保定師范?？茖W校涿州分校 陳 陽

中小學校園網(wǎng)絡云計算建設調查

保定師范?？茖W校涿州分校 陳 陽

通過文獻研究以及實際調查，調查我國中小學信息化的特點。發(fā)現(xiàn)其對云計算部署的相關因子，以及對云計算體系結構的約束條件。

云計算；中小學信息化；校園網(wǎng)

1.引言

云應用發(fā)展迅速，云計算技術的應用在現(xiàn)代信息技術中的地位越來越重要。近年大量開展的云理論方面的研究和云技術方面的開發(fā)，為云應用的提供了越來越堅實的支持。并已經在一些科研，商業(yè)，服務等領域中獲得的巨大的成功。但學校網(wǎng)絡特別是中小學校園網(wǎng)絡建設、部署云計算體系的研究，還遠遠落后。開展中小學校園網(wǎng)絡云計算體系結構研究，首先我們應先廣泛、深入調查我國中小學校信息化現(xiàn)狀，研究校園網(wǎng)絡獨有特點。在對現(xiàn)有狀況綜合的科學評估下，根據(jù)我國中小學校園網(wǎng)絡的特點，準確開展需求分析。然后才能有針對的開展中小學校園網(wǎng)絡云計算的體系研究與建設。

2.概念界定

研究對象范圍界定：本研究以我國中小學信息化現(xiàn)狀作為研究對象，調查我國中小學信息化中云計算技術的相關因子。通過對調查數(shù)據(jù)匯總，分析。提煉、總結出中小學校園網(wǎng)絡基礎對云計算技術應用的約束條件和各種參量的深刻內涵。

云計算含義界定：云計算定義并不唯一。本研究云計算界定為：通過資源服務模式為中小學教育教學提供各種資源（軟件、硬件資源）的信息服務體系。“云”本來自于商業(yè)概念，是眾多信息技術融合的產物。在中小學校園網(wǎng)絡云計算研究中，應緊扣中小學這個研究對象的特質。開拓出一個嶄新的云服務模式。

3.研究資料、數(shù)據(jù)來源

研究文獻：我國校園網(wǎng)絡信息化研究已經開展多年。校園網(wǎng)絡信息化的研究資料豐富、詳細。以往的眾多相關研究成果為本研究提供了強有力的支持和可靠的依據(jù)。

實際調查：以往研究中小學信息化的文獻資料雖然非常豐富，但這些資料大多缺少對“校園網(wǎng)絡云計算”這個特定對象研究的針對性，深入性。所以在使用以往研究文獻的基礎上，還應開展廣泛的，第一線的調查訪問。然后綜合分析研究數(shù)據(jù)，抽取云計算技術的相關因子，開展深入、有針對的研究。

4.我國中小學校信息技術發(fā)展

通過對研究資料、數(shù)據(jù)的研究、分析。我國中小學校園網(wǎng)絡信息化發(fā)展，大體劃分為三個階段：

（1）pc機階段：我國中小學信息化的第一個階段特征是pc機的引入。在這階段中，中小學校大量配備pc機、多媒體等等信息化設備，并將信息化引入課堂教育教學。在軟件上廣泛的使用了辦公軟件及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等應用產品，并廣泛的組織開展了信息化應用培訓。本階段研究集中在教學資源信息化和教學手段的信息化改革。

（2）“pc-網(wǎng)絡”階段：本階段我國中小學信息化特點是校園網(wǎng)絡的建設和部署。通過網(wǎng)絡實現(xiàn)教學信息資源的共享，信息資源的通信以及網(wǎng)絡工作的互助等新信息化教育教學模式。

（3）“云”服務模式：中小學校園網(wǎng)絡的“云”模式信息化建設，基本還處于研究階段。一些條件極好的學校雖然開始了一些簡單的嘗試性應用。但也沒有成體系化，未確立標準和規(guī)范。此階段應以資源服務模式為特點。中小學校園云服務將提供各種的資源服務。既包括軟件資源的服務，也包括硬件資源的服務。目前我國校園網(wǎng)絡信息化正處于從網(wǎng)絡模式向服務模式變革的重要時期。

5.中小學校園網(wǎng)絡云計算現(xiàn)狀

我國校園網(wǎng)絡云計算的研究從高等學校開始，并進行了大量有意義的嘗試。而在我國中小學校園網(wǎng)絡中尚沒有更多的相關項目的開展，系統(tǒng)性的研究仍是空白。

5.1 我國中小學校園網(wǎng)絡硬件條件現(xiàn)狀

5.1.1 服務器性能低，數(shù)量少

云計算體系要求配備性能較高的服務器系統(tǒng)。需要高性能虛擬服務器集群。大容量高效存貯設備?？煽浚焖傧到y(tǒng)配套設施。

在我國中小學校網(wǎng)絡中，縣域學校，服務器配備明顯不足?？h域中小學的服務器部署常常非專業(yè)化的，甚至使用一些pc機充當網(wǎng)絡中的專業(yè)服務器角色進行部署，且部署數(shù)量較少。服務器系統(tǒng)的性能差，可靠性差，安全性低。這種配備狀況是很難開展云計算部署的。這需要政府，學校的意識提高，和大力投資。市級中小學中，校園網(wǎng)絡的服務器部署相對正規(guī)一些但多以入門級為主，并部署數(shù)量較少。且缺少服務器系統(tǒng)配套設施，管理、維護能力較差。僅能開展有限的簡單云計算應用。一線城市中，有些學校的基礎條件非常出色，并有著成熟的更新、成長機制和有效規(guī)范的管理、維護。但中小學校在技術方面研究能力有限，且此類研究開展的滯后，所以針對中小學云計算服務器技術，相對其他領域云計算的發(fā)展明顯落后。

5.1.2 網(wǎng)絡速度低，可靠性差

云計算對網(wǎng)絡的速度和可靠性依靠比較重要。服務鏈路的可靠性降低，會是系統(tǒng)負荷會大幅增加。鏈路速度的降低會使得一些云服務的功能實現(xiàn)困難。

在我國中小學校園網(wǎng)絡中，縣域網(wǎng)絡多以百兆干線網(wǎng)絡為主。百兆干線網(wǎng)絡在云服務模式下，負荷過大，需要進一步的升級、擴展。市級以上的較有條件學校，已經建設千兆以上的光纖主干網(wǎng)絡。中小學的云計算服務應使用千兆以上干線為宜。我國中小學網(wǎng)絡的另一個突出問題，是網(wǎng)絡結構建設、管理、維護的不科學，不合理。首先中小學網(wǎng)絡建設缺少專業(yè)規(guī)劃，交換設備配置混亂。其次，中小學校園網(wǎng)絡建設，缺少規(guī)范的管理、維護、升級、成長機制。最后，中小學校園網(wǎng)絡管理缺少制度保障，任意搭建嚴重等等。這些開發(fā)、管理弊端造成中小學校園網(wǎng)絡，通信瓶頸問題突出，可靠性差。這對云計算的部署極為不利的。

5.1.3 終端利用率低

云計算的中，終端應用比較靈活，提倡多樣的瘦客戶端的部署。

我國中小學云計算終端的使用，終端相對單調，基本上以pc機為主。在云計算中，終端配置要求較低。但隨著當今普適技術的大力發(fā)展。終端的技術越來越新，模式越來越多樣化?？梢苿踊臀⑿突厔菝黠@。

我國中小學信息化設施整合還相對落后，馬上普及校園網(wǎng)絡云服務是存在一定難度的。政府、教育管理部門應加大中小學校信息化建設投入，科學合理的調整校園信息化配置結構，增加中小學云計算研究項目的開展。在信息化條件較差的地區(qū)，在增加投入的同時還應充分整合校園網(wǎng)絡資源?？梢酝ㄟ^縣域，市域服務資源的統(tǒng)籌部署來實現(xiàn)這個區(qū)域的云服務提供。網(wǎng)絡的建設應統(tǒng)一規(guī)劃，科學部署，規(guī)范管理和維護。保障云服務應用的高效，可靠，安全。在終端應用上應適應現(xiàn)代技術發(fā)展，特別關注普適計算等新技術的應用。在云計算系統(tǒng)部署時，充分考慮對多樣，可移動終端的適配。

5.2 我國中小學信息化軟件應用現(xiàn)狀

在我國中小學信息技術軟件應用中，常見應用有辦公系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫，web服務，文件共享等。操作系統(tǒng)多以微軟Windows系列產品為主。云計算是多種信息技術的融合，比如虛擬化，集群技術對服務擴展的解決。分布技術，網(wǎng)格技術對系統(tǒng)性能提高等等。目前我國中小學校園網(wǎng)對這些技術的應用較少。缺少此類軟件技術產品應用的經驗。

5.2.1 軟件產品成本昂貴，購買不足

軟件產品應用成本較高，不僅是軟件產品購買價格高，在產品使用中的維護也要付出高額成本。對于軟件產品的應用，很多單位重視不足。缺少應有的購買、維護、管理機制。我國中小學校園網(wǎng)絡中普遍部署的是微軟系列產品。其采購價格較高，很多學校不能充分的保障相關的投入。開源軟件如LINUX，雖然購買價格低廉。但是其維護成本很高，而且需要高素質的專業(yè)技術人員進行常規(guī)化的維護。這也是大多數(shù)中小學校難以實現(xiàn)的原因。

5.2.2 軟件產品的應用的管理，維護水平低。

在中小學校園網(wǎng)絡管理中，管理、維護水平很多不高。缺少專業(yè)、專職的技術管理人員。從業(yè)人員對校園網(wǎng)絡認識不足，對應用技術產品使用不熟練。這些往往會造成應用產品的功能和性能得不到充分發(fā)揮，造成建設的浪費。

單位的重視不足，技術人員的管理缺乏。這些對于中小學校園網(wǎng)絡開展云計算很不利。面對這些問題，國家應加大相關建設投入。加強相關知識培訓。中小學校園信息化，既要包括管理、技術人員的管理、應用培訓，也應組織使用人員的進行使用規(guī)范的培訓。

6.我國中小學云計算模式的體系化研究

提高中小學云計算模式水平，首先要建立一個科學、完善的中小學云計算體系。而目前相關“中小學云計算體系結構”的研究是比較落后的，缺少成熟的面向中小學的云計算結構的論述，缺少相關應用模式的研究以及相關框架模版的設計。這使得中小學網(wǎng)絡建設時，即便有了部署的意識，但仍無章可循，無從下手。

7.我國中小學云計算標準化和規(guī)范化

中小學校園信息化標準一般由地方相關部門根據(jù)教育部《教育信息化標準》制定。這些標準和規(guī)范都是在pc-網(wǎng)絡階段制定的，有關云計算的標準和規(guī)范還沒有可行案例。且現(xiàn)行標準也有些因為沒有科學的版本控制機制，已滯后于當?shù)刂行W信息化的發(fā)展。除此之外，標準和規(guī)范的執(zhí)行也常常不能完全到位。造成有章不循，有法不依的狀況。所以中小學云計算標準和規(guī)范的研究也是中小學云計算體系化的一個重要方面。

8.我國中小學信息化管理制度制定和執(zhí)行

在執(zhí)行各種信息化標準時候，應遵循科學的規(guī)范。在管理和使用云服務時應建立合理的制度。規(guī)范和制度的制定應契合本校實際，做到切實可行。并符合國家和地方規(guī)范的要求。制度和規(guī)范制定完成后，應開展廣泛宣傳和培訓。使得制度和規(guī)范深入人心，指導每個人使用信息化服務的行為。在實際工作中應做得到制度和規(guī)范的徹底貫徹和執(zhí)行。制度的執(zhí)行應嚴格、規(guī)范，避免流于表面。

綜上所述，我國中小學信息化發(fā)展不均衡，發(fā)展云計算的基礎相差很大。通過研究我們認為應通過以上論述的因素，綜合考評區(qū)域信息化基礎。有針對的投入、建設。彈性的制定中小學云計算的相關標準?？茖W的建立中小學云計算的體系結構?？赏ㄟ^示范框架的設計，部署指導各單位云服務的建設、維護。

[1]楊建偉.校園網(wǎng)和教育資源庫建設[M].中央廣播電視大學出版社,2003.

[2]李德毅.云計算技術發(fā)展報告[M].科學出版社,2012.

[3]“教育信息化建設與應用研究”課題組.我國教育信息化建設與應用現(xiàn)狀調研與戰(zhàn)略研究報告[M].高等教育出版社,2010.

[4]王素榮.教育信息化:理論與方法[M].社會科學文獻出版社,2006.

[5]“教育信息化建設與應用研究”課題組.教育信息化建設與應用標準及規(guī)范匯編[M].高等教育出版社,2011.

陳陽（1976—），男，河北涿州人，系統(tǒng)架構設計師，講師，現(xiàn)供職于保定師范?？茖W校涿州分校，主要研究方向：網(wǎng)絡規(guī)劃，云計算架構研究。