Технологии в облаках, как вид проектной деятельности

Департамент образования и науки Приморского края

Краевое государственное бюджетное

профессиональное образовательное учреждение

«Артёмовский колледж сервиса и дизайна»

Научно - практическая конференция

«Образование – Наука – Производство»

Секция: естественные науки

Тема проекта

«Технологии в облаках, как вид проектной деятельности»

Авторы проекта: студентки 1 курса   гр.СВ-01-17

Приходько Антонина

Кирасирова Юлия

                 Научный руководитель Чернова Лариса Анатольевна,

преподаватель информатики

г. Артем -2018 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.

1.     Теоретическая часть

1.1.          История возникновения облачных технологий

1.2.          Суть облачных технологий. Классификация облаков.

1.3.          Достоинства и недостатки облачных технологий, и их отличия от традиционных.

2.     Исследование возможностей применения облачных технологий на примере сервисов GOOGLE.

2.1.          Совместная проектная работа учащихся. Как часто вы участвуете в проектной деятельности?

2.2.          Организация работы проблемных групп.

2.3.          Совместная работа педагогов над документами.

2.4.          Дистанционное обучение.

Заключение.

Список используемых источников.

Приложение А. Модели применения сервисов GOOGLE в проектной деятельности.

Приложение В. Примеры проектных работ учащихся, выполненных в GOOGLE.

ВВЕДЕНИЕ

От самых простых задач до огромных сложных операций, технология стала неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Многие аспекты резко изменились с внедрением последних инноваций и систем. Точно так же крупные реформы были сделаны в области образования, что с опытом в классе полностью преобразовано навсегда. Устройства, как проекторы, компьютеры и калькуляторы сделали свой путь в классах в течение последнего десятилетия, но теперь такие технологии, как Интернет и облака также готовятся изменить способ, которым мы учим наших детей.

Облачные технологии, благодаря своей эффективности и экономии затрат были адаптированы в различных отраслях промышленности. Образование также может быть следующим в очереди, чтобы пользоваться многими преимуществами, которые она предлагает.

Совершенствование информационных технологий занимает важное место среди многочисленных новых направлений развития образования. Оно нацелено на развитие школьной инфраструктуры, а именно, информационной среды образовательного учреждения и предполагает внедрение и эффективное использование новых информационных сервисов.

За последние 20 лет компьютерные технологии сделали огромный рывок в своём развитии, подарив нам возможность работать с информацией посредством своего персонального компьютера, мобильного телефона, или ноутбука. Мы можем обмениваться файлами с другими людьми, записывая их на внешний носитель и используя его на другом компьютере.

Но мало кто из нас, обычных пользователей персональных компьютеров и сети интернет, знает о существовании облачных технологий, которые уже сейчас могут сделать нашу жизнь ещё проще, и помочь забыть о некоторых проблемах.

Инновация отличает лидера от догоняющего.

Стив Джобс

Облачая технология в терминах непрофессионала хранит все ваши данные и обеспечение доступа к ним через Интернет. Это означает, что вы не должны полагаться на материальные активы, как ваш жесткий диск, чтобы сохранить его. "Облако", как следует из названия, используется как метафора для роли Интернета в его процессе.

При использовании Cloud, ваши данные хранятся на серверах поставщика услуг. Кроме того, можно создать отдельный банк данных для вашего использования и связать его с облачных вычислений, чтобы получить доступ к информации, где вы находитесь, когда вы хотите. Облачные вычисления Cloud Computing – это новый сервис, который подразумевает удаленное использование средств обработки и хранения данных. С помощью «облачных» сервисов можно получить доступ к информационным ресурсам любого уровня и любой мощности, используя только подключение к Интернету и веб - браузер.

Сегодня «облачные» технологии находят активное применение во всех развитых странах, обеспечивая принципиально новые, экономически эффективные возможности для бизнеса, управления, образования и научных исследований.

В связи с этим, вопросы изучения облачных технологий в настоящее время приобретает особенное значение.

·     Наличие у одного человека нескольких компьютеров: на работе, дома, ноутбук, планшет, между которыми приходится постоянно переносить файлы, открывать и редактировать документы, думать о совместимости программного обеспечения;

·     Ограниченный объем жесткого диска компьютера или флеш - карты;

·     Необходимость иметь лицензию на программное обеспечение;

·     Необходимость работать над одним документом нескольким людям одновременно. Например, совместные проекты, в которых каждый участник творческой группы отвечает за свой раздел - все эти проблемы можно решить с помощью облачных технологий, а, следовательно, можно говорить и об актуальности исследования в данной области.

          Проведя опрос среди обучающихся школы, студентов и педагогов нашего колледжа, мы увидели, что в учебных заведениях среднего профессионального образования знакомы с данными технологиями и уже применяют их в учебном процессе, а вот в школах лишь немногие слышали это современное словосочетание – «облачные технологии», и не все знают, что оно означает.

Слышали ли вы, когда – либо об

облачных технологиях?

          Хотя большинство пользователей Интернет работают с облачными сервисами, даже не используя этот термин.

Какими сервисами Google вы пользуетесь?

Каким облачным хранилищем данных, вы пользуетесь?

         Что же означает этот термин? В чем суть облачных технологий? Какие возможности открывают перед нами новые информационные технологии? На эти вопросы я постараюсь дать ответ в своей работе «Технологии в облаках, способ проектной деятельности».

Цель работы: Показать возможность и эффективность использования облачных технологий в проектной деятельности.

Задачи работы:

1.                 рассмотреть понятие облачные технологии, «облако» и историю развития облачных вычислений;

2.                 определить путем опроса заинтересованность участников образовательного процесса в использовании облачных технологий;

3.                 выделить причины и проблемы, обуславливающие сложность внедрения облачных технологий;

4.                 провести анализ эффективности внедрения облачных технологий.

5.                 изучить опыт применения технологии облачных вычислений;

6.                 разработать модели совместного доступа в Google для выполнения проектных работ.

Объект исследования: ресурсы для овладения облачными технологиями

Предмет исследования: доступные облачные сервисы Google

Методы:

·        анализ

·        обобщение

·        эксперимент

Научная новизна – включение в процесс апробации облачных технологий.

Таким образом, перспективы облачных технологий неизбежны, поэтому знание об этих технологиях необходимо любому человеку, который связывает свою текущую или будущую деятельность с современными информационными технологиями.

1. Теоретическая часть

1.1. История возникновения облачных технологий

Для того чтобы понять, что такое «облако» стоит начать с истории данного вопроса. История зарождения облачных вычислений началась после создания и развития всемирной сети интернет. С появлением первых стандартов CGI (Common Gateway Interface), PHP, HTML в интернете стала зарождаться своя сфера обмена информацией, которая породила файловые обменники – самый первый этап в развитии Cloud Technology.

В процессе развития мировой паутины разработчики научили программное обеспечение своих серверов взаимодействовать почти со всеми форматами файлов, и первой, кто решился войти в эпоху облачных технологий, стала небезызвестная американская компания Amazon, представив в августе 2006 года сервис под названием Elastic Computing Cloud. Практически одновременно с этим запуском, глава Google Эрик Шмидт произнёс термины: cloud и cloud technology.

Изначально, отправка данных к облаку использовалась как метафора, чтобы облегчить понимание всего процесса работы удалённых технологий, иначе разработчикам пришлось бы объяснять пользователям ещё и про устройство глобальной сети интернет.

Одной из больших ветвей в развитии cloud technology стал запуск сервиса Google Apps в 2009 году. Этот сервис позволил миллионам пользователей сети сэкономить на покупке некоторого программного обеспечения, а также упростить свою работу. Тогда ведущие аналитики Google обобщили множество представлений об облачных вычислениях, а также была сформулирована идея частных облачных вычислений.

Позже, в конце 2010 года на мировую арену выходит Dropbox Дрю Хьюстона. Одно из первых облачных хранилищ данных, построенных на принципе синхронизации между устройствами.

В итоге, в 2011 году Национальный институт стандартов и технологий сформировал все трактовки и формулировки по поводу cloud computing в единое понятие.

К которым можно отнести Яндекс.Диск — облачный сервис, принадлежащий компании Яндекс, позволяющий пользователям хранить свои данные на серверах в «облаке» и передавать их другим пользователям в Интернете. Работа построена на синхронизации данных между различными устройствами. В мае 2012 года регистрация новых пользователей была доступна только по приглашениям. В настоящее время регистрация пользователей доступна всем, данным сервисом пользуются более 8 млн пользователей.

Облако Mail.Ru — облачное хранилище данных российской компании Mail.Ru Group. Позволяет хранить музыку, видео, изображения и другие файлы в облаке и синхронизировать данные на компьютерах, смартфонах или планшетах, а также делиться ими с другими пользователями Интернета.

1. 2. Суть облачных технологий. Классификация облаков

Последнее время все чаще можно услышать термин «облачные технологии» и «облачные вычисления». Так что же такое «облачные технологии»?

Википедия дает такое описание: «Облачные вычисления (англ. cloud computing) - технология распределенной обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Интернет-сервис». Термин «Облако» используется как метафора, основанная на изображении Интернета на диаграмме компьютерной сети, или как образ сложной инфраструктуры, за которой скрываются все технические детали.

Национальный институт стандартов и технологий США определил «облачные вычисления» следующим образом: Облачные вычисления представляют собой модель для обеспечения по требованию удобного сетевого доступа к общему пулу с настраиваемых вычислительных ресурсов.

Принцип работы облачных технологий станет намного понятнее, если рассмотреть следующий пример одного из первых способа использования облачных технологий. В США был запущен облачный сервис OnLive, предоставляющий возможность играть в современные игры даже на самом простом оборудовании. Технически это выглядит следующим образом: сама игра располагается на удаленном сервере и там же производится обработка графики, которая на компьютер конечному пользователю поступает уже в «готовом» виде. Проще говоря, те вычисления, которые при обычной игре на компьютере выполняют видеокарта и процессор, здесь уже выполнены на сервере, а ваш компьютер используется лишь как монитор. Облачные технологии тесно связаны с понятием облачные вычисления, и иногда их даже можно считать синонимами.

Суть облачных технологий состоит в следующем:

·      Вы можете не иметь никаких программ на своём компьютере, а иметь только выход в Интернет. Всё получите там.

·     Платно или бесплатно, это зависит от того, что вам нужно.

·     Свою информацию также можно хранить в «облаке».

Под «облаком» в данном случае понимается сеть взаимосвязанных между собой серверов Интернета, и мы можем не знать, где физически находится этот сервер.

В облачных вычислениях обычно выделяют три отдельные категории или уровня:

ü Низший уровень иногда называется «Инфраструктура как услуга» (IaaS, infrastructure as a service). На этом уровне пользователи получают базовые вычислительные ресурсы – например, процессоры и устройства для хранения информации – и используют их для создания своих собственных операционных систем и приложений.

ü Следующим уровнем является «Платформа как услуга» (PaaS, platform as a service). Здесь пользователи имеют возможность устанавливать собственные приложения на платформе, предоставляемой провайдером услуги.

ü Высший уровень облачных вычислений называется «Программное обеспечение как услуга» (SaaS, software as a service). Именно этот уровень представляет наибольший интерес для образовательных учреждений. При этом в «облаке» хранятся не только данные, но и связанные с ними приложения, а пользователю для работы требуется только веб - браузер.

Идеология «Облачных вычислений» заключается в переносе организации вычислений и обработки данных в существенной степени с персональных компьютеров на серверы Всемирной Сети. Технология облачных вычислений содержит специализированный спектр технологий обработки и передачи данных, когда компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Интернет - сервисы. Пользователь имеет доступ к своей информации, которая постоянно хранится на Web-серверах, только как клиент вовремя Интернет - сеансов, с размещением этой информации (и результатов ее обработки) на персональных компьютерах, ноутбуках, нетбуках, смартфонах и т.п.

В настоящее время выделяют три категории «облаков»:
1. Публичные (общественные);
2. Частные (приватные);
3. Гибридные.

Публичное облако — это ИТ-инфраструктура используемое одновременно множеством компаний и сервисов. Пользователи данных облаков не имеют возможности управлять и обслуживать данное облако, вся ответственность по этим вопросам возложена на владельца данного облака. Абонентом предлагаемых сервисов может стать любая компания и индивидуальный пользователь. Они предлагают легкий и доступный по цене способ развертывания веб-сайтов или бизнес-систем, с большими возможностями масштабирования, которые в других решениях были бы недоступны. Примеры: онлайн сервисы Amazon EC2 и Simple Storage Service (S3), Google Apps/Docs, Salesforce.com, Microsoft Office Web.

Частное облако — это безопасная ИТ-инфраструктура, контролируемая и эксплуатируемая в интересах одной-единственной организации. Организация может управлять частным облаком самостоятельно или поручить эту задачу внешнему подрядчику. Инфраструктура может размещаться либо в помещениях заказчика, либо у внешнего оператора, либо частично у заказчика и частично у оператора. Идеальный вариант частного облака — это облако, развернутое на территории организации, обслуживаемое и контролируемое ее сотрудниками.

Гибридное облако — это ИТ- инфраструктура использующая лучшие качества публичного и приватного облака, при решении поставленной задачи.

Таким образом, Облачные технологии – это технологии обработки данных, в которых компьютерные ресурсы предоставляются Интернет-пользователю как онлайн-сервис.

1.3. Достоинства и недостатки облачных технологий, и их отличие от традиционных

Как и у любой технологии, облачные технологии имеют как свои достоинства, так и недостатки. К основным достоинствам можно отнести:

- Доступность – облака доступны всем и везде, где есть Интернет, и с любого устройства, где есть браузер.

- Низкая стоимость – снижение расходов на обслуживания виртуальной инфраструктуры, оплата лишь фактического использования ресурсов.

- Гибкость — неограниченность вычислительных ресурсов (память, процессор, диски), виртуализация.

- Надежность – специально оборудованные ЦОД имеют дополнительные источники питания, охрану, профессиональных работников, регулярное резервирование данных, высокую пропускную способность Интернет канала, высокая устойчивость к DDOS атакам.

- Безопасность – «облачные» сервисы имеют достаточно высокую безопасность при должном ее обеспечении.

- Большие вычислительные мощности – можно использовать все ее вычислительные способности, заплатив только за фактическое время использования.

При всех своих достоинствах облачные технологии имеют ряд серьезных недостатков:

- постоянное соединение с сетью – для получения доступа к услугам «облака» необходимо постоянное соединение с сетью Интернет. Однако в наше время — это не такой и большой недостаток особенно с приходом технологий сотовой связи 3G и 4G.

- программное обеспечение – есть ограничения по ПО, которое можно разворачивать на «облаках» и предоставлять его пользователю.

- конфиденциальность – в настоящее время нет технологии которая бы гарантировала 100% конфиденциальность хранимых данных.
- надежность – потеря информации в «облаке» означает невозможность ее восстановления.

- безопасность – “облако” само по себе является достаточно надежной системой, однако при проникновении на него злоумышленник получает доступ к огромному хранилищу данных.

- дороговизна оборудования – для построения собственного облака необходимо выделить значительные материальные ресурсы.

Основное отличие «облачного» программного решения от обычного в том, что вся информация, с которой вы работаете, сохранится не на вашем жестком диске, а на удаленном сервере. Аналогично с производимыми операциями: они нагружают не персональный компьютер или ноутбук, а мощности серверов компании, предоставляющей то или иное приложение. Вы же получаете лишь результат, отправляемый на монитор через интернет.

Приятная особенность «облачной» модели программных платформ — нет необходимости в тщательном изучении системных требований, покупке все более и более дорогих комплектующих и многоступенчатой установки программы: нужно просто открыть браузер, зайти на определенный сайт и создать там учетную запись, следуя правилам предоставления услуги. После того как Вы это сделаете, пользоваться профилем можно с любого устройства (персонального компьютера, ноутбука, КПК, планшета или смартфона), не волнуясь о переносе информации с одного носителя на другой: она ведь хранится на сервере, для доступа к которому достаточно интернет-подключения, логина и пароля.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ПРИМЕРЕ СЕРВИСОВ GOOGLE

Существует множество публичных облачных сервисов, позволяющих работать с офисными приложениями, но большинство из них являются платными для организаций, решивших их использовать для совместной работы своих сотрудников.  Облачный офисный сервис от Microsoft называется Office 365. Его основным конкурентом является сервис Документы Google. Существуют и бесплатные, и платные версии данных продуктов. Мы рассмотрим сервис от Google – одной из крупнейших IT-корпораций в мире.

Облачный сервис от Google называется Google Диск. Он включает в себя возможности создания документов (Документы Google) и облачного хранения данных (электронная почта Gmail, автопереводчик Google Translate, картографический сервис Google Maps, мессенджер Google Talk). Google Диск позволяет хранить файлы в Интернете и на жестком диске, а также получать к ним доступ, откуда угодно, даже в дороге. Изменения, внесенные в файл в Интернете, на компьютере или мобильном телефоне, отражаются на всех устройствах, на которых установлен Google Диск.

Первые 5 ГБ данных можно хранить бесплатно. При наличии доступа к Интернету устройство синхронизируется с Google Диском. Таким образом, ваши файлы и папки всегда будут обновлены до последней версии.

Часто пользователям приходится отправлять файлы в сообщениях электронной почты. Удобнее при этом пользоваться технологией совместного доступа. Для этого надо просто открыть совместный доступ к файлу, папке или документу Google с любого устройства.

Если вы работаете над документами, таблицами и презентациями Google вместе с другими пользователями, то Google Диск позволяет создавать, просматривать и совместно редактировать файлы без копирования и пересылки документов.

Рис.3. Сервисы Google Apps Education Edition

Как же эти технологии можно применить в образовательном учреждении?

Могу представить собственный опыт использования Документов Google, главным достоинством которых является возможность совместного редактирования документов (текстов, рисунков, презентаций, таблиц), допуск к документам определенной группы участников, комментирование и само - и взаимооценка работы.

2.1  Совместная проектная работа учащихся.

Как часто вы участвуете в проектной деятельности?

Схема деятельности с использованием Google такова. Учащиеся получают темы проектов и делятся на группы. В группе распределяются обязанности. Затем руководитель группы создает документ и предоставляет доступ к нему остальным участникам (с помощью ссылки или по адресам электронной почты). Учащиеся работают над проектом дома или в школе, наполняя документы содержанием. Когда работа закончена, предоставляется доступ преподавателю.

Преподаватель может прокомментировать какие-либо части документа, чтобы учащиеся могли скорректировать его содержание до защиты проекта. При оценивании участия в создании проекта важно то, что учитель может отследить хронологию изменений. По этой хронологии можно в какой-то степени определить, какой вклад внес каждый участник группы.

Можно поступить иначе. Для работы над проектом учитель создает шаблон и предоставляет доступ к нему определенной группе учащихся, которые продолжают работу над проектом.

После чего проводится оценивание, в котором могут принять участие даже родители. Преподаватель как координатор проекта создает в помощь учащимся памятки, критерии оценивания и др.

Третий вариант проектной работы – это когда преподаватель принимает участие в создании проекта как равноправный член группы. Причем идея и тема проекта может исходить как от преподавателя, так и от любого ученика.

Ваши впечатления от проектной работы в Google Диск?

Проанализировав опыт использования Документов Google в различных учебных заведениях, можно привести еще несколько примеров.

2.2  Организация работы проблемных групп.

На базе сервиса Blogger можно организовать работу проблемных групп. Такая деятельность развивает навыки независимого общения, позволяет дать оценку и анализ содержания. Примером может стать блог органов ученического самоуправления или родительского комитета, блог класса или школы. Здесь можно организовывать обсуждение актуальных проблем образования, новые проекты, провести анализ мероприятий.

2.3 Совместная работа педагогов над документами.

Например, таблица, которую должны заполнить все классные руководители с информацией о своих классах. При попытке работы с такими документами в локальной сети возникает проблема, связанная с тем, что одновременно с одним и тем же документом работать на разных компьютерах нельзя. Появляется множество копий одного и того же документа, которые потом надо соединять воедино.

Для совместной работы в облачных технологиях необходимо создать или поместить документ в облачное хранилище и предоставить доступ к нему тем, у кого есть ссылка или по адресам электронной почты.

2.4 Дистанционное обучение.

Можно предложить такой вариант. Учитель дает задание учащимся с помощью электронного дневника. Это могут быть любые письменные задания. Ученик должен будет либо создать документ, либо каким-то образом поработать с документом, созданным учителем (ответить на вопросы, решить задачи, заполнить таблицу). Преподаватель может посмотреть измененный документ, так как у него есть к нему доступ. Для контроля знаний очень удобно использовать Формы Google.

Заключение

Сегодня облачные технологии – это то, чем почти каждый пользуется ежедневно. Любая почта на Яндексе или Google, сетевые игры, он-лайн развлечения и электронная торговля. Облачные технологии развиваются стремительно и охватывают все больше и больше сфер деятельности.

Стремительное распространение облачных технологий ставит перед нами задачу интеграции облачных сервисов в систему образовательного учреждения. Облачные вычисления имеют широкие перспективы применения в сфере образования, научных исследованиях и прикладных разработках, а также для дистанционного обучения.  

Таким образом, в период перехода на новые образовательные стандарты облачные технологии помогают формированию новой информационной культуры учителя и ученика, и дают уникальную возможность соединить проектную методику и информационно-коммуникационные технологии.

Использование облачных технологий в учебном процессе позволяет сделать образовательное пространство открытым.

Сервисы Google – это пространство заинтересованного и продуктивного образования для учащихся и учителей, которое не нарушает принципы равных для всех шансов на образование, это самоутверждение, раскрытие индивидуальных способностей, развитие самостоятельности, ответственности, творческих способностей, умения анализировать и синтезировать отобранный материал, повышение интереса к предмету.

Сервисы Google – это порождение новых форм реальной деятельности, которые задействуют мышление, обеспечивает становление собственных средств деятельности, освоение информационного окружения, использования потенциала самой личности.

Список использованных источников

1.    http://www.bourabai.kz/mmt/cloud.htm

2.    Клементьев И. П. Устинов В. А. Введение в облачные вычисления. – УГУ, 2009

3.    Облачные сервисы:  под ред. Е. Гребнева. – М.: Cnews, 2011

4.                 Широкова Е. А. Облачные технологии  - Уфа: Лето, 2011

5.                 http://ru.wikipedia.org — статья «Облачные вычисления»

6.                 http://habrahabr.ru — статья «Облачные вычисления, краткий обзор или статья для начальника»

7.                 http://www.crn.ru — статья «ИТ «в облаке»: 100 лучших вендоров»

8.                 http://www.ixbt.com/cm/cloud-computing.shtml

9.                 http://it.sander.su — статья «Облачные технологии и распределенные вычисления»

10.            http://bigital.ru/oblachnye-texnologii-budushhee-i-perspektivy

Приложение А

Модели применения сервисов Google в проектной деятельности

                    Модель 1                                                           Модель 2

Приложение B

Примеры проектных работ учащихся, выполненных в Google Диск

Скачано с www.znanio.ru