云計算技術在智慧教育的應用

時間:2022-09-22 08:50:00

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云計算技術在智慧教育的應用

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

關鍵詞:云計算;智慧教育;網絡技術

隨著網絡技術的快速發展與革新,教育網絡化已經成為了教育當中的關鍵教育發展趨勢,智慧教育在這一過程中成為了教育發展的關鍵方向。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來對智慧教育進行設計,從而實現教育現代化水平的提升。

1云計算技術

近幾年,隨著社會科技的快速發展,云計算技術也應運而生。云計算技術是將傳統的計算機技術與網絡技術進行融合發展出來的新興技術,屬于分布式計算的延伸和拓展形態。在當前階段,將云計算技術與網絡運行中的虛擬技術進行融合,使當前的網絡具有更高的計算效率和穩定的運行狀態。從廣義角度來講,云計算技術主要的方式是進行交付和使用,滿足用戶的服務需求。通常情況下,云計算技術具有較高的彈性化服務和高擴展性。通過靈活運用云計算技術,能夠使網絡資源得以整合,更好的實現統籌與調度工作,構建信息資源池,帶來更好的服務。

2智慧教育云計算技術框架

為了將云計算技術更好的應用于智慧教育當中,需要構建合理的智慧教育云計算架構(如圖1所示),了解各個服務層的意義和功能。在云服務方面,有著很多模式,智慧教育當中所使用的云服務主要包括三種模式: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化成為虛擬資源,主要包括桌面、應用、存儲等各種虛擬化的內容。將IaaS層引入物聯網技術,可以利用不同提供商的感知設備采集數據,并將其上傳至虛擬化云數據中心當中,提供豐富的數據源信息。這些服務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務使用,實現“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、并行計算機等技術令相關信息能夠得到整合,為單個用戶或者業務服務,呈現“多虛一”的功能。在當前階段,存儲虛擬化的實現需要依靠主機,存儲,網絡三種形式,其中軟件定義儲存和軟件定義網絡,催生了超融合架構,即SDS和SDN催生出HCI。目前HCI主要使用了超融合基礎架構設備和超融合基礎架構軟件,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。在這個云平臺系統模塊化中擁有豐富的信息內容,非常適合被應用于當前教育教學當中開發工作中。PaaS層主要承擔著統一身份認證、消息引擎、ESB引擎、BPM引擎、數據挖掘引擎等功能。在進行統一身份認證的過程中,采用了CAS認證。在消息引擎當中,會將ApacheRocketMQ當做消息中間件。ESB引擎比較是用于傳統企業系統中的系統之間的短信息交流服務場景,Dubbo作為一種分布式的服務框架,能夠實現互聯網系統中系統間短消息的同步服務交互場景。如果智慧教育中相關服務比較少,則可以使用WebService來進行過渡,不需要ESB。BPM屬于一種規則,涵蓋了相關流程的建模、執行、分析、挖掘等程序,工作流是BPM系統中的關鍵技術,而Activiti則是在Apache基礎上搭建的BPM平臺。數據挖掘引擎的功能服務主要囊括了數據收集、分析以及數據計算預測等。在當前階段,智慧教育中采用了集成開發接口、消息接口以及認證接口等,在這些接口之上建立滿足數據管理需求的API能力開放平臺,不僅可以令數據中心可以與業務系統數據進行對接,還能更好的為教師和學生服務。豐富產品線,提升教學管理、學生管理、科研管理等整體質量。SaaS:在實際運行的過程中,大多數都會使用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,還可以使用協同管理、定義教學資源等等內容來開發教育類型的SaaS產品。在SaaS當中,主要是以一站式服務大廳為業務管理平臺,需要建立CIO制度。梳理各個部門的管理流程,并且以服務為驅動,建立獨立于業務系統的服務平臺。隨后利用快速開發工具將各個業務進行梳理優化,使用技術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務進行梳理,盡量簡化和優化服務流程,展現出管理思路。清晰界定微服務,輕服務和重服務三者的區別,針對不同的服務類型,使用相應的業務處理手段,展現出有良好的的服務效率和服務質量。

3云計算技術在智慧教育中的運用

由于科學技術被廣泛運用于教育事業當中,智慧教育的使用已經成為了一種發展過程中的必然趨勢,那么正確的使用云計算技術,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。下圖為智慧教育當中的教育業務需求框架,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來促進教育信息資源的整合提升。優化信息教育平臺。一般情況下,這種教育平臺具有較為基礎工藝普及的特征。這樣的共享云方式可以根據實際情況提供。相應層次的服務。比如說教學資源的提供、教學信息的存儲等,還包括一些比較基礎的服務方式。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現,共享云服務平臺在個性化和具體化層面上仍然存在局限性。3.1.2區域云教育將教育方式與教育資源共享云進行對比,可以發現兩者在某種程度上比較相似。在區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。目前模塊的推廣區域以及服務范圍都明顯比較小,一般來說都是用于局部范圍。3.1.3教育機構混合云教育機構需要保證數據的安全性,使相關數據能夠被存儲于私有云當中。但是在此同時,也可以獲得公有云當中的計算資源和相關數據。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,擴展數據獲取的范圍。混合云服務具有一定的構建難度,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。一般情況下會被應用于基礎較好的院校信息化平臺當中。但是這種情況下建立的信息化平臺與外界網絡聯系比較少,通常會建立系統防火墻。由于校園云通常會被應用在校園信息化平臺當中,因此會獲得豐富的教育資源,所以校園云主要的技術優勢便是在于服務水平和信息安全。

3.2教育智慧云的功能

實際上來講,在智慧教育當中使用云計算技術,能夠實現更多的教育功能,同時效果較好。云計算技術可以在智慧教育當中應用的范圍比較多,無論是教師的教學工作還是學生的學習,都有著不同的發展方向。比如說教師的教學任務,就可以針對于教師的備課、教學、總結進行分析,又比如說學生的學習工作,就可以針對于學生在學習過程之前的預習、學習、復習等等三方面進行加強與幫助,從而更好的發揮出教育智慧云的作用。本文在對于一些關鍵功能進行分析之后,主要體現在以下幾個方面,下文將進行分析:3.2.1辨別服務場景在云服務當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根據使用人員的需求來提升智能功能。而辨別信息當中,主要包括用戶狀態、設備終端、使用需求等等功能,這些數據識別可以通過特定的指令進行發送,從而為客戶提供對應的服務。3.2.2智能收集數據用戶在使用云系統的過程中,會產生大量的數據。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據。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,針對教學資源的編輯,開展教育活動。在這樣的情況下全面分析教學工過程、教學內容、教學評價等。利用數據分析結果對當前的教學模式進行改進,促進教育模塊的優化。3.2.3加速搜索引擎在大數據背景下,各項工作的推進都會產生大量的數據。由于智慧教育中會產生龐大的數據,因此在使用和查找數據中,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果。云計算技術可以在某種程度上模擬人類大腦的思維方式,根據用戶發出的相關要求來分析資源,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,可以更好的滿足數據本體以及信息本體的搜索內容,構建出以人為核心的結構狀態。3.2.4支持大數據畫像由于教學活動的逐漸增多,各種教學數據也不斷增多,站在行為分解的角度可以更好的對認知進行分解,從而將集體數據轉化成為個體數據。云計算系統可以讓大數據平臺構建出更加全方面、更加準確、更多維度的用戶畫像體系,從而提供對應的用戶畫像數據以及對場景的實際辨別能力,這些能力將會成為標簽,進而實現千人千面的運營狀態。

4結束語

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

參考文獻

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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