云計(jì)算在高校教育信息化建設(shè)中的運(yùn)用

摘要：云平臺建設(shè)是高校數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的重要部分，同時(shí)也是高校教育信息化建設(shè)中的重要內(nèi)容，通過云計(jì)算在高校教育信息化建設(shè)中運(yùn)用的研究，探尋云計(jì)算在信息化建設(shè)中運(yùn)用的優(yōu)勢與劣勢，明確云計(jì)算在高校硬件建設(shè)、軟件建設(shè)、教學(xué)平臺建設(shè)中運(yùn)用的方向，以及在信息化建設(shè)中具體的運(yùn)用對策，打造出校級云平臺，集約化管理高校信息化資源，推動高校IT資源服務(wù)化發(fā)展，提高云平臺的開放性，最終實(shí)現(xiàn)高校教育信息化建設(shè)的提質(zhì)降本增效。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；高校教育；教育信息化建設(shè)

高校教育信息化建設(shè)是提升高校辦學(xué)、教育教學(xué)管理水平的重要途徑。但在高校教育信息化建設(shè)中，受到高校內(nèi)外部主客觀條件的限制，建設(shè)未能獲取預(yù)期的效果，并且降低了信息化資源的利用率，提高信息化建設(shè)成本，形成建設(shè)資源浪費(fèi)的問題。而云計(jì)算具有在高校教育信息化建設(shè)中運(yùn)用的優(yōu)勢，為信息化建設(shè)提供技術(shù)、服務(wù)、資源、平臺等支持，能有效解決高校教育信息化建設(shè)中的關(guān)鍵問題，并可確保信息化建設(shè)的效果，實(shí)現(xiàn)高校教育信息化建設(shè)的云端化。

1?云計(jì)算在高校教育信息化建設(shè)中運(yùn)用的優(yōu)勢及劣勢

1.1云計(jì)算運(yùn)用的優(yōu)勢

（1）集約化存儲高校教與學(xué)資源，云存儲空間面向全校師生開放，利用云存儲建設(shè)高校的教學(xué)資源庫，集約化云存儲教學(xué)資源，高校教師可利用教學(xué)資源開展學(xué)術(shù)研究，學(xué)生隨時(shí)隨地利用手機(jī)、電腦、平板等移動設(shè)備在云存儲空間查閱、下載學(xué)習(xí)資料，云存儲在5G網(wǎng)絡(luò)的支持下，可實(shí)現(xiàn)信息的即時(shí)傳播，間接提高了教師研究與學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。

（2）最大程度上整合高校IT資源，將高校信息化系統(tǒng)、信息化基礎(chǔ)設(shè)施、信息資源等，整合集中至同一個(gè)高校教育云平臺之中，從而實(shí)現(xiàn)高校信息化資源的優(yōu)化配置、統(tǒng)一管理，有助于降低高校教育信息化建設(shè)與運(yùn)營成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)信息化資源的最大化利用。

（3）建立高校間信息交互渠道及資源共享平臺，云計(jì)算提供的云服務(wù)，全面覆蓋整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，只要高校之間建立了數(shù)據(jù)接口，就可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的信息交互與資源共享，且共享不局限于IT資源，還可實(shí)現(xiàn)高校間人力與智力的共享，建立高校之間教育、教學(xué)、管理等的協(xié)同機(jī)制[1]，最終實(shí)現(xiàn)跨校協(xié)作、高校之間教育資源的整合與共享。

（4）實(shí)現(xiàn)教育大數(shù)據(jù)的匯聚與利用，高校所有的信息化系統(tǒng)基于云端運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)高校教育數(shù)據(jù)在云端的實(shí)時(shí)采集、匯聚與存儲，為教育大數(shù)據(jù)分析、挖掘與利用提供了支持。高?？赏ㄟ^教育大數(shù)據(jù)的分析，查找教育教學(xué)中存在的問題，或是跟蹤、記錄學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)長、查閱及利用的資源、學(xué)習(xí)成果、學(xué)習(xí)行為等，經(jīng)過大數(shù)據(jù)的分析，評估學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)、發(fā)展情況，以作為教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)策略調(diào)整中的依據(jù)，提高教學(xué)的針對性與有效性。

1.2云計(jì)算運(yùn)用的劣勢

1.2.1面臨著信息安全問題

云計(jì)算屬于新一代信息技術(shù)，技術(shù)發(fā)展還未完全成熟，云服務(wù)、云存儲、云計(jì)算還處于快速發(fā)展階段，從而在高校教育信息化建設(shè)中的運(yùn)用呈現(xiàn)出了一定的劣勢。例如，高校在建設(shè)中面臨著信息安全問題，教育信息云存儲處于開放的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，在信息存儲、查閱、下載、傳遞等過程中，受到互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中不安全因素的威脅。需要云服務(wù)行業(yè)制定統(tǒng)一、開放的標(biāo)準(zhǔn)，提高云存儲服務(wù)的安全性，以解決客戶運(yùn)用云計(jì)算的后顧之后。還需政府進(jìn)一步完善個(gè)人隱私信息保護(hù)相關(guān)的法律法規(guī)，保護(hù)個(gè)人隱私信息的安全，防范個(gè)人信息的泄露及被非法使用。制定行業(yè)內(nèi)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，還可提高不同云平臺之間的兼容性，實(shí)現(xiàn)不同平臺間數(shù)據(jù)信息的交互與共享，甚至是平臺之間的互操作，增強(qiáng)云服務(wù)的靈活性，給予用戶更加自由的選擇與利用權(quán)限。

1.2.2面臨著潛在阻礙

云計(jì)算在高校信息化建設(shè)中的全面應(yīng)用與覆蓋，還面臨著諸多的潛在阻礙，具體阻礙如下：1）云計(jì)算在高校信息化中的運(yùn)用，需要高校具有完善且持續(xù)穩(wěn)定通信網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)的支持，一旦高校內(nèi)部存在移動通信網(wǎng)絡(luò)盲點(diǎn)，沒有實(shí)現(xiàn)移動通信的全面覆蓋，將直接影響到高校教育云運(yùn)行的質(zhì)量與效率。2）與云計(jì)算相關(guān)的技術(shù)與設(shè)備更新迭代的速度較快，新技術(shù)、新設(shè)備的運(yùn)用，對原有的平臺及設(shè)備運(yùn)行必然產(chǎn)生一定的影響，造成一定的風(fēng)險(xiǎn)。3）云計(jì)算的運(yùn)用雖然可減少高校信息化建設(shè)及日后運(yùn)營的成本，但在建設(shè)前期仍然需要高校投入較大的資金，增加高校資金壓力。4）高校的教育云是由云服務(wù)提供商提供服務(wù)，提供商在激烈的市場競爭中生存與發(fā)展具有一定的不確定性，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為高校信息化建設(shè)及運(yùn)營中的風(fēng)險(xiǎn)，且提供商的資質(zhì)、實(shí)力、技術(shù)水平等，也直接影響著高校信息化建設(shè)的質(zhì)量及運(yùn)行的效果，致使高校在運(yùn)用云計(jì)算過程中具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性與不確定性。

2?云計(jì)算在高校教育信息化建設(shè)中運(yùn)用的方向

2.1在硬件環(huán)境建設(shè)中的運(yùn)用

在新一代智慧校園建設(shè)與教育現(xiàn)代化的背景下，高校在信息化建設(shè)中持續(xù)投入了大量的資源，建設(shè)了較為完善的信息化基礎(chǔ)設(shè)施，打造出良好的信息化硬件環(huán)境，包括了服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、電腦、移動設(shè)備、觸摸屏設(shè)備、互動教育設(shè)備等，其中網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施由光纜、光纖、無線路由器、交換機(jī)、網(wǎng)卡等組成。還設(shè)置了網(wǎng)絡(luò)中心、數(shù)據(jù)中心，需要高校在信息化建設(shè)及運(yùn)行過程中，持續(xù)性投入大量的人力、物力與財(cái)力。因此，在高校硬件環(huán)境建設(shè)中可運(yùn)用云計(jì)算，直接向云服務(wù)提供商購買基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)，如虛擬機(jī)、存儲與網(wǎng)絡(luò)等服務(wù)[2]，高校根據(jù)信息化建設(shè)的實(shí)際需要，自定義配置基礎(chǔ)設(shè)施，并按照使用量付費(fèi)。比如，利用云終端建立高校系統(tǒng)桌面與云端的連接，直接在高校的電腦桌面上顯示云端輸出的信息，實(shí)現(xiàn)對云端服務(wù)器的遠(yuǎn)程訪問，并且云終端對同時(shí)在線用戶數(shù)量沒有限制，多用戶之間不存在任何干擾，可同時(shí)使用一臺主機(jī)上的資源，為高校教育教學(xué)奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)，構(gòu)建了多場景的應(yīng)用環(huán)境。高校只負(fù)責(zé)使用云服務(wù)與支付使用費(fèi)用，基礎(chǔ)設(shè)施日常的更新升級、運(yùn)行維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)安全等工作均由云服務(wù)提供商負(fù)責(zé)，降低高校信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的難度與運(yùn)維的壓力。大型知名的云服務(wù)提供商，信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息化基礎(chǔ)設(shè)施與網(wǎng)絡(luò)安全管理水平處于行業(yè)領(lǐng)先地位，可保障高校教育信息化在云端的長期安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2在軟件建設(shè)中的運(yùn)用

軟硬件是高校教育信息化建設(shè)的核心內(nèi)容，在高校學(xué)生管理系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、在線學(xué)習(xí)平臺、虛擬實(shí)驗(yàn)室、視頻會議軟件、辦公系統(tǒng)等，開發(fā)建設(shè)中可充分運(yùn)用云計(jì)算中的軟件即服務(wù)，其為高校教育信息化建設(shè)提供了應(yīng)用軟件與開發(fā)平臺等支撐。高?？筛鶕?jù)自身對應(yīng)用軟件的需求，自主選用云服務(wù)并且在使用過程中可以隨時(shí)的增減服務(wù)，在高校軟件應(yīng)用與平臺開發(fā)中表現(xiàn)出良好的靈活性。高校師生在使用軟件時(shí)，在系統(tǒng)登錄界面上直接輸入用戶名與密碼，云端負(fù)責(zé)安全認(rèn)證，成功登錄后就可在系統(tǒng)分配的權(quán)限范圍內(nèi)進(jìn)行操作，高校無需在本地安裝與維護(hù)軟件，只需在云端運(yùn)行與使用軟件。在5G移動通信網(wǎng)絡(luò)大帶寬、低時(shí)延的支持下，基于云端運(yùn)行的軟件反應(yīng)速度、信息傳遞速度非常快，在正常的情況下，云服務(wù)器的傳輸速度在每秒幾十兆字節(jié)至幾百兆字節(jié)之間，可滿足高校師生上傳與下載文件、圖片、音頻與視頻的需要[3]，提高了系統(tǒng)的服務(wù)效率。此外，云服務(wù)提供商在提供軟件服務(wù)的同時(shí)，還提供數(shù)據(jù)安全服務(wù)，采用數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)、安全認(rèn)證與監(jiān)控等技術(shù)，保護(hù)高校使用軟件過程中的信息安全。

2.3在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)中的應(yīng)用

教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動的實(shí)施，對高校教育信息化建設(shè)提出了更高的要求，進(jìn)而使“互聯(lián)網(wǎng)+教育”成為高校教育信息化建設(shè)中的關(guān)注焦點(diǎn)?；谠朴?jì)算搭建高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，利用云計(jì)算支持多用戶同時(shí)在線使用、高效數(shù)據(jù)存儲、實(shí)時(shí)監(jiān)測功能及自動分配和管理計(jì)算資源的優(yōu)勢，并借助互聯(lián)網(wǎng)開放共享的特性，建設(shè)具有高校特色綜合性的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，同時(shí)整合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源與在線教學(xué)平臺，為高校師生創(chuàng)建在線教學(xué)與學(xué)習(xí)環(huán)境、定制化的教學(xué)資源、實(shí)時(shí)化的信息交互渠道，以及智能化、可視化、動態(tài)化的教學(xué)與學(xué)習(xí)情況分析，為教與學(xué)的改進(jìn)調(diào)整提供支持。在教學(xué)平臺系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)中，運(yùn)用云計(jì)算開發(fā)平臺構(gòu)建系統(tǒng)架構(gòu)層、管理層、學(xué)習(xí)層與接口層，合理、高效、準(zhǔn)確分配云端資源，并對教學(xué)平臺各功能模塊形成的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類管理，支持多用戶同時(shí)使用資源。以及在網(wǎng)絡(luò)安全管理中，使用云計(jì)算分布式存儲教學(xué)平臺的信息數(shù)據(jù)，且由云服務(wù)提供商負(fù)責(zé)保護(hù)高校教育信息存儲、使用及傳遞過程的安全。

3?云計(jì)算在高校教育信息化建設(shè)中運(yùn)用的對策

3.1做好運(yùn)用頂層設(shè)計(jì)，分步建設(shè)平滑遷移

3.1.1統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)

在高校教育信息化建設(shè)過程中，需要高校做好頂層設(shè)計(jì)，分階段、分步建設(shè)，減輕高校建設(shè)的資金壓力，以及盡可能消除信息化建設(shè)對高校教育教學(xué)與管理各項(xiàng)工作的影響，實(shí)現(xiàn)新舊設(shè)備、設(shè)施、系統(tǒng)等的平滑遷移，為高校師生提供更加優(yōu)質(zhì)的信息化服務(wù)。具體措施如下：一是整理資源、按需分配，利用云計(jì)算技術(shù)整合高?，F(xiàn)有的硬件、軟件、人力、信息、基礎(chǔ)設(shè)施等資源，優(yōu)化資源配置，提高資源利用率，節(jié)約信息化建設(shè)成本；二是應(yīng)用VCenter?Server服務(wù)器管理軟件，統(tǒng)一規(guī)劃與管理資源[4]，提升教育信息化運(yùn)維效率，減少高校虛擬化平臺的管理成本與運(yùn)維工作量；三是打造高效的云服務(wù)體系，例如，專門組建服務(wù)器集群，實(shí)現(xiàn)高校虛擬服務(wù)器的在線遷移；使用云計(jì)算的快照功能，在信息失真、篡改、丟失時(shí)，可快速的恢復(fù)數(shù)據(jù)、還原系統(tǒng)；選用虛擬機(jī)模板功能，在高校增加新應(yīng)用、新服務(wù)及新技術(shù)時(shí)，可以方便快速的添加到虛擬化資源池或者是完成虛擬機(jī)的部署。

3.1.2統(tǒng)一調(diào)度與集中管理

高校教育信息化建設(shè)涉及到軟硬件兩個(gè)方面，建設(shè)的內(nèi)容多、復(fù)雜程度高，再加上云計(jì)算的運(yùn)用，搭建高校的公有云、私有云平臺，需要更換老舊的信息化基礎(chǔ)設(shè)施?；诖?，高?？山⒔y(tǒng)一集中的多云管理平臺，打造多個(gè)虛擬化平臺，一方面統(tǒng)一調(diào)度、集中管理高校教育信息化資源，實(shí)現(xiàn)高校教育信息化向著云端化的平滑遷移，以維持業(yè)務(wù)的連續(xù)性，避免因教育云端化對高校原有的信息化軟硬件造成的沖擊。另一方面增加硬件投入，提升硬件的先進(jìn)性，保證云平臺穩(wěn)定、可靠、高效運(yùn)行。在硬件架構(gòu)建設(shè)方面，建議選擇通用的X86架構(gòu)，提高硬件的兼容性，有利于節(jié)約硬件建設(shè)成本。建設(shè)多云管理平臺，為平臺管理人員提供全面、多維的可視化數(shù)據(jù)分析，并能實(shí)現(xiàn)云平臺權(quán)限、分組、監(jiān)控、運(yùn)維、服務(wù)等的混合IT納管。

3.2建設(shè)校級云平臺，提高平臺服務(wù)能力

3.2.1服務(wù)化高校IT資源

在校級云平臺建設(shè)中，需以高校信息化基礎(chǔ)設(shè)施云化與服務(wù)化為方向，統(tǒng)一高校各部門、各科室對信息化建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)與要求，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的IT基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)體系，避免信息化重復(fù)性建設(shè)的發(fā)生，加快建設(shè)的進(jìn)度。一方面在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)中引入技術(shù)中臺概念，統(tǒng)一信息化建設(shè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)高校各業(yè)務(wù)線之間的協(xié)同。另一方面服務(wù)化高校IT資源，把高校的IT基礎(chǔ)設(shè)施、軟件、平臺作為一種服務(wù)，如虛擬機(jī)服務(wù)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)等。采用此種方式，加快高校云平臺建設(shè)的速度，縮短各部門、各科室獲取云服務(wù)的時(shí)間，并減少重復(fù)性的信息化建設(shè)內(nèi)容，提高建設(shè)的質(zhì)量與效率。

3.2.2做好云內(nèi)安全建設(shè)

校級云平臺建設(shè)投入運(yùn)營后，面臨著來自互聯(lián)網(wǎng)的安全威脅，如計(jì)算機(jī)病毒入侵、黑客駭客攻擊、系統(tǒng)漏洞掃描攻擊等。為了保護(hù)云平臺的安全運(yùn)行，需要高校在教育信息化建設(shè)過程中，基于云平臺運(yùn)行存在的信息安全問題，做好云內(nèi)安全建設(shè)工作，如基于角色分配云平臺的操作權(quán)限，即根據(jù)用戶的身份分配相應(yīng)的權(quán)限，像是系統(tǒng)管理人員，具備云平臺所有的操作權(quán)限，教師可在平臺中瀏覽與查閱信息、下載與上傳文件等，用戶只能在平臺允許的權(quán)限內(nèi)操作，以防止人為導(dǎo)致的信息丟失、篡改問題；使用安全運(yùn)維審計(jì)措施，查找云平臺存在的安全漏洞與風(fēng)險(xiǎn)，以便于及時(shí)的進(jìn)行修復(fù)；漏洞掃描與分析，對高校的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行漏洞掃描與分析，以發(fā)現(xiàn)及修復(fù)操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件漏洞，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)整體的安全性；云服務(wù)器防護(hù)，云服務(wù)器是黑客攻擊的目標(biāo)之一，應(yīng)采取多層次的安全策略[5]，高?？稍谠品?wù)器上安裝殺毒軟件，用于檢測與清除病毒，或是定期備份重要的數(shù)據(jù)信息，存儲在異地服務(wù)器中，以便于在數(shù)據(jù)信息遭受損失后可及時(shí)恢復(fù)數(shù)據(jù)，并且要定期檢查云服務(wù)器的安全性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)及處理潛在的安全隱患，如檢查系統(tǒng)日志、使用安全評估服務(wù)等。

3.2.3提升平臺的開放性

高校建設(shè)云平臺的目的是為了更好的服務(wù)于廣大師生，利用云計(jì)算可多用戶同時(shí)在線的特點(diǎn)，進(jìn)一步的提升云平臺的開放性。在高校教育信息化建設(shè)中，建議云平臺使用模塊化和松耦合的架構(gòu)，支持SAML2.0規(guī)范，打造開放的多業(yè)務(wù)接口，與高校的管理系統(tǒng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)及校園服務(wù)系統(tǒng)等建立連接，實(shí)現(xiàn)高校內(nèi)部信息化系統(tǒng)在云平臺的高度集成，以此積極推動智慧校園建設(shè)，持續(xù)深化云計(jì)算在高校教育信息化建設(shè)中的運(yùn)用，進(jìn)一步提升高校信息化建設(shè)的層次與水平。

結(jié)語

高校教育信息化建設(shè)在運(yùn)用云計(jì)算時(shí)，需要高校綜合考慮自身的實(shí)際情況，評估自身是否具備運(yùn)用云計(jì)算的技術(shù)、資金與管理?xiàng)l件。同時(shí)在建設(shè)過程中，還要做好頂層設(shè)計(jì)，深入分析建設(shè)中的難點(diǎn)與堵點(diǎn)問題，明確云計(jì)算運(yùn)用的方向，然后整合高?，F(xiàn)有的軟硬件設(shè)施、信息化資源，建立統(tǒng)一的信息化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求，有計(jì)劃、有目標(biāo)的分步實(shí)施推進(jìn)，以確保云計(jì)算在高校教育信息化建設(shè)中得到高質(zhì)量、高水平的運(yùn)用，最大程度上發(fā)揮出云計(jì)算的優(yōu)勢，破解高校信息化建設(shè)中的重點(diǎn)難點(diǎn)問題。

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作者簡介：蔡文瑞（1989—??），男，漢族，廣西南寧人，本科學(xué)士，高級工程師，研究方向：低代碼平臺、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、自動化、高可用等技術(shù)。