前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇数字校园网络的本质范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
Abstract At present, with the rapid popularization of information technology and mobile intelligent terminal, intelligent campus construction into the fast lane. In this context, how to promote the digital construction of school teaching resources, and enhance the true level of digital campus construction, is the key to the implementation of intelligent campus construction. This article from the construction background of smart campus based on the specific idea of digital teaching resources construction, concretely discuss from the five aspects of strengthening the construction of infrastructure, the digital campus website construction and management mechanism construction, informatization training and innovation performance evaluation model, in order to provide reference for the construction of digital teaching resources.
Keywords network; digital; teaching resources; campus network
0 引言
S着计算机技术和互联网技术的迅速发展,大部分学校都在建设校园网的进程中迈出了重要步伐,依托校园网推动教学资源数字化建设,成为智慧校园建设的重要环节。在衡量一个学校智慧校园建设水平时,教学资源数字化建设和利用水平已经成为重要参考指标。随着移动智能终端如平板电脑、智能手机的日益普及,传统的使用电脑终端获取教学资源的方式逐渐显示出滞后性,必将被智能化的手段替代。
1 智慧校园背景下教学资源数字化建设的必要性
在智慧校园建设过程中,教学资源数字化指的是在使用通讯技术、计算机技术和网络技术的基础上,推动学校管理、教学工作、科研发展、生活服务等各种信息资源全面数字化,从而为师生提供便捷的信息服务。
教学过程的数字化是推动教学资源数字化建设中难度最大也最重要的部分。这是因为,实现教学数字化,必须依托于优良的信息化教学环境,既要完成配套硬件设施的建设,也要构建相应的软件平台,同时还要不断完善和丰富教学资源,从而有效推动数字化校园的发展。同时,为了实现教学的数字化,学校必定会加强对教师的培训工作,使他们学习新的教学理念和方法,转变传统的教学习惯,不断提高数字化教学技术的使用水平,自觉地对教学内容进行信息化加工,不断提高新课程教学体系的应用水平。
此外,教学资源数字化建设也是推动学校管理模式朝着服务型方向发展的关键,这对提升办学水平具有积极意义。智慧校园背景下,学校管理正在进行从“管”到服务角色的转变。学校必须投入相当力量进行校园数字化建设,从硬件水平、网站建设、人才培养、管理模式各方面提升数字化水平。对于学校来说,不断提高智能服务的水准,才能突破传统教学方法的限制,为用户提供更好的数字化服务。
2 智慧校园背景下学校教学资源数字化建设的思路
2.1 加强基础设施建设,提高信息化硬件水平
推动教学资源数字化建设,必须具备配套的硬件建设水平,不断提高学校的数字化基础能力,为建设智慧校园奠定良好的“硬件”基础。首先,学校必须具备完备的常规教学设备,如满足教学需求的校园广播网、电子考勤系统、电子图书馆以及校园安监系统等。在此基础上,加强校园信息化基础设施建设,强化信息化基础能力。首先,应该引入适合校园实际发展情况的网络管理的硬件和软件,加强校内网建设,提高校内网的运行带宽,并扩大网络信息点的覆盖范围,确保整个校园管理能够在统一的无线网络下运行,各个信息点也安全可控。推动综合化、系统化、智能化的智慧校园建设,建设符合学校发展定位的多媒体应用中心,应用中心应该分成多个板块,包括课件制作室、放映室、动画创作室、平面设计创作室以及录播室等,其中重点加强网络录播教室的建设。
2.2 加强校园网站建设,奠定教学资源数字化建设基础
学校可以根据多元化原则加强校园网的建设,推动教学资源的数字化共建共享。首先,对校园网站容量进行扩容建设,提高网站建设档次,形成一体化的展示学校形象、集成学校教育资源、发展师生个性特长的功能,实现学校、社会和家庭环境的有机融合;其次,打造年纪、院系和班级的网络主页,全面展现教师教学和学生学习风采,营造良好的教学氛围;再次,引导全体教师开辟个人的网络空间,有效引导骨干教师个人网络主页的建设,为教师教学特色呈现提供网络化平台,通过优秀教师的示范,从而有效推动教学资源的校内共建共享,为师生的网络交流提供平台,为学生自主上网下载学习资源提供便利;最后,对于表现优秀或者具有某方面特长的学生,开辟个人网络空间,推动学生交流互动,实现学生个性化发展。
同时,充分发挥校园网的快速信息流通功能,逐步实现教学资源的数字化建设,将备课环节、课堂教学环节、反馈练习环节、课后辅导环节、学生自学环节、在线考试环节等都容纳进来,在丰富校园网容量的同时,实现教学环境的开放式发展。为了进一步结合智能校园建设理念,学校可以开发本校校园网站的app,这样通过移动智能终端,教师可以随时随地上传教学资源,学生可以随时随地下载学习资源,从而突破教学的时空限制,极大地拓展教学的延伸范围。
2.3 加强管理机制建设,提高数字化资源利用水平
推动教学资源数字化建设的过程中,W校应该变革管理理念,以适应新形势下数字化教学改革的客观需求。校园网站的建设为教学资源数字化提供了平台,如何利用好这个平台去管理和推广数字化教学资源新产品,需要学校管理者大胆创新,运用公共产品管理机制和市场理念推动管理方式的变革。只有创新管理机制,才能满足数字化平台运作的具体要求,为教学资源数字化建设和利用做好“后勤”工作。传统的教学管理模式效率低下,通常采用课堂听讲评价结合学生评价投票的方式进行,这种监管教学的方式覆盖范围小,很难从本质上起到实际的监管作用。
学校应该转变管理理念和方式,通过网络教学平台做好文章。以网络教学平台的强大数据库为依据,统计分析各类教学状态,从而获取准确客观的数据,为教学质量的监控管理提供有力依据。学校管理人员在获取数据分析结果后,可以准确掌握当前教学情况的利弊,为后期改进和战略调整指明方向,合理调整学科优势、师资力量,并开发新的教学资源数字化建设点。同时,推动支撑评定、评先评优等相关制度的改革,将在教学资源数字化建设中做出的贡献和成绩作为评价指标纳入到评定体系中,为教师在数字化方面的教学改革注入动力。
2.4 加强信息化培训,提升教师数字化应用能力
在教学资源数字化建设利用的过程中,教师的应用能力起到了关键作用。只有具备较强的数字化能力,教师才能在教学实践中对教学内容进行数字化提炼和加工。因为,学校必须树立教师教学能力数字化发展的现代教学理念,加强教师应用信息化技术能力的培训,提升教师的专业水平。学校可以设立特定的信息化技术培训中心,配备专门场地、延请专业培训人员,采取灵活的授课方式,通过分散授课、集中授课、网络授课相结合的方式开展培训,提升全体教师的数字化教学能力。
网络培训几乎不受时空限制、可以进行实时的在线交流,这种自主灵活的方式有利于推动优质资源的互利共享。通过培训,确保教师能够形成计算机操作的基本能力,掌握网上查找资料的技巧,并掌握制作课件、上传课件、网络信息浏览和反馈的能力,能够熟练运用校园网络平台开展办公和教学科研工作,逐步推动办公的无纸化发展。学校应该积极引导教师开展视频公开课教学、网络课程、精品课程教学,推动精品教学资源的共享,鼓励教师养成浏览网站的习惯,及时了解学生的学习动向和需求,把握学科的教学发展趋势,为制作更加优质的教学课件奠定基础。
2.5 创新绩效评估模式,实施数字化绩效评估
绩效评估是考核教师教学水平的有效方式,也是推动教学变革的有力途径。可以将绩效评估引入到教学资源数字化建设中,作为有效的导向性手段推动教学变革。当前,部分教师在对待数字化建设问题上,存在着消极抵制的错误思想,加强绩效评估改革是必要的。数字化绩效评估可以从两方面展开,即自评和他评。教师自评,一方面教师根据学校颁布的建设标准和相关要求进行终结性评价,一方面依据自己在网络平台应用推广数字化资源的记录和学生的学习状况信息等开展过程性评价,此外设计调查问卷,进一步搜集学生的反馈信息开展形成性评价,结合这三方面的评价结果完善自评报告。他评则由学校负责引导实施,可以邀请学科领域内在教学资源数字化方面具有突出贡献的教师从技术层面和教学内容两方面展开评价,评估资源数字化建设的适用性,也可以聘请更加专业化的第三方评价机构,对全校教师在数字化建设方面做出的成绩展开定期评估,从中遴选出优秀资源。这样,通过自评和他评相结合多元化评价方式,有效提升教师在教学资源数字化建设方面的积极性和创造能力。
3 结语
当前,我国正处于探索和建设智慧校园的快车道,以智慧校园为背景开展教学资源数字化建设是一项复杂和系统的工程,需要长期的建设努力。数字化建设,不仅要建设相配套的基础设施,同时也要加强软件、人才、管理方面的建设。只有实现从内到外的全方位转变,才能真正在教学资源数字化建设中取得成绩。
L芑鹣钅浚汉鲜〗逃畔⒒缘阆钅俊爸腔坌T盎肪诚率只萄ё试吹纳疃扔τ锰剿鳌保?016)
参考文献
[1] 黄志成,王凤基.高职院校智慧校园与共享型教学资源体系建设模式研究[J].电脑开发与应用,2015.3:1-3.
[2] 蒋达央,姚琪.基于大数据背景下智慧校园的可视化管理信息系统的研究[J].常州工学院学报,2016.29:73-76.
关键词:校园网;应用系统;部署;高可用性;安全策略
0引言
随着信息技术的发展,各大高校都投入了大量的人力和物力来建设校园网,校园网的发展俨然已成为衡量高校信息化程度重要参考依据。目前各大高校的校园网的硬件建设都已初具规模,校园网的应用上也从最初的教职工收发邮件和展示学校信息的网站等简单应用发展成为集网上办公、网络教学、网上管理、网上服务等众多应用功能为一体的数字化信息平台。
数字化校园的推进,使得高校的运行和校园网更加密不可分,校园网中运行的各种应用已经到了一刻也无法中断的重要程度,但一些高校内的应用系统,由于缺乏前期的科学规划和部署,在管理上体制不全,缺乏有效监管,造成实际运行中安全事故不断,极大地影响了高校的正常运行。
本人在高校信息中工作,主要负责维护和管理校园网的应用服务器,多年管理维护经验使本人深刻认识到,前期科学的规划和部署,制定行之有效的监管办法才能保证校园网各种应用能够正常安全运行。本文研究的是如何在校园网环境下,充分合理的使用现有资源,部署和管理校园网内众多的应用系统或网站。
目标一:经济性。虽然当前各大高校的校园网硬件都有了较大发展,但是面临着校园网日益增长的应用需求,硬件资源就显得无法跟上需求发展的脚步,如果每个应用系统或网站都需要一套硬件设备来支持,那是无法想象的,于是部署这些网站和应用系统首要的一个原则就是经济性,在不额外增加硬件资源或者少量增加硬件设备条件下,必须通过合理方案来发掘利用现有资源。
目标二:安全性。互联网的发展带来的相关安全问题令人堪忧,校园网同样面对着前所未有的挑战:系统不断地出现安全漏洞,黑客的不倦的窥探和入侵,病毒更是肆虐传播和破坏,在校园网上部署网站和应用系统,安全是不容忽视的大问题,况且如果大量的网站和应用集中在少数的硬件资源上,必然产生安全性问题,必须制定和实施严格的安全策略,避免“一荣俱荣,一损俱损”情况的发生。
目标三:高可用性。随着校园网应用的推广和深入,校园网和广大师生的工作、生活已密不可分,校园网站和一些重要应用系统一旦发生故障中断,整个校园生活都将陷入瘫痪状态。校园网的应用系统必须保证所有数据完整可靠并能24小时不间断提供服务,就显得尤为重要了。
目标四:方便性。校园网所有应用系统和网站最终需要人员去部署管理和维护,在平衡其他性能的条件下,还必须考虑系统部署和维护的易用性,否则如果整个方案困难到无法操作和实施,那也失去了研究的意义。
一个科学有效的部署方案将使得校园网应用系统运行的更加可靠和安全,这对于高校信息化进程具有十分重要的意义。
1校园网应用现状
国内高校校园网正全面进入数字化校园建设阶段,校园一卡通系统的推广使用更是加速了这一进程。随着高校信息化进程的推进,校园网的应用愈发重要情况下,校园网安全问题日益突出,如何保证校园网的各种应用正常运行不受各种可能的侵害就成为各个高校不可回避的一个紧迫问题,虽然大多数校园网都已部署了一些基本的网络安全设备,例如网络防火墙、入侵检测系统以及防病毒网关等。但这些设备大多基于硬件层面,主要针对底层次的入侵和攻击,对于应用层次上的保护就非常有限,举个简单的例子,一个漏洞百出的应用程序会使得再强大的防火墙也形同虚设。目前校园网中的应用上主要存在如下问题。
1.1病毒攻击
随着计算机技术的迅速发展,计算机病毒也呈现出高增长的态势,并且传播能力和破坏性越来越强,互联网的发展给计算机病毒的传播增加了更为方便和快捷的通道,近年来通过网络传播的病毒开始大肆侵袭,网络已经成为计算机病毒快速传播的第一途径。据“2008年互联网安全技术大会”的数据,2008年1―10月,共截获新病毒样本930.6万个,是07年同期12倍,其中,网页病毒、漏洞病毒总和达776万,占总体病毒的83.4%。从瑞星全球反病毒检测网提供的数据来看从2004年至今新增病毒数量呈逐年递增趋势,2008年病毒新增数量更是出现了井喷。
病毒感染途径可以分为两种,一种是针对普通用户,通过用户运行伪装的病毒文件,收发查看带有病毒附件的邮件,上网浏览植有木马的网页等,这些都是用户在无意中主动触发而感染病毒的。另外一类则是被动的方式,用户没有做任何操作,病毒通过网络主动攻击网络上的目标机器,这些受病毒攻击的目标机器都有一个重要特征,就是操作系统或服务的应用程序存在某种安全漏洞,病毒自动扫描带有此类特征的机器进行感染传播。
校园网因为其网络环境特殊,上网群体复杂,加上盗版和各种非法软件的盛行,使得校园网容易成为病毒的温床。校园网服务器众多,如果没有及时升级和维护设备或服务器,就很容易成为病毒肆虐的对象。
1.2黑客入侵
入侵校园网的黑客主要分为两类,一类是来自校内,大学校园的特殊性造就了一批特殊的网络技术爱好者,而校园网内的设备往往成为他们实验对象,俗话说家贼难防,没了防火墙的阻扰,从内部进行突破就变的更加方便。一类是来自互联网的黑客,国家或社会重大事件的时期是黑客活动的高峰时期,学校服务器往往也成为黑客攻击的重点目标。
大部分病毒攻击已经被编写者确定,只是机械性的执行,但人侵则是人为攻击,策略灵活多变。现在的黑客已从业余发展到专业化,动机也发生本质的变化,早期黑客入侵目的大多仅是为炫耀一下自己高超的技术或发泄一下情绪而已,现在的黑客却凭借技术大发不义之财。网络产业逐步走向规范化,相应的立法也日趋完善,但黑客还是广泛存在的,其根源还是系统或软件的漏洞。
1.3安全漏洞
校园网应用中的安全问题大多根源于计算机安全漏洞,由于漏洞引起系统攻击、黑客入侵、病毒蔓延等,造成服务中断,数据丢失,极大影响了校园事务的正常运行。与校园网应用相关的安全漏洞主要包括系统漏洞、应用程序漏洞和设置漏洞三种。
【关键词】校园网络;办学水平
1.校园网络建设的意义
信息化时代的全面来临,校园网络建设的重要性日益突出,校园网络建设技术与应用已经成为各学校纷纷关注的焦点,究其原因,校园网络建设的意义主要体现在以下几点:
1.1 校园网络是在校生的“良师益友”
校园网络是学生自主学习取之不尽用之不竭的资源宝库,通过查阅资料、观看远程视频教学、下载文献资料等网上学习,能够有效拓展学生视野,是学生获取学习资源最便捷的途径,是学生“第二课堂”最好的老师;另一方面,校园网络又是学生业余生活的伙伴,通过网上冲浪,阅读课外电子书,益智游戏、听音乐、看电影等活动,大大丰富了学生的课外生活,为学生劳逸结合提供了广阔的平台。
1.2 校园网络是教师教学的辅助工具
对于教学活动而言,校园网络的工具性体现在:首先,它是教师备课的素材宝库。借助校园网络,教师能够结合教学目标,搜索到更多更前沿的教学素材,丰富授课内容,在查阅资料的过程中,激发教学设计的灵感;其次,它是教师间进行资源共享、沟通交流的平台。现代教育理论要求多边互动,教师与教师之间通过资源共享,能够提高教学质量,借助在线实时交流平台,共同探讨教学活动中遇到的问题,不断优化教学效果;最后,校园网络是现代化教学的物质基础。多媒体演示离不开校园网络,借助校园网,开展多媒体教学,有力地提升了教学信息量、扩大了课堂容量,增强了教学效果。
1.3 校园网络是实现学校信息化管理的有效手段
现代化校园管理需要以校园网为载体,无论是学生学籍学历管理,还是教师教学评估管理,还是校园后勤建设管理,无一不需要强有力的数据库系统支撑。校园网络不仅为学校管理提供了高效的数据库系统,而且还能实现各级各部门之间的信息共享和超链接,提高办事效率。
1.4 校园网络是学校与外界交流的窗口
校园网络是学校内部的局域网,主要服务于校园内部的教研活动,但同时也承担着沟通校内外的重要任务。借助校园网,学校可以了解到校外的最新信息,进而不断调整自身教研活动;同时,校园网络又是学校向外界展示自我、宣传自我的平台,标志着学校的形象,外界通过校园网认识学校,从而起到吸引人才和投资的效果。
2.校园网络设计与规划
2.1 校园网络建设所需的服务
2.1.1 文件服务
校园网就其本质来讲,属于一种局域网。通常情况下,在局域网中,为了实现资料共享,常会用到文件服务器。把各个计算机共同需要的文件储存于特定计算机中,由该计算机向其他计算机传送数据,这样的计算机即为文件服务器。
2.1.2 数据库服务
学校是培养人才的摇篮,同时也属于一种行政单位,在学校管理中,囊括多级管理系统,包含有学校教研、管理等多方面的信息。对于数据库的维护与管理,需要经常性地进行读取、索引、更新、优化与升级。
2.1.3 邮件服务
邮件服务是校园网络建设中使用频率较高的服务器之一,它的作用与电子路由器相似,区别在于,邮件服务还兼具数据存储的功能。
2.1.4 DNS服务
该服务器实质上是一个分布式数据库,在校园网络中,它能够将域名解析为IP的服务及DHCP服务器、教学资源库服务器、校园内网邮件服务器、多媒体教室服务器、电子阅览室服务器、图书馆资料管理服务器等,使网内用户能够更加便捷地网上冲浪,免除了记忆IP数串的繁琐步骤。
2.2 主干网的构建
采用目前最先进的千兆以太网技术构造校园主干网络,具体设计如下:
2.2.1 主干网采用千兆以太网技术为基础,网络主干具有双路1000M通讯带宽。网络中心千兆以太网交换机。汇聚层交换机和网络接入交换机之间的网络骨干实现1000兆的高速网络带宽连接。
2.2.2 通过10/100/1000M以太网技术的无缝连接,灵活提供1000M、100M、10M等多种带宽的网络接入,并完全实现了10/100M交换到桌面的高速连接。
2.2.3 主干交换机具有高速第三层交换和多层路由能力,具有深层包过滤和基于优先级的流量控制能力,灵活提供多级别质量,保证服务质量。
2.2.4 作为校园网应用的一大特点,对于延迟和带宽,网内大部分应用的敏感性较弱,针对这一问题,采取TCP/IP“慢启动”机制自动识别延迟的变化,从而动态地适应TCP所提供的带宽,部分应用要求实时业务传输支持,QoS服务保障。
图1 校园网安全防护体系
2.3 校园网安全防护体系
学生是校园网络的主要用户,网上活动十分活跃,对网络中的新技术充满好奇,而极少意识到网络攻击或病毒感染对局域网的破坏性;加之校园网络多用于教研活动,因而在安全防护上管理较为宽松,极易引发安全问题。针对当前校园网络建设现状,迫切需要采取相应规范防护措施,制定系统的安全防护体系(如图1所示)。
3.校园网络应用前景:无线校园网
随着智能手机、平板电脑以及无线网络的不断普及与推广,建设与当前各类移动终端系统相适应的校园网络已经成为未来校园网络建设的必然趋势。无线校园网络的建设与应用,将为教学活动、学校管理带来极大便利。鉴于无线网络用户的特殊性,校园网络建设又呈现出另外一种格局。
以校园门户网站的建设为例,考虑到访问者所使用终端设备的不同,为了给来访者以最贴心的服务体验,在脚本设计上应尽可能简明扼要,尽可能减少过于花哨的元素,有效控制流量;另外,为了加快显示速度,在软件研发与管理上应侧重搜索与查询功能的升级。对于不同型号的移动设备,为了增强显示效果,带给访问者以最佳体验,可由用户根据屏幕大小自主选择显示效果,如字体、图片、背景色等。又如教室、会议室等场所,可在投影仪或大屏幕数字电视前安装无线投影宝,在终端上安装专用的发射器及配套软件,进而完成无线投影。由广州众赢资讯科技有限公司提供奇机WIPG-1000无线投影王,同时支持PC、Mac、iPad、iPhone及Android装置透过无线网络功能投影,还可以使用平板或智能型手机反向控制及操作投影中的PC/Mac,浏览投影画面,支持电子白板、无线鼠标及键盘、无线文件传输、使用浏览器分享主讲者桌面、主讲者桌面画面远程控制等功能。
4.结束语
知识经济时代,学校之间的竞争日趋激烈,校园网络建设的水平,关乎着教研质量和现代化办学水平,展示着学校的对外形象。只有将这些技术、平台运用好,使之不断满足新教育背景下不断提出的新需求,节约人力物力资源,完善服务质量,提升办学水平,才能收获到更多社会效益、经济效益,从而提高自身核心竞争力。
参考文献
关键词:数字化校园建设策略阶段
1数字化校园建设服务重心与主要内容
1.1数字化校园的概念
数字化校园的说法来源于“数字地球”.它是一个全新的事物。人们对数字化校园给予了不同的诠释,但目前还没有比较权威的定义。一般认为,数字化校园“是以数字化信息为基础,以计算机技术和网络系统为依托,支持学校教学和管理信息流,实现教育、教学、科研、管理、技术服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输、应用,使教学资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境。”网络化无疑是其最重要的特征。
1.2数字化校园服务重心
学校的中心任务是教学,教学是学校的本质属性,是学校存在的价值和意义,它规定着数字化校园建设必须围绕着教学进行,一切技术与手段都应为“教学服务”而展开。据美国在l999年进行的一次“信息化校园计划”的研究成果表明.有39.0%的大学认为“科技与教学的有效结合是目前面临的一个最为重要的问题和挑战”。负责该项课题研究的凯尼斯·格林教授指出:“调查数据表明.越来越多的大学开始意识到,对于大学应用信息技术来说,最关键的问题实际上并不在于技术和产品,而在于人。换言之。是那些使用信息技术的教师和学生……经过多年的实践,我们逐渐认识到,在使用信息技术过程中最重要的问题是如何帮助师生在教学过程中有效和充分地使用这些设备。”这充分说明了数字化校园建设的核心是为教学服务的。
1.3数字化校园建设主要内容
硬件建设:备课和示教设备(如备课用计算机、扫描仪、数码相机、摄像机、资源管理用计算机和多媒体教室等);学习设备(如计算机教室等);管理设备(如校务、教务、政工、财务、后勤等管理用计算机、打印机等);网络设备(如服务器、交换机、网卡、网线、光纤等)。软件建设:操作系统,管理信息系统,办公软件,课件制作平台及工具软件,示教及学习软件。理论建设:教育理念建设.教育体制建设,教育模式建设,学习模式建设,教师角色形成机制建设,教育评价机制建设。
2数字化校园建设认识上的误区
2.1重硬件.轻软件,忽视理论建设
目前,数字化校园建设中重硬件、轻软件的现象严重。主要表现在投资少,维持基本教学必须的软件在数量、品种和质量上都严重不足,无法使硬件的功能得到发挥;忽视软件版权问题,使用盗版操作系统等软件,埋下了潜在的危机,一旦遇到严格的维权行动。就可能带来巨大的损失;没有形成权威的机构和配套的政策、制度来保证示教和学习软件的开发、升级、维护以及地方化,使师生能够及时方便地得到适用的教、学软件。而理论建设研究滞后,多是零散的、初级的,缺乏组织性和系统性,极大地制约了数字化校园建设的进程和健康发展。
2.2用技术提供的可能性替代现实实施的可行性
软硬件企业出于赢利的动机。其设计的各种软硬件方案,从理论上讲,具有明显的先进性,但在实际上,往往了忽视了我国学校实施的可行性。(1)忽视了方案的经济可行性。中国是穷国办大教育,除少数发达地区外.全国大部分地区的教育经费一直十分紧张,根本不可能拿出大笔资金满足那些先进方案的开发建设。(2)淡化了方案的技术可行性。由于数字技术发展速度快,更新周期短,学校受经济条件的制约又使得教师无法率先获得对先进的软、硬件进行学习和演练的机会,使得这些先进的方案常常难被学校师生全面掌握。(3)模糊了学校对方案功能需求的必要性。为增强产品竞争力和方案对学校的吸引力,企业常常在方案中应用新的技术,在宣传中也大量使用带宽、升级、扩展、浮点运算、网络拓朴、资源库等概念加大营销力度,而这些企业着力渲染的功能,多数是学校根本不需要或很少能使用到的。
2.3硬件建设中的本末倒置
教学是学校的中心工作.备课和示教设备以及学习设备是与学校中心工作联系最紧密、对教育质量影响最直接、对教育理念和教学模式的改革促进最大的因素。备课和示教设备、学习设备是数字化教学必不可少的工具,管理设备是提高管理水平,营造良好教学环境的工具。而网络设备则是将前三类设备联系起来,实现资源共享、发挥系统功能的工具。如果没有足够的和合理利用的前三类设备,再好的网络设备也是无法发挥其作用的。
由于对数字化校园认识的局限性,许多学校忽视了我国教育所能提供的经费条件、人员素质等办学实力的现状,表现出一种浮躁的心态,在实施数字化校园建设中有技术上的一步到位和时间上的立马实现的思想,把数字化校园建设这样一件长期而又艰巨的工程简单化,把发达地区和重点高校的特化经验普通化,盲目应用到地方学校和中小学,使数字化校园建设失去了持续有序的发展动力。一些“校校通”工程建设也暴露出问题。2002年8月26日《中华工商时报》网络版有文章指出:教育全连接,80%没有充分利用。IT厂商们接下了一个又一个的校园网建设大单,花费学校大量经费,苦心建起的校园网却大部分闲置起来,成了聋子的耳朵——摆设。
3数字化校园建设的建议
3.1加强数字化校园建设的理论研究
在数字化校园建设中.理论建设是相对于硬件设、软件建设更为薄弱、滞后的部分。而理论对实践的指导作用决定了理论研究应该超前于实践并在实践中不断完善。加强数字化校园建设的理论研究已是迫在眉睫。(1)建立必要的组织机构,对数字化校园建设的重大问题进行识别、分解.为研究的开展提供课题指南。(2)从企业、科研机构、高校、中小学、教育管理机构等部门遴选研究人员.建立数字化校园建设的人才资源库,使研究人员结构合理。(3)以系列课题形式将已识别的问题分解到相关研究人员手中进行系统的理论研究。(4)对研究的结论进行有组织的验收、评估、实验、改进和推广应用。
3.2调整数字化校园建设核心和顺序
调整数字化校园建设核心和顺序,即调整现行“先建网——再开发资源——最后应用”的建设步骤,按照“先从教学应用着手——通过需求达到或超过供给的内在动力促进资源和网络建设”的技术路线进行。(1)以服务教学、实现教学数字化为建设核心。将投资重点和优先项目调整到目前已经成熟和稳定的对教学起直接作用的设备上来。(2)管理设备及管理软件的建设应注意数据、接口标准的统一,并围绕提高管理效率、优化教学环境的主题展开,为后期联网奠定基础.同时注意加强管理数据挖掘功能,让管理设备成为学校及各部门领导提高决策水平的得力助手。(3)学校网络建设应在教学设备和办公设备的建设与利用达到一定水平.对数据共享与交换需求较旺盛,网络技术标准趋于成熟时加大投入;应本着先内部网络、后因特网的原则进行规划,尤其是在中小学,不应过于强调互联互通和适时交互的功能,与因特网相连可以在专线、拔号等方式中灵活选择。
3.3推出符合实际的经济型解决方案
不同地区学校的经济环境和发展水平差异大.应采取不同的解决方案和建设进程。(1)高校和经济发达地区学校可从现行企业的大量解决方案中选取适合的方案进行快速开发。(2)各地中小学应根据自身的特点采取不同的技术方案和建设步骤.建设中注意因陋就简.在保证基本功能的情况下.尽量采用经济的产品。(3)教育主管部门应根据不同级别、不同地区学校的实际情况提出多种建设目标、进程和评估方案.避免不发达地区和地方学校不顾自身能力与发达地区或重点高校盲目攀比现象.使建设持续有序地进行。
3-4开展教、学软件的开发模式研究及实施解决教育软件的版权问题、软件的开放性和适用性问题。可以采用以下策略:(1)加强选择软件平台的技术指导.把好软件学习、使用人门关。以政府批量采购的措施降低采购成本。以政府控制软件版权的策略解决教学软件的开放性问题。(2)充分利用教师队伍中科研能力强的群体自行开发实用的软件。也可与企业联合共同开发。
4持续搞好数字化校园建设的步骤
4.1认识阶段
在各级各类学校只有少量的计算机单机运行时。师生员工通过各种学习资料、媒体和参观等形式对数字技术的用途开始形成理性认识并有意识地关注此领域的相关信息。学校领导开始关注兄弟单位建设情况。咨询数字化教学对本校的发展可能产生哪些影响.在不同层次、不同进程和使用程度上开始进行建设规划和经费、人员的安排和骨干人员的培训与人才储备。
4.2学习阶段
学校的计算机数量有了大量增加.主要的办公场所都有了配备.人们都可以从身边直接感受到计算机应用给教学带来的便利.只要愿意还可以有一定的上机学习时间。人们开始学习计算机基础知识。学习操作一些比较有名的商业教学软件和由各种渠道交流、获得的软件。开始尝试制作自己的课件,参加各种多媒体课件的制作和教学竞赛。开始尝试在自己的一些课堂上使用多媒体进行教学。管理人员也开始运用各种管理信息系统进行日常工作的管理.提高管理的水平。学校与外部的数据交流大部分并不是通过专门的网络.而是以光盘等硬件存储传递。有时也通过调制解调器上网传递。
4.3使用阶段
学校计算机设备和数字化资源已经初具规模.基本能满足大部分正常教学的需要。大多数教师也具备了驾驭设备、运用资源开展数字化教学的素养.并能够根据学校教学实际进行资源的二次开发。计算机在学校Et常工作管理中的使用已经实现常规化.并能运用各种数学模型进行统计、分析.为学校的评估、规划、决策等提供一定的参考。数据的传输和交流可以通过少量的电话线上网来进行。
4-4网络化阶段
由于数字化教学已经常规化。对于数据的需求、传递、交互的要求越来越大、越来越频繁,建设校园网成了当务之急。通过校园网把已经运行的教学系统、教务管理系统、学校行政管理系统、后勤保障系统等构成一个统一体.形成了完整的学校管理信息系统。由此。学校内部各环节工作有机地协调起来,许多工作自动完成.不再需要人工的参与.学校管理和教学已经相当轻松,具有很明显的研究性质.管理人员和教师的精力主要放在数字化资源的改进与完善。以满足学生的个性化发展方面。在这一阶段。校园网已经通过宽带与Internet互连.对外数据交流的流量也渐渐增大。但总的来看。学校还是一个相对完整的整体。对系统外部的依赖性还不是很强。
4.5信息化阶段
摘 要 数字化校园的建设给我们带来了信息化的校园,但同时,高度的数据集中和业务应用的整合,也使对服务器环境的依赖达到了空前的程度,这使得对系统可用性等方面的要求变得越来越高。本文讨论的就是如何运用服务器集群技术在数字化校园的系统可用性等方面发挥出积极的作用。 关键词 服务器集群技术;数字化校园;刀片服务器 1 面临的问题和思路 随着数字化校园建设的推进,伴随而来的是数字化校园的各种应用服务和数据量的急剧增长,各个级别的用户诸如教学、科研、管理、生活服务等机构和师生员工,对信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用有了更深的认识。数据集中和各项业务整合的同时,核心业务对系统安全性能要求在不断提高,应用系统尤其是关键领域的关键性应用对可靠性要求也在不断增加,如何搭建并且应用真正高可靠性的服务器环境,已成为目前数字化校园建设中的迫切需求。 很显然,在传统的单机系统中,将应用集中配置在一台服务器上,往往存在巨大的潜在不稳定威胁,主要表现在可用性不高,负载不能动态平衡,且数据服务丢失危险性增大,维护和扩展存在困难等等。而采用服务器集群技术,可提高访问数据库的效率,提高可靠性和抗灾难性,这也是服务器集群技术最为显著的特点。 针对上述问题,在数字化校园公共基础平台搭建中,本例采用ibm bladecenter刀片服务器,是一种hahd (highavailabilityhighdensity,高可用高密度)的服务器平台。和传统集群技术相比较,刀片服务器中所集群的是一个包括独立cpu、内存、驱动器和网络组件等存储器的服务器板,通过专门刀片服务器中集成的交换网络实现集群。因此,其不仅在机房宝贵的空间资源上占有相当大的优势,而且通过小的“刀片”集群,可组建成一个性能非常高的刀片服务器集群系统,为数字化校园建设提供更加经济、技术成熟和可行的扩展方案。 通过刀片服务器集群,用以提供核心数据库服务、邮件、文件存储、web服务和ftp服务等。并通过深入的资源和应用高度集成,结合统一身份认证系统,把目前最常用的教务管理、自动化办公、科研、设备器材、数字图书馆、网络教学、邮件、学生管理、财务管理、人事管理等系统整合在一起,最终提供统一获取信息和信息的个性化平台。 2 集群(cluster)技术 利用集群技术可使一组相互独立的服务器在网络中表现为单一的系统,并以单一系统的模式加以管理。此单一系统为客户端提供高可靠性的服务,用于实现更高的可用性、更方便集中的可管理性以及更经济高效的可伸缩性。集群技术一般都用于web服务器、应用服务器等,即没有共享存储的服务,如图1所示。
图 1 服务器集群示意图 集群技术的主要特点可概括为:实现服务器系统的高可用性,实现最大限度地减少因服务器的故障而造成的损失;方便在集群扩展从而实现整个系统性能的升级;集群技术便于实现一体化的解决方案。 3 服务器集群 服务器集群是一组协同工作并运行集群服务的独立服务器,一个服务器集群包含多台拥有共享数据存储空间的服务器,各服务器之间通过内部局域网进行相互通信;当其中一台服务器发生故障时,它所运行的应用程序将由其它的服务器自动接管。因为响应的是相同的服务,因此在大多数情况下,集群中所有的计算机都拥有一个共同的名称,集群系统内任意一台服务器都可被所有的网络用户所访问,且是透明的,用户感觉不到任何差别。 在服务器集群系统中,每一台服务器都可承担部分计算任务,并且由于集群了多台服务器的性能,因此,整体系统的计算能力将得到提高。同时,每台服务器还能承担一定的容错任务,当其中某台服务器出现故障时,系统可以在专用软件的支持下将这台服务器与系统隔离,并通过各服务器之间的负载转移机制实现新的负载平衡,同时向系统管理员发出报警信号。 服务器集群与双机热备份技术有本质上的区别,即能否实现并行处理和节点机失效后的任务平滑接管。双机或多机热备份技术的原理是一台主机做服务器,其它主机做备份机,备份机在服务器故障失效时进行接管。而刀片式服务器所应用的集群技术,较传统集群又存在一定的差别,其更利于集群的形成和部署。 4 服务器集群技术在数字化校园中的优势 数字化校园建设中,服务器环境中的主要技术和产品首要综合考虑的是实用、可靠、经济、安全以及可扩展、可维护等性能。随着校园网用户和应用规模的扩大,服务器的整体性能必须能适应数字化校园这一发展变化。针对以上需求,服务器集群主要优势在于可以提供更高的可用性、更方便的可管理性以及更经济高效的可伸缩性,表现为可以得到一个较高的整体性能。 4.1 关键应用获得高可用性 应用服务器集群的最终目标之一,就是尽量减少服务器和应用程序的停机时间,以保证核心数据、关键应用和重要业务部门的信息和服务安全,实现校园网络及其应用系统的稳定高效运行。 服务器集群带来的高可用性不仅适用于提供静态数据的服务,而且适用于提供动态数据的服务,如公共数据库服务、学生管理信息系统等,且这些数据必须得到极为稳妥的保管,需要服务器提供足够强大的和可靠的磁盘冗余功能。在本例的实际应用中,通过采用三块刀片式服务器运行oracle核心数据库服务,即属高可用性集群服务,目的是在系统出现某些故障的情况下,仍能继续对外提供服务,以最大限度地减少服务的中断时间。再如,通过服务器集群,资源(如internet协议(ip)地址)的所有权会自动从故障服务器转移到与之并行工作的服务器。即当群集中的某个系统或应用程序发生故障时,通过约定的负载转移机制,群集软件会在可用的服务器上重新启动故障应用程序,或者将工作从故障节点分散到剩下的节点上,而这个过程对用户而言是完全透明的。这样,即使集群中的一个服务器意外停机,使集群的配备性能降低,但它依旧可以正常运作。 在进行硬件规划时,可以考虑根据应用类型的不同而划分出若干个集群,如有些校园网中就将网络教学平台中的服务器划分为前端服务器集群、中间服务器集群和后端集中存储三大组成部分。其中前端服务器集群包含多个web服务器,中间服务器集群由数据库服务器、流媒体服务器、语音服务器和数据备份服务器等组成。
此外,在校园网中,其它网络应用服务诸如邮件服务、内部论坛、内部资源库服务和教学视频点播服务等等,是校园网络教学易造成瓶颈的关键应用,亦要求服务器能够处理成规模的客服端的并发访问,这些应用要求具有非常高的可靠性和弹力恢复能力,必须具有一定的容错能力,保障在意外情况下不中断用户的正常工作。如图2所示。
图2 校园网中集群应用示意 4.2 集中和方便的可管理性 因为服务器集群是作为单一系统进行管理的一组独立的服务器,可以将群集作为一个单一的系统进行管理。管理员能够对所有集群资源的状态一目了然,方便将工作负载分配给集群之中的服务器,有利于对服务器进行“滚动升级”,极大减少了管理员介入管理的深度。同时由于每块“刀片”都是热插拔的,所以,系统可以轻松地进行替换,亦可针对计划释放集群定服务器进行维护,或在集群中插入新的“刀片”,提高整体性能,并且将维护时间减少到最小,确保了系统具有良好的可管理性及可维护性。 在服务器集群模式下,可以利用内置的转换器将以太网数据和管理网络,以及将新型的智能kvm(keyboard,video,mouse)连接集在一起,从而实现服务器集群可以通过kvm转换板共享一套光驱、软驱、键盘、显示器和鼠标,以访问多台服务器,从而便于进行升级、维护和访问服务器上的文件,在很大程度简化了设备的连接和管理。显然,集群的服务器数越多,这一优势更明显。 4.3 系统完备的可伸缩性 数字化校园建设整体是一个循序渐进、不断扩充的过程,系统的可伸缩性性能是日后进行扩展必须考量的一个重要指标,也是数字化校园建设中长期规划的一个重要环节。在服务器平台搭建上,主要是指可通过增加容量扩展和跨越处理器进行负载平衡的能力。 随着需求的不断增加和变化,服务器集群提供了随着发展进行扩展支付的环境:向现有系统内添加节点的能力,并重新实现负载平衡机制。实际应用中所采用的刀片服务器在群集扩展能力方面,具有先天优势,只需要把各个“刀片”插入到刀片机箱中,利用自身的集群管理软件就可以很轻松地扩展刀片服务器群。 除扩展性能之外,服务器集群技术亦是实现负载均衡的基础。负载平衡意味着将相关应用和资源从繁忙节点转移到不繁忙节点,从而能从容应对大量的并发式访问请求,以减少用户等待响应的时间。或者,单个重负载的运算可分担到多台节点设备上做并行处理,使系统处理能力得到大幅度提高。 以web应用为例,web应用服务器集群系统,是由一群同时运行同一个web应用的服务器组成的集群系统,即通过服务器集群技术将若干服务器划分为一个应用群组,以建立高可用性web服务器集群,形成负载均衡集群。在这样的集群配置中,多台服务器可以执行同样的应用和数据库操作。在案例中,通过linux virtual server应用层集群的部署,可提供和节点个数成正比的负载能力。 通过对数字化校园中诸如网络教学等应用的分析,web应用占很大的比重,数字化校园的服务承载及业务处理的主应用服务器,主要完成来自web服务器转发的业务处理请求。集群服务器将众多的访问请求分散到系统中的不同节点进行处理,从而实现了更高的有效性和稳定性。在外界看来,整体表现就像是一个服务器一样。均衡了集群服务器的负载,则达到优化系统性能的目的,而这也正是基于web的应用于数字化校园门户所必须具备的特性。 4.4 快速的故障恢复能力 服务器集群把可用性和可伸缩性这两个优点集于一身,因此其快速的故障恢复能力是明显的。在故障服务器重新回到联机初始状态时,群集服务将自动在群集中重新分配工作负荷,将应用服务部署于刚加入的节点机中。 5 结束语 综合以上考量,服务器集群技术为数字化校园建设提供了实现高可用性、高可管理性和高伸缩性能的选择,从而为数字化校园整体性能的提升注入充足的动力。 参考文献 [1] 康小军,邵虹,刘吉涛.《负载均衡技术解决网络教学瓶颈》. http:///,中国教育网络,2007-12 [2] 王虎.《服务器集群技术及其在视频网络中的应用》. 河南省广播电视优秀科技论文,2004 [3] 郎宇征,贾美英.《服务器集群为数据库系统搭台》. http://.cn/,2005