云计算在大学英语网络建设中的应用研究

云计算作为一种低成本、高效能网络应用模式,正在逐步进入教育领域。充分利用云计算的优势,构建基于云计算的大学英语网络教学环境,不但可以实现大学英语教学资源共享,提高教学资源的利用率,还能够降低计算机软硬件建设、维护和升级的成本,解决高校教学经费不足问题,进一步推动大学英语教学改革的发展。

云计算大学英语教学教学资源大学英语教学改革中存在着重视硬件初次建设而忽视建设的实用性,重视软件初次投入,却忽略软件资源的二次开发、深入整合等问题,导致资源利用率低,管理难度大,信息和教学资源无法有效共享。随着在线学习人数的快速增长以及各种教学资源的不断积累,对硬件设备、软件系统的要求越来越高,以往通过升级的方法,也因投入成本的持续升高而难以维持。在这种情况下,云计算的出现为解决上述大学英语教学所面临的问题提供了良好的技术平台,云计算实现了互联网上资源桌面化,个人计算机性能的最小化。利用云计算技术,能够实现大学英语教学资源共享,降低教学资源建设、维护和升级的成本,提高现有资源的利用率、避免相同资源的重复建设。

一、现阶段大学英语网络建设存在的问题

大学英语教学改革强调利用现代信息技术实施英语教学,高校“没有一定数量的计算机、没有互联网和校园局域网接入就无法开展网络教学活动”(王建梅,孙春雷,2005),这就要求高等院校在计算机软硬件及网络设施上有相当大的投入。教育部高等学校大学外语教学指导委员会(以下简称大外指导委员会)于2009至2010年对全国高校大学英语教学现状进行了比较全面的调查,在所调研的427所高校中,拥有大学英语教学专用网络机房的有227所,占53.2%(王守仁,王海啸,2011)。数据表明,普通高等院校在大学英语网络环境建设方面还存在着很大不足,究其原因,主要有以下几个问题:

1.建设资金投入大,难以推广

大学英语网络教学基础建设的投入主要是电脑、网络、服务器等硬件设备的资金投入,以及供教学和学生自主学习用的多媒体课件,网络资源库等软件平台的建设费用,这些投资动辄几百万,对一些实力雄厚,资金充足的重点大学可能不是什么大的问题,但对于大多数资金来源有限的院校却有着很大的压力。再者,现代教学资源对电脑性能的要求越来越高,电脑淘汰周期缩短,使得设备的使用成本被大大的提高,加重了学校的负担。所以,许多普通院校尽管教改的意愿非常强,由于资金的限制,也不得不缩小投资规模或选择放弃。

2.专用网络机房管理难、利用低

大学英语专用网络机房是专门用于大学英语教学的场所,为了保障英语网络教学的正常开展,学校往往会配备一到两名专业IT技术人员来管理专用机房。由于电子设备的复杂性以及教师计算机运用技能的差异,常常会导致这样或那样的故障,有时遇到较大级别的电脑或网络设备故障,因管理人员技术力量的制约,不能一时解决,造成教学计划的延误,往往会引起教师和学生的不满,这也使得部分教师对网络教学产生抵触心理。此外,现在大多数院校大学英语教学采用“传统的教师课堂面授+学生课后网络自主学习的模式”(陈坚林,2005)。在这种教学模式下,当专用网络机房完成英语自主学习任务后,计算机资源将会被长时间闲置着,从而造成很大的资源浪费,这也是高校不愿意投入资金的一个重要原因。

3.数字化平台不能满足个性教学,教师排斥网络教学

实施大学英语网络教学需要有数字化的教学平台供学习使用。目前大学英语数字化教学平台主要有三个方面的来源:(1)计算机软件公司提供的数字化平台;(2)出版社的数字化教学平台;(3)学校自主开发的课件和教学平台。软件公司由于技术力量强,开发的软件功能最全面,安全性也很高,缺点是价格高,后期的维护和升级是一笔不小的费用。出版社开发的课件及配套资源平台在设计上是比较严谨科学的,而且价格也不高甚至是免费的,缺点是只能和教材配套使用,拓展性较差。学校基于自身技术力量开发的平台比较实用,也最适应本校的教学需要,缺点是学校需要有一支既懂英语教学又熟悉计算机编程的团队。在王守仁教授和王海啸教授(2011)调研的高校中,超过半数的学校依赖出版社提供的数字化平台,较少由学校自主开发,985工程学校、211工程学校和非211工程学校使用自主开发网络资源库的比例分别为23.5%、21.9%和6.5%。数据反映,由于资金及自身教育信息技术问题,出版社的多媒体教学资源得到大多数学校的认可,但过度依赖出版社网络资源很难较好地满足本校的具体的需求及个性化教学的需要,因此大部分教师在教学中对网络教学持消极否定的态度。

4.英语网络教学各自为政,教学资源无法有效共享

由于缺乏统一的组织与协作,大学英语网络教学一直处于各自为政,一盘散沙的局面。高校间网络联系的隔离,限制了优秀的网络资源和教学课件在高校间的流动,导致高校教学资源孤岛现象的产生,也制约了大学英语网络教学的开展。

上述提到的几个关键问题,是遏制大学英语教学改革发展的主要障碍,是影响基于计算机网络的英语教学模式进一步推广的主要原因。云计算的重要特征是能够整合和利用现有设备,通过多点协作模式提高设备的性能和利用率,降低使用成本,实现资源共享。

二、大学英语网络建设中的云计算应用研究

1.云计算概述

云计算(Cloud Computing)是一种基于互联网的计算方式,其思想核心就是资源的集中共享(王铁军,2009)。它将计算和存储集中到网络上,将所有资源集中到一个先进的平台上,在统一平台的集中管理和调配下,使资源具备最大的灵活性和利用率,最终把信息和资源均封装成“云服务”提供给用户,客户端简单到只要有一个可访问“云端”的WEB浏览器。由于所有的应用都在“云端”进行,客户端不再需要安装各种应用程序,最小化了终端设备的性能需求,从而实现了“个人计算机性能最小化,功能最大化”(余宗泽,2010)。同时,由于共享的软硬件资源和信息可以按需提供给客户端,能充分提高资源的利用率,实现资源的有效共享。云计算系统有以下几个特征:

(1)支持虚拟化。通过在一个服务器上部署多个虚拟机和应用,从而提高资源的利用率;当一个服务器过载时支持负载的迁移。

(2)按需服务。云计算系统是一个自治系统,不同的管理任务是自动完成的,系统的硬件、软件、存储能够自动进行配置,当用户有需求时,系统会根据用户的要求作出调整,如用户需要的硬件配置、网络带宽、存储容量等。从而实现对用户按需提供。

(3)高可靠性、可用性和可扩放性。云计算系统必须保证向用户提供可靠的服务,保证用户能够随时随地地访问所需要的服务,并且用户的系统规模变化时,云计算系统能够根据用户的需求自由伸缩。

2.云计算在大学英语网络建设中的优势

采用云计算的模式可以更有效地利用和整合现有的软硬件资源,在有限的资金和时间条件下加快基于课堂和计算机的教学模式的建立及应用。

(1)云计算极其低廉的成本,将一步推动大学英语教学改革的发展。云计算的低成本主要体现在两方面:一是构建云计算平台的成本低。云计算的特殊容错措施使得“云”可以采用极其廉价的节点来构建,如廉价的服务器或普通的电脑,同时,云计算的自动化集中式管理使用户无需负担日益高昂的数据中心管理成本;二是客户端的使用成本降低。云计算对用户端的设备配置要求不高,甚至一些几年前配置较低、面临淘汰的旧设备也能得到很好地利用,这样学校就不用频繁地升级计算机硬件,为学校节省了大笔购买高性能计算机硬件设备的开支。

(2)云计算的可扩展性为大学英语网络教学提供超强的计算能力和无限的存储空间。云是由无数台电脑组成的,这些几万台乃至几十万台服务器连在一起,不仅提供了海量的存储空间,还拥有可比拟大型计算机的性能,而且这些性能和存储空间还将随着电脑的增加而不断地增强。因此,从某种意义上说,“云”规模的可扩展性,使得它能无限地满足应用和用户规模增长的需要。

(3)云计算的高可靠性,为大学英语网络教学的正常开展提供了保证。“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性,即使一台服务器出了故障,也不会影响云计算的正常运行。这样,教师在使用大学英语网络学习平台授课时就不用担心因网络设备故障而造成教学计划的延误,学生在进行网络自主学习时也不会出现学习平台无法访问的问题,从而保证了大学英语教学计划的顺利进行。

(4)云计算的强通用性,为大学英语应用程序的开发提供了良好的平台,促进了资源的共建共享。云计算不针对某个特定的应用,在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用,同一片“云”可以同时支撑多个不同的应用运行。程序开发员或教师在开发大学英语网络应用程序时不需要考虑平台的兼容问题,这就促进了各种优秀课件的交流和优质网络资源的共享。

(5)云计算的集中管理,解决了大学英语专用网络机房的管理难题,保证了学校师生数据安全。云服务器是由专业IT人员统一管理和维护,数据储存在“云端”,应用在云中进行,机房管理人员不再需要给每台计算机安装应用支持软件,软件的购买、更新和授权也都交给云计算系统去处理,这就减轻了机房管理的负担。同时,云计算提供的云存储服务,可以为重要数据提供很好的安全保护,无论是学生还是教师,都可以随时随地凭密码方便地存取自己的重要数据,让用户无需再担心病毒和黑客的侵袭以及由硬件损坏所导致的数据丢失等问题。

3.利用云计算技术整合大学英语网络资源

大学英语云计算设计思路是充分利用云计算的技术特点和优势,在掌握云计算的思想和应用模式基础上,最大限度地整合一定范围内高校的大学英语网络资源。

目前,绝大多数高校为大学英语网络教学配备了专用服务器,这些服务器虽然单个性能不是很高,但是利用云计算的资源集中管理模式,上百乃至上千台这样的服务器连接成的一片电脑“云”,具有超级强大的运算能力,甚至超过超级计算机。因此,合理利用这些旧有设备能充分满足搭建云计算的需要,大大降低建设云计算平台的成本。

大学英语教学资源整合后将以“云服务”的方式提供给高校用户,分为三层结构,或者说是提供三种服务模式(见图1)。

第一层,是基础设施层,也可以叫做基础设施即服务,即IaaS(Infrastructure As a Service)。基础设施层是由各高校所提供的大学英语专用计算资源和存储资源构建的,是把处理器、内存、存储和网络等硬件资源被抽象为一个虚拟硬件,与包括操作系统和应用程序在内的完整运行环境一起封装在独立于硬件的虚拟机中,以文件形式保存。基础设施层不仅向高校用户提供虚拟化的计算资源和存储,同时保证用户访问时的网络带宽等。

第二层,为平台层或平台即服务,PaaS(Platform As a Service)。平台层构建在云基础设施上,供应用程序开发者和懂计算机技术并能开发应用程序的英语教育工作者开发软件使用,开发者不用担心应用运行时所需要的资源,平台层提供应用程序运行及维护所需要的一切平台资源。

第三层,为应用层或软件即服务SaaS(Software As a Service)。它面向高校用户,提供简单的软件应用服务以及用户交互接口等。高校英语学习者进行网络自主学习,英语教师开展网络授课等主要在应用层进行。

通过这三层“云服务”,高校用户可以在任何时间、任何地点,通过台式电脑、笔记本电脑、平板电脑甚至手机,在线查看云端的电子教案、教学视频,随时登陆网上学习平台进行自主学习或师生互动等。由于所有的资源均以“云服务”的形式发布在云端,高校用户均可通过用户交互接口来访问本校所需的教学资源,这就使得高校间教学资源充分共享,解决了资源不足、不均的问题。

三、结语

云计算模式的出现,给大学英语教学改革带来了新机遇,给未来云计算在大学英语网络教学中的应用带来了无尽的遐想。一方面,把云计算运用到英语教学中,可以提高资源的利用率,实现教学资源的共享,最大程度地节约了教学资源的投入成本。另一方面,云计算将从根本上改变大学英语网络学习的模式,使大学英语学习不再受时空的限制,随身学习,终身教育成为现实。但目前,云计算的应用还处于探索阶段,存在着无法回避的风险和问题,如云服务器端用户信息的安全问题,资源协调机制问题,云服务使用费用问题等,这将是今后云计算研究的重点所在。

参考文献:

[1]王建梅,孙春雷.对我国大学英语多媒体网络化教学的再思考[J].外语界,2005,(4):13-18.

[2]王守仁,王海啸.我国高校大学英语教学现状调查及大学英语教学改革与发展方向[J].中国外语,2011,(5):4-11.17.

[3]王铁军.“云学习”将改变什么[J].中国远程教育,2009,(4):54.

[4]陈坚林.关于“中心”的辨析——兼谈“基于计算机和课堂英语多媒体教学模式”中的“学生中心论”[J].外语电化教学,2005,(10):3-8.

[5]余宗泽.云计算的基本原理及其对教育领域的影响[J].信息化教学,2010,(9):93-94.

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