Хмарно орієнтоване навчальне середовище. Моделі

     Що ж це таке?
     Хмаро орієнтоване навчальне середовище (ХОНС) - це штучно побудована система, що за допомогою хмарних сервісів забезпечує навчальну мобільність, групову співпрацю педагогів та учнів для ефективного, безпечного досягнення дидактичних цілей.
     Навчальна мобільність учня - доступність до засобів комунікації, співпраці та співробітництва, незалежно від часу, місця перебування, комп’ютерної техніки, з метою участі у навчально-виховному процесі і всебічного розвитку особистості.

     Навчальною мобільністю вчителя - доступність до засобів комунікації, співпраці та кооперації, незалежно від часу, місця перебування, комп’ютерної техніки, з метою забезпечення ефективності у досягненні дидактичних цілей.
     Більшість освітніх послуг уже зараз надаються з «хмар» і навчальним закладам уже не потрібно утримувати власні сервери та дороге обладнання, які не завжди використовуються на повну потужність, витрачати великі кошти на енергоносії тощо.
     Метою створення ХОНС є досягнення певних дидактичних цілей, виконання педагогічних завдань, об’єднання суб'єктів та об'єктів навчального процесу для ефективної співпраці, орієнтованої на підвищення якості навчальних результатів учнів засобами хмарних сервісів.
     Компоненти ХОНС мають гнучку структуру і функціонал, адаптуються до особливостей конкретного змісту середовища, потреб і здібностей як учнів, так і вчителів. Фактично вчитель може проектувати навчальне середовище під певний логічно завершений фрагмент навчання та з урахуванням пізнавальних можливостей, здібностей, інтересів і рівня попередньої навчальної підготовки конкретного учня.
Як зазначає дослідник Кулюткин Ю.М., у загальному вигляді середовище будь-якого навчального закладу може мати такі структурні компоненти:
  1. Просторово-семантичний компонент:                                                                                    - архітектурно-естетична організація ХОНС (архітектура та дизайн застосунків, просторова систематизація та структурування навчальних матеріалів тощо);                        - символічний простір (різні фото, відео матеріали тощо).
  2. Змістовно-методичний компонент:                                                                                            - зміст (концепції навчання і виховання, освітні та навчальні програми, навчальний план, електронні книги, електронні освітні ресурси тощо);                                                                 - форми і методи організації навчання (форми організації занять – он–лайн уроки, дискусії, конференції, віртуальні екскурсії, форуми тощо).
  3. Комунікаційно-організаційний компонент:                                                               - особливості суб'єктів освітнього середовища (розподіл прав доступу);                                 - комунікаційна сфера (стиль спілкування та форми організації навчання тощо);                     - організаційні умови (спільноти керівників навчального закладу, віртуальні предметні спільноти, методичні об’єднання тощо). 
      Розглянемо моделі розгортання хмар:
Приватна хмара. 
Хмарна інфраструктура, що розробляється винятково для використання однією школою, містить безліч споживачів (наприклад, учнів, вчителів, керівників). Вона може належати, адміністрації школи, управління освіти або комбінації з них.
Хмара спільнот
 Хмарна інфраструктура, підготовлена винятково для використання конкретною спільнотою або об’єднанням вчителів (учнів). Наприклад, методичні об’єднання вчителів-предметників, учасники яких об’єднані спільною метою. Створена хмара може належати, органам управління міста, освіти району або адміністрації школи.
Публічна хмара
 Хмарна інфраструктура, підготовлена для відкритого використання широкою публікою. Наприклад, всесвітня мережа вчителів «Партнерство у навчанні». Створена хмара може перебувати у власності провайдера послуг (наприклад, компанії Майкрософт), в академічних або державних організаціях і використовуватися за принципом надання хмарних послуг.
Гібридна хмара
Хмарна інфраструктура являє собою композицію з двох або більше окремих хмарних інфраструктур (приватних та публічних), які залишаються унікальними об'єктами, і пов'язані між собою стандартизованими або запатентованими технологіями, дозволяє переносити дані і додатки (наприклад, хмара розриву для балансування навантаження між хмарами). Ця можливість не виключає використання сумісних мов програмування, бібліотек, служб та засобів від інших джерел.

       До основних моделей обслуговування відносяться: 
  1. Програмне забезпечення
  2. Платформа
  3. Інфраструктура
     Програмне забезпечення як послуга (від англ. SaaS – software as a service). Надає можливість споживачеві використовувати застосунки провайдера. Застосунки доступні з різних гаджетів або через інтерфейс тонкого клієнта, таких як веб-браузер (наприклад, веб-пошта) або інтерфейсу програми. Модель надання програмного забезпечення як сервісу, забезпечує можливість оренди програм, доступ до яких здійснюється через Інтернет. Не потрібно нічого встановлювати на свій ПК (телефон та інші пристрої), піклуватися про захист даних і безпеку. Всі додатки налаштовуються і оновлюються на сервері провайдера хмар. За допомогою хмарних технологій у вікні браузера створюються умови для роботи з документами, ведення бухгалтерії, керування складом і т.д.
Сьогодні нараховують сотні пропозицій SaaS: від спеціалізованих по окремих галузях до споживчих додатків, таких, як електронна пошта. Прикладом додатків як сервісу може бути Microsoft office365, «офісний» Google Apps тощо.
      Платформа як послуга (від англ. PaaS – Platform as a service). Модель надання платформи як сервісу передбачає можливість оренди платформи для розробки і розгортання додатків. Цей сервіс більшою мірою призначений для розробників програмного забезпечення. Платформа надається як послуга через Інтернет і включає в себе операційну систему, бази даних, прикладне програмне забезпечення. Зазвичай платформа орієнтована на певну мову програмування, наприклад, Java або Python.
Прикладами платформи як сервіс може служити Force.com, Microsoft Azure, Google App Engine, Cloud Foundry, Oracle PaaS Platform.
      Інфраструктура як послуга (від англ. IaaS - Infrastructure as a Service). Модель надання інфраструктури як сервісу передбачає можливість оренди апаратних ресурсів - серверів, пристроїв зберігання даних, мережного обладнання. Модель IaaS дозволяє споживачеві формулювати потребу у ресурсах: кількість процесорів, оперативної пам'яті, дискового простору, мережних комунікацій та базового програмного забезпечення.
У даній моделі застосовують технології віртуалізації. Наприклад, при розбитті фізичного сервера на віртуальні та надання цих віртуальних частин різним споживачам.
В якості прикладів інфраструктури як сервісу наведемо Amazon Web Services, Rackspace Cloud, Terremark, gandi.net, GoGrid, Scalaxy.