基于云计算的高等院校信息化建设策略研究

摘要:信息化是现阶段我国高等院校的发展趋势,云计算是现阶段合理利用资源加快高校信息化推进步伐的有效技术。文章分析了我国国内高等院校信息化的现状和信息化建设中存在的问题,针对性论述了将云计算应用于高等院校教学、科研和校园管理等方面的作用,并根据云计算的特点,提出了基于云计算的高等院校信息化建设策略。文章结果表明,云计算在高等院校信息化建设中的应用能够加快我国高校教学改革和信息化建设的步伐,推动整个教育信息化建设的进程。

关键词:云计算;高等院校;信息化

中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)19-5155-02

A Research on Strategic Construct of Informationization for Colleges and Universities Based on Cloud Computing

GUO Ming-jing

(Faculty of Mathematic and Information Science, East China Institute of Technology, Fuzhou 344000, China)

Abstract: Informationization is the developmental trend of colleges and universities in China at present. Cloud computing is the effective technology for making use of resources at this stage to speed up the pace of information technology of colleges and universities. This paper analyzes the status of national institutions for informationization and problems existed, discusses the role of cloud computing will be applied in teaching, research and school management of institutions, and in accordance with the characteristics of cloud computing proposes the strategy for informationization based on cloud computing of colleges and universities. The results show that the application of cloud computing in colleges and universities could accelerate the education reform and the pace of informationization, and promote the process informationization throughout the education.

Key words: storage-pool; cloud-computing; colleges and universities; informationization

高等院校信息化是社会信息化的一部分。高等院校信息化是指利用先进的计算机技术、网络技术、多媒体技术实现高校校园网络化、管理科学信息化、信息资源数字化,以达到教学科研现代化。高校信息化是实现高等教育现代化的必由之路[1]。而以云计算(Cloud Computing)为代表的先进计算机信息技术迅猛发展,必将推动我国高等院校信息化的建设步伐。

1 我国高等院校信息化建设情况分析

1.1 我国高等院校信息化现状

根据2005年由复旦大学牵头,全国17所高校共同参与讨论的《中国高校信息化指标体系研究》课题的成果和2005年公布的《高校教育信息化建设与应用水平调查报告》中的数据显示[2],我国高等院校信息化情况如下:

1) 校园网络建设已具一定规模。根据调查结果显示,目前国内高校几乎都已建立校园网;综合类、理工类、文体艺术类高校的校园网建设情况总体较好,高职院校的校园网建设也已经达到较高普及率。高校教学、科研、行政办公等已经基本上全部联入校园网,多数高校的教室也提供了校园网接入环境。

2) 目前学校信息化的驱动首先来自于教学要求。提高图书资源、电子资源的利用率;改善对师生员工的服务质量;帮助学生和教师获得更多的学习与教学资源;提供更多的学习机会与学习交流空间;提高学校的工作效率;帮助教师和科研人员获得更多的科研信息;提高学校的管理水平;加强学校基础数据的管理等是当前高校信息化实施效果的主要体现。

3) 传统教学模式受到冲击,网络教学新模式开始引起不同领域专家和政府的高度重视。在高校的正规教育里,信息技术进入传统的课堂,多媒体、网络等新技术手段取代了“黑板+粉笔”,使课堂教学更加生动、更加有效。除此之外,信息化还带来大量网络教学的新模式,如网站教学、网络辅助教学、资源型学习、兴趣学习、互动学习等。这些新的教学模式与传统的模式相比,不仅形式新颖,还引进许多新的教学理念,如强调以学生为中心,更加注重发挥学生的主动性等个性化的教育方式。

1.2 我国高等院校信息化建设中存在的问题

1) 信息化建设使高校计算机设备需求增长幅度加剧问题。根据2005年公布的《高校教育信息化建设与应用水平调查报告》中的数据显示,在所调查的315所高校中,平均每所学校接入3665台计算机,综合类高校平均每所高校接入计算机数量为7280台,其中用于教学、科研、管理的计算机数量为3293台。此后10年里,全国近千所高等院校还要继续进行信息化建设或实施更新改造,围绕着教育信息化的各种需求出现爆炸式的增长。

2) 我国高校信息化建设资金问题。促进高校的信息化,政府责无旁贷。国外高校的信息化建设费用往往是学校财政中的一笔常规预算,像基本的电费、取暖费一样。但在我国,到目前为止信息化建设的资金还没有常规预算,大都来源于一些项目款,如211、“十五211”等,也有学校靠自筹资金或社会赞助。信息化建设所需要的大量设备和软件系统更新与高校财政上的捉襟见肘的矛盾,导致高校只能以牺牲性能为代价地节省[3]。

3) 高校信息化建设管理水平不够高、应用效果不够好。学校在系统维护投入、信息化人员培训投入方面不理想。备份和灾难恢复机制方面的意识淡薄,导致高校数字资源共享和利用的安全性和连续性无法保障,信息化建设的实际应用效果仍低于学校和师生员工对信息化的需求。

2 基于云计算的高等院校信息化建设策略

教育信息化目标的实现,首先需要在信息传输的基础设施的建设上实现:覆盖全面化、性能最优化、规模最大化、费用最低化;同时还要满足教育网络所需要的:实用性、稳定性、安全性、技术先进性等多方面需求[4]。这些目标的实现,从科学技术的发展程度的角度上看起来,需要相当长的时间和相当大的投资才能够完全实现,使得教育信息化进程相当的缓慢。而采用云计算的模式可以有效地利用、整合现有的硬件资源,降低软件的采购成本,在有限的资金和时间条件下加快院校网络建设及应用。

2.1 云计算概念

云计算,是2007年第4季度兴起的一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池――“云”(Storage Pool)上,使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。云计算是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经计算分析之后将处理结果回传给用户,达到和超级计算机同样强大的网络服务。云的特点有:1) 云具有相当的规模,一般由数十万台服务器构成,能赋予用户前所未有的计算能力;2) 云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务;3) 云计算使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性;4) 云计算具有通用性,不针对特定的应用,可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享;5) 云的规模可以动态伸缩,满足应用和用户规模增长的需要;6) 云是一个庞大的资源池,用户按需购买,无需负担日益高昂的数据中心管理维护成本和更新费用;7) 云可以采用极其廉价的节点设备来构成[5]。

云计算最简单的涵义就是将运算能力提供出来作为一种服务,企业或个人可以透过网络取得。使用者所需的数据,不用储存在个人计算机上,而是放在网络的"云"上面,在任何可以使用网络的地方就可以使用。云代表了规模庞大的运算能力,由服务供货商建造大型机房,提供各种软件应用,让用户随时使用媲美超级计算机的运算能力与最新应用软件,同时间却不晓得服务器的位置或数据的所在,就像是天上的云一般,虚无飘渺又抬头即见。

2.2 基于云计算的高校信息化建设策略

1) 搭建真正意义上的在线办公系统。基于云的高可靠性和通用性,将所有的应用程序统一安装在云端(服务器端),用户只需通过浏览器工具访问服务器即可实现各种软件的使用和文档的编辑,用户的文件数据可以在服务器端备份。首先,文件数据的集中存储提高了高校网络数据的安全性能和可靠性,避免了重要教学和科研资源的丢失,减少了重复存储,节约有限存储空间和成本;其次,应用程序统一部署在服务器端,便于网络管理人员统一管理和维护,免除了终端用户各自购买安装和更新软件的工作;最后,由于系统及应用软件都安装在服务器端,客户终端计算机设备的要求很简单,库存的旧机器只要能够运行浏览器工具的都可以再利用,节省了大量的终端硬件、软件采购成本。

2) 建立廉价的大型高性能分布式数据中心。随着科技的发展,高校实验课程和科研工作对实验室环境要求越来越高,远远超过了高等院校数据中心设备更新的速度,导致现有的服务器无法满足信息处理的需求。通过云计算,可以将大量中低端的服务器,甚至是已经闲置的服务器资源组合起来,利用集群和分布式计算软件工具,使每台计算机完成的少量计算综合在一起实现大量复杂计算处理功能,加快实验的完成时间和质量,提高实验效果,加快高校科研步伐。

3) 高校可以根据自身实际情况选取合适的云计算构建方式。例如,多个院校联合建设,共同享有云计算应用服务。因为云计算的扩展性非常强,多个院校可以将各自现有的硬件资源共同加入到一个“云”中,减少单个院校的资金和时间上的投入,并实现真正意义上的资源共享;单个院校可以租用“公共云”(谷歌、亚马逊和IBM均有公共云),按照使用的流量和应用情况,支付相关的费用,并享用专业的管理维护服务,免去了独立设置专业的数据中心维护人员的成本;有实力的院校也可以聘请专业公司替自己搭建 “私有云”,独享云计算的服务。

4) 构建网络化数字教育资源的建设,实现多样化的网络教育模式[6]。基于云计算的通用性和虚拟性特点,可以支持不同应用,使各种格式数据资源,如教学视频、课件资料等能够轻松实现不同设备终端(如,手机、PDA或笔记本电脑)之间的共享,使得高校可以开展多种网络教学新模式,为学生的自主学习提供所需的资料,强化了学生学习的自主性,符合信息时代对高校人才培养的要求[7]。

3 结论

知识经济化、经济全球化和高度信息化对21世纪的我国高等院校提出了更高的要求。本文基于对高等院校信息化建设的现状和问题的分析,针对性的提出了将云计算应用于高校的教学、科研和管理工作等方面的信息化建设的策略。文章结论是:高等院校应该选取合适的云计算构建方式,实现高校现有设备的再利用,数字资源的高度共享和安全可靠,提供多样化的网络教育模式,加快高校教学改革和信息化建设的步伐,推动整个教育信息化建设的进程。总而言之,云计算在技术和应用上将会日渐成熟,院校管理者需要尽快做足准备,便能安享云计算服务所带来的灵活性及效益优势。

参考文献:

[1] 李勇,刘文云. 高校信息化评价的指标体系构建[J].情报杂志,2006(3):141-143.

[2] 任友群,程静.高校信息化建设“十一五”规划制订策略研究[J].教育信息化,2006(6):50-52.

[3] 熊才平.我国高等教育信息化理论研究热点问题综述[J].中国电化教育,2002(9):9-12.

[4] 李文英,张立新.世界教育信息化的变革及发展趋势[J].外国教育研究,2007(10):71-75.

[5] 张健.云计算的概念和影响力解析[J].电信网技术, 2009(1):15-18.

[6] 赵国栋.信息时代的大学:美国高等教育信息化发展及其启示[J].现代教育技术,2003 (5):11-17.

[7] 蒋珍莲.试谈高校教学信息化建设的实施策略[J].中国成人教育,2009(10):106-107.