中小學校園網絡云計算建設調查

保定師范專科學校涿州分校 陳 陽

中小學校園網絡云計算建設調查

保定師范專科學校涿州分校 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。發現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

1.引言

云應用發展迅速，云計算技術的應用在現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，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，服務等領域中獲得的巨大的成功。但學校網絡特別是中小學校園網絡建設、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狀，研究校園網絡獨有特點。在對現有狀況綜合的科學評估下，根據我國中小學校園網絡的特點，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。通過對調查數據匯總，分析。提煉、總結出中小學校園網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”本來自于商業概念，是眾多信息技術融合的產物。在中小學校園網絡云計算研究中，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、數據來源

研究文獻：我國校園網絡信息化研究已經開展多年。校園網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。

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據，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展

通過對研究資料、數據的研究、分析。我國中小學校園網絡信息化發展，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據庫系統等應用產品，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-網絡”階段：本階段我國中小學信息化特點是校園網絡的建設和部署。通過網絡實現教學信息資源的共享，信息資源的通信以及網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。目前我國校園網絡信息化正處于從網絡模式向服務模式變革的重要時期。

5.中小學校園網絡云計算現狀

我國校園網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絡中尚沒有更多的相關項目的開展，系統性的研究仍是空白。

5.1 我國中小學校園網絡硬件條件現狀

5.1.1 服務器性能低，數量少

云計算體系要求配備性能較高的服務器系統。需要高性能虛擬服務器集群。大容量高效存貯設備。可靠，快速系統配套設施。

在我國中小學校網絡中，縣域學校，服務器配備明顯不足。縣域中小學的服務器部署常常非專業化的，甚至使用一些pc機充當網絡中的專業服務器角色進行部署，且部署數量較少。服務器系統的性能差，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，校園網絡的服務器部署相對正規一些但多以入門級為主，并部署數量較少。且缺少服務器系統配套設施，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展明顯落后。

5.1.2 網絡速度低，可靠性差

云計算對網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困難。

在我國中小學校園網絡中，縣域網絡多以百兆干線網絡為主。百兆干線網絡在云服務模式下，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。我國中小學網絡的另一個突出問題，是網絡結構建設、管理、維護的不科學，不合理。首先中小學網絡建設缺少專業規劃，交換設備配置混亂。其次，中小學校園網絡建設，缺少規范的管理、維護、升級、成長機制。最后，中小學校園網絡管理缺少制度保障，任意搭建嚴重等等。這些開發、管理弊端造成中小學校園網絡，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展。終端的技術越來越新，模式越來越多樣化。可移動化和微型化趨勢明顯。

我國中小學信息化設施整合還相對落后，馬上普及校園網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，在增加投入的同時還應充分整合校園網絡資源。可以通過縣域，市域服務資源的統籌部署來實現這個區域的云服務提供。網絡的建設應統一規劃，科學部署，規范管理和維護。保障云服務應用的高效，可靠，安全。在終端應用上應適應現代技術發展，特別關注普適計算等新技術的應用。在云計算系統部署時，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，數據庫，web服務，文件共享等。操作系統多以微軟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，網格技術對系統性能提高等等。目前我國中小學校園網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技術人員進行常規化的維護。這也是大多數中小學校難以實現的原因。

5.2.2 軟件產品的應用的管理，維護水平低。

在中小學校園網絡管理中，管理、維護水平很多不高。缺少專業、專職的技術管理人員。從業人員對校園網絡認識不足，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范化

中小學校園信息化標準一般由地方相關部門根據教育部《教育信息化標準》制定。這些標準和規范都是在pc-網絡階段制定的，有關云計算的標準和規范還沒有可行案例。且現行標準也有些因為沒有科學的版本控制機制，已滯后于當地中小學信息化的發展。除此之外，標準和規范的執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行

在執行各種信息化標準時候，應遵循科學的規范。在管理和使用云服務時應建立合理的制度。規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范的要求。制度和規范制定完成后，應開展廣泛宣傳和培訓。使得制度和規范深入人心，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范的徹底貫徹和執行。制度的執行應嚴格、規范，避免流于表面。

綜上所述，我國中小學信息化發展不均衡，發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。科學的建立中小學云計算的體系結構。可通過示范框架的設計，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狀調研與戰略研究報告[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范匯編[M].高等教育出版社,2011.

陳陽（1976—），男，河北涿州人，系統架構設計師，講師，現供職于保定師范專科學校涿州分校，主要研究方向：網絡規劃，云計算架構研究。