基于云計算技術的高校智慧校園建設應用探究

劉鑄德 梁露藝

[摘 要]新時代背景下，智慧校園的建設已經成為了高校信息化發展的新趨勢，成為了信息技術的研究焦點。云計算技術作為一項新興的前沿技術，為智慧校園信息化建設提供了有力的技術支撐和切實可行的解決方案。文章通過實踐探索，總結了云計算在高校智慧校園建設應用中的途徑，希望能夠為相關工作的開展奠定理論基礎。

[關鍵詞]智慧校園;云計算;技術支撐

引言

隨著信息化建設的深入開展，教育領域迎來了新的機遇和挑戰，無論是在教學模式上，還是在教學理念上都發生了巨大的變化，傳統教育模式已不能適應新形勢的需求。智慧校園理念的提出，解決了當前數字校園存在的問題，使之成為了教育信息化的新趨勢，成為了信息技術的研究焦點。云計算作為新興的高效信息化技術，將其與智慧校園建設相結合，充分利用其設計安全、靈活、可靠的智慧校園數據架構，較好地滿足高校教育教學、科研管理需求，促進智慧校園的快速發展。

一、高校信息化建設面臨的問題

隨著信息技術的深入發展和教育2.0模式的提出，高校的信息化建設迎來了全新的機遇和挑戰。傳統信息化建設模式所形成的資源、數據以及各個應用系統之間相互獨立的局面，導致各類信息資源的利用和共享遇到了瓶頸，已不能適應新形勢下師生對教育教學資源的要求，其具體表現有以下幾個方面。

（一）資源共享困難

傳統的高校信息化建設大多按照獨立的業務需求建立各自的應用系統，采用獨立的設計架構和獨立的數據資源，用戶展現形式也各不相通。導致各個應用系統之間數據無法實現互通和共享，形成了信息孤島。由于各系統之間各自獨立，存在高投入、高能耗、低效率、低可用性的問題，最終的結果就是導致教育教學資源浪費和數據應用的困難。

（二）資金投入分散

由于各應用系統獨立建設、獨立運行，這就造成了單個系統經費投入不足，以致為了達到系統的使用目的，存在簡化系統的設計，降低系統功能等問題，并且資金的缺乏間接導致系統基礎設施及信息化運行平臺運維投入等問題，單個系統投入使用后無法通過現有資源達到個性化管理，造成資源的使用效率不高。

（三）缺乏總體規劃

有的學校信息化建設各自獨立，沒有制定統一的標準架構，缺乏頂層設計與統一規劃，易造成資源的重復建設，不利于后續的整合使用。此外，由于沒有統一的數據安全管理規范，數據管理各自獨立，安全性較差，會使數據資源無法及時、有效地被使用。

二、智慧校園、云計算概念

（一）智慧校園

智慧校園是以促進信息技術與教育教學融合、提高教與學的效果為目的，以云計算、物聯網等新技術為核心技術，提供一種集合全面感知、智慧型、數據化的一體化的教學、科研、管理和生活服務環境[1]。

在智慧校園框架下，整個學校管理將以“智慧”為指導思想，以“智能、協同、互通、共享”為核心理念，以便捷、高效、安全為目標，以云計算、物聯網及大數據等信息化技術為手段，構建含括教學、科研、學習、生活管理等全方位的校園服務平臺。在“智慧”理念指導下，學校整合教學理念，改善課堂、校園環境，實現高效交互的、智慧化的校園管理以及人性化的服務。

（二）云計算技術

云計算就是把大量的、高度虛擬化的計算和存儲資源（例如軟硬件開發平臺等）融合在一起，構成一個巨大的計算和資源中心，統一向用戶提供各種按需服務。它以通用性強、按需提供服務、可靠性及靈活性高、數據共享便捷、終端應用簡單等為主要特點[2]。

云計算包含兩層含義：云平臺和云服務。云平臺是指資源一體化的服務系統;云服務是基于底層基礎設施動態易擴展的虛擬化的資源集合。高等學校可借助于云計算相關功能，提升自身信息化建設的彈性和效率，獲得資源的集中化和規模化，便于將更多的精力集中于教育教學相關業務，更好地開展學校的建設。

三、云計算在智慧校園建設中的優勢

高校是傳播人類先進的科研成果和智慧發展方向的聚集地，若想切實實現智慧的發展，一是需要營造智慧的信息化環境，將一線教學與科研、管理等工作進行信息化融合;二是在整個校園范圍內為學習者提供全面、及時的各類信息化資源;三是通過量化的數據分析，為管理者在校園綜合管理方面提供高效的管理方式;四是將校園內所有信息服務，如數據、設備等作為統一的資源進行協調處理，使各類管理者、求學者從中受益。實現上述特征，才能實現“智慧”在校園工作、生活、學習全范圍的融合。

具有智慧特征的高校環境，將呈現出資源整合控制與管理的智能化特征，在這個環境下，不再存在資源和數據的壁壘，校園中的管理人員與求學者都能夠獲得各類信息資源，如一站式的登陸服務、高效的數據共享與存儲、便捷的校園生活服務等。

為此，為了達成智慧化的高校環境，就需要借助先進的信息化技術作為技術支撐，而云計算作為新興的信息技術已經逐步成熟，在高校的智慧化建設方面發揮著重要作用。云計算包括技術與服務兩大方面，技術主要側重較為具體的計算方式和平臺建設，而服務則是利用其技術優勢面向終端方向進行延伸。上述兩方面的功能應用于高校環境，實現“智慧校園”的環境構建，是運用強大的信息技術手段來營造和管理校園內的信息資源，更加突出校園的智慧特征和水平。利用云計算技術構建的信息化平臺，可以為整個校園環境提供技術支持，在數據與應用之間建立穩固的技術保障。

云計算結合智慧校園建設，主要體現在以下幾方面。

（一）軟硬件資源整合與共享

當前，受到客觀存在的空間限制，信息技術尚無法實現跨越地區的硬件資源互通，而在不同標準、架構下設計和形成的軟件也無法有效實現互聯和信息共享。云計算技術能夠借助于獨特的技術特點，使其成為資源交互的媒介，將跨越地域環境的軟、硬件資源統一整合在云管理內，再進行集中處理按需分配，使資源不再具有空間和互聯的局限性，為各類需求提供有效的資源服務。

高校信息化建設同樣受到設備、資金和政策等方面的約束，其硬件需求、計算能力和存儲能力等功能不可能完全滿足所有的需求。利用云計算的虛擬化優勢，整合云端資源，實現資源共享。

（二）資源動態分配和資源服務自助化

云計算服務不僅能夠集中可以使用的資源，還能夠將資源根據不同的需求內容和需求時間等進行科學的分配與調動，實現資源使用效率的最優化。云計算服務可根據用戶的需求內容對資源進行再分配，并且在需求者變更需求內容后，將此類資源快捷地回收并將提供給其他需求者使用，整個資源調動與分配過程都在自動狀態下完成，無需經過系統管理者等環節便能實現，具有先進的自動化及高效性。基于以上的特點，將云計算與高校信息化建設相結合，可以提升高校資源的使用效果。

（三）智能、高效、快捷的管理服務

智能、高效、快捷的高校管理服務，是高校信息化建設一個非常重要的方面。應用云計算技術，通過高效的計算體系與靈活的平臺服務，提供規范的管理流程，并在海量的信息中搜索有用的信息，作出快速預警、建議等決策支持，為高校的管理服務提供重要的支撐。

四、云計算在高校智慧校園建設中的具體應用

（一）校園生活云管理

校園生活是學校建設重要的組成部分，傳統的校園生活管理由單一的應用系統組成，各系統獨立建設、獨立運行，系統之間很難實現數據共享，師生在校園應用中往往需要在不同的系統中重復注冊、重復申請，使用比較繁瑣。在智慧校園信息化建設過程中，依靠云技術對系統進行統一規劃，對各個系統數據資源的整合，就可以很好的解決以上的問題。以目前流行的校園信息一卡通云平臺為例，系統將校內各類服務平臺整合進入統一的管理平臺，實現各個服務系統共享數據共享資源，師生在利用該平臺實現一鍵注冊多平臺使用，各平臺之間相互共享數據，這樣就構建“一站式”的信息化生活服務，給廣大師生的校園生活帶來了便利。

（二）教育資源云管理

在現代化的高校智慧校園建設過程中，基礎設施例如教學終端、投影儀、音響等設備是教學過程中不可或缺的設備。而在具體設備使用和管理的過程中，由于設備的購買年限、使用環境以及具體使用情況的不同，大量基礎設備的使用效果、維護和保養情況成為了較難處理的問題。而云計算支持下的智慧高校基礎設施建設，利用云計算強大的計算和管理功能，部署基于云的基礎資源管理平臺，將各類基礎設施的使用和維護進行統一調配和集中管理，既提升高校基礎的資源使用效率，又降低了設備維護成本。

（三）數據中心云管理

在高校智慧校園建設中，數據中心作為教育教學的基礎支持環節，是不可或缺的一個部分。原始的數據中心建設，無論是在系統軟件還是硬件設施的建設中，都購置了大量的硬件資源和軟件資源，但由于缺乏統一的設計和協調，往往存在資源使用率低、資源共享困難以及設備管理繁雜等問題。建設基于云平臺管理的數據中心，將相關的資源和系統建設在云平臺上統一化管理，把相關資源與系統有機融合，使得硬件設備和軟件系統能夠在統一的規范下結合使用，并且由于架構、設計等方面的統一協調，也確保了數據中心資源的共享與設備的使用效率，最終使得數據中心內各個平臺的使用更加高效、統一、便捷[3]。

（四）教學資源云管理

智慧校園建設中教學資源的建設是最重要的環節之一，教學資源是教育教學環節的核心，但由于原始的教學資源庫往往由單個的業務資源系統組成，造成了教學資源在共享上和使用上的不便捷。教學資源云管理，由教學資源云平臺對各項教學資源建設與管理進行統籌規劃，資源建設設定統一的標準，資源之間實現數據共享，用戶就可最大程度享受云平臺下各類教學資源，提升了教學資源使用的便捷性。

（五）科研資源云管理

科研管理是高校管理工作的重要組成部分。由于科研資源較為分散，采用傳統的辦法很難達到將科研資源統一化管理和便捷化共享。基于云平臺的科研管理，利用云平臺的計算優勢和管理優勢，既能對現有資源進行有效管理，又能利用高效的云資源保障科研人員對數據的按需索取，如對科研數據進行云管理、云存儲等，為高校科研工作服務。

（六）圖書館云管理

目前，圖書館仍然是廣大師生最為重要的獲取知識的途徑之一，而在傳統的圖書館管理體系下，如何高效率、準確地找存取和管理書籍是一直以來困擾高校圖書館建設的問題。圖書館云管理系統的建設，利用了云平臺強大的管理功能，對圖書相關信息進行準確管理，并且能對圖書的存取位置進行精確定位，這樣就降低了圖書館的管理難度。另外，基于云管理的圖書系統，可將紙質圖書電子化后將資源放在云空間內，使圖書資源的利用更加便捷。

（七）校務信息云管理

基于云計算的智慧校園信息云管理平臺建設，充分利用云平臺的共享、高效功能，將學生管理、招生就業、人事管理、工資管理等一系列日常管理系統進行整合，實現一站式的管理和信息的集中存儲共享，提高了各類校務管理的便捷性。

（八）校園安全云管理

校園安全是校園建設不可或缺的一部分。校園安全包括人員安全、設備安全、水電安全、防火安全等要素，由于要素繁多復雜，單一的預警和檢查很難將問題及時發現并解決。構建基于校園管理云平臺，將校園工作、學習和生活中的安全問題一體化統籌協調管理，結合智能測控終端的邊緣計算與云平臺大數據綜合診斷分析技術，精確檢測并定位可能發生問題的節點，及時發送預警信息并提供相應的解決方案，達到“防患于未然”的目的[4]。

五、結語

基于云技術的智慧校園建設，將云計算和智慧校園建設充分融合，既提升了智慧校園信息化建設的成效，又降低了建設和運維的成本，為學校教育教學以及校園生活打造了一個高效、穩定、便捷的環境。

[參考文獻]

[1]王運武，于長虹.智慧校園——實現智慧教育的必由之路[M].北京電子工業出版社，2016.

[2]呂倩.基于云計算及物聯網構建智慧校園[J].計算機科學，2011（10）.

[3]劉苗苗，王勇，張永生.基于云計算的智慧校園建設方案研究[J].佳木斯大學社會科學學報，2017（1）.

[4]于南飛.云計算在智慧校園建設中的應用研究與分析[J].科技風，2017（4）.

[作者簡介]劉鑄德（1980-），男，廣西憑祥人，廣西廣播電視大學工程師，研究方向：智慧校園、遠程教育;梁露藝（1994-）女，廣西靖西人，廣西廣播電視大學教師，研究方向：智慧校園。

[責任編輯 周個妹]