云計算技術(shù)在高校教育中的應(yīng)用研究——以伊犁師范學(xué)院為例

1、伊犁師范學(xué)院教育科學(xué)系本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告論 文 題 目： 云計算技術(shù)在高校教育中的應(yīng)用研究以伊犁師范學(xué)院為例 專 業(yè)： 教育技術(shù)學(xué) 學(xué) 生 姓 名： 楊琪 學(xué) 號： 201004014013 指 導(dǎo) 教 師： 王寧柯 開題報告時間： 伊犁師范學(xué)院教育科學(xué)系制填表說明和要求1開題報告作為畢業(yè)論文（設(shè)計）答辯小組對學(xué)生答辯資格審查的主要依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，學(xué)生在畢業(yè)論文（設(shè)計）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見，同意后生效。2學(xué)生閱讀論文、資料的篇數(shù)一般不少于10篇，開題報告中應(yīng)包括文獻(xiàn)綜述、選題依據(jù)、可行性分析及預(yù)期成果。字?jǐn)?shù)不少于2000字。此表一式兩份，隨同學(xué)

2、生畢業(yè)論文（設(shè)計）一起由各系存檔。一、文獻(xiàn)閱讀J M D順序排列出，版時間最新放在前面序號作者文章題目（書目）期刊名稱（出版單位）、時間6庾邦 OpenStack 開源云在泛在學(xué)習(xí)環(huán)境中的應(yīng)用 J大眾科技2013(6)2孫香花云計算研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢J.計算機(jī)測量與控制，2011（19）7商存慧 , 聶艷明 云計算在高校教育信息化中的應(yīng)用研究 J中國教育信息化 ,2011(4):4-714王左利北工大打造“校園云”J中國教育網(wǎng)絡(luò),2010,(6)1曹曉冶，陸純宇“.云計算”給校園帶來革命性改變J.信息科技，201018孫柏祥云計算高校教學(xué)信息化建設(shè)和發(fā)展的新模式J中國電化教育2010，(5)1

3、6徐祖倩云計算技術(shù)對教育的影響展望J.淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2010,(9)17朱敏淺談“云計算”對教育的影響J教育教學(xué)論壇,2010,(21).8盧蓓蓉 , 任友群 中國教育信息化的云中漫步 : 教育云建設(shè)的困境及探析 J遠(yuǎn)程教育雜志 ,2009(2):62-679陳濤 云計算理論及技術(shù)研究 J.重慶交通大學(xué)學(xué)報 :社會科學(xué)版2009(4)10張瑩“云計算”技術(shù)在高校資源建設(shè)中的應(yīng)用初探J.科技資訊 ,2009(9）11張媛媛，趙廣宇，余華鴻云計算與高校教育資源整合J.今日科苑，2009（4）12木同云計算：計算以外的安全性J互聯(lián)網(wǎng)天地2009(8)13陳全，鄧倩妮云計算及其關(guān)鍵技術(shù)J計算機(jī)

4、應(yīng)用2009(9) 4李開復(fù)云計算J中國教育網(wǎng)絡(luò)2008,(6)5胡 煒鐘衛(wèi)連淺談云計算的網(wǎng)絡(luò)安全問題J中國科技信息200815王萍,張際平云計算與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)J.現(xiàn)代教育技術(shù)2008,(11)3王鵬走進(jìn)云計算M.人民郵電出版社，2009二、開題報告一、選題緣由互聯(lián)網(wǎng)在過去的20 年中，越來越深刻地影響著人類的方方面面，而人類對互聯(lián)網(wǎng)的使用也不斷推動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。用戶為互聯(lián)網(wǎng)貢獻(xiàn)了海量的內(nèi)容，這些內(nèi)容需要大量的存儲空間和更先進(jìn)的計算能力，這就對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提出了更高的要求?！霸朴嬎恪闭窃谶@種背景下應(yīng)運(yùn)而生，隨著云計算技術(shù)的提出，到研究實(shí)現(xiàn)，到真正應(yīng)用，已經(jīng)歷經(jīng)數(shù)年，現(xiàn)在云計算技術(shù)占領(lǐng)了信息化技術(shù)的重

5、要地位，人“云”亦“云”，各種服務(wù)商、硬件提供商和軟件提供商等，無不涉及到云計算技術(shù)。伴隨著云計算技術(shù)的發(fā)展，高校信息化技術(shù)也跟隨云計算的發(fā)展方向標(biāo)，不斷發(fā)展。結(jié)合高校教育發(fā)展的特點(diǎn)，云計算技術(shù)在高校信息化中也有其自身的發(fā)展成果?；谠朴嬎愕脑砗推涔逃械奶攸c(diǎn),云計算比其它新技術(shù)更容易進(jìn)入高校。云計算對用戶端的設(shè)備要求很低,這一特點(diǎn)決定云計算將會在學(xué)校大受歡迎。 就我校而言，已有的校園網(wǎng)絡(luò)為學(xué)校、師生的教學(xué)、科研和管理工作提供了很大的便利，但是隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷增加，現(xiàn)有的校園網(wǎng)絡(luò)也折射出很多的問題。筆者將通過訪談網(wǎng)絡(luò)中心的老師，了解我校校園網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、管理、運(yùn)行、和維護(hù)現(xiàn)狀，分析其中存在的

6、問題，查閱大量文獻(xiàn)獲得資料，了解云計算技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢，對云計算技術(shù)在我校教學(xué)及管理中的應(yīng)用進(jìn)行一個初步的探索，為今后我校校園網(wǎng)的建設(shè)提供一些意見。二、文獻(xiàn)綜述一概念界定1. 云計算技術(shù)云計算(CloudComputing)是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需求提供給計算機(jī)和其他設(shè)備。是由分布式計算(DistributedComputing)并行處理(ParallelComputing)網(wǎng)格計算(GridComputing)發(fā)展而來, 維基百科中將其定義為:云計算是繼1980年代大型計算機(jī)到客戶端-服務(wù)器的大轉(zhuǎn)變之后的又一種巨變。用戶不再需要了解“云”中基礎(chǔ)

7、設(shè)施的細(xì)節(jié)，不必具有相應(yīng)的專業(yè)知識，也無需直接進(jìn)行控制。云計算描述了一種基于互聯(lián)網(wǎng)的新的IT服務(wù)增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴(kuò)展而且經(jīng)常是虛擬化的資源。BM 基于虛擬化技術(shù)，將云計算定義為：“云計算是計算模式中的一種，在該模式中，通過網(wǎng)絡(luò)，以服務(wù)的方式將應(yīng)用、數(shù)據(jù)和IT 資源提供給用戶使用，用由大量計算資源組成的 IT 資源池動態(tài)地創(chuàng)建高度虛擬化資源提供給用戶使用，系統(tǒng)虛擬化的最高境界就是云計算?！焙唵蔚恼f，云計算技術(shù)主要為用戶提供存儲和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，云計算技術(shù)等于把計算程序簡單化，從PC終端到瀏覽器，用戶不需要管理資源只是按需求使用，根據(jù)使用量付費(fèi)。就像日常生活中的電一樣

8、，我們不需要知道所用電的來源是達(dá)坂城風(fēng)力發(fā)電還是三峽水力發(fā)電，也不需要知道它來自哪家發(fā)電廠，需要時候用即可。2. 教育云云計算在教育領(lǐng)域中的遷移稱之為“教育云”，是未來教育信息化的基礎(chǔ)架構(gòu)，包括了教育信息化所必須的一切硬件計算資源，這些資源經(jīng)虛擬化之后，向教育機(jī)構(gòu)、教育從業(yè)人員和學(xué)員提供一個良好的平臺，該平臺的作用就是為教育領(lǐng)域提供云服務(wù)。教育云包括“云計算輔助教學(xué)”（ Cloud Computing Assisted Instructions，CCAI）和云計算輔助教育(Clouds Computing Based Education,CCBE)多種形式。目前教育云在教育領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用主要是

9、根據(jù)國家十二五規(guī)劃素質(zhì)教育云平臺要求，由亞洲教育網(wǎng)進(jìn)行研發(fā)使用的“三網(wǎng)合一智慧教育云”平臺3. 云存儲技術(shù) 維基百科云存儲定義為：“云存儲是與云計算同時興起的一個概念。云存儲一般包含兩個含義：其一：云存儲是云計算的存儲部分，即虛擬化的、易于擴(kuò)展的存儲資源池。用戶通過云計算使用存儲資源池，但不是所有的云計算的存儲部分都是可以分離的。其二：云存儲意味著存儲可以作為一種服務(wù)，通過網(wǎng)絡(luò)提供給用戶。用戶可以通過若干種方式來使用存儲，并按使用（時間、空間或兩者結(jié)合）付費(fèi)。通過互聯(lián)網(wǎng)開放接口（如REST），使得第三方網(wǎng)站可以通過云存儲提供的服務(wù)為用戶提供完整的Web服務(wù)；用戶直接使用存儲相關(guān)的在線服務(wù)，比如

10、網(wǎng)絡(luò)硬盤，在線存儲，在線備份，或在線歸檔等服務(wù)；用戶傳送文件、或者服務(wù)商發(fā)布內(nèi)容時的緩沖?！焙唵蝸碚f，云存儲就是將儲存資源放到云上供人存取的一種新興方案。使用者可以在任何時間、任何地方，透過任何可連網(wǎng)的裝置連接到云上方便地存取數(shù)據(jù)。4. 虛擬化技術(shù) 虛擬化是云計算的最主要的特征。 虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了軟件和硬件的分離， 用戶只需要在虛擬層運(yùn)行自己的軟件，而不需要考慮后臺硬件的實(shí)現(xiàn)。而且虛擬化還允許資源在服務(wù)器上遷移， 當(dāng)一臺服務(wù)器超載時，遷移到另一臺服務(wù)器上，在教育信息化當(dāng)中，就可以解決有的服務(wù)器過載，而有的服務(wù)器閑置的問題，最大化教育資源的利用效率。二 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析 云計算在國外發(fā)展較早，

11、有較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，商業(yè)模式也較為清晰，尤其是在美國。Nurmi 等提出云計算在系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)。Rosenblum 等人提出了虛擬化云計算的作用和未來的發(fā)展方向。在國外，SaaS 平臺和市場的進(jìn)化遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了它們最初的形態(tài)。SaaS 在短短幾年的發(fā)展中不斷成熟和完善，所涉及的領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，所提供的功能不斷深化。比較典型的云計算系統(tǒng)有 Amazon 公司的 Amazon EC2，為用戶提供彈性的虛擬機(jī)資源。Google 公司的 Google App Engine，是利用 Google 公司的數(shù)據(jù)中心部署和托管 Web 服務(wù)的平臺即服務(wù)（platform as a service，簡稱 Paa

12、S）的云計算平臺。Microsoft 公司的 Windows Azure 平臺，與被認(rèn)為是軟件即服務(wù)的Microsoft Online Services 一同組成了微軟公司的云計算項(xiàng)目。云計算在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用比較早，2007 年 10 月，IBM 與谷歌公司開始在美國大學(xué)應(yīng)用云計算技術(shù)，其中有麻省理工學(xué)院、耶魯大學(xué)、史丹佛大學(xué)、加州大學(xué)及杜克大學(xué)等。2008 年 10 月 24 日，IBM 聯(lián)合北卡羅來納州立大學(xué)宣布，他們已經(jīng)獲得向整個州的學(xué)生提供免費(fèi)服務(wù)和計算的能力。美國 SIMtone 公司在北卡羅來納州的格雷漢姆小學(xué)推廣學(xué)校云計算應(yīng)用，使用虛擬桌面替換傳統(tǒng)計算機(jī)為學(xué)校六百名師生提供計算

13、機(jī)服務(wù)。同時，基于云計算平臺的虛擬計算實(shí)驗(yàn)室在州立大學(xué)和 IBM 公司的合作下成立，為大學(xué)和中小學(xué)提供在線使用教育資源、應(yīng)用軟件、統(tǒng)一存儲空間等一系列服務(wù)。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展成熟，云計算正逐步進(jìn)入教育行業(yè)，為師生提供更好的服務(wù)。2.國內(nèi)研究現(xiàn)狀分析從2008年開始,我國的云計算開始發(fā)展,經(jīng)過近幾年的發(fā)展,形成了政府云,包括政務(wù)信息云、政務(wù)資源云、智能交通云等,以及行業(yè)應(yīng)用云,包括教育云產(chǎn)業(yè)云等。云計算技術(shù)是我國下一個 5 年信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，北京交通大學(xué)的趙春燕最先提出了適用于云計算環(huán)境的作業(yè)調(diào)度算法。 2009 年 12 月 28 日國內(nèi)第一個規(guī)模化、實(shí)用化的云計算中心成都云計

14、算中心建成并正式運(yùn)行。解放軍理工大學(xué)開發(fā)了 MassCloud 云存儲系統(tǒng)，并用于支撐數(shù)字地球系統(tǒng)和基于 3G 的大規(guī)模視頻監(jiān)控系統(tǒng)。2009 年 12 月，中國電子學(xué)會隆重召開了首屆中國云計算學(xué)術(shù)會議。清華大學(xué)也推出了自己的透明云計算平臺，其中后端服務(wù)器可以是 PC 服務(wù)器集群，也可以是大型服務(wù)器，該平臺已實(shí)現(xiàn)異構(gòu)化，可以支持 Windows 和 Linux 兩種操作系統(tǒng)，用戶可自行選擇。云計算在中國教育領(lǐng)域應(yīng)用相對少一些，但在近些年快速發(fā)展起來。2009 年 9 月 9 日，鄭州高新區(qū)管委會、微軟（中國）有限公司、賽爾新概念網(wǎng)絡(luò)有限公司簽署合作協(xié)議，共同在鄭州高新區(qū)建設(shè)微軟教育云計算產(chǎn)業(yè)園

15、項(xiàng)目，打造中原地區(qū)云計算產(chǎn)業(yè)的示范區(qū)。該項(xiàng)目選址在高新區(qū)內(nèi)的鄭州 IT 產(chǎn)業(yè)園，總投資 15 億元，總建筑面積 20 萬平方米，項(xiàng)目全部建成投入運(yùn)營后產(chǎn)值可達(dá) 30 億元，擬打造中部云計算產(chǎn)業(yè)基地和中國教育云服務(wù)基地。2010 年 2 月 28 日，曙光信息股份有限公司與哈爾濱工程大學(xué)共同簽署了“哈爾濱工程大學(xué)云計算中心”建設(shè)合作協(xié)議。簽約儀式上雙方進(jìn)一步探討了人才培養(yǎng)新模式，并達(dá)成了校企合作共同推動教育信息化發(fā)展的長期合作愿景。中國云計算市場應(yīng)用處于增長階段的前期，盡管總體市場占有率不高，但未來市場需求巨大，預(yù)計 20132015 年間，中國云計算將保持強(qiáng)勁增長態(tài)勢，年復(fù)合增長率將達(dá) 40%

16、。到 2015 年，中國云計算市場規(guī)模將從 2011 年的 228 億元增長到 876 億元。中國的高校非常重視云計算的發(fā)展，在涉及 IT 網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)專業(yè)的高校中，高達(dá) 78%的高校已成立了云計算課題組，而正在籌建中的高校占 18%。三 、研究提綱一 引言 1.問題的提出. 2.研究目的及意義 3.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4.研究方法二 云計算綜述 1、云計算產(chǎn)生 2、云計算相關(guān)概念 2.1云計算技術(shù) 2.2.教育云 2.3.云存儲 2.4.虛擬化技術(shù) 3、云計算的特點(diǎn)三云計算在教育中的應(yīng)用1. 高校學(xué)生學(xué)習(xí) 1.1課堂教學(xué) 1.2課外學(xué)習(xí)2. 云計算輔助管理 2.1設(shè)備建設(shè) 2.2圖書館建設(shè)四云計

17、算在高校教育應(yīng)用中存在的問題 （五）總結(jié)和展望參考文獻(xiàn)附錄 附錄：訪談提綱 四、研究的重點(diǎn)、難點(diǎn)和價值一 研究的重點(diǎn) 設(shè)計合理訪談提綱，正確的運(yùn)用訪談法，對我校校園網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、管理、運(yùn)行、和維護(hù)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合云計算技術(shù)的特點(diǎn)，對云計算技術(shù)在我校的應(yīng)用提出嘗試性建議。二 研究的難點(diǎn) 在調(diào)查的過程中，克服專業(yè)知識不足的問題，從伊犁師范現(xiàn)代教育技術(shù)中心，搜集我校校園網(wǎng)建設(shè)可靠的數(shù)據(jù)，理性分析現(xiàn)狀。三 研究的價值本研究在查閱大量的文獻(xiàn)資料的前提下，立足于當(dāng)代教育信息化的現(xiàn)實(shí)需要，運(yùn)用訪談法及文獻(xiàn)法進(jìn)行調(diào)查分析，旨在了解影響教師運(yùn)用信息技術(shù)的因素，為云計算技術(shù)在我校的應(yīng)用提供參考。五、研究方法和計劃一 研究方法1.文獻(xiàn)法：筆者盡可能多搜集和分析研究各種現(xiàn)存的云計算技術(shù)在高校應(yīng)用的相關(guān)文獻(xiàn)資料，從中選取信息，了解相關(guān)概念的界定、云計算技術(shù)的特點(diǎn)、個別地區(qū)學(xué)校打造教育云的案例。通過文獻(xiàn)閱讀，以便為本研究提供有力的理論依據(jù)與案例佐證。 2.訪談法：為了了解我校校園網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、管理、運(yùn)行、和維護(hù)現(xiàn)狀，分