芻議云服務對高職院校智慧校園建設的促進

徐東升+凌越

摘要：通過對云、云計算、云服務、智慧校園的基本概念介紹，對高職院校在智慧校園建設中的現狀進行了簡要分析，提出了高職院校智慧校園建設可采取基于云服務的智慧校園架構模式，并對高職院校的智慧校園建設從建設目標、系統架構、建設階段劃分、技術設計等方面的可行性進行了分析和探討。

關鍵詞：云服務；高職院校；智慧校園；建設

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）35-0054-02

1 概述

伴隨著信息網絡技術發展，大數據、云服務、云計算、互聯網+成為了新的熱詞。2012年教育部組織編制的《教育信息化十年發展規劃（2011-2020）》正式頒布，規劃中明確提出了“以教育信息化帶動教育現代化，促進教育的創新與變革，是加快從教育大國向教育強國邁進的重大戰略抉擇。”[1]規劃中多次提到了“云”和“云服務”，由此可以預見我國教育信息化、高校的智慧校園建設已經進入到了云時代、大數據時代。

2 相關概念

2.1 云計算的概念和云服務的概念

1） 云和云計算

最早的云概念出現在2006年，當年Google工程師比希利亞提出一個問題：“如果有1000多倍的數據量，你將怎么辦？”，解決該問題的項目被命名為Google 101。“云”是一個新事物，出現在人們眼前就是一個代表現代IT技術的新焦點。自從云概念出現至今，各國業內學者對云從自身的理解和側重點出發給出了不同的定義，雖然這些定義各不相同，但是一致認同“一切皆為服務”這一核心理念，云的最主要特性，是一個較為深入而又簡要的云定義：云是用戶通過各類終端在互聯網上根據自身的需求購買和使用服務的模式，不受地域限制，隨時可以擴展新的需求。

云計算（Cloud Computing）是由分布式計算（Distributed Computing）、并行處理（Parallel Computing）、網格計算（Grid Computing）發展來的，是一種新興的商業計算模型。[2]

2） 云服務

云服務是以互聯網為基礎、以云計算為支撐，實現各類用戶終端設備之間的動態易擴展互聯互通。它意味著今后用戶的各類終端不再追求強勁的性能，各類終端只作為單純的顯示和操作端。用戶目前所需要的各類資源、信息、應用系統由一個具備超大規模計算運行能力、超大存儲容量的云端供應商來提供。常見的云服務有：

基礎設施即服務（IaaS）：用戶通過中間件從基礎設施層獲得所需的各類服務。基于Internet的服務如存儲和數據庫是IaaS的一部分服務，它還包括提供操作系統、虛擬化技術來管理資源。

平臺即服務（PaaS）：是一個涵蓋數據庫和應用服務器的中間件平臺，用戶根據自身需求的個性化在供應商提供的平臺上快速開發各種基于SOA架構的應用軟件，以實現多元化、定制化。

軟件即服務（SaaS）：是利用現有的Internet為用戶提供軟件服務的應用模式，作為新型的軟件布局模型，軟件服務商向用戶出租基于WEB應用的軟件，用戶僅需通過網絡接入即可使用。

2.2 智慧校園

云計算、虛擬化和物聯網是智慧校園的基礎，“智慧校園”作為一種全新的校園模式，整合學校工作、教育教學、教學科研，這個整合過程以學校已有各種應用服務系統為載體，做到學校的學校工作、教育教學、教學科研一體化，從而實現校園智慧化服務和管理。作為智慧校園的基石，要大力建設有線和無線相結合的校園網絡環境以及綜合數據信息服務平臺。

3 高職院校智慧校園建設現狀

高職院校智慧校園建設側重點各有不同，但是基本上都經歷了校園網絡環境建設、各種應用管理系統建設、物聯感知校園建設三個階段。以我院為例，2008年-2010年通過新校區建設基本完成了校園網絡建設，2010年以來經過6年建設，各種應用管理系統建成，完成第二階段建設任務。

雖然智慧校園建設深化的推進，學校各種應用管理系統不斷地加入到信息化建設中，但同時依然面臨諸多問題。

1） 缺乏統籌規劃

在信息化實施的過程中，通常業務系統是由業務部門來獨立申請建設和維護，著重解決當時在工作中的、局部的需求。各應用系統的開發平臺、數據庫和運行環境各不相同，沒有明確而統一的技術規范和要求。隨著各種應用系統和數據資源越來越多，缺乏有效的組織和管理，技術升級存在一定的風險；由于沒有一個長遠的規劃，在信息化實施過程中不能統籌兼顧，造成了部分系統的重復建設，增加了建設成本造成資源的浪費，制約了學校信息化建設。

2） 信息含量不足

近幾年高職院校智慧校園在建設過程中暴露出信息含量不足的問題，這主要是因為高等院校在智慧校園建設實施過程中片面關注硬件設施建設，對于軟實力缺少關注，大量信息數據沒有深度挖掘，相關數據在日常使用中，僅是作為報表等簡單應用，因而影響了使用效率。

3） 信息中心運行維護成本高

隨著院校內相關應用系統的數量不斷增加，服務器的數量也隨之不斷增加，通常為了提高應用系統的高可用性，絕大部分院校用戶都是購買冗余的服務器系統，其中很大程度的資源都是浪費的，這即增加了系統管理員的工作量，同時能耗問題、冷卻系統、機房占地等多種成本也在成倍增加。由于業務系統是由業務部門來獨立申請建設，只考慮了業務部門工作中的、局部的需求，因此許多應用系統之間無法信息資源共享從而形成信息孤島。每當新應用系統上線時，往往要做大量重復的工作，時間周期長，運行維護人員壓力大，成本高。

4 新一代基于“云服務”的智慧校園建設

4.1 建設目標

高校智慧校園建設應以教育信息化帶動教育現代化，促進教育的創新與變革，可以概括為三個有利于：有利于學生全面健康成長；有利于教師教學科研工作；有利于學校和諧跨越發展。結合各個高校自身的特點探索出滿足自身需求的智慧校園模式，通過智慧校園建設最終實現：

辦公管理自動化：通過統一的數字校園平臺，大大簡化工作流程，提高整體辦公效率，促使整體學校的各項工作高效運轉起來。

資源建設數字化：充分利用校園內網高速、即時的特點，將各類教學資源諸如教學素材、課件、課堂練習、微課、教學案例等分階段整合，逐步建設一個高效、大容量開放式學習平臺，通過對整合的教學資源的優化，以IT技術為支撐，采用多媒體、網絡點播等形式，為學生提供形式多樣、門類齊全的教學服務。各類教育教學資源需滿足：1）符合課程目標的要求，知識體系結構完整；2）知識點邏輯關系合理；3）目標層次清晰；4）多媒體資源呈現形式多樣；5）提供有效的教學反饋、教學評價。

教學管理系統化：通過建設教務系統、科研管理系統、評價系統，分門別類對包括教職工信息、學生學籍檔案，教師科研工作情況，學生對課程、教師評價等信息歸檔，以計算機信息應用系統為支撐，對學校在教育教學、教學科研、教學評價的工作做系統化管理。

教師評價信息化：通過數字化校園建設，搭建定性與定量相結合的快捷的評價系統，為教師的專業化發展，為學校客觀、公正的對教師考核提供平臺。

后勤管理便捷化：為教職工提供快捷的在線維修申請通道，幫助后勤管理人員及時掌握學校設備運行和維修狀況，實現各種設備的便捷管理。將校園卡食堂售飯系統、學生宿舍門禁系統、水電計費系統、圖書館系統、教務管理系統等應用統一規范和整合，使其成為真正意義上的校園一卡通。[3]

4.2 系統架構

信息服務層：本層以面向服務技術架構（SOA）實現軟件即服務，其中統一信息門戶層（統一平臺、統一身份認證、統一數據庫）是智慧校園系統的接入口，用戶通過登錄服務中心，用戶便可以接入自身訪問權限許可的服務；業務層中各類應用規劃設計是整個系統規劃設計重要組成部分，部分包括了多媒體教學平臺、資源共享與在線學習平臺、辦公管理平臺、數字化圖書館、一卡通系統等九大系統。

應用層：包括數字教室、錄播教室、視頻會議系統、網絡電視系統、音視頻點播直播系統、數字化圖書館、校園信息發布、校園公共廣播、校園一卡通、校園安防監控、有線電視等十一個模塊。

支撐層：利用云服務平臺即服務（PaaS）技術實現各類設備平臺功能，數據平臺為各類服務提供數據支持服務，中間件為系統整體設計提供開發平臺。[4]

基礎設施層：現階段基礎設施層要充分利用高校已建成的系統，包括各類應用服務器、存儲設備、網絡設備、數據庫等。隨著基礎設施即服務（IaaS）技術日趨成熟，逐步把現有的硬件設施遷移到云平臺。

4.3 智慧校園建設階段劃分

第1階段：初步完成校園網絡環境建設，提供簡單的信息化查詢等功能，由于應用系統相對較少，且不能互聯互通，即形成信息孤島；

第2階段：具有較多的數字化資源，對獨立的應用系統集成，有關的業務能整合，對教學、安全管理和服務有一定的支撐作用；

第3階段：通過前期相關業務的整合，建成數字化資源豐富，高內聚低耦合的應用系統集成，能為教學、教研、安全管理提供較好的支持；

第4階段：基本具備智慧校園各項功能，實現高校管理、教育教學的現代化。

4.4 技術設計

1） 存儲技術 （下轉第71頁）

（上接第55頁）

沒有數據就沒有智慧校園，而數據離不開數據存儲技術。任何傳統的存儲技術面對信息爆炸所帶來的呈幾何級增長的海量數據，幾乎束手無策。基于列存儲+MPP架構則能夠有效處理PB級別的數據量。

2） 處理技術

通過數據采集技術獲取的大量結構化、半結構化數據，經過辨析、抽取、清洗出有效數據，以OLAP建立數據倉庫并進行數據挖掘，并將挖掘后的數據提供信息使用者。

3） 傳輸技術

通過面向服務技術架構（SOA）將單一技術架構升級，實現原業務流程通過多系統交互完成。建設以校園有線網絡為主干網，以WiFi、4G無線網絡校園全覆蓋，實現校內終端數據傳輸全方位無縫連接。

4） 安全技術

安全是智慧校園正常運轉的基礎，其中各種數據安全是智慧校園建設中要面對的問題。以RBAC（Role Based Access Control）實現基于角色的權限管理，用戶與訪問權限的邏輯分離。

5） 云平臺技術

云平臺是一個大型、多種應用、資源集成的新型模式：顯示層利用中間件層為用戶展示其所需要的內容和服務；中間件層利用基礎設施層提供的各類服務被用戶調用支撐顯示層；基礎設施層為中間件層提供用戶需要的各類資源；管理層為顯示層、中間件層、基礎設施層提供橫向管理和維護服務。

6） 專用設備信息集成技術

物聯網技術促進了傳感、傳輸專用設備的發展，在智慧校園充分利用各類傳感設備如射頻識別（RFID）、視頻監控、紅外感應、圖像識別、語音識別、GPS定位等采集和傳輸各類狀態信息并分析處理，通過信息系統集成，為學校實時智能管理決策提供服務。

5 結束語

高職院校通過建設智慧校園，以教育信息化帶動教育現代化，促進教育的創新與變革，是加快從教育大國向教育強國邁進的重大戰略抉擇。[1]針對現階段高職院校在智慧校園建設實施中的一些問題，通過對云、云計算、云服務的梳理，對如何提高高職院校智慧校園建設做了簡要分析。

參考文獻：

[1] 教育部.教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）[Z] .教技[2012]5號，2012年3月.

[2] 唐輝云.云計算及其輔助教學應用初探[J].軟件導刊，2012（12）：184-185.

[3] 蔣智勇.高職院校智慧校園技術架構設計及應用[J].科技創新與應用，2016（12）：35.

[4] 郭鵬，紀青瑩.基于云計算的數字化校園架構研究[J].計算機光盤軟件與應用，2012（3）：127-128.