关键词：云计算；智慧校园；应用
中图分类号：G4
文献标识码：Adoi：10.19311/ki.1672-3198.2016.18.077
0.引言
云计算技术作为新兴的计算机技术，已成为信息化技术研究热点之一。云计算技术应用广泛，能实现远程数据资源的共享，并提供云服务。智慧校园现在产生的数据资源量越来越大，存在数据资源分散，难以集中，未能实现互通共享等问题，由于高职院校智慧校园建设资金缺乏、建设进度缓慢等原因，能实现数据共享互通的学校很少，通过对云计算技术在高职院校智慧校园中的应用现状、问题进行研究分析，给出有关建议措施，在高职院校智慧校园中合理运用云计算技术，实现高职院校智慧校园海量数据智能分享与互通。
1.智慧校园云计算技术应用现状分析
1.1缺乏规划建设内容
经调查，很多高职院校在数字化校园、智慧校园建设中缺少云计算技术应用有关方案内容，有些学校即使有，也不是必建项目，从而导致云计算技术在校园信息化基础设施搭建、平台建设等一系列信息化工作中被忽略，进而造成云计算技术在高职院校智慧校园中应用缺乏逻辑性、前后工作脱节等问题。
1.2缺乏基础设施平台
云计算技术要在智慧校园中全面使用，除了需要配套的基础网络设施设备、感知设备等以外，还需要有数据库服务器、虚拟服务器等云设施设备，而且搭配必须符合有关技术性能要求，方能实施运行，而在目前高职院校中，数字化校园建设普遍较慢，资金短缺，无力购买设备，导致大部分学校都缺乏这类设施设备，有个别学校甚至连最基本的网络设施都没有保障，根本无法满足云计算技术使用的设施需要。
1.3缺乏技术人员和资金
云计算技术属于高端前沿技术，所使用的软、硬件设施设备相对较为昂贵，在智慧校园中应用该技术投入比较大，而高职院校本身资金就很紧张，学校首要任务在于保正常运行，因此在智慧校园建设特别是云计算技术应用投入方面即使有也不会很多；另外，高职院校对云计算方面的技术人才队伍建设也不是很重视，学校缺乏这类专业人才，这也是影响云计算技术有效应用的重要因素。
2.云计算技术在智慧校园中全面应用的建议措施
2.1合理规划
高职院校在数字化校园及智慧校园建设规划方案中要合理规划云计算技术的应用，在硬件建设、软件安装、平台建设、应用服务等阶段要科学考虑云计算技术应用基础设施、云平台、云服务的搭建，确保云计算技术在智慧校园各阶段建设具有连贯性和逻辑性，防止技术方案的脱节。
2.2加强基础设施建设
云计算技术应用基础设施的科学搭建是云平台、云服务的基础，必须作为重点内容建设，要本着节省资金、功能保障、维护方便的原则开展云基础设施建设，要加强技术咨询工作，解决有关技术难题，防止硬件设施重复投入，缺乏逻辑性，影响云平台、云服务的功能实现。
2.3增加建设资金投入
云计算技术的应用能实现高职院校智慧校园中的海量数据互通共享，并根据用户使用需要，提供个性化的云服务，从而提高学校管理人员工作效率，为师生带来便捷服务，促进学校创新发展。因此，学校在信息化建设中，要重视智慧校园云平台技术的应用，增加建设资金投入，保证基本云基础设施、云平台、云服务建设资金。
2.4加强技术人才队伍建设
云计算技术属于前沿技术，技术复杂，专业性很强。要成功应用云计算技术和构建云技术平台服务，必须有专业技术人才队伍保障。因此，高职院校必须重视这方面的技术人员队伍建设，采用公司专题培训、学校内部培养或者专门人才引进的办法解决技术人才短缺问题。
2.5加强云技术应用研究
云计算技术应用范围广泛、前景光明，但目前还没有固定的技术应用模式，高职院校有自身的特殊情况，比如资金短缺、人才缺乏、用户相对偏少等，在智慧校园建设及云平台技术使用过程中，一定要考虑这些特殊情况来选择合适的云计算应用技术及云设备，比如服务器的规模等。高职院校要加强本校实际情况分析及云计算技术应用研究，以选择合适的云平台技术应用到本校智慧校园中，防止不接地气，重复建设，功能无法保障，云平台服务无法提供等问题的出现。
2.6构建高职院校智慧校园云计算技术使用架构模型
高职院校要通过数字化校园建设现状及客观条件分析，并对云平台技术进行分析研究，构建符合高职院校实际情况的智慧校园云计算技术使用架构模型，为云计算技术在高职院校智慧校园中的正确应用提供技术参考和指导，防止云计算技术使用杂糅、技术标准不搭配、功能无法实现等技术问题出现。
这仅仅是近年来高校创新型教学应用的一个小亮点。如今，随着云计算、虚拟化、大数据、无线网络等IT新技术在校园信息化建设中的兴起和应用，高校的教育方式、教学应用、管理方式等多方面都发生了颠覆性的创新改变。下一代互联网技术以不可逆转之势将学校从数字校园拉入到智慧校园的行列，让教育应用变得更加以人为本。
然而，电子教科书、移动学习、校园大数据、智慧校园应用等一系列的教育信息化应用与变革都需要校园IT系统的有力支撑，如何更好的利用IT技术进行教学改革，让新技术与教学应用得到有效融合，成为互联网时代教育信息化建设的重要议题。
5月23日，中国教育发展战略学会教育信息化专业委员会与杭州华三通信联合举办了“2014年高校信息化建设研讨会”。会上，教育信息化主管领导、信息技术专家、高校CIO等众多教育信息化领域专业人士就高校信息化技术变革趋势和挑战进行了深入探讨，为未来高校信息化建设指明了方向。
从数字校园到智慧校园
当前，随着无线智能终端的普及，云技术、大数据等IT新技术在校园信息化建设中的兴起和应用，传统的数字校园正向智慧校园转变。对此，中国高等教育学会教育信息化分会理事长蒋东兴表示：相对于以往数字校园的建设，智慧校园是在众多新技术的灌注下形成的全新校园信息化建设阶段。总体来讲，智慧校园具有以下六个特征：普及的校园网络宽带、智能终端广泛应用、更深的知识管理、方便快捷的交流协作、智能的业务应用和融会贯通的外部智慧，这六个方面共同构成了智慧校园高级阶段的特征。
与数字校园不同，“创新”成为智慧校园的关键词，未来校园将“以人为本”开发出更多契合师生实际需求的教育教学应用。而在教育信息化创新的过程中，“融合”成为关键词。教育部教育管理信息中心主任助理、中国教育发展战略学会教育信息化专业委员会秘书长刘学民在谈到融合时表示：未来智慧校园中，教育的融合主要体现在教育教学的融合，知识管理的融合，管理和决策知识的融合，以及后勤生活服务等的融合。
而实现融合的关键，则需要先进可靠的IT技术做支撑。目前，很多IT厂商已经为教育信息化领域提供了众多产品及解决方案，如微软、华三等。未来，利用信息技术与业务的深度融合实现高校与社会、技术的接轨，促进经济、社会、科技发展的有效对接，将是大势所趋。
新IT深拓教学应用
在智慧校园创新应用的过程中，教学应用与技术的融合是关键。以校园无线网络的应用为例，智能终端的广泛普及将师生带入移动互联的全新时代，广大师生通过接入无线网络，随时随地获取信息，极大便利了教育教学。这也对校园无线网络提出了非常高的要求，校园无线网络除了要保障高速率之外，其与有线网络的无缝融合成为IT部署的关键。
针对这一校园IT需求，很多IT厂商都提出了解决方案。以华三为例，华三有线无线一体化网络解决方案通过一体化的管理、安全和设计，能够帮助学校轻松完成无线网络部署、实施和管理，实现网络的无缝漫游。目前，浙江大学、中南财大、复旦大学等多个院校已经实现成功应用，为校园更多智慧应用提供了技术保障。
在无线领域，校园创新的信息化应用不仅仅在于为师生提供无线网络接入。通过智能感知、终端识别，以此识别用户行为是校园管理策略、进行针对的前提。会上，华三展示了基于“新IT”的无线终端定位方案，为校园创新应用与管理提供了更多的可能性。据了解，它通过智能感知、精准定位，能够自动识别终端的类型、记录用户行动轨迹和停留时间，以此挖掘用户的行为和习惯。利用这一技术，结合线下大数据分析，学校可以及时了解学生地理位置及动态，对学生进行分类，实现包括教室热度查询、自习教室空座率、学校室内导航、课程喜好率等众多创新应用。相信这一技术的应用将为学校教育教学改革的创新提供更多的可能。
对院校来说，这些看似复杂的创新应用实施起来却并不困难。通过智能化、图形化的后台管理，学校的网络管理可以变得很简单，无需耗费大量的人力与物力。与此同时，新IT为院校的创新应用也提供了众多可能性，厂商借助开放的API借口，通过与院校的沟通，深入了解师生信息化应用需求，可开发出更多有创意的教务教学应用，让校园更加智慧。
“云”化的智慧教学
论未来，开放、融合的教育平台绝对是高校建设智慧校园的主角。目前，由政府引导、企业搭建、高校购买服务的平台建设模式已经成立。近年来高校云平台的搭建就是其中之例。
针对教育云，中国高等教育学会教育信息化分会理事长蒋东兴对其进行了详细的阐述。他表示：教育云平台具有三个平台，教育云基础平台，教育云管理服务平台和教育云资源平台，实际上就是在一个基础设施上的资源型和管理型两类业务。未来的教育云要能够支持学校、班级和个人三个层次的教育教学研究。
当然，在云平台的搭建中，高校也面临着众多挑战，例如资源的调整和调配、资源访问的便捷性、用户的可管理型、资源管理的标准化、安全性、设备利用的可持续性等。要解决高校信息化创新面临的众多挑战，需要高校CIO、技术专家、领先厂商的多方互动。
针对高校未来云平台的建设和云计算架构的设计，华三系统部总监傅强表示：华三云网融合解决方案能够帮助高校云平台实现技术与应用的深度融合，利用可定义、自适应、开放性的新IT架构，院校能够对业务进行更加快速的部署。有数据显示，借助华三新IT基础架构，学校的新业务上线时间和业务变更时间可缩短90%以上、IT资源利用率提升50%以上，用户能够更好适应业务变化，实现资源优化。
相信在未来，通过教学云服务模式的建设，高校的教育教学资源可统一在一个平台上，利用平台的云化和资源的云化，建立一种开放、共享的机制，实现资源的共享，真正做到按需索取，随需而动。
SDN挑动教学“新味蕾”
高校作为学术交流的前沿阵地，在信息化建设领域，当之无愧是新技术应用的领头羊。IT“新宠”SDN技术在部分高校的研究和应用恰恰证明了这一点。作为目前网络界最热门的创新技术，SDN为面向应用提供了最佳技术实现方式，能够针对某个应用或者某类应用场景进行定制开发，让网络资源得到充分运用。
国内高校中，清华大学率先进行了SDN的研究和应用。针对SDN在高校中的需求及应用，下一代网络体系架构知名专家、清华大学毕军老师表示：支持网络新技术研究是首要的驱动力量，通过SDN可定义和面向应用的特性，让校园网教育资源更好的支持创新研究。目前，清华已经实现了部分应用。
关于未来SDN技术在高校中的应用，需要领域内组织、高校、厂商三方的互动，寻求高校信息化建设新的业务需求点，以此更好的推进高校信息化的发展。对此，傅强表示：在SDN领域，华三是目前唯一能够提供从SDN设备、SDN控制器（Controller）、SDN业务编排、SDN应用与SDN管理等全套SDN解决方案的厂商。针对高校信息化建设，华三通过构建适合云计算环境的网络架构，积极推进SDN技术在高校中的应用，促进高校网络技术及相关专业的教育教学改革，为未来SDN技术在高校中的应用做好了充分准备。
冲破困境改造新思路
智慧校园是以互联网为基础的智慧化方式，实现让教师和学生能够与工作和学习、生活一体化的环境。以信息化技术为基础，将教学和管理等学习方式进行融合。实现无处不在的网络学习环境。
信息技术的发展给人们的生活带来了便捷的服务，当然校园的信息技术发展也不例外，如今校园的信息化技术也在时刻跟随着社会的步伐，信息技术的使用给学校教育带来了翻天覆地的变化。如今智能化教学已经不再新鲜，学校智能化才是追赶的方向。为促进学校人才的培养和服务好学生的一切生活实施，开展教学管理等服务带来了便捷的服务。为进一步提高学校核心竞争力，加强学校的条件提升，南京医科大学开展了智慧校园建设，融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。在原有的基础上，打造出更加智慧和谐的校园文化。
从20世纪90年末，信息技术走进校园，学校开始建设网络应用系统。并广泛服务于教育各个领域，各大学校陆续建立起自己的信息化系统，从此学校进入信息化建设的开端。
南京医科大学同大多数高校一样，南京医科大学推进实施国家《教育信息化十年发展规划（2011-2022年）》，坚持“信息技术与教育教学融合”的核心理念和坚持“应用导向、机制创新”的基本思路，顺应移动互联时代的发展趋势，创新移动化教学模式，为师生打造方便顺畅的移动校园体验，进一步强化了教育信息化，力争把学校建成一所国际知名的现代化医科大学。
由于南京医科大学的无线网络建设时间较早，随着互联网和信息技术的快速发展，在当时看来先进的产品，现在已经落后了，如今市场上的先进产品，随着大量可移动智能终端的激增，移动教学、移动学习的普及，以及各种与时俱进的移动应用出台，与各大高校一样，南京医科大学早期的无线安全、认证架构未能考虑到当下存在的多用户、多设备的技术特点，因此无法实现学校对如客户端无感知认证、账号与设备的绑定等技术需求。
南京医科大学之前的无线网络只针对教学楼部署了无线网络，而未能对学生宿舍区域提供信号覆盖，并且早期无线技术在接入性能方面也比较落后，已经不能满足当前高密度的用户接入，在未来也不足以支撑如校内视频、数据访问及校外数据访问等应用并行的带宽要求…诸多问题的出现，使南京医科大学决定部署全新的无线网络解决方案，全面升级无线网络，打造智慧化校园。
实现无死角全面覆盖
整个信息化建设由此展开，从起初的基础建设分布到后来的智慧升级。实现数据互通共享、教学资源使用等服务。智慧校园走入教室、宿舍、食堂的每一个角落。
南京医科大学通过高性能Aruba802.11ac无线接入点，为24栋宿舍楼、8处校内餐厅及部分教室进行无线覆盖，提供高速稳定的无线连接，保证每个师生的上网带宽。
根据学校万名师生移动设备的接入需求，南京医科大学经过严格的筛选测试及行业各产品对比分析，最终使用Aruba的802.11ac方案来实现对该校两个校区（五台校区和江宁校区）占地超过1000亩的24栋宿舍楼、8处校内餐厅及部分教室进行无线覆盖。无线网络整体架构采用瘦AP工作模式，由Aruba7240无线控制器进行集中控制和管理。
部署完成后，学生宿舍内、校内餐厅以及教室内区域达到完全覆盖，信号强度≥-75db。Aruba采用最新的802.11ac方案能够满足超过1万名师生对无线网络的正常使用，完全解决了在规模庞大的校区内实现高密度接入和覆盖的难题，真正做到了无死角、无盲区、全网具备无线终端在线漫游能力，达到不掉线、无需重新认证，彻底解决了假信号现象，合理分配了流量。
灵活的认证及接入控制
学校致力于建设高效、安全、智能的移动教学网络，旨在为全校师生提供灵活的校园网接入服务，Aruba基于角色和设备类型的ClearPass安全策略管理系统，帮助学校实现了对教师、学生、访客三类不同群体的接入控制，取得了很好的效果。
出于成本与管理便捷性方面的考虑，学校希望充分利用现有的SAM计费系统，计划对访问校内网的终端采取免费方式，访问互联网的终端采用采取收费方式，并希望实现用户可以在按时长或包月两种计费方式做自主选择。借助于Aruba强大的用户认证和策略控制体系，南京医科大学校园无线网络可以与现有计费系统及用户数据库无缝整合，实现了基于用户身份、设备类型等多因素结合的接入策略控制。
通过部署业界顶头领先的ArubaAirWave综合网络管理系统，南京医科大学实现了对基础网络环境的统一管理，可以让网络和信息中心人员实时获得所有远端接入点和控制器的状态信息。为智能、安全的校园网络接入服务策略奠定基础。
与现有无线网络无缝整合
由于信息化建设初期网络建设布局不统一，各部门的业务系统不同，采用不同厂商的产品，使用不同的技术平台，导致了各类信息资源分散，形成了一个个“信息孤岛”，彼此间无法共享、交互。造成系统中存在大量重复数据、冗余数据、垃圾数据等诸多问题。
为有效解决上述问题，智慧校园建设采用“统一设计、分步实施”的方法，Aruba的工程师建议从网络最小改动原则入手，即不针对现有的网络进行任何架构改造，而是直接将连接现有无线校园网的光纤或者VLAN终结到相同校区Aruba7240控制器上，由Aruba7240控制器结合新增的ClearPass的认证服务器提供WebPortal认证功能，并根据认证服务器返回的用户属性确定每个用户的角色以及各自的网络访问权限。这样会将所有流经此端口的用户流量均被Aruba7240无线控制器内置的状态防火墙识别，并根据基于用户的权限策略进行访问控制。