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1一般高职院校校园网络规模现状
某高职校园网络总带宽202M。校内局域网的主干链路为1000M,覆盖了学院的教学楼、D书馆、科教楼等教学、办公、宿舍区,有信息点总数达2000多个。此外,学院还有学院网站、教务管理、就业平台等服务器。
校园网络系统采用三层拓扑结构,即网络核心层、汇聚层和接入层。网络管理采用网管平台、日志服务器管理、身份认证系统、安全审计系统为架构的网络管理平台。目前有汇聚、接入交换机80多台。学院的无线网络仅在学院图书馆二楼进行了覆盖。
随着学院业务系统的增多和新型教育教学方式的转变,对学生的学习、实验实训要求的明显提高,对整个学院的校园网性能承载和功能要求随之发生很大变化,现有校园网络已难以满足这种需要;另外,由于原有的网络设备使用年限和技术更新等因素,现有校园网设施也已很难满足新课程对现代教育技术的需求。网络核心的单链路也无法保证学校硬件支撑平台实现全天候的不间断运行,存在着诸多的安全、稳定隐患。骨干带宽和接入带宽以及目前的设备性能不足,无线网络缺乏都影响了学院信息化应用的推广。
2数字化校园网络建设目标
为最大限度的利用学院现有网络及设备的基础实现有线网络的更新升级和无线网络校园覆盖,新建数字化校园满足下列功能目标:
(1)充分利用现有网络设备资源,更新升级核心网络设备,整体优化网络架构;增加核心路由、流量控制、缓存加速、防火墙等设备。实现网络负载均衡、流量可管理、安全有保障。
(2)建设覆盖全校园的无线网络。实现校园网络有线无线的融合,相互补充。除网络核心层外,实现有线和无线的物理隔离,确保其中一种网络出现问题后另外一种网络还能继续使用。
(3)改善网络环境,重新规划布置校园骨干网络和楼宇的综合布线,引入中国电信和中国移动的两条光纤链路,从而使学院的网络出口带宽增至1000M;分步骤引入一条中国教育和科研计算机网专线光纤链路。
(4)优化运营管理平台,升级网络管理软件,实现有线无线的统一认证,以及设备的可视化管理和上网行为的审计。
3总体方案架构
为了网络的安全运行和以后的扩展需要,对新建数字化校园的设备进行了以下改造:
3.1核心交换设计
核心部署2台面向十万兆平台设计的高端核心交换机组建双链路网络,实现数据中心、核心网冗余可靠设计,具有高的可靠性、转发性能、扩展能力和业务部署能力,实现数据信息的无阻塞高速交互运作,支持VEPA,TRILL,FCOE等数据中心特性,从基础网络架构平台IAAS层支持云特性,满足学校未来的云平台建设。
3.2集中认证网关设计
扁平化方案通过核心交换机集中认证和统一网关的架构设计,将传统无线网络中在无线控制器上认证终结的报文,透传到网络核心层的交换机或认证网关设备进行认证终结,后续无线控制器在网络内的作用主要为管理AP,不再对用户端认证或业务报文进行特殊处理。方案升级后有多方面的好处:
3.3出口设计
出口部署1台出口网关,网关对内网用户的上网行为进行精细化管理。屏蔽各种与工作无关的网站,营造良好工作氛围,提高工作效率;可对聊天工具、邮件、论坛、微博、搜索引擎等提供安全审计功能,保护内网信息安全。
部署1套网站内容加速系统,能够获取已缓存视频的基本信息,并根据最近24小时的热度排名,自动生成热点视频门户。并将此门户推送给用户,引导用户去观看近期热点且速度极快的视频,在提升用户体验的同时,也减轻了网络出口的压力。
部署1台路由器,路由引擎、交换网板和业务板卡物理分离,在高性能多核平台、分布式构架基础上实现了管理、控制和数据转发的三平面分离。路由器采用双数据平面,提升性能的同时进一步确保业务的不间断运行。路由器以其高可用性、高性能、多业务、高安全等优势,支撑企业业务运营和承载网络的建设,有效提高网络价值并节约网络建设成本。
3.4认证计费系统设计
在校园网建设具体部署中,要求校园网实现统一平台。建设数字化校园,实现全校“统一门户、统一帐号、统一运营、统一管理”。网络运维管理要求校园网可自主管控,配合规范化教学秩序,针对时间段、接入区域、用户身份类型等方面信息对用户进行精细化管理,在特殊时期(例如上课、熄灯、国庆、招生、两会等)进行特殊管控。
3.5无线网络设计
由于移动终端的广泛使用,要进行信息化推广和应用,无线网络是必不可少的。本次规划分步实现在校园内无线全覆盖,特别是会议室、办公室、走道、食堂、图书馆、门厅、广场等公共场所,对教室、实训室进行限时、可管控的网络覆盖。
无线控制器:高性能无线控制器是面向下一代高速无线网络的无线控制器产品。可突破三层网络保持与AP的通信,部署在任何2层或3层网络结构中,无需改动任何网络架构和硬件设备,从而提供无缝的安全无线网络控制。
3.6网络管理设计
智能网络指挥官是为精确进行网络管理,便于解决客户实际问题而设计的网络管理系统。智能网络指挥官专注于拓扑展现、网络变更、设备故障监控、配置管理,采用纯B/S友好的全中文Web浏览器界面,可以远程协同维护和管理,采用非模式,避免了传统的“Agent”模式的繁琐和重复性劳动,而且便于实施和后期维护,极大地节省了工作时间和工作繁杂度;主动式的网管,可定义管理任务,主动收集网络状况并及时备份,做到状态变更的及时响应,出现故障可及时恢复;提供直观绚丽的网络拓扑图,俯瞰整个网络现状,出现异常时,在拓扑图上及时呈现。通过热点图了解当前网络故障点等信息。产品可跨异构网络进行发现和管理,支持大部分厂家的众多设备,提供图形化的配置界面,实现对设备配置修改,从而大大降低管理员的维护强度和难度。
4结束语
通过对某高职院校原有网络基础结构的改造以及设备的升级,新的数字化校园网络会更方便、更稳定、更安全。智能化的操作界面也让管理维护人员更加直观的找到问题和解决问题,减轻了维护人员的工作负担。
参考文献
【关键词】中职;数字化校园;误区
一、前言
近年来,“数字化校园”概念显得相当热火,大大小小的学校都开始着手建设,中等职业学校上马建设也似乎是大势所趋,笔者就有幸在学校负责“数字化校园”的建设和推广工作,就前期的建设思路、建设过程及后续推广应用等,有着深刻的体会。
二、建设误区
建设“数字化校园”的目的是为学校管理及教学等方面服务,但是,上马建设“数字化校园”有一定的盲目性,特别是一些学校领导对理念和技术不是很理解,还在一定程度上偏听偏信,建设存在一定误区,通常表现在:
误区1:认为建“数字化校园”是网络或信息中心的事情
信息化推广通常由网络(信息)中心负责,数字化校园建设是一个系统工程,需要投入大量的人力和物力,对于学校来说,数字化校园建设是全校性的工作,首先要领导能够重视,然后是要有制度保障,再就是要求从领导到普通教职工,从建设到后期的使用,都要齐心协力,齐抓共管,才能真正将数字化校园建设工作做好。
误区2:认为“数字化校园”就是配更新更快的硬件设备
有的学校认为数字化校园就是建设足够快的网络、足够快的服务器,殊不知拥有了网络和服务器等只是相当于铺了一条路,够新够快的网络和服务器则相当于建了一条高速公路,如果没有配套的应用软件平台和相应的管理制度和人员去推动,这样的数字化校园就只剩下上网的用途了。
误区3:认为“数字化校园”就是买一些软件平台
一般来说数字化校园软件平台,包括网上办公(办公自动化、信息等)平台、网上管理(人事、财务、教务、学籍、设备及实习场所等方面的管理)平台、教学(资源库、精品课程建设及展示、在线学习、交流及考试等)平台、服务(成绩查询、自主选课、图书借阅及校园“一卡通”)平台等软件应用平台。
各种各样的软件平台,都是独立的子系统,如果将这些软件平台部署到学校,不仅不能提高工作效率,往往会造成管理及使用人员疲于奔命,所以在前期选型的时候,最好选择有完整解决方案的公司平台,或者能数据共享和集成的平台系统来建设。
误区4:认为建设“数字化校园”就会为管理和教学工作带来突飞猛进的变化
建设数字化校园各种平台,能为学校的管理和教学工作带来一定的促进作用,但也不会是立竿就能见影的,往往和建设的程度、推广的力度、使用者的水平以及全校思想观念转变有很大关系,比如建立了OA协同办公系统,可以实现无纸化办公,好多业务可以直接网上会签,但自领导到普通员工还是愿意面对纸质的签字单,最终的结果就是,OA平台就成摆设,对相关工作起不了任何的促进作用,还会有负面的影响。
三、建设思路
建设数字化校园,首先是要确定需要实现的功能,然后根据功能需求,规划硬、软件的需求,考虑到职业学校在资金投入上与大学有很大差距,所以,原则上是“硬件上适度超前,软件上够用即可”,因为软件平台的增加功能模块比扩展硬件要容易得多,成本也相对低一些。比如,规划存储服务器时,就要计算到今后3-5年的资源存储量,如果仅按当前的规模来购买存储,几年后就可能面临没地方存储,还得重新买存储的境地。而软件平台,通常是以模块的形式存在,如有了“教学资源库”平台,后期要扩展“网络学习”、“在线考试”等平台就要容易得多,模块与模块之间都有数据交换的接口,很方便进行资源共享。
确定了需要实现的功能后,接下来就需要进行全面的软硬件平台的考察,现在绝大多数的学校都已经建设好了校园网,下面就从服务(存储)器和软件平台来进行说明。
服务(存储)器采购方面,首先,根据需要运行的应用平台的多少及规模,确定服务器的数量,服务器的硬盘容量不一定要很大,主要承载操作系统及软件平台的基础数据,可以考虑上3-4块小容量高速SAS硬盘,采取Raid5或Raid0+1,实现速度和安全的平衡。
然后根据需要存储的资源数据的规模,确定存储器的容量和架构,通常有DAS(Direct Attached Storage直接连接存储)、NAS(Network Attached Storage网络连接存储)和SAN(Storage Area Network存储区域网络)三种架构,NAS架构部署比较方便,也较为经济实用,存储服务器通过网络,连接到服务器上,对服务器操作系统等基本没有要求,从而实现迅速地为服务器增加存储容量。对一般职业学校来说,校园网主干网基本都在1000M或以上,支撑NAS架构的存储服务完全没问题。计算2-3年内可能的数据存储需求,前期,以1.5倍存储容量进行部署,预留一定的余量,后期还可以新购NAS存储设备,挥着通过扩展磁盘柜的方式,追加存储空间。
对于软件平台来说,适合大学应用的国内软件平台开发机构不少,这些平台对职业学校来说有些大材小用,价格也相对较高,近年来,这些开发机构渐渐重视职业学校领域起来,开发适合职业学校应用的平台系统,而一些原本针对职业学校教务管理系统的软件开发机构也看准了这个市场,逐渐将业务拓展到数字化校园整体软件平台解决方案上来。目前适合职业学校应用的有全套的解决方案的有清华教育在线“THEOL”解决方案、江苏金智数字化校园解决方案、上海鹏达数字化校园解决方案等,以及一些开发机构中小模块应用,职业学校可以根据财力物力实际情况,选择完整或部分的决绝方案。
四、建设过程
1.成立专门的建设领导和工作小组
数字化校园建设过程中,难免会遇到各种各样的问题,需要有领导提供政策及资金等的支持,与其他部门进行沟通协调,同时要有专门的建设工作小组,从立项到建设、推广和维护等,不单包含网络(信息)中心的人员,还应包含基建、财务及后勤等部门人员,确保建设工作能顺利进行。
2.考查成熟的建设方案
通过查询流行的解决方案、索要演示系统及账号测试、要求方案提供机构现场演示,了解其优势和不足,还可以到数字化校园建设工作做的较好的同类学校实地考察,听取其使用感受,初步确定适合本校的功能和方案。
3.制定适合本校的建设方案
根据考查结果,结合学校需求和资金等的实际情况,编制初步建设方案,经过学校内部反馈讨论、专家评审,最终制定适合本校的建设方案。
4.上下齐心,通力协作
与其他建设内容一样,数字化校园项目建设,也同样需要举校一致,从领导到职工,齐心协力,认真落实,把数字化校园建设当作本部门的工作来抓,才有可能把这项工作真正做好,让数字化校园为学校管理、教学工作服务。
五、推广应用
1.专门的领导负责推动数字化校园应用推广工作
数字化校园的应用过程必然会改变既有的一些工作流程和方式,触动少部分人利益,由网络信息中心来推动必然会遇到不小的阻力,所以需要由学校指定专门的领导,负责在部门间沟通协调,推动数字化校园应用推广工作,自上而下打通应用推广通道。
2.制定相关引导性倾向性的政策
人的思维有惰性和惯性,喜欢沿用过去的办事经验,例如,领导习惯于签办纸质的文件,难免对办公自动化中的电子审批(签章)流程及安全性存在不信任,所以需要从学校层面制定政策措施,对计划实施“数字化”转换的领域进行引导,对推动工作中表现突出的进行奖励,对存在抵触和贻误的进行处罚,从而保障应用推广顺利进行。
3.配备技术过硬的专业技术人员
数字化校园建设从前期立项、考查和建设,中期的数据建立、应用整合,以及后期应用推广、数据维护等,需要做大量的工作,对相关参与建设和推广的人员的专业技术知识有着较高的要求,所以学校应指定、培养专门的技术人员,使建设和推广工作顺利进行。
4.反馈及改进
因资金上原因,应用系统往往选用普适性系统,不是结合学校情况专门定制开发,建设和推广使用过程中必定存在各种各样的问题,就需要学校收集整理存在的问题,与方案提供方进行沟通反馈,要求其作适当的调整或改进,或者自行开发整合。
任何事情都不是一蹴而就的,数字化校园建设应用是一个持续的过程,通过反馈和改进,从而实现可持续发展。
参考文献
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[2]王春生.浅谈数字化校园建设困境及解决方法[J].咸宁学院学报,2011,8.
关键词:数字化校园;建设规划;信息化
中图分类号:TP393.18 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 15-0000-01
1 数字化校园建设需求分析
随着网络通讯技术和多媒体技术的迅猛发展,以计算机和网络技术为依托的现代教育技术,对教育的方方面面产生广泛和深远的影响。以数字化、智能化、网络化与个性化为特征的数字化环境,将促使生活、工作和学习方式产生重大改变。在我国,数字化校园的建设只是刚刚起步,与发达国家差距甚大。
数字化校园的建设,是在传统校园基础上构建一个数字空间,扩展传统校园的业务功能,实现学校由传统教育向数字平台教育的转变,是教育过程全面信息化的重要推力,是衡量一所学校整体办学水平以及竞争力的重要标志。基于这样的认识,很多中职学校在数字化校园建设工作中进行了积极的探索和实践。
2 数字化校园建设目标
紧紧围绕以教育教学为中心,以服务教师教学和学生学习为重点,构建以校园网络基础平台、校园信息应用平台、数字化图书馆于一体的数字化校园管理平台。全面提升学校师生信息化水平,为培养高技能应用型人才和扩大学校服务社会职能提供服务。
3 数字化校园建设思路
数字化校园建设按照“统一规划、分步实施、基础与应用并重、服务教学” 的建设思路,有计划、分步骤进行。利用现代信息技术将学校的教学、科研、专业建设、管理、服务等活动移植到一个数字空间环境下,把学校建设成一个超越时间、超越空间的虚拟校园,从而推动学校教育教学模式改革,提升学校教育教学数字化、网络化、信息化水平。
2 数字化校园建设内容
(1)校园网络基础平台建设。建设与完善覆盖整个校园的高速主干网,把办公楼、实验楼、教学楼、图书馆等办公场所的网络连接形成一个结构合理、高速通畅的教学办公网络;建设校园无线上网工程,架设可移动的小型无线网络,方便校园广场、报告厅及大型学术会议的网络应用;补充校园网络服务器及存储设备,为校园信息化平台的建设及信息化管理做准备。
(2)校园信息应用平台建设。第一、教务管理平台。针对现代教学管理的需要,采用自主开发和对外合作的形式,建设有学生学籍管理系统、学生成绩管理系统、学生网络考试系统、教学事务、教学考评及教学资源等系统,为学生、教师及管理人员提供简便、快捷的网络化信息服务,实现办公无纸化、自动化。第二、网络教学平台。服务与支持学校各专业的多媒体课件库、实习实训视频库、虚拟实验室、远程教学、电子教案库和精品课程建设等。第三、数字化服务平台。主要功能是为教职工、学生在校内的消费、身份认证等管理提供全面的服务支持。“校园一卡通”可以实现一卡在手,走遍校园,一卡通用,一卡多用。它可以作为借书卡、上机卡、就餐卡、医疗收费卡、洗澡卡、购物卡、乘车卡等。
(3)数字化图书馆建设。根据国家示范性学校发展规划,继续加强电子图书、图书管理系统、文献资源库建设,全面升级图书馆现有设备。与传统图书馆相比,数字化图书馆最突出的特点是收藏数字化,操作电脑化,传递网络化,信息存储规范化,资源共享化和结构连接化。数字化图书馆不再是传统意义上的图书馆,而是一个综合性的信息资源中心,中职学校应该合理地利用社会资源和自然资源,积极开发知识资源,树立创新精神,建设有特色的数字化图书馆。
(4)校园网络安全建设。建立严密的数据安全服务体系,保证关键数据、关键应用以及关键部门的安全,根据实际需要新增网络管理系统、上网行为管理系统、认证系统、监控系统等,全网统一监控、报告及时,防范网络病毒、抵御网络攻击、故障隔离,保障网络的安全性和稳定性,做到有网可用,且速度较快,实现数字化校园的安全高效运行。
(5)人才队伍和规章制度建设。数字化校园建设不单纯是技术问题,更是观念问题、管理问题、人才队伍和规章制度建设问题。在数字化校园建设中,建网是基础,用网是目的,管网是保证,建立职能机构,形成分工合作,完善制度很重要。通过项目建设的实践和锻炼、技术骨干培训、技术交流研讨等方式,培养一支基础扎实、技术实力强、网络管理经验丰富的人才队伍,为数字化校园的可持续发展奠定人才基础。
5 数字化校园保障措施
(1)加强领导,健全组织机构。成立由校长为首的数字化校园项目建设领导小组和成立由学校主管领导牵头的数字化校园项目建设工作组,负责建设方案的具体实施。(2)加强管理,健全制度保障。数字化校园的建设需要有一套完整的解决方案、完善的规章制度和激励政策来规范,引导数字化校园建设的各项工作朝着健康、快速的方向发展。(3)加强队伍建设,提供技术保障。数字化校园建设能否顺利实施,关键要建设一支高素质的人才队伍,包括技术队伍、师资队伍和管理队伍。
6 结束语
综上所述,数字化校园建设应从应用建设开始,采取总体规划、分步实施的原则,逐步展开。确保建设过程中校园网络基础平台、校园信息应用平台、校园网络安全以及人才队伍和规章制度建设的同步发展。数字化校园建设是一项长期的任务,必须坚持不懈。只有不断努力和改进,数字化校园才有生命力,才能将数字化校园建设的成果不断提高和巩固。
参考文献:
[1]刘建宇,徐伟刚.数字化校园建设规划与设计的探讨[J].中国电力教育,2011,32
关键词:云计算 ;中小学数字化校园;教育信息化
中图分类号:TP393 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2014)01-0044-03
一、引言
信息化是促成未来中小学教育及学习革命的主要动力,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出,要“加快教育信息化进程”[1]。中小学数字化校园建设正是响应这一发展的需求而提出的概念。不同于高等学校的数字化校园建设,中小学校因其数量多、地域分散、资源分散、资金投入有限等原因,在每个学校均配置较多数量的服务器及其它软硬件设备,建成类似于高校的信息化基础设施,且配备大量专职信息管理人员并不现实,而且会出现资源利用效率低、使用维护费用高等问题。
云计算是近年来信息技术发展的新成果,代表未来信息技术的发展趋势。云计算所具有的特点恰好能够弥补以往数字化校园建设方案的不足,能解决目前中小学数字化校园建设中遇到的经费投入有限、基础设施利用低效等问题。鉴于云计算可以为中小学数字化校园建设提供良好的技术途径和技术方案这一事实,一些地方的中小学已启动了云计算辅助教学的实践,如鞍山一中、广州天河区中小学、浙江海盐地区中小学等。[2,3,4]《上海市中长期教育改革和发展规划纲要》(2010-2020年)提出,上海的教育发展要利用“电子书包”和“云计算辅助教学”建立数字化学习环境,使每个学生能够使用信息技术工具,实现随时随地的学习。[5]
在近期出现的中小学数字化校园建设方案中,云计算的概念被屡屡提及,也引发了不同的评论。[6]现阶段中小学数字化校园建设对云计算的需求具体体现在哪些地方、如何利用云计算技术建设中小学数字化校园,都是中小学教育信息化工作者和信息技术专家必须直面的问题。本文通过分析中小学数字化校园的建设目标、基本架构及其功能,同时剖析云计算技术的本质和功用,寻求二者的契合点,理清中小学数字化校园建设对云计算技术的具体需求,并提出基于云计算技术的中小学数字化校园解决方案。
二、中小学数字化校园的本质及其架构
中小学数字化校园是以校园网络为基础,利用先进的信息化手段和计算机技术、网络技术、通讯技术,实现从环境(包括设备、教室等)、资源(如图书、讲义、课件等)到活动(包括教学、管理、服务、办公等)全部数字化。通过对数字信息资源的整合和集成,构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制,最终实现教育过程的全面信息化。
中小学数字化校园的基本架构如图1所示,从下而上依次为网络基础设施层、应用支撑层和应用层。网络基础设施层综合运用计算机、网络设备、通信终端、视音频多媒体设备、RFID等,构架数字化校园的硬件平台。网络基础设施层主要包括有线网络、无线网络、物联网和五室(多媒体实验室、远程会议室、网络教室、创新实验室、电子阅览室)。应用支撑层主要包含校园信息数据库、数字资源库等基础数据库和网络安全、外部网接入等系统支撑软件,为各种应用提供数据和技术支撑。应用层是基于校园网的,面向教师和学生的教学、管理及服务的软件平台,包含数字化校园的绝大多数应用系统。
对于数字化校园而言,以上三个层次的基本配置是必需的。对于具体的数字化校园建设项目,各层的软硬件配置可根据实际情况做适当的取舍。无论采用什么样的技术、配置多少信息技术产品,各种数字化校园建设方案的不同仅仅在于上述各层中的产品配置不同。具体到某个中学或小学,数字化校园的建设不必面面俱到,而应根据实际所需,以效用最大化为目的,根据需求进行数字化校园的应用层设计与规划,再由应用层需求提炼出应用支撑层和基础设施层的功能及相应的产品配置。在此过程中,还需兼顾已有的设备和设施,通过适应性改造,实现最大化的包容和继承,避免一切从头开始的方案。
三、云计算的体系结构及其技术特点
云计算是一种基于互联网的计算方式,是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机和网络技术发展融合的产物,也是引领未来信息产业创新的关键战略性技术和手段。[9]狭义地讲,云计算指IT基础设施的交付和使用模式,通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源。广义地讲,云计算指服务的交付和使用模式,通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。
云计算的体系结构可分为四层:物理资源层、资源池层、管理中间件层和SOA(Service-Oriented Architecture,面向服务的体系结构)构建层,[10]如图2所示。物理资源层包括计算机、存储器、网络设施、数据库和软件等。资源池层是将大量相同类型的资源构成同构或接近同构的资源池,如计算资源池、数据资源池等。管理中间件层负责对云计算的资源进行管理,并对众多应用任务进行调度,使资源能够高效、安全地为应用提供服务。SOA构建层将云计算能力封装成标准的Web Services服务,并纳入到SOA体系进行管理和使用,包括服务接口、服务注册、服务查找、服务访问和服务工作流等。
云计算采用虚拟化技术调配资源,将处于不同层面的硬件、软件、数据、网络及存储隔离开来,从而打破数据中心、服务器、存储、网络、数据和应用中的物理设备之间的划分,实现架构动态化,达到集中管理和动态使用物理资源及虚拟资源的效果。云计算提供三类服务,即SaaS(软件即服务)、PaaS(平台即服务)和IaaS(基础设施即服务)。[11] IaaS中包含操作系统和硬件基础设施,如Amazon提供的面向IaaS层的EC2/S3。PaaS中主要包含各类数据库和中间件,如Google提供的面向PaaS层的App Engine,以及微软公司提供的Windows Azure。SaaS中主要包含多种应用程序,如Salesforce提供的online CRM等。随着云计算的发展,传统的以PC和服务器为中心的IT应用模式将发生巨大变化,IT的应用、部署模式和商业模式也将发生重大的变化,用户只需要拥有可上网的终端设备,就能享受到自己想要的各种IT服务。
从云计算的体系结构和技术特点可知,云计算适合应用于具有以下特点的业务:一是业务量弹性大,用户数量增加较快,对资源占用不均匀;二是业务量较小,无法充分利用所分配资源。而中小学校的数字化校园对于信息技术的需求恰好具有上述特点。
四、云计算如何应用于中小学数字化校园建设
如图3所示,若将中小学数字化校园的架构与云计算的三种服务关联起来,即可发现二者在各层存在明显的对应关系。中小学数字化校园的应用层可使用Saas(软件即服务)中的应用软件,应用支撑层可利用PaaS(平台即服务)中的数据库和中间件,网络基础设施层可利用IaaS(基础设施即服务)中的服务器等基础设施。
由图3中的关联关系可知,云计算可以在中小学数字化校园建设的各个层级中得到应用,将云计算融入到校园的各个应用服务领域,通过计算及存储资源的弹性分配和动态管理,构建综合信息服务平台,实现透明高效的校务管理和泛在网络学习,能有效避免以往数字化校园架构所存在的信息孤岛、系统弹性差、资源利用率低、建设周期长、IT成本高等缺点。
鉴于云计算在中小学数字化校园建设中的应用价值和潜力,国外主要IT公司,如Google、思科、苹果、亚马逊等均推出面向教育的云计算服务。如Google的协作学习平台、微软的教育云平台等。[7]国内的电信企业华为也推出面向教育的云计算服务,如华为的智慧教育项目,提出了基于云计算环境的“区域教育云+智慧校园”的融合社会教育信息化解决方案。
利用云计算技术建设的中小学数字化校园可以实现“云计算辅助教学”(Cloud Computing Assisted Instructions),即学校和教师利用云计算提供的服务,构建个性化教学的信息化环境,支持教师的教学和学生的学习。利用基于云计算的教学基础设施(如移动互联的课堂、泛在的学习资源和社区),可以促进教学资源的整合,保障教学信息的安全,分析学生日常行为取向,改进教学设施和教学方法,实现以学生为中心的个性化教学,从而提高教学质量。
目前,数字化校园的建设主要有三种模式,即自主开发模式、合作开发模式和租赁模式。统计数据及市场分析结果表明,不同规模的中小学数字化校园的建设成本一般在2万元至20万元。受建设成本及技术条件等因素制约,中小学数字化校园的建设宜采用合作开发模式或租赁模式,而采用这两种开发模式,则更适合引入云计算。数字化校园的部署模式主要有独立部署模式、托管部署模式和合作部署模式。目前,我国高校大多采用独立部署模式,大多数中小学也采用了独立部署模式,少数中小学开始尝试采用托管部署模式或合作部署模式。随着云计算技术引入数字化校园建设,托管部署模式将更有竞争力。
五、面临的问题及对策
当前,云计算应用于中小学数字化校园建设过程中所遇到的问题主要有两类,一类是安全问题,另一类是资源建设问题。
所有教育资源均集中在云端,或均从云计算供应商的数据中心获取,则必然存在厂商依赖和数据安全的问题。另外,各学校均有自己的私有数据需要保护,如校本课程资源、校园资产、教师及学生的个人信息等。针对上述问题,可通过采用公有云和私有云的混合云策略解决,学校内部的信息资源(如校本课程、特色课程)由私有云管理,学校外部的资源(如数字化图书馆、公共信息资源、科研资源)由公有云管理。公有云可实现资源共享,提高软硬件使用效率;私有云既可保护各学校内部资源的安全,又能避免对IT基础设施的大规模需求。此外,云计算的一大特点就是其安全性。例如,云计算系统通过监测集群内部异常数据,对可能的安全问题做出判定,并向各服务器发送防止病毒扩散的措施,从而预防安全问题的出现。
共享特定区域内的教学资源,是中小学数字化校园建设的重要保障条件。数字化校园的支持服务体系应由政府主导,由企业与学校共建,以区域(市/县)教育主管单位为中心,整合教育资源及业务流程,建立统一的教育公共服务平台,为教师、学生、家长及教育管理者提供统一的协作和沟通平台。国家基础教育云平台已于2012年12月28日开通上线试运行,向全国各级各类教育免费提供公益服务。[8]北京、上海、南京等地已建设了面向区域的教育云,向区域内的学校、教师、学生和家长提供各种教学服务和教育教学资源。
参考文献:
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广州联奕信息科技有限公司(简称联奕)成立于2004年7月,致力于教育信息化事业,总部位于广州,内设战略研究中心、产品开发中心、工程技术中心、运营管理中心、销售部、市场部等部门,并在全国多个省市设立分公司及销售、服务网点,现有员工近300人。
作为国内领先的教育信息化综合解决方案提供商,联奕致力于为中国高校打造数字化教学、科研、管理、生活一体化环境,最终实现教育信息化、决策科学化和管理规范化的综合服务型数字校园。联奕一直以“开放·共享”为研发思路,稳健快速地发展着包括数字校园系列产品、系统集成综合解决方案等核心业务,项目建设实力水平在国内名列前茅。
联奕属“高新技术企业”及“双软企业”,具有“计算机信息系统集成二级资质”、连年获得“重合同守信用企业”、“诚信示范单位”称号,并通过了ISO质量管理体系、CMMI3软件成熟度认证。
产品及科研成果
联奕始终坚持自主创新,不断加大研发投入,立志为用户提供更优质的应用软件和更专业的解决方案。目前产品业务已覆盖数字校园、数字监控、实训室、动漫、网络技术、多媒体技术、信息安全等多个领域,拥有软件著作权及自主知识产权的产品逾40项,并有多项科研成果获得政府扶持和奖励,其中包括国家科技部科技型中小企业创新基金项目、广东省粤港关键领域重点突破项目、广东省质量技术监督局服务业标准制修订计划项目、广州市科技计划重大专项项目、广州市科技计划技术创新基金项目、广州市越秀区科技计划战略性新兴产业发展专项项目、广州市越秀区省市科技计划项目配套资金项目等。
作为公司核心业务的联奕数字校园,是利用计算机技术、网络技术、通信技术以及科学规范的管理对校园内的教学、科研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行整合、集成和全面的数字化,以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制;通过组织和业务流程再造,推动学校进行制度创新、管理创新,最终实现教育信息化、决策科学化和管理规范化。它以教师、学生、管理人员及社会大众为服务对象,通过校园数字化实现资源高度共享、信息高速流动,建设数字化教学、科研与管理环境。联奕数字校园整体解决方案,涵盖了信息化标准建设解决方案、应用整合解决方案、电子校务解决方案、学生服务解决方案、数据分析解决方案、移动校园解决方案、云计算数字校园解决方案等,使学校在开展教学、科研、管理及对外服务全过程中实现办学数字化、信息化和智能化,为学校提供全方位、专业化的综合信息服务。
企业文化
激情、专业、诚信、友好是联奕的个性化标签。联奕坚持“激情演绎人生,专业铸就未来”的企业文化理念,注重团队建设和人性化管理,缔造学习型组织,为员工营造一个真诚、友爱、和谐、快乐的工作环境。平时定期举办培训班和专题讲座,以“传帮带”形式建设骨干梯队,培养员工终生学习的观念,形成员工个人不断进步,带动企业不断发展的良性循环和共赢模式。
社会效益
教育是提高民族素质的伟大事业,也是联奕为之奋斗的核心事业。近年来,联奕在全国范围内多次发起“教育信息化技术及发展趋势”高峰论坛,组织众多优秀同行和专家成功举办“中国信息化建设技术交流会”、“广东省教育行业数字媒体交流峰会”、“四川省高校信息化工作会议”、“云南地区教育信息化年会”、“湖南教育网络协会年会”、“江西教育教育信息技术年会”、“ORACLE INTEL云计算助力联奕数字校园技术研讨会”、“济南信息化协会·联奕数字校园建设研讨会”、“西安高校数字校园建设研讨会”等大型活动,在交流与碰撞中为中国的教育信息化事业开辟出崭新的思路和方向。
通过校企合作,建设知识共享与人才培育的平台。联奕与华南师范大学等多所杰出高校签署了产学研合作协议,成为高校教学实践基地。通过产学研合作,双方加强优势互补,可将科研成果快速转化为社会生产力,提高学校的教学和科研能力,培养学生的实践和创新精神,同时为企业塑造专业严谨的品牌形象,提升品牌价值,促进企业发展,最终实现双方共赢。
典型案例
时至今日,联奕的高校用户遍布全国各地。承担数字校园建设和系统集成项目逾1000项,始终保持100%的验收通过率。其中,联奕与广州大学深度合作,以开放软件支撑平台为基础,构建了云计算应用型数字校园综合服务体系,涵盖了教学、管理、生活三大方面,用40余项信息化应用服务帮助用户真正实现了“数字广大”。广州中医药大学,是广东省211工程重点建设高校,也是国内医药类院校中的翘楚。在数字校园建设的合作过程中,联奕依托其“中医药特色资源”优势来拓展信息化建设思路,从云计算资源平台构建入手,通过实施数字校园基础平台,对学校信息化建设进行统一规划、统一数据管理,建设统一的应用平台,消除校园内信息孤岛,实现了教学、管理等各种资源的互通共享。项目通过验收后,广州中医药大学迅速成为数字校园建设的示范院校,多所同类院校慕名前往学习考察。