云計算技術(shù)在智慧教育的應(yīng)用

時間:2022-09-22 08:50:00

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云計算技術(shù)在智慧教育的應(yīng)用

摘要:本文主要針對云計算技術(shù)進行概述和分析,主要討論了云計算技術(shù),希望能夠通過本文的分析來讓相關(guān)研究人員獲得啟示。

關(guān)鍵詞:云計算;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,智慧教育在這一過程中成為了教育發(fā)展的關(guān)鍵方向。站在實際情況上來說,很多教育工作者在這一過程中都在積極的使用各種先進技術(shù)來對智慧教育進行設(shè)計,從而實現(xiàn)教育現(xiàn)代化水平的提升。

1云計算技術(shù)

近幾年,隨著社會科技的快速發(fā)展,云計算技術(shù)也應(yīng)運而生。云計算技術(shù)是將傳統(tǒng)的計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行融合發(fā)展出來的新興技術(shù),屬于分布式計算的延伸和拓展形態(tài)。在當(dāng)前階段,將云計算技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)運行中的虛擬技術(shù)進行融合,使當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)具有更高的計算效率和穩(wěn)定的運行狀態(tài)。從廣義角度來講,云計算技術(shù)主要的方式是進行交付和使用,滿足用戶的服務(wù)需求。通常情況下,云計算技術(shù)具有較高的彈性化服務(wù)和高擴展性。通過靈活運用云計算技術(shù),能夠使網(wǎng)絡(luò)資源得以整合,更好的實現(xiàn)統(tǒng)籌與調(diào)度工作,構(gòu)建信息資源池,帶來更好的服務(wù)。

2智慧教育云計算技術(shù)框架

為了將云計算技術(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算架構(gòu)(如圖1所示),了解各個服務(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:這個模式主要是進行教育信息的存儲,并且將繁多的信息進行梳理匯總。與此同時,還要將一些實體資源轉(zhuǎn)化成為虛擬資源,主要包括桌面、應(yīng)用、存儲等各種虛擬化的內(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)層可以將單臺物理主機的資源進行合理劃分,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,實現(xiàn)“一虛多”。與此同時,也可以將多臺物理主機的資源進行整合梳理,利用負載均衡、并行計算機等技術(shù)令相關(guān)信息能夠得到整合,為單個用戶或者業(yè)務(wù)服務(wù),呈現(xiàn)“多虛一”的功能。在當(dāng)前階段,存儲虛擬化的實現(xiàn)需要依靠主機,存儲,網(wǎng)絡(luò)三種形式,其中軟件定義儲存和軟件定義網(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,能夠為其他單元的良好運行提供可靠的保障。在這個云平臺系統(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)中開發(fā)工作中。PaaS層主要承擔(dān)著統(tǒng)一身份認證、消息引擎、ESB引擎、BPM引擎、數(shù)據(jù)挖掘引擎等功能。在進行統(tǒng)一身份認證的過程中,采用了CAS認證。在消息引擎當(dāng)中,會將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)交互場景。如果智慧教育中相關(guān)服務(wù)比較少,則可以使用WebService來進行過渡,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。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)計算預(yù)測等。在當(dāng)前階段,智慧教育中采用了集成開發(fā)接口、消息接口以及認證接口等,在這些接口之上建立滿足數(shù)據(jù)管理需求的API能力開放平臺,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)進行對接,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:在實際運行的過程中,大多數(shù)都會使用Web進行運用,比如說各類管控程序等等,這些通用程序軟件都使用了運用模塊。在實現(xiàn)SaaS時,使用Web2.0使用能夠更好滿足基本功能,而在實際使用時,還可以使用協(xié)同管理、定義教學(xué)資源等等內(nèi)容來開發(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,需要建立CIO制度。梳理各個部門的管理流程,并且以服務(wù)為驅(qū)動,建立獨立于業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)平臺。隨后利用快速開發(fā)工具將各個業(yè)務(wù)進行梳理優(yōu)化,使用技術(shù)手段完成平臺的搭建工作。在完成平臺搭建之后,站在全局的角度將各個業(yè)務(wù)進行梳理,盡量簡化和優(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云計算技術(shù)在智慧教育中的運用

由于科學(xué)技術(shù)被廣泛運用于教育事業(yè)當(dāng)中,智慧教育的使用已經(jīng)成為了一種發(fā)展過程中的必然趨勢,那么正確的使用云計算技術(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家層面的共享方式。他是運用云計算技術(shù)來促進教育信息資源的整合提升。優(yōu)化信息教育平臺。一般情況下,這種教育平臺具有較為基礎(chǔ)工藝普及的特征。這樣的共享云方式可以根據(jù)實際情況提供。相應(yīng)層次的服務(wù)。比如說教學(xué)資源的提供、教學(xué)信息的存儲等,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,但是在實際使用的過程中可以發(fā)現(xiàn),共享云服務(wù)平臺在個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行對比,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前進行隨意的使用,不用送受到時間和空間的約束。目前模塊的推廣區(qū)域以及服務(wù)范圍都明顯比較小,一般來說都是用于局部范圍。3.1.3教育機構(gòu)混合云教育機構(gòu)需要保證數(shù)據(jù)的安全性,使相關(guān)數(shù)據(jù)能夠被存儲于私有云當(dāng)中。但是在此同時,也可以獲得公有云當(dāng)中的計算資源和相關(guān)數(shù)據(jù)。為了達到這樣的目的,便需要將公有云與私有云進行融合匹配,擴展數(shù)據(jù)獲取的范圍?;旌显品?wù)具有一定的構(gòu)建難度,并且在運行維護過程中也需要足夠的資金保障。3.1.4校園云在實際情況中,校園云通常被校園教育所采用。一般情況下會被應(yīng)用于基礎(chǔ)較好的院校信息化平臺當(dāng)中。但是這種情況下建立的信息化平臺與外界網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系比較少,通常會建立系統(tǒng)防火墻。由于校園云通常會被應(yīng)用在校園信息化平臺當(dāng)中,因此會獲得豐富的教育資源,所以校園云主要的技術(shù)優(yōu)勢便是在于服務(wù)水平和信息安全。

3.2教育智慧云的功能

實際上來講,在智慧教育當(dāng)中使用云計算技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)更多的教育功能,同時效果較好。云計算技術(shù)可以在智慧教育當(dāng)中應(yīng)用的范圍比較多,無論是教師的教學(xué)工作還是學(xué)生的學(xué)習(xí),都有著不同的發(fā)展方向。比如說教師的教學(xué)任務(wù),就可以針對于教師的備課、教學(xué)、總結(jié)進行分析,又比如說學(xué)生的學(xué)習(xí)工作,就可以針對于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程之前的預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)等等三方面進行加強與幫助,從而更好的發(fā)揮出教育智慧云的作用。本文在對于一些關(guān)鍵功能進行分析之后,主要體現(xiàn)在以下幾個方面,下文將進行分析:3.2.1辨別服務(wù)場景在云服務(wù)當(dāng)中包括情景感知以及辨別功能,這將會讓使用人員直接通過教育云實現(xiàn)根據(jù)使用人員的需求來提升智能功能。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)識別可以通過特定的指令進行發(fā)送,從而為客戶提供對應(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)的過程中,會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。由于云計算工作具有較強的智能、精確和計算能力,能夠為用戶提供具有價值的智能數(shù)據(jù)。在智慧教育中,使用云計算方式,需要審視教師的日常行為展開模擬,針對教學(xué)資源的編輯,開展教育活動。在這樣的情況下全面分析教學(xué)工過程、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)評價等。利用數(shù)據(jù)分析結(jié)果對當(dāng)前的教學(xué)模式進行改進,促進教育模塊的優(yōu)化。3.2.3加速搜索引擎在大數(shù)據(jù)背景下,各項工作的推進都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。由于智慧教育中會產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù),因此在使用和查找數(shù)據(jù)中,需要運用智能搜索,提升搜索工作的效率和精準度。合理運用云計算技術(shù)開展智能搜索可以幫助用戶運用更加便捷的方式得到想要的搜索結(jié)果。云計算技術(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)要求來分析資源,找到用戶所需要的信息類型與信息資源。可以說這種搜索方式更加精確與準確。因此使用云計算技術(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認知進行分解,從而將集體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成為個體數(shù)據(jù)。云計算系統(tǒng)可以讓大數(shù)據(jù)平臺構(gòu)建出更加全方面、更加準確、更多維度的用戶畫像體系,從而提供對應(yīng)的用戶畫像數(shù)據(jù)以及對場景的實際辨別能力,這些能力將會成為標簽,進而實現(xiàn)千人千面的運營狀態(tài)。

4結(jié)束語

隨著教育技術(shù)的發(fā)展和進步,智慧教育云平臺得到更好的提升已經(jīng)成為了一種必然的趨勢,而在這一過程中將云計算技術(shù)運用到智慧教育當(dāng)中,能夠更好的提升整體平臺應(yīng)用價值與應(yīng)用水平。云服務(wù)可以通過開放式框架,結(jié)合各類平臺以及相關(guān)信息資源,為用戶提供高效、簡便的服務(wù)與幫助,同時人員在實際使用的過程中需要注意對這種技術(shù)的應(yīng)用進行不斷的探索與分析,從而更好的滿足現(xiàn)代化教育實際需求。

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作者:劉志堃 林亮 李麗智 單位:中國移動通信集團廣西有限公司