浅谈云计算对高校数字化学习环境构建的影响
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）030-0214-02
基于计算机的多媒体、国际互联网等现代信息技术的飞速发展正改变着世界，对于高等教育来说，数字化校园的建设是大势所趋，数字化学习将是传统学习方式的有益补充。现代信息技术已不仅仅局限于在大学内部作为教学辅助设施来运用，它正冲破单个大学围墙的束缚，发展成各个大学间数字化资源互相共享，扩展为更大范围的数字化学习环境。这样的发展趋势，将带来很多技术难题，云计算的出现，将从多个层面改变当前技术的弊端，我们可以利用云计算技术充分整合各级各类教育机构的信息基础设施和数字化资源，建设覆盖更广、分布合理、开放开源的基础云环境，构建云基础平台、 云资源平台和云教育管理服务平台的层级化数字化校园架构。
1 数字化学习
1.1 定义
数字化学习是指在教育领域建立互联网平台，学生通过网络进行学习的一种全新学习模式。又称为网络化学习或E-learning。[1]数字化学习改变了学习的时空观念，使学习不局限在学校、家庭中，人们可以随时随地通过互联网进入数字化的虚拟学校里学习。
1.2 存在的问题
经过多年建设，高校数字化建设取得了巨大的成就，但是基于我国的国情和技术的变革，随着互联网和计算机科学技术的不断发展，我们数字化校园的发展在技术层面和理论层面也随之产生了不少问题。
（1）资源重复建设，共享率低，资源分布不均匀。我国各个高校之间通常是各自独立建设，资源共享率低，这将会导致资源的重复建设和浪费。由于我国各区域经济发展的不均衡，经济发达地区数字化校园建设发展较快，经济落后地区发展相对迟缓，这样我国数字化校园发展也出现了明显的地区差异和发展的不平衡性。
（2）计算性能低。各个高校的计算和网络中心的计算机由于需要存储存并运行大量基于软件程序的应用，较多的程序占据了计算机的存储空间，以及计算机软件无法自动更新软件，这从一定程度上影响了计算机的运行性能。
（3）建设成本高。由于我国各个高校内部的计算和网络中心软、硬件平台系统需要不断更新，所以各高校需要投入大量购买基础设施软硬件的经费、维护费用以及人力资源的消耗，这导致了高额的数字化校园建设成本，增加了高等教育的建设中的经济负担。
（4）数据安全性和兼容性较低。目前多数高校数字化校园建设体系中，一台计算机硬盘的损毁将破坏所有的数据，某一台计算机的故障将会影响数据的保存。这就意味着如果用户个人的计算机出现故障，某些数据将会丢失，此外不同操作系统的计算机无法连接，从而不能实现数据的共享，这导致了我国高校数字化学习环境的数据安全性和兼容性较低。
2 云计算
美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问， 进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。
3 云计算对数字化学习环境构建的影响
3.1 打破对特定数字化网络设备依赖的限制
云计算的其中一个特点在于用户无需绑定某一台计算机或某一网络设备，现有的应用程序及文件通过“云”可随时随地用任何网络设备访问，用户在可移动网络设备中也可以访问App程序及文件。用户无需为某一特定网络设备购买与之相符的版本程序，也无需将文件保存为与特定网络设备相符的版本。这也就意味着无论用户使用何种计算机，用户的程序与文件将保持不变。
3.2 降低数字化校园建设成本
3.2.1 计算机更加经济实用
用户无需一台高性能，当然也意味着高价位的计算机来操作云计算基于网络的应用。这其中的原因在于应用程序是基于云，而不是计算机，因此并不需要传统意义上的计算机软件对系统处理能力及硬盘空间的要求。基于此，云计算中的用户计算机具备价格相对低廉、硬盘及内存空间较小、处理器更加高效等等特征。
3.2.2 IT基础设施成本降低
在云计算这种基于网络的大型体系结构中，IT部门可以降低投入的基础设施成本。用户无需投资大量性能优越的服务器便可通过使用云计算的计算能力补充或替代内部计算资源。具有峰值需求的部门也无需重新购置设备应对峰值负载的数字化设备。
3.2.3 维护费用降低
关于维护成本，云计算可以为各类大小的用户机构大大降低硬件及软件维护成本。硬件方面，通过使用云计算，用户系统中需要较少的硬件和服务器，维护成本随即降低。软件方面，因为所有云App设施是在非本地的，通过因特网获取，用户计算机上没有软件需要维护。
3.2.4 软件成本降低
云计算在降低软件成本方面也有其显著的优势。企业或机构用户无需为每一台计算机购买各类软件，事实上真正使用该系统的用户才有此类需求。即使使用基于网络的应用程序与计算机软件费用相当，IT工作人员也可以节省该企业或机构每一台计算机的安装及维护费用。
3.3 增加数字化设备的计算性能
云计算中的计算机无需储存并运行大量基于软件程序的应用，由于较少的程序占据计算机的存储空间，计算机的运行性能得到良好的改善。简单来说，云计算操作中的计算机启动及运行将更为迅速。用户与云计算系统连接时，不再局限于一台计算机所能提供的服务，而是可以掌握操作整个系统，一个超级计算系统，如同操作成百上千台计算机所能获得的超级性能。简言之，用户可以在云计算系统中进行较之传统计算机更为复杂的任务。 3.4 增强数字化设备的数据安全性
用户是不是将所有数据都储存在“云”中呢？是的，数据存储在“云”中的某一个地方。在台式计算机中，硬盘的损毁将破坏所有的数据；而在云计算系统中，某一台计算机的故障将不会对数据的保存造成影响。这就意味着如果用户个人的计算机出现故障，所有的数据仍将存储在“云”中，并且是可获取的。总之，用户个人电脑无法在常规基础上保护数据，而在云计算系统中，数据的安全性将大大增强。
3.5 增强系统及文件的兼容性
3.5.1 操作系统间的兼容性增强
是否试过将使用Windows操作系统的计算机与苹果Mac计算机连接？或者用运行Linux操作系统的计算机与Windows系统共享数据？这种设想往往无法操作。云计算则不同。在云计算中，采用何种操作系统并不是最重要的。用户首先可以将Windows操作系统的计算机与云相连接，再与使用苹果Mac OS，Linux或者UNIX操作系统的计算机传输数据或文件。
3.5.2 不同格式文件间的兼容性增强
用户也无需担心本地文件无法与其他用户操作应用系统中文件的兼容性问题。例如，Word 2007格式的文件无法在运行Word 2003的系统中打开。但在基于互联网的云计算操作系统中的所有文档可以供任何其他连接云计算的用户阅览，也就是说，在云计算系统中所有用户共享文件和程序，因此也就不存在多种格式不兼容的问题。
3.6 使数字化协作学习更加便捷
在云计算中，文件时储存在“云”，而不是用户一方的计算机中，用户所需的仅仅是一台连接上因特网的计算机。假设两个高校的学生要合作项目，在云计算系统投入运用之前，双方需要通过电邮，甚至邮寄纸质邮件交换相关文件信息，之后再各自开展工作。使用云计算系统后，情况将大为不同，用户双方可以同时获取关于该项目的相关文件信息，用户一方对文件做出的修改编辑会自动为另一方所见。同时也使得团队项目跨越了地理位置的藩篱，所有资源可以统一管理和调度。在云计算系统中，任何用户可以在同一时间，不同地点开展工作，资源的边界被打破并得以共享。
4 结语
云计算的产生和发展改变了互联网的建设和运营模式，为互联网带来了革命性变化， 体现了互联网自由、平等、分享的精神实质，将要并且已经展现出了它独特的生命力，正在不断改变着人们的学习、生活和工作方式。云计算的诸多优点能够正面的影响数字化学习的教学硬件的虚拟性、教学过程的网络性、教材的多媒体性、教学管理的遥控性、学生成才的个性化等特征的发展，弥补传统数字化学习环境的不足，从而促进我国高校数字化学习的支撑技术变革，丰富数字化学习内容及其模式。
