程琳等

【摘 要】以三大教育云平臺為例，根據(jù)三大MOOCs（Massive Open Online Course，MOOCs，中文簡稱“慕課”）平臺中提供的云服務(wù)，運用個案分析、體驗式研究、文獻分析的方法基于云服務(wù)的視角下，以SaaS、PaaS、IaaS為三個維度分析研究“慕課”平臺云服務(wù)特點。通過比較分析三大平臺的服務(wù)異同，探討教育平臺的云服務(wù)發(fā)展的改進方向。

【關(guān)鍵詞】MOOCs；云服務(wù)；教育云

【中圖分類號】G434

【文獻標識碼】A

【文章編號】1001-8794（2015）04-0005-05

【作者簡介】程琳（1989—），女，江蘇人，碩士，研究方向為數(shù)字媒體技術(shù)；余武（1957—），男，安徽人，碩士，教授，研究方向為數(shù)字媒體技術(shù)；朱敏明（1989—），男，江蘇人，碩士，研究方向為大數(shù)據(jù)與云計算技術(shù)。

以云計算為標志的云服務(wù)時代的到來推動了在線教育平臺的發(fā)展，借助云計算技術(shù)，國內(nèi)外迅速開展了大型教育云平臺。如國內(nèi)的網(wǎng)易教育云平臺、學(xué)堂在線、國外的edX、Udacity、Coursera等，也就是現(xiàn)在廣為熱議的慕課平臺，基于云平臺的MOOCs運動掀起教育的熱潮，如何利用“云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)”構(gòu)建MOOCs平臺，為學(xué)習(xí)者提供更好的教育云服務(wù)，已成為當(dāng)下實踐發(fā)展的熱點。

一、問題的提出

國內(nèi)外研究學(xué)者與專家對于MOOCs平臺進行多角度、新視角、全方位的探索研究?；谖鏖T思的connectivisim（聯(lián)通主義）李青提出了MOOCs平臺的運行模式，分析了MOOCs平臺的技術(shù)基礎(chǔ)與組成，樊文強就MOOCs平臺的特點進行了詳細的分析。馬東明等人為移動學(xué)習(xí)與MOOCs的結(jié)合提供了模型架構(gòu)，也為文章探討云服務(wù)提供了思路與方法。而馬新強等人從技術(shù)角度分析了MOOCs的特點與發(fā)展現(xiàn)狀。其中也重點提及了云計算與大數(shù)據(jù)技術(shù)環(huán)境下的平臺建設(shè)問題。王穎從項目出發(fā)重點分析了MOOCs平臺的服務(wù)范疇。依靠云服務(wù)，組織或個人所需的軟硬件、資料都放到云中，在任意時間、地點，使用不同的IT終端設(shè)備互相連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存取等目的。由于云服務(wù)主要提供三大服務(wù)模式即：SaaS（Software as a Service，軟件即服務(wù)）、PaaS（Platform as a Service，平臺即服務(wù)）、IaaS（Infrastructure as a Service，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)），MOOCs平臺是伴隨著MOOCs發(fā)展而成為實踐熱點的教育云平臺一類，所以對于在線學(xué)習(xí)用戶而言，所得到的需求服務(wù)都是建立在這三類服務(wù)的架構(gòu)上。

根據(jù)知網(wǎng)的統(tǒng)計，國內(nèi)MOOCs平臺的研究大多基于教學(xué)視角的分析，卻很少從云服務(wù)視角去分析，從而忽略MOOCs 平臺中“云服務(wù)”這一技術(shù)服務(wù)創(chuàng)新方式對教育所帶來的真正影響。筆者從SaaS（軟件即服務(wù)）、PaaS（平臺即服務(wù)）、IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）的這一云服務(wù)視角，以“edX、Udacity、Coursera”三大“慕課”云平臺為分析對象，分析其所提供的教育云服務(wù)現(xiàn)狀、特點、異同、問題，并從“云服務(wù)”視角提出了我國慕課云平臺建設(shè)的策略。

二、教育云服務(wù)模式的發(fā)展

云計算是最近出現(xiàn)的新興技術(shù)，可以簡稱“云”。[1]廣義云計算可以理解為服務(wù)的交付和使用模式，也就是網(wǎng)絡(luò)以按需與易擴展的方式獲得所需的服務(wù)。這類服務(wù)包括互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的、計算機相關(guān)的、通信相關(guān)的軟件或硬件，也包括其他類別的服務(wù)。[2]主要以SaaS、PaaS、IaaS等架構(gòu)模式把這種超級計算能力分散給終端用戶。云計算用戶無須考慮其運行工作的內(nèi)部構(gòu)造和服務(wù)流程，以此形成的服務(wù)被稱為云服務(wù)?！霸啤敝匈Y源的使用方式類似于生活中的水電使用，按需獲取分配網(wǎng)絡(luò)資源。

把云計算應(yīng)用到教育領(lǐng)域中稱之為“教育云”。[3]云中供給教育建設(shè)所需要的全部軟件資源與硬件資源，以虛擬化的方式，為用戶提供高性能通用操作平臺，此平臺的作用就是為教育提供云服務(wù)。[4]張進寶等人指出建立一個智慧型統(tǒng)一聯(lián)合的開放架構(gòu)云計算平臺，滿足教育用戶通過各種數(shù)字終端完成教學(xué)、學(xué)習(xí)、科研、管理、社會交往等方面的需求，完成發(fā)布教育信息、獲取學(xué)習(xí)資源、進行教學(xué)互動、統(tǒng)計分析教育信息與數(shù)據(jù)、得到科學(xué)決策、開展教育評價、創(chuàng)辦協(xié)同科研等系列活動。[5]在獲取使用教育云服務(wù)過程中，只要擁有網(wǎng)絡(luò)和終端設(shè)備，就可以隨時、隨地、按需地利用教育資源，至于硬件性能、軟件版本、數(shù)據(jù)同步、信息安全、存儲備份、帶寬問題等各種問題無需考慮，因此教育云服務(wù)依然屬于云服務(wù)的范疇，可以被劃分為IaaS、PaaS和SaaS三類。[6]歸結(jié)起來，教育云平臺以云計算技術(shù)為依托，借助于SaaS、PaaS、IaaS結(jié)構(gòu)服務(wù)模式，將強大的云教育資源分布到用戶手中，服務(wù)于教育。因此，伴隨云服務(wù)發(fā)展而來的大規(guī)模在線教育平臺也受到普遍關(guān)注。

三、三大“慕課”平臺中的SaaS、PaaS、IaaS服務(wù)特點

張寶進等人將教育云SaaS具體歸類到Web應(yīng)用中，例如一系列的教務(wù)管理系統(tǒng)、在線學(xué)習(xí)平臺、智慧校園系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)等通用工具軟件、虛擬模擬系統(tǒng)、在線實訓(xùn)系統(tǒng)等專用SaaS軟件。此外，眾多web 2.0工具也被歸類于SaaS的范疇，一批協(xié)同概念圖、學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）、教育資源制作工具等也是被看好的SaaS產(chǎn)品，[7]盧蓓蓉等人構(gòu)建的軟件及服務(wù)的架構(gòu)模型分為兩層，分別面向組織與個人。MOOCs平臺中部分軟件即服務(wù)如表1所示：

（一）“慕課”平臺中的SaaS（軟件及服務(wù)）特點

1面向組織的軟件及服務(wù)

面向組織服務(wù)，一般采用預(yù)訂的銷售方式，為各種具有相當(dāng)規(guī)模的組織和學(xué)校提供大型商務(wù)解決方案。通過SaaS供給商，組織需求的全部網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施及軟硬件運行平臺能夠輕易獲取，另外，利用云環(huán)境提供的API（Application Programming Interface，應(yīng)用程序接口），將組織自行開發(fā)的教育應(yīng)用程序接入平臺，為他人或自己服務(wù)。服務(wù)軟件大致為教學(xué)工具系統(tǒng)、教學(xué)課件、教務(wù)管理系統(tǒng)、教學(xué)游戲等范疇。用戶節(jié)省下載、安裝、維護、升級等步驟，只需一個賬號按需在線使用到眾多的教育應(yīng)用軟件，共享海量的教育資源，與全國領(lǐng)域的用戶在線交互。[9]李青描述的MOOCs技術(shù)平臺就是典型的軟件及服務(wù)。如平臺中的wiki、blog、論壇、twitter、微博工具、自建平臺、虛擬教室工具、課程資源分享工具、課程中心網(wǎng)站等，這些工具基本能滿足在線學(xué)習(xí)需要，通過這些，加盟組織能進行在線教學(xué)，實現(xiàn)在線評價、在線研討、在線互動。[10]

Coursera為9個不同國家和地區(qū)的30多所不同的大學(xué)、院校和學(xué)校提供在線課堂平臺系統(tǒng)，edX平臺為加盟的學(xué)校提供課程檢索、可視化公式編輯、編程作業(yè)在線評分、視頻播放器等特色功能軟件。[11]未來平臺將側(cè)重于個性化服務(wù)、大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析、社交網(wǎng)絡(luò)的交互交流機制、智慧問答系統(tǒng)、自動評分系統(tǒng)、虛擬學(xué)習(xí)中心和移動客戶端等方向的探索與開發(fā)。這些平臺加盟學(xué)校只需一個瀏覽器就可以登錄到平臺進行在線教學(xué)活動，而且云教育平臺負責(zé)軟件開發(fā)前后期的實施和維護工作，這樣享受服務(wù)的組織不僅節(jié)省了購買軟硬件，搭建機房的資金，而且也不需要招聘IT工作人員。

2面向個體的軟件及服務(wù)

面向個人的消費服務(wù)，現(xiàn)在SaaS一般是將軟件服務(wù)免費面向個人用戶。Udacity是私立教育組織，主要面向個人用戶服務(wù)，Udacity的平臺擁有視頻、個性化學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，內(nèi)置編程接口、論壇和等交互社區(qū)，Udacity通過推薦工作獲取收入。有了SaaS，學(xué)習(xí)者不必花費金錢來購買學(xué)習(xí)軟件，就可以輕松開展在線學(xué)習(xí)、在線測試、在線評價的活動。

清華大學(xué)副校長袁駟表示：“僅僅依靠大學(xué)自身的投入難以支撐長久運營，在線教育作為一種新興的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，成本較貴，且不確定性很大”，因此MOOCs平臺的SaaS服務(wù)解決了在線課程的技術(shù)與投入問題。

（二）“慕課”平臺中的PaaS（平臺及服務(wù)）特點

PaaS主要以中介角色提供服務(wù)，重點為各級應(yīng)用單位提供集成化運行環(huán)境，例如：操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等。這些云服務(wù)平臺具有開源的模塊化設(shè)計，支持教育用戶的二次開發(fā)。云計算下的平臺即服務(wù)可以理解為面向互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開發(fā)者的軟件即服務(wù)，開發(fā)者在環(huán)境搭配，框架設(shè)計方面得到解放。主攻系統(tǒng)設(shè)計與代碼編寫，從而提高了軟件的開發(fā)質(zhì)量和效率。[12]因此，有了PaaS，“慕課”平臺的開發(fā)變得快速便捷。同樣三大平臺提供的平臺服務(wù)如表2所示，能夠使組織在原先平臺的基礎(chǔ)上快速開發(fā)符合需求的MOOCs平臺，或直接運營平臺。

1商業(yè)運行模式下的合作平臺服務(wù)及面向?qū)W校的平臺及服務(wù)

Coursera全球最大的MOOCs平臺，目前，Coursera的課程大部分都是公開和免費，盈利方式分為：收費證書、學(xué)生推薦和教材宣傳。Coursera與中國地區(qū)建立了合作關(guān)系，目前上海交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)已經(jīng)與Coursera建立了合作關(guān)系。北京大學(xué)與清華大學(xué)也與edX成為伙伴，在edX平臺上發(fā)布了它們的MOOCs，并使用平臺相應(yīng)的服務(wù)。edX除提供平臺服務(wù)外，還負責(zé)課程制作，收取制作費用。edX平臺上的課程有兩個屬性：edX域課程（課程認證過關(guān)）或Edge域課程（尚未通過課程認證），分別對應(yīng)各自獨立的平臺服務(wù)資源（服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫）。edX域課程享有平臺課程導(dǎo)航服務(wù)。與此相反，Edge域相當(dāng)于試運行，用戶免費在該域下建設(shè)自己的課程，平臺不負責(zé)技術(shù)支持，也不進行課程推廣工作。Udacity課程采用了簡短的手寫視頻片斷，平臺主要展現(xiàn)教師邊書寫邊授課的過程，強調(diào)學(xué)習(xí)過程的親身經(jīng)歷性，與傳統(tǒng)教育有機結(jié)合，與其他兩個平臺相比，Udacity在課程制作和合作方面要稍遜色一些。通過提供平臺及服務(wù)，大量在線課程可以輕松發(fā)布，大量學(xué)習(xí)資源將源源不斷匯集云中。

2技術(shù)開發(fā)與支持下的平臺搭建服務(wù)

Coursera開放自己的技術(shù)手段，并且提供技術(shù)支持服務(wù)，義務(wù)為學(xué)校、教師開放在線網(wǎng)絡(luò)課程。為全球范圍的學(xué)生義務(wù)提供學(xué)習(xí)服務(wù)和技術(shù)支持。edX是非盈利性組織。是目前開放程度最高的平臺，已經(jīng)完全開放了平臺的源代碼，成立開源社區(qū)。高俊虹等人指出edX允許參與院校免費使用平臺和改良原有編碼，例如學(xué)堂在線就是中國版的edX。edX的開源結(jié)構(gòu)為參與機構(gòu)提供了進一步發(fā)掘在線教育的空間。[13]edX以平臺服務(wù)商角色負責(zé)上線并運營所有大學(xué)所獨立開發(fā)的課程。

（三）“慕課”平臺中的IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施及服務(wù)）特點

關(guān)于 IaaS，教育云重點以教育資源存儲、數(shù)據(jù)中心需求、匯聚大規(guī)模計算資源、多媒體通訊等方面的供給為主。其中，可能會用到的核心技術(shù)是虛擬化技術(shù)，包括表示層虛擬化、應(yīng)用虛擬化、桌面虛擬化、存儲虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等。云計算下的基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)，它為用戶提供所要求的各類硬件設(shè)施，[14]例如：計算機、存儲、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器和通信設(shè)備等相關(guān)設(shè)備。用戶通過網(wǎng)絡(luò)，按照實際需求向IaaS云服務(wù)提供商租賃IT設(shè)施資源服務(wù)，在云端開展業(yè)務(wù)。這里的用戶分為兩類：SaaS服務(wù)提供商或PaaS服務(wù)提供商。在虛擬化技術(shù)的幫助下，SaaS服務(wù)提供商將底層硬件設(shè)施搭建成服務(wù)器集群與運行環(huán)境，這些基礎(chǔ)服務(wù)集群與運行環(huán)境實現(xiàn)對計算資源和存儲資源等設(shè)備資源的管理。[15]三大平臺提供的IaaS如表3所示。

1面向個體與組織的云存儲服務(wù)

MOOCs正處于大數(shù)據(jù)的海洋中，而“云”具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，能夠滿足大數(shù)據(jù)的存儲要求。教師、個人只需一點就可以輕松將教學(xué)視頻導(dǎo)入云中，則無需隨身攜帶硬盤或其他存儲設(shè)備。如圖1所示：龐大的服務(wù)器群支持下，用戶只需一個瀏覽器，就可以擁有智能化的虛擬在線學(xué)習(xí)空間，實現(xiàn)個人學(xué)生中心學(xué)習(xí)。最省心的一點是，降低了平臺的維護成本。三大云平臺主要負責(zé)超大規(guī)模視頻文件、文本數(shù)據(jù)存儲服務(wù)。

2面向個人與組織的大規(guī)模數(shù)據(jù)計算

平臺為大規(guī)模在線用戶并行計算提供數(shù)據(jù)安全與容災(zāi)備份服務(wù)、24小時不間斷數(shù)據(jù)接入服務(wù)、遠程數(shù)據(jù)加工與計算服務(wù)如圖1所示。MOOCs平臺的超大規(guī)模在線用戶必然要求超大規(guī)模的計算量。每時每刻全球數(shù)以萬計的在線用戶同時登陸，而云計算下有成千上萬臺服務(wù)器，不管如何終止服務(wù)，當(dāng)重啟服務(wù)器時，分布式文件系統(tǒng)會并行讀取服務(wù)器上的備份數(shù)據(jù)，所以服務(wù)器在幾秒鐘內(nèi)恢復(fù)狀態(tài)和運行。與此同時借助于大型的服務(wù)器計算，可以迅速檢索所需的學(xué)習(xí)資源，得到學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，為學(xué)習(xí)分析提供了保障。這對于小型計算機是無法實現(xiàn)的。

四、三大云平臺服務(wù)特征

（一）高擴展性服務(wù)

“云”的規(guī)?？梢詣討B(tài)伸縮，滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長的需要，可以支持無限的學(xué)習(xí)人數(shù)。任何人、從任何地方都可以登錄學(xué)習(xí)，不受網(wǎng)絡(luò)環(huán)境平臺的限制。MOOCs平臺具有大規(guī)模的注冊用戶量，項目成立的一年中，130萬名學(xué)生已注冊成為用戶，注冊課程多達124門。截至2014年7月，Coursera的學(xué)生人數(shù)超過800萬。Udacity的注冊人數(shù)高于100萬，edX的注冊人數(shù)也突破90萬。三大平臺的用戶量仍在暴增。

（二）并發(fā)共享性服務(wù)

大量用戶同時在線學(xué)習(xí)，MOOCs擁有大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)課程，截止2014年7月，Coursera全球最大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)課程聯(lián)盟共享發(fā)布了704門課程，科勒在接受“沃頓在線”的訪談時表示，“在未來五年里，我們將會有3 000門課程”。[16]edX頂尖名校聯(lián)合教育共享平臺，目前也擁有60門在線課程?？珊箤W(xué)院在Youtube至少擁有3 600段教學(xué)影片與視頻。這些課程為大量在線用戶共享，平臺的并發(fā)處理機制要求高。

（三）強交互性服務(wù)

平臺提供的web 2.0技術(shù)，例如維基，進行知識點的擴展學(xué)習(xí)。在線論壇能夠在線分享，討論或者通過郵件探討學(xué)習(xí)內(nèi)容。微博也可以幫助學(xué)習(xí)者迅速交換信息資源和想法。通過社會化書簽學(xué)習(xí)者可以在網(wǎng)頁上分享資源。虛擬教室能進行同步學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者可以與更多人直接互動。在線工具，例如：在線office，幫助用戶實時鞏固學(xué)習(xí)的知識，記錄隨堂筆記。

五、MOOCs平臺的云服務(wù)拓展展望

以云計算為核心的技術(shù)應(yīng)用，解決了課程相關(guān)資源的存儲與共享問題。利用云計算中的虛擬化技術(shù)，隨時隨地都可以進行多用戶多任務(wù)的在線評價及交互式練習(xí)，即時反饋。交互式練習(xí)含有測驗、作業(yè)、考試等內(nèi)容。交互式練習(xí)克服傳統(tǒng)在線教育模式中單向灌輸內(nèi)容的局限，注重創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，支持和引導(dǎo)學(xué)生主動積極地學(xué)習(xí)與思考，提高學(xué)習(xí)效率。[17]但云服務(wù)的發(fā)展遠不止這些需要。

（一）基于移動學(xué)習(xí)MOOCs平臺APP開發(fā)

由于移動網(wǎng)絡(luò)時代的來臨，知識不再是任何人的特權(quán)，在信息快速膨脹的時代，透過移動APP應(yīng)用促進知識的分享與利用，[18]也就是說透過移動學(xué)習(xí)APP軟件，增強平臺可移植性，支持多種終端（ 尤其移動終端） ，任何瀏覽器等。需要登錄平臺的人能夠不受地域限制，通過無處不在的網(wǎng)絡(luò)，參與現(xiàn)場互動學(xué)習(xí)，如同身臨其境。平臺如能支持不同類型的終端設(shè)備通過標準協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)進行訪問，那么知識的傳遞變得簡單快捷迅速。

（二）MOOCs平臺非在線服務(wù)建設(shè)

對于網(wǎng)絡(luò)條件較差的學(xué)習(xí)情況，脫機工作成為迫切要實現(xiàn)的服務(wù)。在線下所完成的學(xué)習(xí)工作在軟件支持下能夠暫時記錄學(xué)習(xí)記錄，在線時學(xué)習(xí)記錄能夠與非在線同步，實現(xiàn)學(xué)習(xí)過程完整性。這樣學(xué)習(xí)將打破網(wǎng)絡(luò)的限制，對于SPOC（small private online course）來說，非在線服務(wù)更加重要。

（三）MOOCs平臺與其他在線平臺的無縫對接

將MOOCs平臺與多平臺之間進行鏈接，目前與edX 鏈接的社交平臺有Google、YouTube、Twitter、Facebook、linkedIn、Meetup等，學(xué)生可以在各空間內(nèi)建立相關(guān)主題的小組論壇，同時進行線下面對面交流。[19]此外，平臺還有新聞中心和專屬博客空間，隨時發(fā)布與平臺相關(guān)的新聞資訊和動態(tài)評論。但是僅有這些還是不夠的，MOOCs平臺自身軟件尚不能流暢地應(yīng)用于其他平臺，需考慮與多平臺間的對接。

六、結(jié)束語

MOOCs平臺是目前最受關(guān)注的在線學(xué)習(xí)平臺，它具有安全、可靠、高效、節(jié)能、海量等特點。平臺提供的服務(wù)符合教育信息化的要求，是技術(shù)服務(wù)于教育的良好體現(xiàn)。我國的MOOCs平臺正在興起中，應(yīng)根據(jù)云服務(wù)視角，致力于建設(shè)符合我國本土化需求的平臺。例如，我國的學(xué)堂在線，在云服務(wù)的理念下，正在致力于開發(fā)虛擬實驗室服務(wù)。未來云平臺的服務(wù)必將向著更加多樣化、智慧化、便捷化的方向發(fā)展。

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【Abstract】This paper takes three educational cloud platforms as examples. Three MOOCs（Massive Open Online Course， referred as “Mu Class” in Chinese） platforms provide cloud services. Based on the case studies， experiential research methods， and literature analysis on platform features， this paper analyzed the features of cloud services platforms from the three dimensions of SaaS， PaaS， IaaS. By comparing the similarities and differences of these three service platforms， this paper explores the reform direction of educational cloud services platforms.

【Key words】MOOCs； cloud services； educational cloud service

（編輯/趙曉東）