從“數(shù)字校園”到“智慧校園”高校教師教學(xué)意識(shí)與能力轉(zhuǎn)型研究

倪旭冉

摘 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)的深入發(fā)展，新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的逐步推廣應(yīng)用，教育信息化迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，傳統(tǒng)校園經(jīng)由數(shù)字校園階段，逐步邁向智慧校園。而如何準(zhǔn)確把握"智慧校園"的內(nèi)涵，充分考慮不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)，高瞻遠(yuǎn)矚的規(guī)劃建設(shè)"智慧校園"是對(duì)廣大教育者的新課題。

關(guān)鍵詞：智慧校園；數(shù)字校園；技術(shù)載體

隨著教育信息化的逐步推進(jìn)，信息服務(wù)在學(xué)校的教學(xué)、科研與管理中扮演著越來(lái)越重要的角色。在此背景下，2010年，提出了建設(shè)“智慧校園”藍(lán)圖。經(jīng)過近兩年的發(fā)展，智慧校園建設(shè)中存在的一些問題開始顯現(xiàn)，比如：網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的接入手段單一，安全保障體系尚不完善，特別是不同部門之間的信息共享與交流自動(dòng)化程度低，缺乏統(tǒng)一的信息編碼標(biāo)準(zhǔn)，信息化保障機(jī)制還不夠健全等。云計(jì)算平臺(tái)以及物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的出現(xiàn)很好地解決了這些問題，云計(jì)算平臺(tái)的應(yīng)用給智慧校園帶來(lái)了新技術(shù)，更好地實(shí)現(xiàn)了信息資源的共享與互動(dòng)。特別是智慧校園中各種形式的信息資源，比如：身份識(shí)別信息、刷卡消費(fèi)信息、銀行結(jié)算信息、圖書館信息服務(wù)等的交流互動(dòng)。

一、云計(jì)算與智慧校園概述

1.云計(jì)算的概念與特點(diǎn)

云計(jì)算是一種基于web的服務(wù)，通過整合、管理、調(diào)配分布在網(wǎng)絡(luò)各處的計(jì)算資源，以統(tǒng)一的界面同時(shí)向大量用戶提供服務(wù)。它有兩個(gè)層次的含義，即云平臺(tái)和云服務(wù)。云平臺(tái)是指提供資源的網(wǎng)站，具有動(dòng)態(tài)擴(kuò)展性。云服務(wù)是指基于抽象的底層基礎(chǔ)設(shè)施，可以彈性擴(kuò)展的服務(wù)。云計(jì)算由三個(gè)架構(gòu)組成，分別是：IaaS（基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)）、PaaS（平臺(tái)即服務(wù)）、SaaS（軟件即服務(wù)）。它的作用原理是，將計(jì)算任務(wù)分配到大量的分布式計(jì)算機(jī)上，最后將計(jì)算結(jié)果輸出到本地計(jì)算機(jī)上。這使得學(xué)校能夠輕松地獲取經(jīng)過云計(jì)算平臺(tái)處理的信息資源。將資源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。

2.智慧校園概述

什么是智慧校園？智慧校園中的校園卡可應(yīng)用于統(tǒng)一的門禁管理，掌握公用房的使用情況，并與科研團(tuán)隊(duì)的績(jī)效掛鉤，提高辦學(xué)資源的利用率。智慧校園的建設(shè)思路是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體而構(gòu)建的教學(xué)、科研、管理和校園生活為一體的環(huán)境。這種環(huán)境是一種新型智慧化的環(huán)境，利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段使得人們能快速、準(zhǔn)確地獲得校園中人、財(cái)、研、管業(yè)務(wù)過程中的信息。同時(shí)通過綜合數(shù)據(jù)分析為管理改進(jìn)和業(yè)務(wù)流程再造提供數(shù)據(jù)支持，使學(xué)校教育信息化、決策科學(xué)化和管理規(guī)范化。通過云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融和，使校園管理智慧化、信息化。通過應(yīng)用服務(wù)的集成與融合來(lái)實(shí)現(xiàn)校園的信息獲取、信息共享和信息服務(wù)，從而推進(jìn)智慧化的教學(xué)、智慧化的科研、智慧化的管理、智慧化的生活以及智慧化的服務(wù)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)程。

二、云計(jì)算與智慧校園構(gòu)建

云計(jì)算在應(yīng)用方面有自身的特點(diǎn)，給智慧校園的建設(shè)帶來(lái)便利。

1.給教育注入新血液

在智慧校園中可以利用云計(jì)算的特點(diǎn)，合理地利用軟、硬件資源以及各地的教育信息和教學(xué)服務(wù)。比如：在中國(guó)有很多欠發(fā)達(dá)地區(qū)，可以通過云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全國(guó)教育信息和資源的共享，為教育的發(fā)展提供更強(qiáng)大的動(dòng)力。解決短期內(nèi)無(wú)法解決的落后地區(qū)資源匱乏的問題。由此可見，云計(jì)算平臺(tái)也能夠更好地為智慧校園服務(wù)，給教育事業(yè)注入了新鮮血液。

2.最大幅度地減少資源重復(fù)建設(shè)

傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)由于各自屬于不同的單位，所以，在很大程度上資源只能各自建設(shè)，很少能做到資源共享，由此造成大量資源重復(fù)建設(shè)?；谠朴?jì)算的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)可建立全國(guó)統(tǒng)一的系統(tǒng)，各地的遠(yuǎn)程教育中心進(jìn)行統(tǒng)一部署建設(shè)資源，有效地避免了資源重復(fù)建設(shè)。智慧校園的各種信息都可以很便捷地在云計(jì)算平臺(tái)中得到存儲(chǔ)。

3.資源共享和就近訪問原則

智慧校園可以通過云計(jì)算平臺(tái)實(shí)現(xiàn)高效的資源共享。資源共享使智慧校園的搭建更加流暢化。智慧校園的使用者無(wú)需知道資源在哪里，云計(jì)算平臺(tái)的服務(wù)器能夠統(tǒng)籌管理全部的資源，通過資源列表就可以提供最合理的服務(wù)。使用起來(lái)不再受地域、時(shí)間的限制。對(duì)于智慧校園平臺(tái)的資源訪問者，系統(tǒng)可以自動(dòng)分析IP、確定路由，尋找離他最近的資源并建立好連接，提供最快最好的訪問。云計(jì)算平臺(tái)的服務(wù)器因此能夠減少更多的時(shí)間和空間更加靈活地工作。

4.結(jié)構(gòu)靈活性

不同用戶用不同的基于云計(jì)算平臺(tái)的智慧校園都無(wú)需做功能上的定制，不用再獨(dú)立部署就可以提供靈活的自定義功能。組織機(jī)構(gòu)、工作流程、文件管理體系和訪問權(quán)限等均可由用戶自定義，這樣就可以使基于云計(jì)算的智慧校園系統(tǒng)滿足不同學(xué)校的教學(xué)需求。系統(tǒng)還可方便地進(jìn)行調(diào)整，以支持單位的變化與發(fā)展，達(dá)到按需使用和隨處可用；如果用戶數(shù)大量增加了，僅需增加硬件設(shè)備的數(shù)量，就可以支撐應(yīng)用規(guī)模的增長(zhǎng)。

三、基于云計(jì)算的智慧校園信息資源共享

1.信息資源處理模型

為了使用戶輕松地享受云計(jì)算帶來(lái)的信息資源共享服務(wù)，可以利用Mapl～educe分布式調(diào)度模型來(lái)實(shí)現(xiàn)。MapReduce分布式調(diào)度模型把要解決的問題分解成Map（映射）和Reduce（化簡(jiǎn)）的方式。各種基于物聯(lián)網(wǎng)的信息經(jīng)過數(shù)字化轉(zhuǎn)變后先通過Map將數(shù)據(jù)切割成不相關(guān)的區(qū)塊，分配（調(diào)度）給大量計(jì)算機(jī)處理達(dá)到分布式運(yùn)算的效果，再通過Reduce程序?qū)⑺械慕Y(jié)果整合，最后輸出需要的結(jié)果。

2.智慧校園信息共享云服務(wù)模式

智慧校園的信息服務(wù)具有很好的效益，但是不足的是沒有好的數(shù)字資源公共平臺(tái)，各種類型數(shù)據(jù)庫(kù)資源之間共享能力較低。有些資源就無(wú)法最優(yōu)化利用。高校資源共享云服務(wù)結(jié)構(gòu)模型為此類問題的解決提供了參考方法，云計(jì)算可以為智慧校園建設(shè)提供一個(gè)服務(wù)方案，銀行、城市、圖書館、學(xué)校等可以通過云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)建立一個(gè)統(tǒng)一的接口，這些用戶可以通過這樣的統(tǒng)一接口進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)資源，獲取所需的信息。而學(xué)校的圖書館可以將各種各樣的資源上傳到“云”中，讓不同的用戶分享。高校代表、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)商、政府部門代表組成一個(gè)云委員會(huì)掌握著云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，它的職責(zé)是負(fù)責(zé)制定服務(wù)協(xié)議、管理日常運(yùn)營(yíng)、推廣服務(wù)市場(chǎng)。因此，智慧校園利用類似高校資源共享云服務(wù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行信息資源的共享具有可行性。

云計(jì)算是當(dāng)前一個(gè)熱門的研究領(lǐng)域，基于云計(jì)算的智慧校園構(gòu)建也受到了越來(lái)越多研究者的關(guān)注。同時(shí)云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展必將為智慧校園的建設(shè)與完善提供更多的技術(shù)支持，例如：給智慧校園中的形式多樣的信息資源互動(dòng)提供了生機(jī)，在理論上實(shí)現(xiàn)了用云計(jì)算技術(shù)在PaaS，SaaS，和IaaS服務(wù)層次上對(duì)各種信息系統(tǒng)進(jìn)行資源共享以及互動(dòng)等。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 宋潔.數(shù)字校園引領(lǐng)融合創(chuàng)新 雙輪模式驅(qū)動(dòng)應(yīng)用深化[J]. 中小學(xué)信息技術(shù)教育. 2016（06）