云计算中身份认证

第一篇：云计算中身份认证

云计算中MapReduce技术研究

孙香花

(长江师范学院数学与计算机学院，重庆，408100)

摘

要： MapReduce是云计算的核心技术之一，它为并行系统的数据处理提供了一个简单、优雅的解决方案。其主要目的是为了大型集群的系统能在大数据集上进行并行工作，并用于大规模数据的并行运算。本文首先介绍了MapReduce的相关知识，然后对目前MapReduce的国内外研究状况进行了介绍与评析;并总结了目前MapReduce模型的相关研究问题;最后进行总结并展望了未来发展的趋势。

关键词：MapReduce技术;云计算应用;云计算;并行计算;

MapReduce technology of cloud computing

SHUN Xiang-hua (

1、College of Mathematics and Computer Science，Yangtze Normal university, Chongqing,，410081)

Abstract: MapReduce is one of the core technology of cloud computing, which is parallel data processing system provides a simple, elegant solution. Its main purpose is to a large cluster of systems in large data sets in parallel, and parallel computing for large-scale data. This paper focus on the cloud of MapReduce technologies. MapReduce first introduced the relevant knowledge, the current research situation of MapReduce are introduced and Analysis; MapReduce model put forward the current research issues; Finally, the summary text and the future trends. Key words: MapReduce technology; cloud computing applications; cloud computing; parallel computing;

1、引言

随着数字技术和互联网的急速发展，特别是随着Web2.0的发展，互联网上的数据量高速增长，也导致了互联网数据处理能力的相对不足。由于待处理数据越来越多 ，多到了很难在一台或有限数目的存储服务器内容纳，且更无法由一台或数目有限的计算服务器就能处理这样的海量数据。因此，如何实现资源和计算能力的分布式共享以及如何应对当前互联网数据量高速增长的势头，是目前互联网界亟待解决的问题。正是在这样一个发展背景下，云计算应运而生[1]。

云计算是由并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)发展而来[2，3]。云计算的核心技术之一是MapReduce，它为并行系统的数据处理提供了一个简单、优雅的解决方案。其主要目的是为了大型集群的系统能在大数据集上进行并行工作，并用于大规模数据的并行运算[4-6]。

近几年来由于数据的大量增长，Mapreduce受到了较多的关注，获得了较大的发展，但还没有形成成熟的、系统化的理论体系[7]。目前国内外进行MapReduce分析技术研究的机构都显示了对MapReduce的高度关注,并在不同的体系结构上都进行了实现，尤其是在开源hadoop平台上对其所做的研究提供了更多的研究机遇。因此对MapReduce的研究不仅具有收稿日期：

基金项目：教育部“春晖”计划科研合作项目(Z2005—1-55003) 作者简介：孙香花(1977-)，女，山西朔州人，硕士,讲师，主要从事数据库、网络方面的研究.

重要的应用价值，更具有重要的学术意义[8，9]。本文首先介绍了MapReduce的相关知识，然后对目前MapReduce的国内外研究状况进行了介绍与评析;并总结了目前MapReduce模型的相关研究问题;最后进行总结并展望了未来发展的趋势。 2 、MapReduce相关研究

目前国内外文献中对MapReduce模型都有相应的研究。主要体现在以下几个方面： 基于MapReduce的初等研究及改进：在Goole提出的原始模型的基础上提出一些新的改进方法，或是对怎样提高MapReduce算法的效率上去进行研究。如：文献[10]提出了一种改进型的MapReduce编程模型，该模型继承了传统的MapReduee模型对map函数和reduce函数的定义.对map和reduce过程进行了改进优化。文献[11]中的HPMR是建立在多核集群上的高性能计算支撑平台。它继承并改进了MapReduce并行编程模式，使其适合高性能计算需求。并让并行程序的编写和运行变得非常简单，同时又保持很高的性能。

对大规模的数据挖掘：利用MapReduce模型对于云平台的海量数据进行挖掘，抓取网页相关数据，或是对网页内容去重等到相关的大规模数据的研究等。如：文献[12]详细描述SPRINT并行算法在HadooP中的MapReduce编程模型上的执行流程，并利用分析出的决策树模型对输入数据进行分类。

基于MapReduce并行模型的一些设计方法与实现或是计算方法的实现，如：文献[13]结合MapReduce的长处，提出研究和实现一个完整的高性能并行计算系统，以GPU为硬件基础并配合基于MapReduce并行计算模型平台进行大规模数据处理。文献[14]提出了基于MapReduce架构实现分布式光线跟踪渲染的方案。该方案基于Hadoop实现，利用MapReduee架构简化了分布式程序设计。

MapReduce的综述：文献[15]重点讨论了MapReduce模型的相关研究，并对采用或是实现了这些模型的相应公司的技术进行了探讨，是一篇综述类型的学位论文。MapReduce模型的研究与应用：文献[16]介绍开源并行系统Hadoop的体系结构以及基于Hadoop的MapReduce编程框架，并在Hadoop基础上提出一种通过多重MapReduce操作，实现海量共现矩阵的生成方法。

当前的研究中，对于云计算中并行计算模型的研究主要是针对于MapReduce模型，而对于MapReduce模型的研究主要在两个方面展开，一个方面为对MapReduce模型的改进，但是对于改进后的模型的实现平台没有研究;另一个方面为MapReduce模型的应用，也是当前的主要研究方向。

3、MapReduce相关研究问题

MapReduce是由Google提出的一种并行分布式编程模型[17-19]。在MapRedcue 模型中用户只须指定一个map函数来处理一个输入的key/value对，产生中间结果key/value对集，再通过一个由用户指定的reduce函数来处理中间结果中具有相同key值的value。适合用 MapReduce 来处理的数据集(或任务)有一个基本要求: 待处理的数据集可以分解成许多小的数据集，而且每一个小数据集都可以完全并行地进行处理[20-21]。

图1说明了用 MapReduce 来处理大数据集的过程,MapReduce 的计算过程很简单，计算利用一个输入key/value对集，来产生一个输出key/value对集[22]。MapReduce库的用户用两个函数表达这个计算：map和reduce。首先，用户自定义的map函数，接受一个输入对，然后产生一个中间key/value对集。然后，MapReduce库把所有具有相同中间key I的中间value聚合在一起，然后把它们传递给reduce函数。最后，用户自定义的reduce函数，接收稿日期：

基金项目：教育部“春晖”计划科研合作项目(Z2005—1-55003) 作者简介：孙香花(1977-)，女，山西朔州人，硕士,讲师，主要从事数据库、网络方面的研究.

受一个中间key 和相关的一个value集。它合并这些value，形成一个比较小的value集[23-25]。

图1 、Mapreduce的计算流程

随着数字技术和互联网的急速发展，特别是随着Web2.0的发展，互联网上的数据量高速增长，也导致了对MapReduce这种并行计算模式的研究变得越来越重要，由此也产生了一系列的相关研究问题，分别如下所列出[26-28]：

1、 MapReduce模型只需执行简单的计算，对于隐藏并行化、容错、数据分布、负载均衡的那些问题是如何实现的。

2、 Google的MapReduce执行流程。

3、 对MapReduce模型的实现。

4、 对MapReduce模型进行改进。

5、 提高Mapreduce的运算效率的方法。

6、 基于MapReduce模型的应用。

7、 基于MapReduce模型的设计方法及实现 对于以上所列出这些研究问题，目前国内外都有相关的研究，对于这些研究问题在很大程度上仍然有可研究性。

4、 未来研究趋势

MapReduce作为一个通用可扩展的并行计算模型，它用来有效地处理海量数据,不断地从中挖掘出有价值的信息,成为互联网企业发展的必然选择。很多现实世界对海量数据的处理,都可以用这种模型来表示。当前在云计算中使用的分布式并行运算基本上是采用的MapReduce计算模型，不过国内的研究仍然有点滞后，同时，当前的主要研究都放在其应用上，比如说网页抓取等，真正去研究算法本身的并不多，尤其是在提高算法本身的效率上，以及算法的优化等都研究较少。

根据上面的论述和分析可以看出，对于云计算中并行计算模型的研究和应用主要是对于MapReduce模型的，而对MapReduce模型的应用是当前的主要研究方向。本课题在分析MapReduce模型的基础上,提出了如下的研究内容：

1、利用MapReduce强大的计算能力，把MapReduce模型应用到一些经典的算法中。所要解决的主要问题是经典的算法的选取，即要满足利用MapReduce模型的条件，还要解决的是两个算法的比较及评价问题;

2、利用MapReduce强大的计算能力，把MapReduce模型应用到一些数值计算问题中去，所要解决的主要问题是数值计算问题的分解和结束条件，还要解决的是两个算法的比较问题及新算法的评价问题。

收稿日期：

基金项目：教育部“春晖”计划科研合作项目(Z2005—1-55003) 作者简介：孙香花(1977-)，女，山西朔州人，硕士,讲师，主要从事数据库、网络方面的研究.

4、 结束语

本文首先介绍了MapReduce的相关知识，然后对目前MapReduce的国内外研究状况进行了介绍与评析;并总结了目前MapReduce模型的相关研究问题;最后进行总结并展望了未来发展的趋势。 参考文献 [1] [2] [3] [4] [5] 张建勋,古志民,郑超. 云计算研究进展综述[J]. 计算机应用研究,2010,27(2):429-433 金海，漫谈. 云计算[J].中国计算机学会通讯，2009，5(6):22-25 吴吉义,平玲娣, 潘雪增等. 云计算：从概念到平台[J].电信科学,2009,12:23-30 陈康, 郑纬民. 云计算：系统实例与研究现状[J].软件学报.2009,20(5):1337-1348 尹国定,卫红. 云计算—实现概念计算的方法[J]. 东南大学学报：自然科学版,2003,33(4):502-506 [6] 武永卫，黄小猛. 云存储[J]. 中国计算机学会通讯，2009，5(6)：44-52 [7] Lamel.R Google’s Mapreduce Programming Model-revisited [J]. Science of Computer Programming, 2008, 7(1): 208-237. [8] 万至臻.基于Mapreduce模型的并行计算平台的设计与实现[I].浙江大学.2008 [9] 吴晓伟.MapReduce并行编程模式的应用和研究[I].中国科学技术大学.2009. [10] 周锋,李旭伟.一种改进的MapReduce并行编程模型[J].科协论坛.2009.2(11)：11-12 [11] 郑启龙,王昊,吴晓伟等.HPMR:多核集群上的高性能计算支撑平台[J].微电子学与计算.2008，25(9)：21-23 [12] 王鄂,李铭.云计算下的海量数据挖掘研究[J].现代计算机.2009，22(11)：22-25 [13] 瞿李峰.基于GPGPU的MapReduce高性能并行计算模型研究与应用[I].桂林理工大学.2009. [14] 郑欣杰,朱程荣,熊齐邦.基于MapReduce的分布式光线跟踪的设计与实现[J].计算机工程.2007，33(22)：83-85 [15] 周敏.MapReduce综述[I].暨南大学.2008. [16] 杨代庆,张智雄.基于Hadoop的海量共现矩阵生成方法[J].现代图书情报技术. 2009, 25(4) 23-26 [17] Luis M V, Luis Rodero Merino, Juan Caceres, Maik Lindner. A break in the clouds: toward a cloud definition. ACM SIGCOMM Computer Communication Review, 2009,39(1):50-55 [18] Robert L G，Gu Yunhong，Michael Sabala，Zhang Wanzhi。Compute and storage clouds using wide area high performance networks。Future Generation Computer Systems，2009，25(2)：179-183 [19] Daniel J A. Data management in the cloud: limitations and opportunities. Bulletin of the IEEE Computer Society Technical Committee on Data Engineering, 2009,32(1):3-12 [20] 郑启龙.HPMR在并行矩阵计算中的应用[J].计算机工程.2010(8). [21] 徐志伟,廖华明,余海燕.网络计算系统的分类研究[J].计算机学报.2008,31-9:1509—1515. [22] M.Kruijf and K.Sankaralingam.MapReduce for the Cell B.E.Architecture[J]. Technical Report No.TR1625,Computer Science Department,University of Wisconsin,Madison,2007. [23] Colby Ranger,Ramanan Raghuraman,Arun Penmetsa,Gary Bradski,Christos Kozyrakis.Evaluating MapReduce for Multi-core and Multi-processor Systems,Proceedings of the 13th Intl,Symposium on High-Performance Computer Architecture(HPCA). 收稿日期：

基金项目：教育部“春晖”计划科研合作项目(Z2005—1-55003) 作者简介：孙香花(1977-)，女，山西朔州人，硕士,讲师，主要从事数据库、网络方面的研究.

Phoenix,AZ, February 2007. [24] J.Dean and S.Ghemawat.Mapreduce:Simplified data processing on large clusters.In OSDI,pages 137-150,2004. [25] D.V.Kalashnikov,S.Prabhakar,and S.E.Hambrusch. Main memory evaluation of monitoring Queries over moving objects. Distributed and Parallel Databases,15(2):117-135,2004. [26] J.Dean.Experiences with mapreduce,an abstraction for large-scale computation. In Proc.IEEEP ACT,2006. [27] 钟伟彬，周梁月，潘军彪等. 云计算终端的现状和发展趋势[J].电信科学,2010,3:22-26 [28] 陈国良，孙广中，徐云. 并行计算的一体化研究现状与发展趋势[J].科学通报，2009，54(8)：1043-1049

地址：重庆市涪陵区李渡聚龙大道98号长江师范学院数学与计算机学院办公室

孙香花 邮编: 408100

收稿日期：

基金项目：教育部“春晖”计划科研合作项目(Z2005—1-55003) 作者简介：孙香花(1977-)，女，山西朔州人，硕士,讲师，主要从事数据库、网络方面的研究.

第二篇：云计算在教育中的应用

(文献汇编)

Hanchangqing 摘要：传统的教育系统，在教学资源的分配分配上存在共享程度不高、使用效率低下、资源浪费严重、系统扩充性差等缺陷。云计算在教育领域的应用对于促进教育公平、降低教育成本、变革教学活动方式，提高管理效率、教育服务能力，创新教育方式等方面产生了巨大的影响。

关键词：云计算 ;互联网;教育

一、引言

互联网数据量成指数增长，原来的计算模式和数据中心将面临困境， 如何应对当前互联网数据量高速增长的势头以及提高数据存储和计算的能力， 是目前互联网界亟待解决的题。正是在这样的发展背景下，云计算应运而生。在2008年9 月，美国著名的民意调查机构“佩尤研究中心”发布了一份关于“使用云计算的应用软件和服务”的调研报告。调查数据显示，69%的在线美国用户在网络上存储数据或使用基于Web 的应用软件。使用Web 电子邮件服务的用户占56%;34%的用户在互联网上存储照片;使用网络应用软件的用户占29%;7%的用户在网络上存储视频;使用付费网络存储服务的用户占5%;使用网络硬盘备份服务的在线用户占5%。这些用户未必熟悉“云计算”这个术语，但当他们正在逐渐使用在线产品替代传统的桌面软件，将数据资料从自己的电脑上转移到网上时，他们正在使用着“云计算”种新兴的架构，数据和应用软件都在网络上，用户能够通过任何网络连接设备访问它们。

二、什么是云计算

云计算的定义目前尚未形成定论。微软把未来的计算定义在云+端、软件+服务上; 谷歌认为，云计算就是以公开的标准和服务为基础，以互联网为中心，提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务; IBM 则认为，云计算是一个虚拟化的计算机资源池，一种新的IT 资源提供模式。 虽然他们对云计算的定义不同，但认识较一致的地方是: 云计算即“计算服务”，将数据存储和计算能力作为可以通过互联网来获取的“服务”向客户提供。

云计算工作的基本原理是，用户所处理的数据并不存储在本地，而是保存在互联网上的数据中心里。提供云计算服务的企业负责管理和维护这些数据中心的正常运转，保证足够强的计算能力和足够大的存储空间供用户使用。用户只需要在任何时间、任何地点，用任何可以连接至互联网的终端设备访问这些服务即可，而不需关心存储或计算发生在哪“云”上。

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三、云计算的特点

从理论层面上来说，云计算是互联网的延伸，它虽然依托于互联网，却独具特色。其功能特点可以归结为4 点。

3.1 安全性

云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心。在“云”的另一端，有专业的团队来管理信息，有最先进的数据中心来保存数据，用户不用担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。

3.2 共享性

云计算可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享。在云计算的网络应用模式中，数据只有一份，保存在“云”的另一端，用户终端只需要连接互联网，就可以同时访问和使用同一份数据，并可与他人共享这份数据。

3.3 网络化

云计算依托于互联网而生， 从而继承了互联网的网络性，并在此基础上进行了扩展与丰富。比如360的云查杀、百度的搜索服务等，它们的大平台载体都是互联网。因此，网络化也是云计算的根本特性。

3.4 个性化

云计算是一个庞大的资源库，并能够动态伸缩。远程教学、柜台服务、网上交易，越来越多的服务以一种全新的模式渗透到人们最日常的生活中去。有网的地方就有云服务，用户可以在任何时间、地点进行自由选择。

3.5 低成本

云计算时代，学校无需购买昂贵的服务器，也无需为服务器的维护与更新而感到烦恼， 只需要把电脑接入互联网，把任务交给云端来处理即可，从而大大降低了成本。

3.6 高性能

每个人都有电脑中毒而不得不反复重装系统的经历，都遇到过某软件版本低而无法打开重要资源的尴尬。云计算时代，这些问题将不再成为困扰，全世界最专业的团队将会为您解决难题，仅360云安全计算中心就投入了数千台服务器、上百GB互联网带宽、上百名样本分析工程师。

四、目前教育领域云计算发展状况

国外也有服务于教育的云计算应用，常见的云计算教育项目有IBM 的“蓝云” 、亚马逊(Amazon) 的“云计算开放式基金”、 Google 协作平台,多是服务功能单一的系统，没有真正具备平台效能，且与我国的教育国情不完全相符。

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云教育网( http: / /) 由云未科技公司开发建设，是全球第一个专用于教育领域的云计算应用平台,2010 年12 月正式上线。 该平台覆盖了教学、管理、学习、娱乐、交流等众多服务领域，用户包括管理者、教师、学生、家长、教育工作者等不同类型。目前有近550 所中小学校已经注册使用该系统。 该平台不需要在客户端安装软件，仅通过浏览器，用户即可使用系统已授权的各种功能。云教育平台上提供近百万册电子图书供在线阅读，教学信息资源囊括小学一年级至高中三年级所有学科的教案、课件和习题，可在线观看特级教师授课视频，可谓是教学资源一应俱全：丰富的在线辅助学习工具，包括图片编辑、翻译、词典与计算器等，让学习变得轻松简单; 让学生放松休闲的益智类游戏，可寓教于乐; 博客、相册、社团、聊天和投票等信息交流子系统，供用户了解他人，展示自我，实现了教师、学生、家长的零距离交流。 值得一提的是，该平台还提供应用程序调用( APl) 接口，使其真正成为一个名副其实的开放性平台，让全球范围内的软件开发人员都能开发基于“云教育”的应用程序，融入平台运行。

该平台的核心理念是提供了一个“一站式”的教育信息化平台，让教育部门管理者、学校管理者、教师、学生、家长及其他教育工作者可以在同一个平台上，依据权限去完成不同的工作. 平台冲破了传统的教育信息化边界，集教学、管理、学习、娱乐和交流于一体，推出了全新的教育信息化理念，使整个教育信息化领域感受到一股扑面而来的新风。

五、云计算在教育中的应用

5.1 建设大规模共享教育资源库

目前的资源库存在着教学资源分布不均、教学资源共享程度低、教学资源孤岛现象严重、缺乏相互协作等问题。云计算使用的是集中存储方式，所有数据被存储在规模庞大的数据中心，它们有先进的技术和专业的团队负责数据的管理和安全工作，能满足资源库规模扩大和数据安全的要求。另外，云计算能跨设备跨平台，用户可轻而易举地在各种终端之间同步获取数据， 并可随时与任何人分享，具备良好的开放性和共享性，使资源共享成为可能，避免形成一个个资源库孤岛。

5.2 构建新型图书馆

目前，每个学校图书馆都有自己的服务器，用于日常图书管理、数字资源检索下载等服务。为确保服务器内数据资源的安全性及服务器的可靠运行，图书馆对服务器的最大服务响应数量及接入终端数量等都进行了一定的限制。在云计算模式中，“云”端拥有超大的服务器群，具有良好的容错性、强大的计算能力和几乎无限的带宽，能保证数据的安全和高并发性，用户的请求也可迅速获得响应。此外，云计算模式具有虚拟性，用户可以通过电脑、手机、PDA 等多种终端访问图书馆提供的电子资源服务，用户甚至可以定制服务，建立符合自己需要的个人图书馆，实现移动学习，使图书馆资源中心的作用得到最大限度的发挥。

5.3 打造高校教学科研“云”环境

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现在的科研、实验环境越来越复杂，信息越来越多，部分高校受资金、时间、资源以及系统负载等因素的限制，导致一些项目和研究计划无法实施。采用云计算技术，将有助于打造高校教学科研“云”环境，使这些项目和科研计划顺利进行。在这方面，IBM 已经与全球的6所大学在云计算项目上进行了合作，这些大学利用IBM“蓝云”解决方案加速推进科研项目的实施。卡塔尔云计算计划在搜索、数据挖掘、科学建模与模拟、计算生物学以及金融建模与预测等方面展开研究;东非“健康联盟”云计算项目通过虚拟计算实验室来拓展可供学生远程访问的教学资源。IBM 在教育和云计算领域的远见卓识将对全球教育机构现有的IT 服务模式产生积极的影响。

5.4 创设网络学习平台

随着云计算模式的逐渐发展和普及，学校、教育机构和个人的信息处理会逐渐迁移到“云”上，这将对网络学习带来积极的影响。云计算将有助于构建学校教学环境(SLE)、群体学习环境(CLE)、学生个人自主学习环境(PLE)三类教学环境和教学信息自动传递系统、教师指导调控系统、学生自主学习系统三类教学系统。学习者则可以通过云计算提供的环境、资源和服务，自由地选择学习内容和学习方式，实现网络学习。比如Google 云计算服务———Google Site(Google 协作平台)，可以将文本、Google 文档、电子表格、演示文稿、文件附件、视频、照片和其它类型的信息，以及Google 云服务完全组合在一起，为网络学习者提供丰富的网络学习资源和良好的学习平台，便于网络学习的开展。

5.5 实现网络协作办公

软件即服务(SaaS)是云计算提供的一种服务类型，它将软件作为一种在线服务来提供，这为学校提供了一个信息化建设参考方案。一些常用的应用软件如办公软件、电子邮件系统等可以采用云计算服务，学校接入这类云计算服务后，降低了信息系统建设的成本，也减少了学校为维护和升级软件而投入的费用。采用云计算模式提供的云服务， 如利用类似Google Calendar 的日历管理工具和Google Docs 的在线文档编辑工具，用户只需联网打开浏览器，即可使用这些云服务，实现在线日程协作安排、学习项目协作规划、教学活动协作管理、师生人员协作管理以及文档、表格、演示文稿的共享与协作编辑，完成网上协作办公。

六、云计算对教育的影响

6.1 促进教育公平

教育公平是关注民生在教育领域内的具体要求，是构建和谐社会的重要支撑和重要标志。我国教育中城乡、地区之间存在的不公平现象，影响到国民素质的整体提高，进而加剧了城乡、地区之间的经济和社会差别。 为保证社会稳定，促进经济和社会的协调发展，必须重视并力争消除教育不公平现象。教育不公平是指包括师资、信息、设备和基础设施等教育资源分布不均衡的社会现象。 目前，我国教育发达地区的教育部门、学校和教育企业已经建设了大量的教育信息资源以及承载这些资源的设备设施，而教育欠发达地区很少

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拥有教育信息资源及相应的基础设施。云计算应用于教育时，教育信息资源存储在“云”上，只要有了连接网络的终端设备和信息资源访问权限，无论身处偏僻的山区，还是繁华的城市，人人都拥有公平使用这些优质信息资源的权利。 由众多优秀教师提供的教育信息资源可以被教育欠发达地区的师生所共享，这也在一定程度上缓解了优秀教师资源分布不均的矛盾。

6.2 降低教育成本

云计算大大降低了学校教育资源建设中的软硬件成本。目前，各级各类学校都配备数量不等的计算机和网络设备。但是随着设备的更新换代，学校常常要花大笔经费去购买新的计算机。这样就有很多早期的存储容量比较小的计算机被淘汰下来。有了云计算，学校就可以继续使用这些旧的计算机，从而可以大大降低学校教育资源建设中的硬件成本。没有计算机设备的学校在采购机器设备时，也大可不必采购高性能的计算机设备，只要性能够用即可，可以缓解贫困地区学校经费不足的矛盾。云计算的优势是把成本和效益紧密捆绑在一起。对于原来需要提供信息存储服务的教育部门或学校，当把信息资源转移到云上之后，可以不用或少用服务器，降低了服务器及所需基础设施的更新维护费用、人工管理费用和能源消耗费用。对于一个大的区域或高层教育部门，可以集中租用云服务，以减少重复投资，提高信息资源利用率，倡导“绿色教育”。

6.3 变革教学活动方式

教育信息化系统迁入“云”之后，师生可以随时随地进行教学活动，促进移动学习。移动学习是在任何时间、任何地点，以任何方式学习任何内容的一种新的学习方式。它主要利用无线移动通信网络技术以及无线移动通信设备( 如手机) 、掌上电脑( PDA)等获取信息和反馈信息。有了云计算教育平台，学生在任何时间、任何地点，想学习教师讲过的知识，就可以打开手机、掌上电脑( PDA) 或者笔记本电脑，在线查看教师的电子教案或教学视频，提交作业。学生可以隔空与同学、老师进行信息交流。在移动学习过程中，交互性、协作性与自主性通过云服务得以实现，凸显了学生在教学活动中的主体地位。在云教育平台上，只要打开可以上网的终端设备，教师也可以“随时随地”开展教学工作。 利用云教育平台，教师可以方便地构建个人的生活情感圈，文化圈和业务交流圈。“云服务”的便捷性、交互性和海量信息的易检索性对教师的业务进修、成果共享、专业发展和科学研究都会产生重大影响，有助于教师教学水平的提高，进而提高学校教学质量。

6.4 提高管理效率

云计算在学校的应用将进一步推动教育信息化的深入实施。通过云教育平台，学校管理者可以向师生发布各种信息，及时获得师生的信息反馈。信息的快速、便捷、廉价传递有助于提高管理效率，降低管理成本。管理者也可以借助平台了解学校教学和管理工作的状态，及时发现问题，提出改进办法和措施。在云教育平台上，教育管理的理念和途径也将随之发生变化，管理就是服务的理念可以进一步得到落实。

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6.5 助推终身教育

所谓终身教育也称继续教育，是相对于全日制教育而言的，它是针对知识更新的要求提出来的。为此社会应该提供条件，使任何年龄阶段的人在生活中的任何阶段，都能接受各种非正规教育形式，即终身教育。终身教育主张在每一个人需要的时刻以最好的方式为其提供必要的知识和技能。这就对国民的终身教育提出更高的要求。政府的人力资源和社会保障部门、工会、妇联以及各种行业协会可以组织各类专业技术人员开发高质量的培训、教育信息资源，在云平台上发布。属于不同行业、不同群体的个体可以根据需要自由选单，按需学习。覆盖国民的公共云教育平台可以在终身教育领域发挥重要的作用。

七、结束语

云计算作为一种新的计算技术，它宣告了低成本提供超级计算服务的可能。云计算技术的不断成熟与应用，给教育带来了新的机遇，作为整合教育资源的有力手段，云计算必然会在教育领域得到越来越多的应用。

参考文献

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2011年8月17日

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第三篇：移动云计算在高校教学中的应用研究

摘要：传统的高校课程教学模式单一，为了使学生提高学习的兴趣和主动性，提出将移动云计算引入到高校教学领域，实现移动学习的思想。本文研究并实现了移动云计算环境下基于Moodle和Wiki相结合的网络教学平台，以学习者为中心，学习者能够通过移动终端随时随地地访问网络教学平台提供的各项功能，并通过云存储服务，高效稳定地共享和下载教学资源，并显著降低经济开销。

关键词：移动云计算;Moodle;Wiki;网络教学平台

中图分类号：G424 文献标志码：A 文章编号：2095-9214(2015)05-0090-03

一、引言

当今科学技术飞速发展，科技的进步不断推进了高等教育的发展，科教兴国战略深入到了方方面面，正是由于教育的培养不断向高端技术输送人才，才使得科技发展的如此之快，教育与科技两者是相辅相成、密不可分的。如何将高新科技运用于高校教学中，以使得科技的进步带动教育的改革与创新是教育研究工作者一直重点关注的问题。传统的高校课程教学模式单一，主要采用教师课堂讲授的知识传播模式，辅以课堂提问、课后作业等方式，学生往往缺乏学习兴趣和主动性，而且其创新性和实践能力也无法得到有效锻炼，如何使学生提高学习的兴趣和主动性，掌握课程的主要原理和技能，加强创新能力和实践能力，并能灵活运用所学知识于实际的项目中，以满足学生日后的实际工作需要和社会对学生的技能要求，是高校教学课程改革的关键问题。

将移动云计算[1]引入到高校教学领域，依托无线移动网络、云计算和多媒体技术，通过携带方便的移动终端(如智能手机、掌上电脑和笔记本电脑等)接入云服务，为学生提供随时随地地获取教育信息和教育资源，以及实时和同学、老师进行互动交流的功能，实现移动学习的目的。这种学习方式摆脱了学习的时空限制，使其学习更具备主动性。而支持移动学习则需要移动学习网络平台，本文研究并构建基于移动云计算技术的网络教学平台，有效支持移动设备访问，它是以学习者为中心，以Web2.0的重要应用(Moodle和Wiki)以及云服务平台构建的个性化自主学习、社会化协作学习、开放式研究性学习的网络学习环境。在信息网络高速发展的当今时代，将移动云计算应用到高校教学中，加强教学效果，以满足社会对学生更高的能力要求，是非常必要的。

二、相关技术

(一)移动云计算技术

云计算[2-4]是一种大规模分布式计算技术，它通过结合IT领域一系列现有技术和新技术，如面向服务的架构、虚拟化等，实现基于服务的计算设施，以云服务的形式为互联网上的用户提供计算资源、存储资源等。用户通过接入互联网，使用云计算终端软件或者浏览器按需付费地使用多种云服务，以实现相关应用、存储文件等。

在使用云服务的设备中，以智能手机为代表的移动设备以其便携性、日益强大的计算处理能力，在生活中使用程度逐渐增加。随着移动互联网终端数量的快速增长，中国移动互联网用户数已超过了传统互联网用户，伴随而来的是移动互联网上的云服务需求日益凸显，在众多种类的云服务中，移动云服务已经成为增长最快的领域之一。在国内外市场，各大互联网公司争相推出移动互联网云服务平台，如亚马逊的Cloud Drive、微软的Windows Azure、苹果的iCloud、谷歌的安卓云服务、百度的易平台等。移动云计算是一种全新的互联网应用模式，它将云计算与移动互联网相结合，不仅具备传统云计算的大量开放软件服务、强大云端计算支撑、便捷云端数据存储、终端配置要求低等特点，还因其移动互联、自由方便这一特点颇得青睐。根据市场调研公司Juniper Research的一项调查，从2009年至2014年，基于移动云的应用市场增长近90%，而另一家市场调研公司ABI Research指出：截止2015年，超过2.4亿的企业客户将通过移动设备访问云计算服务，此后使用人数会继续上升。随着移动云计算技术的发展，面向移动终端的应用极大地丰富了起来，移动云计算将成为移动互联网领域的变革性力量，最终会成为移动应用程序的主导运行方式。

(二)Moodle系统

Moodle[5，6]是近年来较为流行的一套网络学习管理系统，具有免费、开源、易于操作等优点，得到了众多教育专家的认可。Moodle全称是Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment，它以“社会建构主义教育理论”为其设计的理论基础，即允许师生或学生彼此间共同思考，合作解决问题，最终实现“集体智慧”和“集体认知”;它是一个用来构建基于Internet的课程学习网站的软件，覆盖了整个教学过程的管理，融合了我们熟悉的课件、积件、资源库、博客等设计思想，能够创建一个模块化的面向对象的动态学习环境。一方面，Moodle为教师设置了灵活的课程活动配置，如论坛、测验、投票、问卷调查、聊天等。教师通过灵活地设置活动，方便地实现教学策略，并能快捷准确地掌握学生的学习情况，及时地对学生进行指导和评价。另一方面，以学生为中心的教学设计和管理，非常适合个性化的学习和群体间的协同学习，能够极大地加强学生的创新能力和实践能力。

(三)Wiki系统

Wiki[7]是一种基于共同创作的系统。Wiki站点可以有多个参与人维护，每个人都可以发表自己的意见，或者对共同的主题进行扩展或者探讨。具体地讲，Wiki指一种超文本系统。我们可以在Web的基础上对Wiki文本进行浏览、创建、更改，而且创建、更改、发布的代价远比HTML文本要小;同时Wiki系统还支持面向社群的协作式写作，为协作式写作提供必要帮助;最后，Wiki的写作者自然构成了一个社群，Wiki系统为这个社群提供了简单的交流工具，可以帮助我们在社群内共享某领域的知识。与其它超文本系统相比，Wiki有使用方便及开放的特点，使社群的成员能够积极参与，共同创作，实行分工合作，以高效地完成工作和学习任务。

三、基于移动云计算的网络教学平台

(一)平台设计

网络教学平台基于Moodle和Wiki来构建，将它们有效结合，使它们各自扬长避短，相互完善，相得益彰。

一方面，在Moodle系统里基于聊天室或论坛的讨论中，虽然学习者可以随时发表自己的观点或回复别人的意见，通过交流讨论加强学习效果，但是当较多人共同参与讨论时，容易造成话题不统

一、答非所问、杂乱无章，不同观点瞬间涌现，从而影响讨论者的思维，造成知识点的交叉和不连贯，浪费大量的学习时间。在Moodle中添加Wiki功能后，则可以完全避免上述缺陷。Wiki更注重内容的结构化和组织性，同一页面围绕同一主题多人共同创造和编辑而不混乱，且能够从多种角度来看待问题，使主题更加完善。因此，教师可以通过创建某一主题的Wiki页面，让学习者参与到这一主题讨论中来。在Wiki页面中，学习者既可以表达自己的新观点，也可以修正不同于他人的原有观点，并且每次修改的版本在历史记录中都有保存，便于对问题进行充分的探讨和论证，这样学生能看到一个问题从提出，不断修改，到最终解决的全过程，利于学生把握知识的整个来龙去脉，在论证过程中做到思路清晰。

另一方面，Wiki系统是完全开放的，任何参与者都可以添加、修改和删除Wiki页面上的资料，故将Wiki应用于网络教学中，如何实现有效的用户权限管理是需要重点考虑的问题。在Wiki中加入Moodle的权限管理功能，则可以很好地解决该问题。Moodle可以将权限限制为选择该课程的学习者，由开课教师决定学习者是否能够进入该课程的Wiki页面。此外，教师还可以根据需要设置更加细粒度的Wiki页面访问权限，如设置无小组，独立小组或可视小组模式来控制学生对不同Wiki页面的可视权和编辑权。因此，Moodle强大的管理能力有效克服了直接将Wiki用于教学中存在的安全问题，防止平台被恶意破坏，也使其发挥出更好的交互功能。

总之，Moodle与Wiki的结合将网络教学中的教学内容呈现和问题讨论紧密联系起来，能够极大地激发学生的创造性思维，发挥互帮互助的精神，既丰富了教师的教学资源，也充分发挥了学生学习的主体性，加强了实践能力。然而，基于Moodle和Wiki的网络教学平台存储开销非常之大，要配置区域性的网络教学平台所需要的计算机资源将是非常巨大的，会给师生人数众多的高校带来相当繁重的经济开销。此外，由于移动设备的接入网速通常较慢，故在这种情况下通过移动设备来访问网络教学平台是相当困难的。如果基于云计算环境来搭建平台，则可以完全避免这种情况[8]，既可以使用云存储服务来高效稳定地存储教学资源，大幅提高移动设备访问平台的速度，也可以显著降低经济开销。构建这样的移动网络教学平台将是对高校教学模式的一种创新，彻底打破学习的时空局限，真正做到随时随地学习。

(二)平台功能

网络教学平台包括教学管理模块、学生模块和系统管理模块三个部分，其功能结构图如图1所示。

系统管理模块主要针对系统管理员而言，系统管理员拥有整个平台网站的最高权限，管理员的主要任务是维护整个软硬件环境的正常运行，主要工作内容包括系统参数配置：站点安全设置、主题风格选择、语言编辑、模块添加、站点备份等;用户管理：用户权限分配、添加删除用户、群组设置等;课程管理：课程申请、课程分类、添加删除课程等。

教学管理模块由教学内容发布、教学活动组织、教学效果评价和教师间协作等功能构成。教学内容发布：教师通过该功能发布课程有关的教学资源，包括文档和视频等，并设置相应的实验内容，使学生能够理论与实践相结合，有效展开学习。教学活动组织：教师通过该功能开展多种教学活动，如根据学生兴趣将学生划分成多个小组，让不同小组完成不同的实验项目，提高学生学习热情，培养学生的团队协作能力;通过讨论区、聊天室等工具，与学生进行在线的交流讨论，从而产生思维碰撞，使学生加深对知识的理解。教学效果评价：学生通过该功能对教师的教学效果进行评价，提出改进意见，并对自己学习该课程的情况进行自我评价，小组成员之间可以进行互相评价。教师间协作：教师通过该功能加强与其他教师之间的交流协作，达到共同完成好教学的目的。

学生模块由在线学习、交流和协作、资源共享，以及作业和考试等功能构成。在线学习：学生在线阅读平台中呈现的学习资料，将自己的心得体会记录下来。交流和协作：学生通过讨论区、聊天室等工具，与其他在线学生和教师进行沟通交流，并与同小组其他成员协作完成实验任务。资源共享：学生之间互相共享学习资料，实现共同进步。作业和考试：学生完成并向教师提交作业，教师查看和批改后向学生反馈相关信息，课程结束后，学生还需参加该课程的考试;作业和考试是检验学生学习效果的必要手段。

(三)平台构建

基于移动云计算的网络教学平台分为云存储系统、教学资源服务器和移动客户端，其系统架构图如图2所示。

云存储系统负责教学资源的存储，采用阿里云开放存储服务OSS(Open Storage Service)[9]，并采用了其提供的.NET SDK进行云存储部分的设计开发。

教学资源服务器实现网络教学平台的主要功能，服务器程序用ASP.NET进行设计开发，实现B/S架构的Web端。通信接口分为客户端接口和云存储接口。客户端接口采用Socket 技术或HTTP协议实现与移动客户端之间的交互;云存储接口采用OSS API与云存储系统连接。

移动客户端采用两种方式实现，一种是用.NET SDK实现客户端应用程序，用Socket技术实现与服务器之间的交互，另一种是用浏览器，通过HTTP协议与服务器之间交互，客户端通过OSS API与云存储系统连接。两种不同的客户端实现使得用户能够根据喜好方便地访问网络教学平台提供的各项功能，并通过云存储服务，高效地共享和下载教学资源。

四、结语

本文主要研究了传统高校教学模式中存在的教学模式单一等问题，并提出解决方案，搭建以学习者为中心的基于移动云计算的网络教学平台。该平台使用Moodle和Wiki相结合的方式，包括教学管理模块、学生模块和系统管理模块三个部分，使得学生可以自主学习、研讨问题、资源共享、作业和考试，教师可以发布教学资源、组织教学活动，师生可以在线交流，学生可以进行教学评价等。构建这样的移动网络教学平台将是对高校教学模式的一种创新，学习者通过移动终端能够方便地使用该平台进行随时随地地学习，极大地提高了学习的兴趣和主动性，并加强了创新和实践能力。

(作者单位：武汉科技大学计算机科学与技术学院)

基金项目：湖北省教育厅科学技术研究计划青年人才项目：移动云中基于属性的轻量级数据安全防护机制研究(Q20151111)

参考文献：

[1]Abdul Nasir Khan，M.L. Mat Kiah，Samee U. Khan，et al. Towards secure mobile cloud computing：A survey[J]. Future Generation Computer Systems，2013，29(5)：1278-1299.

[2]李开复. 云计算[J]. 中国教育网络，2008，5(6)：34-35.

[3]李玮莹. 云计算架构下的移动学习[J]. 实验室研究与探索，2013，32(2)：236-238.

[4]王玉芬，郭晓娟. 云计算对高校教学资源影响解析[J]. 实验技术与管理，2010，27(5)：111-113.

[5]黄映玲. 国内Moodle研究之内容分析[J]. 现代教育技术，2011，21(6)：50-53.

[6]邹建梅，原变青. 利用云计算技术构筑大规模Moodle应用系统的研究[J]. 中国教育技术装备，2011，(29)：57-60.

[7]苏旬云，李兴保. 从Blog到Wiki看社会性软件对E-Learning的影响[J]. 中国现代教育装备，2006，(1)：86- 88.

[8]高宏卿，汪浩. 基于云存储的教学资源整合研究与实现[J]. 现代教育技术，2010，20(3)：97-101.

[9]阿里云开放存储服务OSS[EB/OL]. http：//oss.aliyun.com.

第四篇：浅谈云计算技术在教学中的应用

【摘要】：随着计算机网络技术的迅猛发展,现有的院校的计算机教学已不能适应信息技术的发展,计算机教学必须随着社会发展的不同阶段加以充实和调整,以往的计算机教学都是在全国计算机等级考试的驱动下实施统一的模式,已不在适应这个计算机技术日新月异的时代。因此,进行面向未来的计算机基础教育的更新很有必要,这也是教育发展的需要。云计算就诞生在这一时代,并将会对计算机教学的更新起到重要的作用。本文在介绍云计算概念、探讨云计算技术在教育中的应用现状以及信息技术学科特点的基础上，探讨了云计算技术在信息技术教育教学中的应用。

【关键词】云计算、计算机技术、辅助教学

一，云计算的概念

云计算是在分布式计算、并行计算、网格计算的基础上提出的一种新型计算模型， 它提供了可靠安全的数据存储、强大的计算能力和方便快捷的互联网服务，是下一代网络计算平台的核心技术。云计算已经给IT行业带来重大的变革，在我国的一些商业领域得到了初步的应用，同样它也将对教育领域产生重要而深远的影响，特别是对信息技术的教育教学方面。

二、计算基本原理和发展现状

云计算的基本原理是，用户所需的应用程序并不需要运行在用户的个人电脑、手机等终端设备上，而是运行在互联网的大规模服务器集群中。用户所处理的数据也并不存储在本地，而是保存在互联网的数据中心里面。这些数据中心正常运转的管理和维护则由提供云计算服务的企业负责，并由他们来保证足够强的计算能力和足够大的存储空间来供用户使用。在任何时间和任何地点，用户都可以任意连接至互联网的终端设备。因此，无论是企业还是个人，都能在云上实现随需随用。同时，用户终端的功能将会被大大简化，而诸多复杂的功能都将转移到终端背后的网络上去完成。

据中国电子报载2008年5月，谷歌和IBM共同宣布携手进军“企业云”领域; 2009年1月，国内最大的互联网基础服务厂商世纪互联，正式发布了基于云计算技术的产品线;2009年3月17日，思科高调推出了业界首款统一计算系统(UCS)，思科中国首席技术官梁永健对记者承认：“UCS是搭建云计算数据中心的一个关键架构。云计算已经在中国生根发芽，落地开花。这让我们有了一个可以充分利用云计算这项技术与服务的空间。

三、云计算在信息技术教育领域的应用现状

目前，云计算是当前信息技术应用的先进领域，针对云计算在教育领域的应用和研究微乎其微，更不用说是针对云计算在信息技术教育教学中的应用的相关研究，因此，探讨利用云计算来建立学习环境，协助我们的学生进行信息技术科目的学习，利用最先进的云计算来帮助我们进行信息技术教育，也就是云计算辅助教学就显得十分必要

四、云计算辅助教学对信息技术教育教学的影响

信息技术学科与传统学科相比，在教学方式方法上有着自身的特点：在教学进度、教学内容和教学要求上具有异步的特点;学生在学习过程中具有充分的交互特点;学习方法上具有典型的相互协作的特点和教学内容及教学结果评价的开放性等特点。云计算辅助教学从本身信息技术的学科特点以及从事信息技术教学所需的软硬件方面，提供了一些合适的，可行的方案。云计算辅助教学对信息技术教育的影响主要表现在以下几个方面：

1、可以为学校节约计算机、网络交换等硬件设备的购买和维护成本 目前，大部分中小学都配备着大量的计算机和网络设备，为了满足越来越多的计算需求和信息技术学科教学所需的硬件需求，学校不得不经常购买更新计算机硬件以及一些网络设备。云计算固有的特点使其比其他新技术更容易进入学校。如果使用云计算辅助教学服务，绝大部分计算任务交给云端(分布式计算机服务器)来完成，学校只需让电脑接入互联网即可。云计算能把分布在大量的分布式计算机上的内存、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池，并通过网络为用户提供实用计算服务。云计算对用户端的设备要求很低———这一特点决定了云计算辅助教学将会在学校大受欢迎，可以为学校节约大量的计算机、网络交换等硬件设备的购买和维护成本。

2、可以为学校提供相对经济的应用软件服务

软件即服务是云计算提供的一种服务类型，它将软件作为一种在线服务来提供。学校使用云计算辅助教学后，无需再花费大量资金购买软件，一些常用的应用软件如办公软件、电子邮件系统，特别是学生学籍管理等，云服务已经提供，收费低廉，有的甚至是免费。作为客户端的本地电脑只要连网，即可享受云服务，不用担心应用软件是否是最新版本，这也极大地减少了学校为维护和升级应用软件而投入的费用。

3、可以充分发挥学生和学科自身的特点，达到教学与学习的最优化

信息技术学科在教学进度、教学内容和教学要求上具有异步的特点。信息技术课不大可能出现传统学科的那种高度统一的局面，直接决定了信息技术课在教学内容和进度方面的可变性和可选择性;另一方面，由于信息技术本身具有极强的实用性、可自学性，学生的学习进度往往在多个方面表现出极大的差异性。云计算服务针对学科特点，根据每个学生的知识水平，在它带来的学习环境中，每个学生可以根据自己需要，定制学习计划和学习资源，而不需要所有学生都步调一致，学习同样的内容，同时也提高了学生的自学能力。

五、对云计算辅助教学的展望

云，漫无边际，飘忽不定，可它却蕴涵着无情无尽的资源。我们要充分挖掘和利用好这些资源。云计算是一项新的技术，目前已经在一些领域有了一定的应用，我相信，在不久的将来，它也将对教育领域产生重大而深远的的影响。对于我们信息技术科目的教学，云计算也将会起到举足轻重的作用，要充分发挥出云计算在信息教育领域的特点和优势，使它更好的为我们信息技术教学服务。

参考文献：

[1]张健.云计算概念和影响力解析.电信网技术[J]，2009,1. [2]王萍，张际平.云计算与网络学习.现代教育技术[J]，2008,18. [3]张渝江，岳伟.云计算叩开学校大门.中国信息技术教育[J]，2008,12. [4]中华人民共和国教育部.普通高中技术课程标准(实验).人民教育出.2003，4

第五篇：云计算在中学教育教学中的应用初探

云计算在信息技术教育教学中的应用初探

【摘要】云计算技术近两年已经在我国的一些领域得到了初步的应用。本文在介绍云计算概念、探讨云计算技术在教育中的应用现状以及信息技术学科特点的基础上，探讨了云计算技术在信息技术教育教学中的应用。 【关键词】云计算 信息技术 辅助教学

云计算是在分布式计算、并行计算、网格计算的基础上提出的一种新型计算模型，它提供了可靠安全的数据存储、强大的计算能力和方便快捷的互联网服务，是下一代网络计算平台的核心技术。云计算已经给IT行业带来重大的变革，在我国的一些商业领域得到了初步的应用，同样它也将对教育领域产生重要而深远的影响，特别是对信息技术的教育教学方面。

一、云计算基本原理和发展现状

云计算的基本原理是，用户所需的应用程序并不需要运行在用户的个人电脑、手机等终端设备上，而是运行在互联网的大规模服务器集群中。用户所处理的数据也并不存储在本地，而是保存在互联网的数据中心里面。这些数据中心正常运转的管理和维护则由提供云计算服务的企业负责，并由他们来保证足够强的计算能力和足够大的存储空间来供用户使用。在任何时间和任何地点，用户都可以任意连接至互联网的终端设备。因此，无论是企业还是个人，都能在云上实现随需随用。同时，用户终端的功能将会被大大简化，而诸多复杂的功能都将转移到终端背后的网络上去完成。

据中国电子报载2008年5月，谷歌和IBM共同宣布携手进军“企业云”领域;2009年1月，国内最大的互联网基础服务厂商世纪互联，正式发布了基于云计算技术的产品线;2009年3月17日，思科高调推出了业界首款统一计算系统(UCS)，思科中国首席技术官梁永健对记者承认：“UCS是搭建云计算数据中心的一个关键架构。云计算已经在中国生根发芽，落地开花。这让我们有了一个可以充分利用云计算这项技术与服务的空间。

二、云计算在信息技术教育领域的应用现状

目前，云计算是当前信息技术应用的先进领域，针对云计算在教育领域的应用和研究微乎其微，更不用说是针对云计算在信息技术教育教学中的应用的相关研究，因此，探讨利用云计算来建立学习环境，协助我们的学生进行信息技术科目的学习，利用最先进的云计算来帮助我们进行信息技术教育，也就是云计算辅助教学就显得十分必要。

云计算辅助教学(简称CCAI，Cloud computing assisted instruction)就是要充分利用云计算提供的软件、存储、安全等要素，构建个性化教学的信息化环境，实现有效教学和支持学生的主动学习，培养学生高级思维能力和群体智慧发展，提高教育教学质量。特别是在教育技术“云服务”迅速发展的时代背景下，作为信息技术专业教师，更应该根据学生与学校的实际情况，充分利用现有的资源，体现出云计算辅助教学的优势，实现教育资源、教育效果等方面的最优化。

三、云计算辅助教学对信息技术教育教学的影响

信息技术学科与传统学科相比，在教学方式方法上有着自身的特点：在教学进度、教学内容和教学要求上具有异步的特点;学生在学习过程中具有充分的交互特点;学习方法上具有典型的相互协作的特点和教学内容及教学结果评价的开放性等特点。

云计算辅助教学从本身信息技术的学科特点以及从事信息技术教学所需的软硬件方面，提供了一些合适的，可行的方案。云计算辅助教学对信息技术教育的影响主要表现在以下几个方面：

1、可以为学校节约计算机、网络交换等硬件设备的购买和维护成本

目前，大部分中小学都配备着大量的计算机和网络设备，为了满足越来越多的计算需求和信息技术学科教学所需的硬件需求，学校不得不经常购买更新计算机硬件以及一些网络设备。云计算固有的特点使其比其他新技术更容易进入学校。如果使用云计算辅助教学服务，绝大部分计算任务交给云端(分布式计算机服务器)来完成，学校只需让电脑接入互联网即可。云计算能把分布在大量的分布式计算机上的内存、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池，并通过网络为用户提供实用计算服务。云计算对用户端的设备要求很低———这一特点决定了云计算辅助教学将会在学校大受欢迎，可以为学校节约大量的计算机、网络交换等硬件设备的购买和维护成本。

2、可以为学校提供相对经济的应用软件服务

软件即服务是云计算提供的一种服务类型，它将软件作为一种在线服务来提供。学校使用云计算辅助教学后，无需再花费大量资金购买软件，一些常用的应用软件如办公软件、电子邮件系统，特别是学生学籍管理等，云服务已经提供，收费低廉，有的甚至是免费。作为客户端的本地电脑只要连网，即可享受云服务，不用担心应用软件是否是最新版本，这也极大地减少了学校为维护和升级应用软件而投入的费用。

Google协作平台是用来进行信息技术辅助教学比较知名的“云计算”。 Google在2008年4月份进军云服务行列，已经不再是搜索引擎那么简单。Google套件里包含有众多的功能模块，如Google相册、Google文档、Google 图片、Google日历、Google演示文稿、Google小工具等。google协作平台又称Google Sites，是一个在线应用程序平台，用户可以利用这个平台，将各种信息(文本、日历、演示文稿、图片等)整合起来，共同创建和维护一个站点，就像编辑一个文档那样简单。只要稍微有点office操作经验的人，会比较容易掌握其编辑方法。创建者可以设定权限，控制谁有权力访问，谁有权力编辑，也就是可以设定拥有者、协作者和察看者用户等等。在信息技术科目的教学上，师生可以协作建立一个站点，共同开展研究，互相补充学习材料，展示收集的相关资源，发布一些研究成果;教师可以把协作平台作为教学平台，也可以作为学习资源展示平台，知识补充平台，作业批阅平台，延伸和扩展了学习空间。

3、可以充分发挥学生和学科自身的特点，达到教学与学习的最优化

信息技术学科在教学进度、教学内容和教学要求上具有异步的特点。信息技术课不大可能出现传统学科的那种高度统一的局面，直接决定了信息技术课在教学内容和进度方面的可变性和可选择性;另一方面，由于信息技术本身具有极强的实用性、可自学性，学生的学习进度往往在多个方面表现出极大的差异性。云计算服务针对学科特点，根据每个学生的知识水平，在它带来的学习环境中，每个学生可以根据自己需要，定制学习计划和学习资源，而不需要所有学生都步调一致，学习同样的内容，同时也提高了学生的自学能力。

信息技术课的教学活动，学生在学习过程中和教师的教学过程中具有充分的交互特点。从学生参与学习过程上看，具有十分鲜明的学生与计算机的“交互式”特点。在整个信息技术课的教学过程中，学生是处于与计算机和网络的“人机对话”的状态。云计算支持在任意位置、使用各种终端获取应用服务，一些在线应用软件也提供了相对安全完善的服务。学生在进行“人机对话”的过程中，可以享受到相对完全的，先进的服务。在信息技术教与学的过程中，学生可以充分体现出主体性，能够真正实现自主学习，教师则真正起到引导者的作用，随时观察学生的学习进展情况，可以时时指导学生。尤其是云计算本身的互动功能比较强大，例如在线表单可以完成调查反馈和简单测验功能，Group论坛功能可以提供师生交流，附件功能可以让学生上交作业等。

信息技术科目在学习方法上具有典型的相互协作的特点和教学内容及教学结果评价的开放性等特点。云计算的协作平台可以设置班级所有成员为协作者，共同来完成某一项学习任务。每一个学生对完成某项任务所做的贡献都可以在平台上显示出来。同样，在平台上可以设置一个学生荣誉页面，可以根据荣誉获得情况随时变更，全班学生一起督促检查，能时时展现优秀学生风采，树立榜样，起正向引导作用，促进大家共同学习提高。

四、对云计算辅助教学的展望

云，漫无边际，飘忽不定，可它却蕴涵着无情无尽的资源。我们要充分挖掘和利用好这些资源。云计算是一项新的技术，目前已经在一些领域有了一定的应用，我相信，在不久的将来，它也将对教育领域产生重大而深远的的影响。对于我们信息技术科目的教学，云计算也将会起到举足轻重的作用，要充分发挥出云计算在信息教育领域的特点和优势，使它更好的为我们信息技术教学服务。

参考文献：

[1]张健.云计算概念和影响力解析.电信网技术[J]，2009,1. [2]王萍，张际平.云计算与网络学习.现代教育技术[J]，2008,18. [3]张渝江，岳伟.云计算叩开学校大门.中国信息技术教育[J]，2008,12. [4]中华人民共和国教育部.普通高中技术课程标准(实验).人民教育出版社.2003，4