育;網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展與革新,教育網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為了教育當(dāng)中的關(guān)鍵教育發(fā)展趨勢(shì),智慧教育在這一過(guò)程中成為了教育發(fā)展的關(guān)鍵方向。站在實(shí)際情況上來(lái)說(shuō),很多教育工作者在這一過(guò)程中都在積極的使用各種先進(jìn)技術(shù)來(lái)對(duì)智慧教育進(jìn)行設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化水平的提升。
1云計(jì)算技術(shù)
近幾年,隨著社會(huì)科技的快速發(fā)展,云計(jì)算技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。云計(jì)算技術(shù)是將傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行融合發(fā)展出來(lái)的新興技術(shù),屬于分布式計(jì)算的延伸和拓展形態(tài)。在當(dāng)前階段,將云計(jì)算技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的虛擬技術(shù)進(jìn)行融合,使當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)具有更高的計(jì)算效率和穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。從廣義角度來(lái)講,云計(jì)算技術(shù)主要的方式是進(jìn)行交付和使用,滿足用戶的服務(wù)需求。通常情況下,云計(jì)算技術(shù)具有較高的彈性化服務(wù)和高擴(kuò)展性。通過(guò)靈活運(yùn)用云計(jì)算技術(shù),能夠使網(wǎng)絡(luò)資源得以整合,更好的實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌與調(diào)度工作,構(gòu)建信息資源池,帶來(lái)更好的服務(wù)。
2智慧教育云計(jì)算技術(shù)框架
為了將云計(jì)算技術(shù)更好的應(yīng)用于智慧教育當(dāng)中,需要構(gòu)建合理的智慧教育云計(jì)算架構(gòu)(如圖1所示),了解各個(gè)服務(wù)層的意義和功能。在云服務(wù)方面,有著很多模式,智慧教育當(dāng)中所使用的云服務(wù)主要包括三種模式:IaaS、PaaS、SaaS。IaaS:這個(gè)模式主要是進(jìn)行教育信息的存儲(chǔ),并且將繁多的信息進(jìn)行梳理匯總。與此同時(shí),還要將一些實(shí)體資源轉(zhuǎn)化成為虛擬資源,主要包括桌面、應(yīng)用、存儲(chǔ)等各種虛擬化的內(nèi)容。將IaaS層引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以利用不同提供商的感知設(shè)備采集數(shù)據(jù),并將其上傳至虛擬化云數(shù)據(jù)中心當(dāng)中,提供豐富的數(shù)據(jù)源信息。這些服務(wù)層可以將單臺(tái)物理主機(jī)的資源進(jìn)行合理劃分,使這些資源能夠分割給不同的用戶和不同的業(yè)務(wù)使用,實(shí)現(xiàn)“一虛多”。與此同時(shí),也可以將多臺(tái)物理主機(jī)的資源進(jìn)行整合梳理,利用負(fù)載均衡、并行計(jì)算機(jī)等技術(shù)令相關(guān)信息能夠得到整合,為單個(gè)用戶或者業(yè)務(wù)服務(wù),呈現(xiàn)“多虛一”的功能。在當(dāng)前階段,存儲(chǔ)虛擬化的實(shí)現(xiàn)需要依靠主機(jī),存儲(chǔ),網(wǎng)絡(luò)三種形式,其中軟件定義儲(chǔ)存和軟件定義網(wǎng)絡(luò),催生了超融合架構(gòu),即SDS和SDN催生出HCI。目前HCI主要使用了超融合基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)備和超融合基礎(chǔ)架構(gòu)軟件,即HCIA和HCIS。PaaS:這種模塊屬于一種中間類型,能夠?yàn)槠渌麊卧牧己眠\(yùn)行提供可靠的保障。在這個(gè)云平臺(tái)系統(tǒng)模塊化中擁有豐富的信息內(nèi)容,非常適合被應(yīng)用于當(dāng)前教育教學(xué)當(dāng)中開(kāi)發(fā)工作中。PaaS層主要承擔(dān)著統(tǒng)一身份認(rèn)證、消息引擎、ESB引擎、BPM引擎、數(shù)據(jù)挖掘引擎等功能。在進(jìn)行統(tǒng)一身份認(rèn)證的過(guò)程中,采用了CAS認(rèn)證。在消息引擎當(dāng)中,會(huì)將ApacheRocketMQ當(dāng)做消息中間件。ESB引擎比較是用于傳統(tǒng)企業(yè)系統(tǒng)中的系統(tǒng)之間的短信息交流服務(wù)場(chǎng)景,Dubbo作為一種分布式的服務(wù)框架,能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中系統(tǒng)間短消息的同步服務(wù)交互場(chǎng)景。如果智慧教育中相關(guān)服務(wù)比較少,則可以使用WebService來(lái)進(jìn)行過(guò)渡,不需要ESB。BPM屬于一種規(guī)則,涵蓋了相關(guān)流程的建模、執(zhí)行、分析、挖掘等程序,工作流是BPM系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù),而Activiti則是在Apache基礎(chǔ)上搭建的BPM平臺(tái)。數(shù)據(jù)挖掘引擎的功能服務(wù)主要囊括了數(shù)據(jù)收集、分析以及數(shù)據(jù)計(jì)算預(yù)測(cè)等。在當(dāng)前階段,智慧教育中采用了集成開(kāi)發(fā)接口、消息接口以及認(rèn)證接口等,在這些接口之上建立滿足數(shù)據(jù)管理需求的API能力開(kāi)放平臺(tái),不僅可以令數(shù)據(jù)中心可以與業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)接,還能更好的為教師和學(xué)生服務(wù)。豐富產(chǎn)品線,提升教學(xué)管理、學(xué)生管理、科研管理等整體質(zhì)量。SaaS:在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中,大多數(shù)都會(huì)使用Web進(jìn)行運(yùn)用,比如說(shuō)各類管控程序等等,這些通用程序軟件都使用了運(yùn)用模塊。在實(shí)現(xiàn)SaaS時(shí),使用Web2.0使用能夠更好滿足基本功能,而在實(shí)際使用時(shí),還可以使用協(xié)同管理、定義教學(xué)資源等等內(nèi)容來(lái)開(kāi)發(fā)教育類型的SaaS產(chǎn)品。在SaaS當(dāng)中,主要是以一站式服務(wù)大廳為業(yè)務(wù)管理平臺(tái),需要建立CIO制度。梳理各個(gè)部門的管理流程,并且以服務(wù)為驅(qū)動(dòng),建立獨(dú)立于業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)平臺(tái)。隨后利用快速開(kāi)發(fā)工具將各個(gè)業(yè)務(wù)進(jìn)行梳理優(yōu)化,使用技術(shù)手段完成平臺(tái)的搭建工作。在完成平臺(tái)搭建之后,站在全局的角度將各個(gè)業(yè)務(wù)進(jìn)行梳理,盡量簡(jiǎn)化和優(yōu)化服務(wù)流程,展現(xiàn)出管理思路。清晰界定微服務(wù),輕服務(wù)和重服務(wù)三者的區(qū)別,針對(duì)不同的服務(wù)類型,使用相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理手段,展現(xiàn)出有良好的的服務(wù)效率和服務(wù)質(zhì)量。
3云計(jì)算技術(shù)在智慧教育中的運(yùn)用
由于科學(xué)技術(shù)被廣泛運(yùn)用于教育事業(yè)當(dāng)中,智慧教育的使用已經(jīng)成為了一種發(fā)展過(guò)程中的必然趨勢(shì),那么正確的使用云計(jì)算技術(shù),可以更好的提升智慧教育的功能與作用,展示出這種教育的真正價(jià)值。下圖為智慧教育當(dāng)中的教育業(yè)務(wù)需求框架,如圖2所示。
3.1四種部署方式
3.1.1教育資源共享云教育資源共享云屬于國(guó)家層面的共享方式。他是運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)來(lái)促進(jìn)教育信息資源的整合提升。優(yōu)化信息教育平臺(tái)。一般情況下,這種教育平臺(tái)具有較為基礎(chǔ)工藝普及的特征。這樣的共享云方式可以根據(jù)實(shí)際情況提供。相應(yīng)層次的服務(wù)。比如說(shuō)教學(xué)資源的提供、教學(xué)信息的存儲(chǔ)等,還包括一些比較基礎(chǔ)的服務(wù)方式。但是教育資源共享云雖然功能眾多,但是在實(shí)際使用的過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn),共享云服務(wù)平臺(tái)在個(gè)性化和具體化層面上仍然存在局限性。3.1.2區(qū)域云教育將教育方式與教育資源共享云進(jìn)行對(duì)比,可以發(fā)現(xiàn)兩者在某種程度上比較相似。在區(qū)域云教育模塊中的共享方式和共享功能能夠在任何時(shí)前進(jìn)行隨意的使用,不用送受到時(shí)間和空間的約束。目前模塊的推廣區(qū)域以及服務(wù)范圍都明顯比較小,一般來(lái)說(shuō)都是用于局部范圍。3.1.3教育機(jī)構(gòu)混合云教育機(jī)構(gòu)需要保證數(shù)據(jù)的安全性,使相關(guān)數(shù)據(jù)能夠被存儲(chǔ)于私有云當(dāng)中。但是在此同時(shí),也可以獲得公有云當(dāng)中的計(jì)算資源和相關(guān)數(shù)據(jù)。為了達(dá)到這樣的目的,便需要將公有云與私有云進(jìn)行融合匹配,擴(kuò)展數(shù)據(jù)獲取的范圍?;旌显品?wù)具有一定的構(gòu)建難度,并且在運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中也需要足夠的資金保障。3.1.4校園云在實(shí)際情況中,校園云通常被校園教育所采用。一般情況下會(huì)被應(yīng)用于基礎(chǔ)較好的院校信息化平臺(tái)當(dāng)中。但是這種情況下建立的信息化平臺(tái)與外界網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系比較少,通常會(huì)建立系統(tǒng)防火墻。由于校園云通常會(huì)被應(yīng)用在校園信息化平臺(tái)當(dāng)中,因此會(huì)獲得豐富的教育資源,所以校園云主要的技術(shù)優(yōu)勢(shì)便是在于服務(wù)水平和信息安全。
3.2教育智慧云的功能
實(shí)際上來(lái)講,在智慧教育當(dāng)中使用云計(jì)算技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)更多的教育功能,同時(shí)效果較好。云計(jì)算技術(shù)可以在智慧教育當(dāng)中應(yīng)用的范圍比較多,無(wú)論是教師的教學(xué)工作還是學(xué)生的學(xué)習(xí),都有著不同的發(fā)展方向。比如說(shuō)教師的教學(xué)任務(wù),就可以針對(duì)于教師的備課、教學(xué)、總結(jié)進(jìn)行分析,又比如說(shuō)學(xué)生的學(xué)習(xí)工作,就可以針對(duì)于學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程之前的預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)等等三方面進(jìn)行加強(qiáng)與幫助,從而更好的發(fā)揮出教育智慧云的作用。本文在對(duì)于一些關(guān)鍵功能進(jìn)行分析之后,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面,下文將進(jìn)行分析:3.2.1辨別服務(wù)場(chǎng)景在云服務(wù)當(dāng)中包括情景感知以及辨別功能,這將會(huì)讓使用人員直接通過(guò)教育云實(shí)現(xiàn)根據(jù)使用人員的需求來(lái)提升智能功能。而辨別信息當(dāng)中,主要包括用戶狀態(tài)、設(shè)備終端、使用需求等等功能,這些數(shù)據(jù)識(shí)別可以通過(guò)特定的指令進(jìn)行發(fā)送,從而為客戶提供對(duì)應(yīng)的服務(wù)。3.2.2智能收集數(shù)據(jù)用戶在使用云系統(tǒng)的過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。由于云計(jì)算工作具有較強(qiáng)的智能、精確和計(jì)算能力,能夠?yàn)橛脩籼峁┚哂袃r(jià)值的智能數(shù)據(jù)。在智慧教育中,使用云計(jì)算方式,需要審視教師的日常行為展開(kāi)模擬,針對(duì)教學(xué)資源的編輯,開(kāi)展教育活動(dòng)。在這樣的情況下全面分析教學(xué)工過(guò)程、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)評(píng)價(jià)等。利用數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)當(dāng)前的教學(xué)模式進(jìn)行改進(jìn),促進(jìn)教育模塊的優(yōu)化。3.2.3加速搜索引擎在大數(shù)據(jù)背景下,各項(xiàng)工作的推進(jìn)都會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。由于智慧教育中會(huì)產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù),因此在使用和查找數(shù)據(jù)中,需要運(yùn)用智能搜索,提升搜索工作的效率和精準(zhǔn)度。合理運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)開(kāi)展智能搜索可以幫助用戶運(yùn)用更加便捷的方式得到想要的搜索結(jié)果。云計(jì)算技術(shù)可以在某種程度上模擬人類大腦的思維方式,根據(jù)用戶發(fā)出的相關(guān)要求來(lái)分析資源,找到用戶所需要的信息類型與信息資源??梢哉f(shuō)這種搜索方式更加精確與準(zhǔn)確。因此使用云計(jì)算技術(shù),可以更好的滿足數(shù)據(jù)本體以及信息本體的搜索內(nèi)容,構(gòu)建出以人為核心的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。3.2.4支持大數(shù)據(jù)畫像由于教學(xué)活動(dòng)的逐漸增多,各種教學(xué)數(shù)據(jù)也不斷增多,站在行為分解的角度可以更好的對(duì)認(rèn)知進(jìn)行分解,從而將集體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成為個(gè)體數(shù)據(jù)。云計(jì)算系統(tǒng)可以讓大數(shù)據(jù)平臺(tái)構(gòu)建出更加全方面、更加準(zhǔn)確、更多維度的用戶畫像體系,從而提供對(duì)應(yīng)的用戶畫像數(shù)據(jù)以及對(duì)場(chǎng)景的實(shí)際辨別能力,這些能力將會(huì)成為標(biāo)簽,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)千人千面的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。
4結(jié)束語(yǔ)
隨著教育技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,智慧教育云平臺(tái)得到更好的提升已經(jīng)成為了一種必然的趨勢(shì),而在這一過(guò)程中將云計(jì)算技術(shù)運(yùn)用到智慧教育當(dāng)中,能夠更好的提升整體平臺(tái)應(yīng)用價(jià)值與應(yīng)用水平。云服務(wù)可以通過(guò)開(kāi)放式框架,結(jié)合各類平臺(tái)以及相關(guān)信息資源,為用戶提供高效、簡(jiǎn)便的服務(wù)與幫助,同時(shí)人員在實(shí)際使用的過(guò)程中需要注意對(duì)這種技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行不斷的探索與分析,從而更好的滿足現(xiàn)代化教育實(shí)際需求。
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作者:劉志堃 林亮 李麗智 單位:中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣西有限公司