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远程教育的发展,给中国的教育者提出了新的挑战,同时也是一次难得的机遇。面对机遇和挑战同在的发展态势,应该坚持用现代远程教育手段构筑终身教育体系的发展战略,学习发达国家开展远程教育的先进经验,不断调整我国远程教育的模式,规范远程教育的运作,加快远程教育的发展进程。
远程教育飞速发展的同时,也存在许多需要解决的问题。
出现的问题
现代远程教育的核心和精髓是教育资源的共享,这种资源包括师资、教学内容和教学思想等。而目前多数网校则只是把自己所拥有的资源向社会开放,虽然做到了部分资源共享,但这种共享的范围和广度还远远不够,充其量只达到单向的资源共享,造成现代远程教育运作模式的僵化和一成不变。由于历史的原因,远程教育站点往往都是自行建立远程教育系统,分散而且孤立。虽然现有的网络技术为学习资源的共享、学习活动的合作提供了基本技术条件,但这种共享只是处在较低水平,缺乏在课程知识和教学管理水平层次上的交换,妨碍了网上教育资源的大范围共享与交流。
尽管传统的网络教学系统或者基于网络的远程教学系统都强调共享,从教学资源上来看,形式多样,格式不统一,无法进行统一有效的协调和管理;从硬件和操作系统来看,各种异构系统并存,许多远程教学系统无法在不同的平台上运行;从实现的方式上来讲,大多是静态或动态的Web页面,没有体现服务的概念。
现代远程教育以计算机网络(以及卫星数字通讯)技术为支撑,具有时空自由、资源共享、系统开放、便于协作等优点。由于网络教育,特别是基于互联网的远程教育,具有地域广泛性、技术复杂性、文化多样性等特点,使得大量的网上学习资源难以实现共享,不同的教育系统也难以互相沟通。解决这些问题的根本出路是制订网络教育技术标准,用标准化办法保障网上学习资源共享和系统互操作。
计算机网络是典型的异构系统,不同的机型,不同的操作系统,不同的计算机编程语言,运行在各式各样机型、操作系统上的应用软件等等,使得开发分布式系统软件十分困难。当一个远程教育系统移植到另外一个网络平台的时候,可能会发现,该系统与其硬件平台或者操作系统不兼容,导致应用系统的重新开发。另外,目前许多的远程教育系统,教学资源不能在不同的操作系统和硬件平台上移植,导致巨大的重复劳动。如何解决此类问题,国际上著名的软件公司、技术组织和厂商都在寻求解决方案。比如:Java、XML (Xtensibie Markup Language)、CORBA (Common Object Request Broker Architecture)、网格(Grid)等技术的出现,都是在不同层次和角度来解决异构问题。但由于技术相对比较复杂,综合运用这些技术比较困难,使得这些技术的运用并不普及。在网络上,大量存在的还是HTML格式的信息,真正采用上述技术进行远程教育系统开发的并不多见。
网格环境
网格是从电力网格中借鉴过来的一个概念,本意是希望计算力与计算资源能像电力一样,随时打开电源的开关就可以使用,而不用去关心是谁、如何去提供这些服务。其目标就是抽象并量化计算资源,随时随地能够通过网络定额完成定量的与计算相关的工作。网格计算通过共享网络将不同地点的大量计算机相联,从而形成虚拟的超级计算机,将网络中计算机的多余处理能力合并在一起,为系统中的数据集中提供强大的处理能力。
网格是集成的计算与资源环境,其核心是消除信息孤岛,实现资源共享(包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等),有人将其称为下一代互联网。目前,Internet的发展虽然极大地促进了以其作为基础平台的远程教育的发展,实现了教育资源的自治与共享、学习活动的合作等,但因整个互联网的异构性(从硬件到软件系统),导致教育资源不能共享充分,而且重复开发现象非常严重。把网格技术应用到远程教育领域,将会极大地改变远程教育的现状。
网格概念 网格(Grid)是近年来国际上兴起的一种重要信息技术,能利用互联网将分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”,是高性能计算机、数据源、互联网3种技术的有机组合和发展。它不是突然出现的,是现有理论和技术的发展。网格不是要取代现有的东西,它的目的是如何使现有的东西能够更加完美地协同工作。
网格定义网格一词最早出现在20世纪90年代中期,而网格计算的概念在1995年被提出。现在网格计算已经是计算机领域研究的焦点之一,对网格的定义也有很多种,常见的有:
1)网格是下一代的Internet;
2)网格是建造分布式科学计算环境的一种一体化的集成方法,这一环境包括计算、数据管理、科学仪器以及人的协作;
3)网格就是方便资源管理、有效地支持广域分布的、多领域的科学与工程问题解决的中间件系统;
4)网格是基于硬件支持的各种服务和功能的提供者;
5)网格计算就是在动态变化的、拥有多个部门或者团体的复杂虚拟组织内,灵活、安全地协同资源共享与问题求解。
上述网格的不同定义代表了人们对网格的不同理解,也是不同领域对网格做出的解释。对于网格,实际上现在还没有一个普遍被人们接受的定义。
网格与远程教育
互联网为全球的网络教育或者远程教育提供了前所未有的平台,但纵观现在的远程教育,还远远没有达到知识共享、资源共享、跨平台应用的程度,只是学习者登录到某个学习或者培训网站,学习由网站提供的特定内容。教育资源的建设,还存在着非常严重的重复开发、标准不统一、智能化低等现象。而网格会完全改变现有的教育模式和形式。学习者只要提出自己的学习要求,网格系统就会按照学习者的意愿,提供相应的学习资源。我国是教育大国,在校生人数达到了2亿多人,全国已有70所普通高等院校建立了网络教育学院,但教育资源、教师资源、资金、教育水平分配极不合理,发达地区与落后地区差距非常大。虽然互联网一定程度上为教育资源的有效利用提供了基础,但是还远远不够,这和目前互联网上教育资源的存在形式有着直接的关系。现在的远程教育站点,所提供的资源基本上还是以HTML格式为主,开发的教育资源严重依赖操作系统、运行环境,无法跨平台运行,无法进行更大范围内的共享。更为关键的是,网站只能提供单一的、具体的服务,不能满足学习者的要求。教育资源的组织基本上都还处于信息层次,还远远没有达到知识的水平。
网格技术将会促进这一情况的改变。学习者进入网格门户之后,可以按照自己的需求,提出学习请求,网格系统则会按照学习者的要求在网格系统内部自动统一协调、组织管理,为学习者提供快速准确的服务。网格内的每个节点只需提供相应的资源库、知识库和相应的服务,众多的节点便构成一台大的虚拟计算机,网格内各节点的资源、知识、服务相互协调、补充,或共同为学习者提供服务,达到教育资源的全面共享。
网格将改变未来远程教育的模式。网格被誉为继Internet之后的又一次网络革命,具有与Internet一样改变整个世界运行方式的能力。网格的目标就是提供给人们随取即用的资源,通过一定的方式整合节点,在已有的IT架构之上,实现CPU、存储和数据库等计算资源的动态共享。目前,网格的研究主要在美国和欧洲。英国政府已投资1亿英镑,用来研制“英国国家网格”。美国军方正规划实施一个宏大的网格计划,叫做“全球信息网格”,预计在2020年完成。随着网格研究在学术界的加速,信息产业界的大公司也相继公布了与网络目标一致的研究开发计划。惠普、IBM、微软、Sun等公司已经取得共识,支持XML、SOAP、UDDI等Web标准,从而更有利于开发新一代的网络应用,即Web服务。
在我国,网格基础设施建设和网格技术研究工作也在紧张进行。我国的科学研究、国民经济和社会发展也已对网格技术提出了很多需求,只是使用了不同的术语。比如:在银行界叫“业务集中”,航空、船舶、汽车行业叫“广域虚拟设计环境”,资源环境领域叫“单一数据源”,电子商务和电子政务中则称为“资源共享”与“协同工作”。网格技术服务相关标准都在不断改进,业界认为按需服务是目前网格构架的主要目标,网格技术在远程教学中的应用是必然的趋势,它将突破传统远程教学的种种限制,带来远程教学新模式。目前,网格技术在国内远程教学方面的应用还是比较少的,处于研究阶段,还没有具体的应用。我国远程教学网格系统构架,初步给出基于远程教学系统层次化模型,该模型技术上也是可行的。
互联网曾经改变了人们的生活方式和学习方式,而网格技术作为下一代的Internet,将会对人类生活的各个方面产生重大影响。当然,网格技术进入教育领域,也会极大地改变远程教育的模式。在理想的教育网格环境中,学习者只需要提出自己的学习(服务)要求,网格系统就可以提供相应的学习资源和知识。对学习者来讲,服务是透明的,不必关心学习资源是谁来提供和怎样提供,整个网络可以看成一个超级的计算机,计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源等可以得到全面共享。
(作者单位:黑龙江省委党校信息技术部)
远程教育飞速发展的同时,也存在许多需要解决的问题。
出现的问题
现代远程教育的核心和精髓是教育资源的共享,这种资源包括师资、教学内容和教学思想等。而目前多数网校则只是把自己所拥有的资源向社会开放,虽然做到了部分资源共享,但这种共享的范围和广度还远远不够,充其量只达到单向的资源共享,造成现代远程教育运作模式的僵化和一成不变。由于历史的原因,远程教育站点往往都是自行建立远程教育系统,分散而且孤立。虽然现有的网络技术为学习资源的共享、学习活动的合作提供了基本技术条件,但这种共享只是处在较低水平,缺乏在课程知识和教学管理水平层次上的交换,妨碍了网上教育资源的大范围共享与交流。
尽管传统的网络教学系统或者基于网络的远程教学系统都强调共享,从教学资源上来看,形式多样,格式不统一,无法进行统一有效的协调和管理;从硬件和操作系统来看,各种异构系统并存,许多远程教学系统无法在不同的平台上运行;从实现的方式上来讲,大多是静态或动态的Web页面,没有体现服务的概念。
现代远程教育以计算机网络(以及卫星数字通讯)技术为支撑,具有时空自由、资源共享、系统开放、便于协作等优点。由于网络教育,特别是基于互联网的远程教育,具有地域广泛性、技术复杂性、文化多样性等特点,使得大量的网上学习资源难以实现共享,不同的教育系统也难以互相沟通。解决这些问题的根本出路是制订网络教育技术标准,用标准化办法保障网上学习资源共享和系统互操作。
计算机网络是典型的异构系统,不同的机型,不同的操作系统,不同的计算机编程语言,运行在各式各样机型、操作系统上的应用软件等等,使得开发分布式系统软件十分困难。当一个远程教育系统移植到另外一个网络平台的时候,可能会发现,该系统与其硬件平台或者操作系统不兼容,导致应用系统的重新开发。另外,目前许多的远程教育系统,教学资源不能在不同的操作系统和硬件平台上移植,导致巨大的重复劳动。如何解决此类问题,国际上著名的软件公司、技术组织和厂商都在寻求解决方案。比如:Java、XML (Xtensibie Markup Language)、CORBA (Common Object Request Broker Architecture)、网格(Grid)等技术的出现,都是在不同层次和角度来解决异构问题。但由于技术相对比较复杂,综合运用这些技术比较困难,使得这些技术的运用并不普及。在网络上,大量存在的还是HTML格式的信息,真正采用上述技术进行远程教育系统开发的并不多见。
网格环境
网格是从电力网格中借鉴过来的一个概念,本意是希望计算力与计算资源能像电力一样,随时打开电源的开关就可以使用,而不用去关心是谁、如何去提供这些服务。其目标就是抽象并量化计算资源,随时随地能够通过网络定额完成定量的与计算相关的工作。网格计算通过共享网络将不同地点的大量计算机相联,从而形成虚拟的超级计算机,将网络中计算机的多余处理能力合并在一起,为系统中的数据集中提供强大的处理能力。
网格是集成的计算与资源环境,其核心是消除信息孤岛,实现资源共享(包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等),有人将其称为下一代互联网。目前,Internet的发展虽然极大地促进了以其作为基础平台的远程教育的发展,实现了教育资源的自治与共享、学习活动的合作等,但因整个互联网的异构性(从硬件到软件系统),导致教育资源不能共享充分,而且重复开发现象非常严重。把网格技术应用到远程教育领域,将会极大地改变远程教育的现状。
网格概念 网格(Grid)是近年来国际上兴起的一种重要信息技术,能利用互联网将分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”,是高性能计算机、数据源、互联网3种技术的有机组合和发展。它不是突然出现的,是现有理论和技术的发展。网格不是要取代现有的东西,它的目的是如何使现有的东西能够更加完美地协同工作。
网格定义网格一词最早出现在20世纪90年代中期,而网格计算的概念在1995年被提出。现在网格计算已经是计算机领域研究的焦点之一,对网格的定义也有很多种,常见的有:
1)网格是下一代的Internet;
2)网格是建造分布式科学计算环境的一种一体化的集成方法,这一环境包括计算、数据管理、科学仪器以及人的协作;
3)网格就是方便资源管理、有效地支持广域分布的、多领域的科学与工程问题解决的中间件系统;
4)网格是基于硬件支持的各种服务和功能的提供者;
5)网格计算就是在动态变化的、拥有多个部门或者团体的复杂虚拟组织内,灵活、安全地协同资源共享与问题求解。
上述网格的不同定义代表了人们对网格的不同理解,也是不同领域对网格做出的解释。对于网格,实际上现在还没有一个普遍被人们接受的定义。
网格与远程教育
互联网为全球的网络教育或者远程教育提供了前所未有的平台,但纵观现在的远程教育,还远远没有达到知识共享、资源共享、跨平台应用的程度,只是学习者登录到某个学习或者培训网站,学习由网站提供的特定内容。教育资源的建设,还存在着非常严重的重复开发、标准不统一、智能化低等现象。而网格会完全改变现有的教育模式和形式。学习者只要提出自己的学习要求,网格系统就会按照学习者的意愿,提供相应的学习资源。我国是教育大国,在校生人数达到了2亿多人,全国已有70所普通高等院校建立了网络教育学院,但教育资源、教师资源、资金、教育水平分配极不合理,发达地区与落后地区差距非常大。虽然互联网一定程度上为教育资源的有效利用提供了基础,但是还远远不够,这和目前互联网上教育资源的存在形式有着直接的关系。现在的远程教育站点,所提供的资源基本上还是以HTML格式为主,开发的教育资源严重依赖操作系统、运行环境,无法跨平台运行,无法进行更大范围内的共享。更为关键的是,网站只能提供单一的、具体的服务,不能满足学习者的要求。教育资源的组织基本上都还处于信息层次,还远远没有达到知识的水平。
网格技术将会促进这一情况的改变。学习者进入网格门户之后,可以按照自己的需求,提出学习请求,网格系统则会按照学习者的要求在网格系统内部自动统一协调、组织管理,为学习者提供快速准确的服务。网格内的每个节点只需提供相应的资源库、知识库和相应的服务,众多的节点便构成一台大的虚拟计算机,网格内各节点的资源、知识、服务相互协调、补充,或共同为学习者提供服务,达到教育资源的全面共享。
网格将改变未来远程教育的模式。网格被誉为继Internet之后的又一次网络革命,具有与Internet一样改变整个世界运行方式的能力。网格的目标就是提供给人们随取即用的资源,通过一定的方式整合节点,在已有的IT架构之上,实现CPU、存储和数据库等计算资源的动态共享。目前,网格的研究主要在美国和欧洲。英国政府已投资1亿英镑,用来研制“英国国家网格”。美国军方正规划实施一个宏大的网格计划,叫做“全球信息网格”,预计在2020年完成。随着网格研究在学术界的加速,信息产业界的大公司也相继公布了与网络目标一致的研究开发计划。惠普、IBM、微软、Sun等公司已经取得共识,支持XML、SOAP、UDDI等Web标准,从而更有利于开发新一代的网络应用,即Web服务。
在我国,网格基础设施建设和网格技术研究工作也在紧张进行。我国的科学研究、国民经济和社会发展也已对网格技术提出了很多需求,只是使用了不同的术语。比如:在银行界叫“业务集中”,航空、船舶、汽车行业叫“广域虚拟设计环境”,资源环境领域叫“单一数据源”,电子商务和电子政务中则称为“资源共享”与“协同工作”。网格技术服务相关标准都在不断改进,业界认为按需服务是目前网格构架的主要目标,网格技术在远程教学中的应用是必然的趋势,它将突破传统远程教学的种种限制,带来远程教学新模式。目前,网格技术在国内远程教学方面的应用还是比较少的,处于研究阶段,还没有具体的应用。我国远程教学网格系统构架,初步给出基于远程教学系统层次化模型,该模型技术上也是可行的。
互联网曾经改变了人们的生活方式和学习方式,而网格技术作为下一代的Internet,将会对人类生活的各个方面产生重大影响。当然,网格技术进入教育领域,也会极大地改变远程教育的模式。在理想的教育网格环境中,学习者只需要提出自己的学习(服务)要求,网格系统就可以提供相应的学习资源和知识。对学习者来讲,服务是透明的,不必关心学习资源是谁来提供和怎样提供,整个网络可以看成一个超级的计算机,计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源等可以得到全面共享。
(作者单位:黑龙江省委党校信息技术部)