基于云計算的智慧校園分期建設方案研究

于 燕 鹽城幼兒師范高等專科學校

基于云計算的智慧校園分期建設方案研究

于 燕 鹽城幼兒師范高等專科學校

云計算作為商業模型之一，為了及時完成分時共享計算以及資源存儲等任務，它可以將各種計算任務分發給多個服務器同時完成。對于教育科研來說，云計算技術對其更是有著重要作用，它不僅能夠順利解決校園網中遲遲不能改善的維護與安全問題，更能夠為校園中信息技術的合理應用及發展奠定穩定基礎。在本文中，就云計算的本質，向大家介紹云計算在智慧校園建設中的重要性和云計算在校園網的應用，為云計算在校園的分期建設提出有效的建設方案。

云計算；智慧校園；分期建設

引言

在IBM公司提出“智慧地球”的理念后，各大城市都掀起“智慧城市”的熱潮，物聯網、“云計算”等概念紛紛提出，并且我國部分城市也將建設“智慧城市”作為“十二五”期間的重要任務之一。然而想要完成“智慧城市”的建設就必須做好“智慧校園”建設，因此“智慧校園”也順應著熱潮逐漸被人們重視。

1.云計算簡要

1.1 云計算概覽

（1）云計算介紹

最近幾年，被眾人所熟悉的云計算技術其實從本質上來看并不是一個全新的技術。它是以并行計算、網絡計算、分布式計算以及虛擬化為基礎進行進一步發展，因此與其說是一種新技術，不如說是一種新的發展模式更加準確。這種模式的特點是將一些處于相同地點或者不同地點的空余計算資源統一起來，經由網絡將成果、服務及解決方案提供給各個用戶或者企業。在云計算背景下，各種不同的應用服務都運行在由網絡相互連接的相應服務器中，然后由分布式計算和虛擬技術在將其提供給用戶之前對服務器進行統一配置，最后用戶通過互聯網的允許訪問這些服務，并且取得想要的資源或應用。

（2）云架構層次

云計算服務的基本形式有：基礎設施即服務、平臺即服務和軟件即服務。這些服務的提供都是源自于最重要的基礎架構平臺。其中一般的基礎設施資源就是由基礎設施即服務提供給用戶，該層的主要任務主要是給予客戶虛擬化的計算資源、存儲資源、網絡資源和安全保護等。而平臺即服務的任務則是交托給用戶最豐富的“云中間件”資源，運行時的環境、自動化管理服務以及共享服務等等都包括在資源內。軟件即服務的功能就比較簡單，主要是將定制化的軟件應用交付給用戶。云還包含很多應用，其中主要應用為：效用計算、商業服務平臺、云存儲以及在網絡安全方面的病毒查殺等等。

1.2 云計算和物聯網

云計算的本質是將網絡作為其基礎，以此來進行計算機供給服務。它將跨越異構、動態流轉的資源作為前提標準，給予客戶可自治的服務，從而達到合理分配的目的。云計算不僅可以使資源標準化、規范化，加快產業的分工，還可以讓系統的建設和運行維護統一到云計算的運營商處，提高用戶對自己業務的關注度，進而使信息化的建設得到快速增加。物聯網則是將感應器設置到學校的各個地點，比如：食堂、圖書館、宿舍、教室等等，然后將其連接，形成物與物相連的網絡，因此稱為物聯網。

2.智慧校園的定義及其內容

2.1 智慧校園定義

智慧校園是由云計算服務中心和超級計算機將“物聯網”及“軟件應用系統平臺”聯系到一起,從而實現通信服務、教學活動、工作管理和學校設施的整體結合。為了改善高校信息化受阻的現狀并且加強教育的改革，應該加強云計算和虛擬化技術等的運用，積極構建校園“云服務”，使廣大師生得到更好的教學環境與學習環境，努力建設“智慧校園”。以云服務作為構建一個智能化校園管理平臺的基礎,學生以及教師可以將各自尋找到的大量教育資源及軟件等在平臺上進行快速分享，這樣既滿足工作需求,又突破傳統教學障礙，使教學質量得到有效提高，取得優異的教學成果。

2.2 智慧校園內容

（1）制定個性化的學習環境

學生由校園內部的網絡瀏覽器進入平臺，依據自己的學習方式和學習進度，選擇適合自己的課程軟件，接受老師提供的課外作業以及課外練習。有線和無線兩種方式的校園網絡相結合，讓學生能夠在任意時間地點進入校園平臺，并且還節省了下載應用軟件的時間。

（2）建設校園網教育資源系統

教育資源對于學生以及各高校來說一直都是比較昂貴的，教育資源主要包括軟件資源和硬件資源，依據各個實驗的要求，在及時更新硬件資源的同時還需要購買昂貴的軟件資源。但是在引入“智慧校園”后，這個問題就被成功解決，學生只需要用稍稍廉價的終端電腦，而類似高處理能力的服務器以及正版教育資源軟件等需要大量資金購買的項目，就可以全部交給數據中心的建立者，這樣就在不耽誤教學的情況下，大大降低了教學成本，使高校可以有更多資金投入到其它教學中，為各高校的資金不足問題提供有效解決方案。

（3）建立安全平臺

安全的實驗環境無論對于哪個高校來說都是非常重要的。但是因為實驗室的無限制開放，各種病毒都侵入到實驗室的設備中進行滋生和傳播，對教學儀器以及教師的教學效果都產生一定的影響，所以實驗室的管理員要不斷對教學設備進行更新和檢查，做好定期殺毒處理，以免影響正常教學。[1]而在“智慧校園”背景下，數據中心可以統一控制進行殺毒軟件的更新和升級，為文件的安全以及保密提供保障。

3.云計算的應用

3.1 智慧校園體系架構

云計算模式的不斷發展，使云計算越來越深入人心，各學校、機構以及個人的信息處理都會慢慢交由云來處理，這無疑會對學校的管理以及網絡應用等帶來不少便捷與規范。不僅想要進行學習的學生可以通過云計算的服務應用選取適合自己的資源及軟件，而且教育工作者還可以開展各項教學設計并且優化教學過程，是教學的質量和效率得到有效提高。因此就教育工作者而言，掌握云計算技術以及合理運用云計算技術是非常重要的，這將會對校園網中的教學和學習加入新的能源。[2]采用云計算的模式能夠在有限范圍內將現有的硬件資源進行整合，并且降低軟件的采購成本，在一定的資金與時間條件下使校園網絡的建成速度加快。智慧校園的應用層是指將技術層與校園要素的融合，簡單來說就是將新興的技術運用在校園要素中，形成智慧的校園資源分析、校園服務、校園環境、校園營銷等。

除了以上所說之外，智慧校園的體系架構還包括智慧校園的產業層和智慧校園的服務層。這兩個部分也起著十分重要的作用。智慧校園的產業層主要指在校園各處滲透的智慧要素為校園帶來的產業轉型升級和產業的豐富化，而智慧校園的服務層則是指智慧校園為學生、教師等各個員工所能帶來的服務。

3.2 云計算在虛擬實驗室中的應用

實驗作為教學中至關重要的關鍵部分，是學生獲得知識、探索知識的重要方式之一。但是，校園資源的局限性，可能無法確保任何學生都擁有屬于自己的實驗室，但是由云計算的共享開發測試資源和遠程桌面共享的方案，就能夠滿足“每個師生擁有一個虛擬實驗室”的設想。有云計算的“虛擬實驗室”的工作原理我們可以了解到，虛擬實驗室是以標準化的環境建設為基礎進行實驗室環境的準備，由虛擬化資源池建設完成實驗室環境的搭建，在通過自動化的方式來完成資源的申請、回收、監控和管理，最后以虛擬桌面的方式進行遠程操作。并且虛擬實驗室的教學方式在有的發達國家已經開始建立，所以在今后的教育發展過程中，虛擬實驗室一定會起到關鍵作用。[3]

4.解決方案

云校園需要解決的問題應該從以下幾個方面入手：滿足接入用戶多樣化的要求：校園網絡的用戶主要包括師生、行政辦公人員和外來訪客等幾個不同層次的用戶，每個層次用戶咨詢的內容都有或大或小的區別，所以應該根據不同的用戶，提供差異化的訪問權限、業務提供等等。滿足接入方式多樣化的要求：接入方式分為有線接入、無線接入、專線接入等等。以第二代無線校園的解決方案為基礎，以此來實現園區網絡訪問控制的統一化，即所有校園用戶使用統一的網管和帳號密碼、獲得共同的訪問權限，以及獲得更高的應用性能。這個可以幫助高校實現校園用戶的動態授權和網絡資源的虛擬化，并且在統一的網絡中處理學校各種問題，使學校師生的安全能得到最好的保障。

5.結語

云計算作為近幾年的新興產業，至今為止都沒有具體的統一實現標準和方式，因此云計算的應用在當前還處于探索階段，但是隨著“智慧城市”的建設，云計算技術所扮演的角色越來越重要，由此可知，對于“智慧城市”建設中必不可少的“智慧校園”建設來說，云計算技術必定會在各高校中得到廣泛應用。

[1]白俊.基于云計算的智慧校園建設方案探索[J].河南科技,2013,22∶5.

[2]李征,王璐.云計算在智慧校園中的應用研究[J].計算機與現代化,2012,05∶48-50+54.

[3]吳均.基于云計算技術的智慧校園總體設計[J].計算機光盤軟件與應用,2014,06∶42-43.

于燕，女（1981.12—），漢族，江蘇宿遷人，碩士，講師，研究方向：rfid技術與物聯網應用，智慧化校園建設（高職院校）