基于云計算的高校教育信息化應用研究
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摘 要：文章對新時期云計算在高校教育信息化中的應用展開研究和探討，從基于云計算技術圍繞資源整合與共享、基礎設施建設、數據與系統安全、教師信息化培訓和多樣化學習平臺構建等5個方面展開研究，進一步推進高校教育信息化建設。
關鍵詞：云計算;教育信息化;應用
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》和《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》中指出，必須要高度重視信息技術對教育發展所產生的革命性影響，加快教育信息化進程，并對教育信息化工作進行了全局上的部署，使教育信息化進入了一個嶄新的發展階段。面對這一新的發展階段，高校的教育信息化建設還面臨一些問題和挑戰，比如各高校之間教育信息化的基礎設施和應用水平不均衡，信息和資源不能充分、有效地共享，資源利用率低等，而這也正是高校教育信息化發展的瓶頸。
云計算是由網絡計算、并行處理和分布式網絡技術融合發展起來的網絡服務模式，其優勢在于資源整合和服務集中，將有利于推進高校教育信息化的建設和發展。目前，有一些高校和機構正基于云計算技術興建各類教育項目，如阿拉丁網絡教育推出了云教育實戰教學、云教育網建立了在線云教育系統，中國教育網體檢中心運用“云端”為600余所高校網站提供監測保障服務。北京科技大學建立的云平臺提供了Iaas，Paas，Saas服務，山東科技大學等多所教育機構利用微軟教育的云計算技術解決方案來構架內外門戶網站，提供了全面而穩定的信息服務。文章將探索和研究云計算在高校教育信息化中的應用，為基于云計算技術進一步推進高校教育信息化建設提出解決方案和建議。
1 研究現狀
世界各國政府都高度關注教育信息化的發展和建設，力求在高速發展的信息社會中讓教育處在具有優勢的地位[1]。美國是目前教育信息化建設水平最高的國家，自2001年起構建以“電子學習構建世界課堂”為指導思想的教育信息化戰略體系。英國政府注重于運用信息通信技術推動教育改革及發展，將信息通信技術作為全國教育改革的核心推動力，目前已建立起“全國學習網”作為信息高速公路的教育通道。日本的教育信息化發展水平也處于世界前列，主要注重于提高學生的信息技術活用能力、學校信息化環境的建設和教學活動中信息技術的有效運用等問題。
我國政府近年來發布了一系列政策文件，明確了未來教育信息化發展的目標和方向。2010年發布的《教育信息化十年發展規劃（2010-2020年）》明確指出了基于我國高等教育改革創新和提高質量的要求，必須加快實施高等教育信息化。2017年發布的《國家教育事業發展“十三五”規劃》中多次強調要全面推進教育信息化，致力于構建網絡化和數字化的創新教育體系。
我國學者圍繞高校教育信息化展開了一系列研究，周平紅等[2]構建了教育信息化整體發展水平的測評模型，測評結果表明我國高校的信息化基礎設施建設與資源建設已初具規模，提升高校信息化應用水平是提升高校教育信息化整體水平的關鍵。蔣艷紅等[3]對中美高校的教育信息化發展水平進行了對比研究，認為我國高校教育信息化在現階段已經基本完成了基礎技術設施的建設，開始進入綜合應用時期。還有一部分學者[4-7]開始嘗試將新技術，如云計算、大數據等應用于促進教育信息化的發展，并對此展開了一系列研究，取得了一定的成果。
2 云計算在高校教育信息化中的應用
2.1 基于云計算的資源整合與共享
高校教育信息化注重于整合各類教育資源，目的是提高教學和管理效率。目前，各高校所建設的信息化資源相互之間是獨立的，并沒有實現資源的共享，這也將會導致信息化資源的重復建設、資源利用率低下和資源分布不均勻等問題。
運用云計算技術能夠較好地解決上述這些問題。首先，在當今大數據時代，云計算技術采用的是資源集中存儲的方式，云平臺的數據庫能夠存儲大量的數據，并且可以對數據進行篩選、整合和提煉，再通過網絡進行遠程訪問，以網絡共享的方式使用各類優質資源，從而有效解決提高資源利用率低和資源分布不均勻的問題。其次，云計算技術能夠有效整合教學資源，通過云計算平臺來統一管理和調配資源，一方面，用戶能夠從資源使用者的角度去獲取和使用所需的優質資源，另一方面，也能夠從資源管理和組織者的角度去對教學資源進行更新和擴充，豐富教學資源，持續推動高校教育優質資源的共享。
2.2 推進高校教育信息化基礎設施的建設
高校的信息化資源包括硬件資源和軟件資源兩個方面，隨著IT技術的迅速發展，高校需要持續對所擁有的軟硬件設備進行升級，導致在維護和管理上花費很多精力和資金。
采用云計算技術可以有效解決這一問題，通過對現有的IT設備進行改造，能夠提升IT設備的性能，同時，通過有效地利用和整合現有資源，降低軟件的采購成本以及設備的管理和維護成本，在有限的資金和時間條件下加快信息化基礎設施建設及推廣應用。
首先，云計算技術對硬件進行虛擬化，以此減少軟件和硬件的相關性，同時，集成云計算平臺底層的硬件設施，用以降低軟硬件的相關性與依賴性。其次，云計算運用虛擬技術使得資源彈性化，能夠實時擴充系統資源和增強系統內部功能，但對于用戶來說，系統的界面并沒有產生變化，這些內部操作對于用戶來說是透明的，還能夠根據其需求及時調整，為用戶提供所需的服務和軟件。
2.3 基于云計算的數據與系統安全
隨著互聯網技術的快速發展，網絡中潛在的威脅形式多樣，信息安全模式也在發生著改變，對于高校來說，抵御來自網絡的攻擊、維護數據存儲的安全可靠就顯得尤為重要，而目前高校普遍存在著信息安全專業人才缺乏的問題，需要提出新的措施去應對。
基于云計算技術，結合大數據分析與信息安全防護技術，能夠有效提升高校教育信息資源的安全性和可靠性。首先，云計算技術將數據與資源儲存在云端，能夠從一定程度上防止由于硬件的損壞和病毒的入侵導致的數據丟失。其次，云計算中的分布式計算技術和負載均衡技術，能夠在資源共享和讀取的過程中有效降低數據的丟失率，提高數據的使用率。最后，運用數據加密技術、備份技術以及身份認證技術能夠提高數據存儲的安全性。 未來需要進一步研究和探討如何利用云計算技術來提升數據和系統的安全性，增強抵御攻擊和風險的能力，給出一個成本和效果均衡的信息安全建設方案。
2.4 基于云計算的教師信息化培訓
在高校教育信息化建設中重要的一環是有針對性地規劃和建設教學團隊，這是推進高校信息化建設的前提和基礎，教師的信息化水平將直接影響到高校信息化教學過程的效率和效果。然而，目前高校中有相當比例的教師對信息化教學手段與方法還不太熟悉，這不僅會導致教學效果未能達到預期的效果，而且還有可能增加這些教師對信息化教學方式的抵觸情緒。另外，隨著信息技術的不斷發展，教師作為信息化教學過程中的主導，要持續進行知識動態更新，提高自身素質。
因此，需要利用云計算技術來構建一個教師信息化能力的培訓平臺，讓教師能夠隨時獲得信息化教學相關的最新學習資源，提升專業與創新技能，保障更新學生學習的內容和知識。同時，也能夠促進不同高校教師之間的教學與學術交流，并獲取前沿研究信息和資源，實現協同學習，全面提升教師的信息化水平和教學能力。
2.5 基于云計算的多樣化學習平臺構建
基于云計算的多樣化學習平臺，能夠促進教師的創新教學和學生的協作學習。在教學過程中以學生為中心，為學生專門訂制個性化的學習計劃以及提供學習資源，實現對學生的個性化教育，有效激發起學生的學習興趣，幫助找到適合自己的學習資源和方法，引導學生進行自主學習和探討，培養創新能力。具體包括以下兩方面。
?。?）運用云計算技術的數據處理能力，及時發現和解決教學過程中存在的問題，提升課堂的教學效果，例如在平臺上安排課后測試，通過云計算技術對學生完成的情況進行分析和統計，反饋于教學，有助于教師及時調整教學計劃和優化教學方案，循環改善教學效果。
（2）云計算技術通過對學生在學習過程中的全數據進行分析和挖掘，能夠對學生的學習行為進行多角度、全方位的評價，有助于明確未來學習的加強方向，提升學生獲取知識的能力，進一步培養學生的創新技能。
3 結語
目前，基于云計算的高校教育信息化應用還存在一些有待解決的問題。（1）基礎設施建設方面，各高?，F有的硬件設備種類繁多，性能上也存在較大差異，由此會增加硬件整合的難度，且各高校的軟件平臺建設標準不統一，資源存儲的方式也不同，無形中增加了數據資源整合的難度。另外，不同高校之間的信息化建設水平不同，在整合過程中難免會遇到各種利益分配和管理等問題，如何協調各方利益是個很大的挑戰。（2）構建多樣化的學習平臺，需要學校投入大量經費來支持和建設，而且為了跟上時代技術發展的步伐，既需要不斷地增加資金投入，還需要加強相關配套制度建設，不斷調整管理模式。此外，由于學生是一個很大的群體，如何讓開發的云平臺被學生接受，也是需要耗費大量時間和精力進行研究和探討的問題。
云計算技術提供了一種新的運行模式去推進高校教育信息化的建設，有利于有效實現資源共享和管理教育資源，也有助于提升信息服務和教學應用水平，提高資源利用率和工作效率，節約運行成本，提升教學和管理水平。隨著云計算技術的不斷進步和完善，云計算技術會越來越多地應用到高校教育信息化的建設中，進一步推動我國高等教育信息化進程。
[參考文獻]
[1]隋紅建，王穎，楊東日，等.國內外高校教育信息化發展趨勢分析[J].中國教育信息化，2008（5）：4-6.
[2]周平紅.我國高等教育信息化水平測評與發展預測研究[D].武漢：華中師范大學，2012.
[3]蔣艷紅，陳琳.中美高校教育信息化發展與現狀研究比較及啟示[J].電化教育研究，2012（10）：115-120.
[4]王員云.基于云計算的高校教育信息化應用研究[J].蘭州教育學院學報，2015（6）：90-92.
[5]謝娟.云計算技術在教育信息化建設中的應用[J].電子技術與軟件工程，2016（15）：237.
[6]張敏，周金輝.云計算在高校教育信息化建設中的應用探究[J].中國教育技術裝備，2013（32）：22-24.
[7]歐躍發.基于云計算的區域教育信息化建設模型和應用研究[J].計算機教育，2015（9）：34-38.
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