云计算技术与高校校园数字化建设*

汤新鸿

（新疆艺术学院宣传部，新疆乌鲁木齐 830049）

将高校内部的科学研究、日常生活、正常教学、管理和服务等相关资源，利用行业高端的网络通信技术或计算机技术全部规范化、数字化汇合和管理，使这些资源能够达到重复使用和合理配置，并且可以统一进行权限管理、资源控制、用户维护等操作，这就叫做数字化校园.通过高校校园数字化，可以做到对管理和制度的革新、对管理步骤的调整和修改、对教育方法的更新，实现现代化教育的目标.

1 云计算的定义和特性

1.1 云计算的定义

云计算技术是一种近几年发展起来的网络模式，通常分为广义和狭义两种云计算.广义的云计算被定义为服务的交付和运用形式.通常定义中的“服务”一定是虚拟的、安全的、可靠的、极大规模的，它可以是其他任何形式的服务，也可以是特指与互联网、IT或软件有关的服务.另一种就是狭义的云计算，它被视作IT基本设施的交付和运用形式.

操作云计算的用户可以在一个能够独立进行管理和修复的虚拟资源层上，通过云计算技术的使用，对所需服务和资源的数目、形式进行修改.

1.2 云计算的特性

1）数据中心分布性，并确保系统具有防灾性能

把存储在云端的用户资料复制到互相独立的数据库中的形式叫做分布式数据中心.在这个数据库中，用户资料是不会被轻易找到，甚至有些用户本身也不能确定数据的真正储存地点.利用云计算的这个特性不但可以抵抗互联网黑客和病毒的攻击，增强了系统的防灾性和可靠性，而且恢复数据时也可以找到根据.

2）具有极强的平台模块扩展性

目前大部分云计算技术平台内的各个层面都设有多种多样的中间件软件以及硬软件设施，并依据SPI结构进行组合.其中的设施和各种中间件软件都具有此平台可以使用的接口，用户可以通过这些接口对层面进行拓展.少数云计算平台和平台之间也备有对接使用接口，用户可以通过这些备用接口将数据由一个云计算平台转移到另一台云计算平台内.以上这些功能满足了很多使用者的需要，并且这些功能以后还将会被设计者们进一步完善［1］.

3）根据需求支付费用，使成本降低

目前在很多云计算技术服务中最重要的一项，就是云计算中可以提供根据用户需求进行支付费用的服务.在用户使用云计算的过程中，不仅减少了采购和维护平台基本设施的支出，同时还可以根据自己的需要对云计算服务进行扩充和修改，增强用户资金的实用性.

4）通过云计算对资源进行整合，加强设备计算功能

云计算可以将很多资源汇集到一个公用资源的范围内，采用多用户共同租用的形式对资源进行分享.由于各个网络宽带不同等条件限制，促使任一用户在相同公用资源范围内获取的服务有所不同，甚至不如当地计算机平台给予的服务.可是这种公用资源共享功能对一个社会整体资源是极为有利的，不但可以加快少量不用主机的使用频率，同时还可以对少数高峰值地区的荷载进行分担，加强资源的使用频率.

5）隔离设置硬、软件，降低设备之间的依赖

在云计算平台内，处于下面的基础设施和位于上面的操作软件是分别被设置在不同虚拟层上的.用户只可以看见本虚拟层上的内容，例如在虚拟软件层上的用户不可以看到设备层，而使用设备层的用户同样看不见软件层.这样的结构一方面可以增强资源的合理设置，另一方面也降低了设备和设备之间的依赖［2］.

6）用户可以按照需要，弹性地使用虚拟资源池

云计算平台软件可以依据用户访问的需求，合理地减少和增加用户需要的资源数量，对计算资源进行综合化管理.所以云计算在进行操作例如阶段性要求或大幅变动要求等的非恒定要求时，可以达到很好的结果.通过云计算服务，不但可以满足按照预先要求进行规则化分配，同时也能够对即时要求进行调整，云计算提供的弹性服务，可以满足任何时间内用户的所有要求.

2 目前高校数字化建设状况

我国高等院校网络建设一般可以分为四个阶段:第一阶段，建立高校网络硬件阶段;第二阶段，建立综合信息体系阶段;第三阶段，试行包括远程教育在内的网络教育阶段;第四阶段，也是目前正在进行建立的数字化阶段.各所高校都在积极准备资金完成建立数字化高校的目标，甚至国家211工程内也包括了部分国家重点高校的数字化建立项目，其中也不乏初见规模的数字化高等院校.但是，目前高校在数字化建设中存在很多需要解决的问题.

2.1 轻软件配置和使用，重硬件配置

建立数字化高校过程中，可以察觉建设者轻视软件建立、重视硬件建立，通常体现在以下两点.

第一，投入多，成果少.大部分部门都配置非常高档次的计算机，但是却很少使用，原因之一是操作这些高档次计算机的用户没有掌握足够的技能和理论（即信息素质）对问题进行解决，造成资源的浪费.这种信息素质是根据用户的思维方式和文化水平，后天学习、接受培训得到的，是用户素质组成的一部分.按照ISTE，即International Society for Technologyin Education（美国教育技术协会）公布的标准，从事教师行业的人必须拥有以下三种信息素质:1）可以通过操作数据库管理系统、网络通信、文字处理和电子表格系统提升专业进程和工作效率;2）可以在所在教学领域和年级，利用计算机技术进行教学;3）必须具有计算机使用基础和理论实践.在这三种信息素质中，最简单的是第三种，第一种次之，只要部分教师可以实现，最难的应该属第二种，可以达到此种水平的教师数量非常少.

第二，硬件设备齐全，可是和硬件对应的资源和软件设备不完备，我们可以形象的比喻为有锅无米.在资源储备中，高校数字化建立要求非常多的数字化资源进行填充，并且对资源的需求会随着建设需要不断增加.而一些高校具有的“数据库”，也只不过是随意下载的、没有权威的、没有科学价值的资料而已，并且存在很多过去的资料，没有可更新的内容;在软件储备中，很多与教学配套的软件同样也比较匮乏［3］.

2.2 轻建立教学体系，重建立管理体系

由于培育人才是各所高校的基本目标，所以高校数字化最根本的职能就是可以支撑全部教学过程，例如可以支撑教师拟定教学计划、教师编写教学方案、课堂教课、复习、实践、教学后自修、测试和评定考试成绩以及跟踪学生发展情形等教学内容.当今高校数字化建设中，对例如OA办公自动化体系和MIS信息管理体系等所有管理体系的建立和操作十分看重.虽然这些管理体系可以提高管理的效率，提升校园数字化建设的进程，但是对于教学体系的投入却相对较小.例如同教育有关的诸如辅助资源库、网上备课系统、网上考试系统、课件库、电子图书馆、网上教学系统等一系列网上教学体系的建立过程，并没有做到健全地进行，而且我国大部分高校的远程教学都是单一传递，缺少教师与学生的呼应.

2.3 轻教育思想改革，重技术操作

在建设高校数字化进程中，从表象上看主要是针对设备和互联网进行建立，但是实质上却是要体现教育的信息化.在现今的高校形成数字化过程中，存在严重的倾向问题，即轻看轻教育思想改革，而看重技术操作的问题.例如在建设数字化高校校园中，大多数高校都忽略了要利用数字化对教学思想、教学角度进行转换的问题，而往往仅注重技术原因，这样就造成了数字化校园建设完成后仍然无法满足教学信息化的需求.所以，高校数字化校园的建立和使用，不仅仅要完成技术革新，还要对教育理念、角度、形式进行提升，从而适应教学信息化的需求.唯有教学理念与高校数字化的完美契合，才可以使得数字化在教学过程中发挥最大功效.

2.4 轻外部信息资源，重内部信息建立

能够完成共享资源是使用互联网第一大优势.如今社会中互联网发展非常迅猛，可以使用的信息资源也十分庞大，所以各所高校的用户和管理者们都应该对各个互联网资源彻底的利用.可是也有为数不少的高校在建设数字化校园进程当中，忽略汇集和整合校外信息，而更注重校内信息的建立.这样做的后果是学生和老师所要进行查找信息的路程更为曲折，也更浪费精力和时间.所以通过专业人员将所有所需信息逐一分类和汇总，统一设计查找路径和建立资料库，将会节省高校师生的时间，并能增强学习效率.

3 云计算在高校数字化建设中的作用

伴随着高校数字化需求的逐渐增多，一些使用教务管理体系、校园WEB网站、本科生管理体系、校园一卡通体系、财务管理体系、研究生管理体系、图书管理体系等信息体系的高校，没有对这些体系进行统一规划，导致资源和建设不断重复和浪费.例如，有些高校的网络中心内部没有使用的服务器就多达上百台，没有达到这些服务器存在的根本目标，所以如何对闲置的庞大资源进行合理布局和优化，就成为了各高校亟待解决的问题.

云计算技术作为当今最先进的技术，各高校数字化校园建设的重点之一就是将其应用于高校数字数据管理中心.现在所有高校都在热烈地开展数字校园建设活动，所以研究和探讨如何将高校信息资源状况和云计算技术完美融合就显得十分重要了［4］.

1）综合资源，减少成本

利用云计算技术，可以最大限度地综合已有硬件条件，通过有限的投入减少软件投入资本，在最短时间内完成高质量数字化校园的建成并使用.例如，高校机房每年所消耗的电费多达人民币近百万元，我们可以通过云计算技术减少服务器数量，综合硬件配置，实现节能减排效果.

2）提升数据中心整体水平

云计算技术是一种可配置资源的模式，它可以根据使用需要，在最短时间内、利用最少服务和管理就可以对存储、网络、服务、服务器、以及应用程序进行发布.云计算技术还可以给大量空闲计算机分配少量计算任务，最后综合全部结果完成最终大型的计算活动，不但节省时间，同时保证完成效率.数字化高校校园的云计算平台简单地讲就是利用云模型设置共享资源池，达到IDC服务快速、有效地完成.

3）整合高校已有信息化资源、应用和服务

通过云计算技术的应用，能够提高高校的服务水准，改善高校的科研、生活、教育和管理条件，形成配套齐全的高校数字化平台，服务更多高校师生［5］.

云计算技术可以做到整合现有资源、应用和服务，建成一个既可以提供所有服务和资源，又可以实现共享资源、相互沟通和联系、支撑科研、管理和教学的综合性“高校数字化平台”.利用这个平台，既可以解决高校在管理、科研、教学中遇到的困难，也可以处理高校分布异构、硬件更换频繁、数据安全隐患、业务量大、以及软件安装复杂等一系列问题，还可以通过这个数字化高校平台，为校内所有学生、教师、职工提供更优质、便捷的服务.

［1］邓自立.云计算中的网络拓扑设计和Hadoop平台研究［D］.合肥:中国科学技术大学，2009.

［2］赵婕.面向高职院校的数字化校园设计与关键技术研究［D］.西安:西北大学，2010.

［3］薛静.基于虚拟化的云计算平台中安全机制研究［D］.西安:西北大学，2010.

［4］王颢翔.数字化校园信息规划方法研究［D］.西安:西安建筑科技大学，2010.

［5］刘鹏程.云计算中虚拟机动态迁移的研究［D］.上海:复旦大学，2009.