基于云智慧校园建设若干管理问题探究.docx
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基于云智慧校园建设若干管理问题探究
基于云的智慧校园建设若干管理问题探究
SeveralManagementProblemstoExploreBasedontheWisdomoftheCloud
CampusConstruction
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管理系
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工商管理
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学
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2012年6月1日
基于云的智慧校园建设若干管理问题探究
姓名：
导师：
2012年6月1日
［摘要］随着高校信息化建设的不断推进，信息服务在学校教学、科研与管理中的作用越来越大。
物联网、云计算在校园的应用一一智慧校园建设已成为学校建设和人才培养的
重要组成部分，实施智慧校园建设是实现教学、科研、管理及服务手段方面的现代化，更重要的是人才培养的观念和教育理念的深刻变革，智慧校园的建设，是高校信息化发展的必然趋势，是高校现代化管理的标志。
在此背景下，2010年，浙江大学提出了建设“智慧
校园”蓝图。
由于IT治理的重要性和迫切性，各个高校已经或正在开始基于业务部门的应用系统，基本解决了面向业务主题的管理。
但是在高校信息化建设中仍然存在着一些共性的不足。
云计算平台以及物联网平台的出现很好地解决了这些问题，云计算平台的应用给智慧校园带来了新技术，更好地实现了信息资源的共享与互动。
本文主要讨论基于云的智慧校园建设的管理问题，通过介绍云计算和智慧校园，分析目前高校信息化建设中存在的问题，通过国内高校智慧校园的建设，分析如何推进智慧校园的建设。
［关键词］智慧校园；云计算；物联网；信息化
一、云计算与智慧校园1
（一）关于云计算1
1.云计算的概念1
2.云计算的背景1
3.云计算的优势1
（二）关于智慧校园2
1.智慧校园的提出2
2.智慧校园的理念3
3.智慧校园的特征3
4.建设智慧校园的意义3
二、我国高校信息化建设中存在的问题3
（一）资源孤岛4
（二）信息孤岛4
（三）科研孤岛4
三、云计算应用于智慧校园建设的优势4
（一）给教育注入新血液4
（二）最大幅度地减少资源重复建设4
（三）资源共享和就近访问原则5
（四）构灵活性5
（五）成本低廉5
四、基于云的智慧校园体系架构5
五、高校智慧校园应用实例6
（一）南京邮电大学智慧校园建设6
1.南京邮电大学智慧校园建设优势6
2.南京邮电大学智慧校园建设合作者7
3.南京邮电大学智慧校园建设思路7
4.南京邮电大学智慧校园建设取得的成果7
（二）浙江大学的智慧校园建设8
1.浙江大学智慧校园建设合作者8
2.浙江大学智慧校园建设目标8
（三）杭州师范大学智慧校园建设9
六、推进智慧校园建设的措施9
（一）加强物联网技术的应用9
（二）加强校企合作，共建智慧校园10
（三）加强校园基础网络建设10
（四）政府加强对智慧校园建设的支持10
结束语10
参考文献11
一、云计算与智慧校园
（一）关于云计算
1.云计算的概念
云计算是一种基于Web的服务，通过整合、管理、调配分布在网络各处的计算资源，以统一的界面同日寸向大量用户提供服务。
它有两个层次的含义，即云平台和云服务。
云平台是指提供资源的网站，具有动态扩展性。
云服务是指基于抽象的底层基础设施，可以弹性扩展的服务。
2.云计算的背景
云计算作为一种商业计算模型，是从2007年兴起的。
最初较为明确地提出云概念的是Google公司。
云计算被认为是以按需、易扩展的方式获得所需的服务，这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是其他任意的服务。
随后，云计算由于能与提倡共建、共享、共赢的新一代社会网络完美组合，因而迅速成为业界的焦点。
云计算已经成为未来发展的重要趋势之一，是业界、学术界的热点名词与技术，IBM/微软、Google/Amazon等信息巨头都已经参与到云计算的研究和开发中。
3.云计算的优势
（1）资源灵活
以并行计算为核心，按需调度计算任务分配和计算资源，并提供从数据导入整合处理、计算模型设定到计算结果输出、多形式展现、应用API等完整的数据处理服务。
可为科学研究、公共事业、政府等提供可靠灵活的平台。
（2）安全可控
按组隔离访问，自定义防火墙策略，天然防ARF欺骗，具有防DDO攻击能力。
（3）数据可靠
采用分布式存储系统，数据互备，快速备份和恢复。
支持各种数据处理、计算模型，满足不同领域、不同特点的计算需求。
多副本容错，数据安全无忧；海量存储，空间无限。
（4）节约成本
简单的配置，完整的平台，即取即用，无需花费大量的时间搭建、维护计算环境，以服务的方式使用计算及存储资源，按需取用，按需付费，再需要购买大量设备。
（5）提高现有计算力的使用率
通过虚拟化技术，即使在不添加新的计算能力的前提下，通常也能有效地提高物理机硬件利用率。
这是因为企业内部的计算力分布通常都不均衡，不同应用在不同时段对计算力的需求也会经常波动。
在传统的IT架构下，各部分计算力被固定地分配给了固定的应
用，形成了一个个无形的烟囱。
对计算力的灵活调度实现起来非常困难，也经常会出现某个应用计算力不足，而某些应用的计算力经常过剩的情况。
如果每个应用都按照最大的计算力配置，又会造成极大的投资浪费。
因此通过虚拟化的整合，有效的提高了现有it基础设施的利用率，从而降低了对物理主机数量的需求，进而降低了对机房容量和电力制冷的需求。
（6）统一的管理
通过云计算的统一整合，转变了原来it管理一对多的手工管理模式，实现了把物理资源池化的机制，通过云平台的统一引擎调度，从而实现了统一的管理入口。
实现简单统一的管理模式。
（7）更廉价的容错性
同样，在传统的IT架构的模式下，对业务系统的高可用保障，通常都是通过基于本业务系统的高可用机制（双机HA备份等）来实现容错，没有从全局的角度考虑，从造成了大量的物理计算力的冗余。
而现在的基础设施云技术已经具备了各种高可用性方案，使得容错可以被放在虚拟机级别。
在相同的容错级别下，后者实现容错的代价要小很多。
或者，花相同的代价，基础设施云所能够实现的容错级别又会高很多。
（8）附加的社会效应
虚拟化使多用户共享共同资源成为现实，有效避免现有数据中心初期投入过大而造成的计算资源浪费。
现有基础设施云上还有成熟的技术，能根据系统总体负荷，灵活地实现对系统资源的启停，在不影响业务应用的前提条件下，有效地实现数据中心的节能环保，在为企业省下电费的同时又实现了企业对社会的环保责任。
（二）关于智慧校园
1.智慧校园的提出
2010年，在信息化“十二五”规划中，浙江大学提出建设一个令人激动的“智慧校园”这幅蓝图的描绘的是：
无处不在的网络学习、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。
简而言之，“要做一个安全、稳定、环保、节能的校园。
”
智慧校园是以网络为基础，利用先进的信息化手段和工具，实现从环境（包括实验室、教室、设备等）、资源（如公文、图书、讲义、课件等）、到活动（包括教、学、科研、管理、服务、办公等）的全部数字化、智能化，在传统校园的基础上构建一个数字空间，以拓展现实校园的时间和空间维度，从而提升传统校园的效率，扩展传统校园的功能，最终实现教育过程的全面信息化，达到提高教育管理水平和效率的目的。
2.智慧校园的理念
智慧城市思想领导者IBM公司对智慧校园理念的定义：
两个充分，三化三提高，即充分利用教学、科研的先发优势，充分利用信息及通信技术，从物联化、集成化、智能化出发，提高教学科研水平，提高学校自身各项管理工作的效率、效果和效益，提高学校影响力，实现教育服务社会的职能，让智慧校园成为智慧城市的有机的一部分。
3.智慧校园的特征
（1）为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台，提供基于角色的个性
化定制服务；
（2）将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用于服务领域，实现互联和协作；
（3）通过智能感知环境和综合信息服务平台，为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。
4.建设智慧校园的意义
（1）建设智慧校园是打造平安校园、维护社会稳定的有效手段。
⑵智慧校园是集物联网新技术的研发、试点、应用展示、人才培养、实训于一体的综合平台，有利于物联网产业的示范推广。
（3）快捷、有效地提高学校管理的信息化水平，增强学校的美誉度。
智慧校园解决方案能够让整个校园变得更加智慧，让管理者随时掌握学校的运行状态，随时拥有智慧的学生、智慧的教师、智慧的管理以及智慧的校园品牌，更加方便师生的生活,提高学习和生活质量。
二、我国高校信息化建设中存在的问题
近两年来，我国信息技术教育受到重视，数字校园不仅代表着教育的一种发展趋势，而且将有力地推动我国高等教育课程、教材、教学方式等各个方面的改革，为我国知识创新、教育创新开辟一个新的局面。
目前，全国多数高校建立了自己的校园网，校园网的开通不仅改变了传统的教学模式、教学方法和教学手段，而且拓宽了教师和学生的视野，有利于培养学生的创造性思维，提高学生获取信息、分析信息、处理信息的能力和适应现代社会的能力。
校园网的开通，从根本上促进了教学科研人员的信息交流、资源共享，成为高校教育和科研工作最重要的基础设施。
但是目前我国校园信息建设过程中还存在一些观念和技术上的问题亟待解决。
（—）资源孤岛
公共资源重复购置，并大量闲置，且利用率低；资源分散管理、投资回报低；重复进行软件安装、升级和防病毒，工作量大。
很多学校各个系统分散，管理不集中，计算机重复购置，使用率低下，各级管理人员多，效率低，导致人员和资源的浪费与不均衡，也不利用数据集中和统一管理。
另外，现在学校大都实行多媒体教学，许多课程是在计算机上实现的，然而学校大多是按照不同的课程要求安装不同的软件，并且还要进行版本升级，定期进行杀毒，使得计算机维护工作量大，机器更新快，造成大量的资金浪费。
（2）信息孤岛
信息系统重复建设、采用不同的软件体系；无法弹性扩展、无统一接口、集成困难；无法支撑决策分析、缺少办公化集中管理。
很多学校的各个学院之间有自己的信息系统，每个信息系统都由自己的信息中心管着，有自己的数据库、自己选择的操作系统、自己开发的应用软件和用户界面，完全是独立的体系，不能实现信息的共享。
（3）科研孤岛
独自科研、无法有效协作、成果无法共享；无法为科学计算提供有效支撑。
很多学校
从事科研教学的教师和研究生使用相同的研究软件，比如Ansys,NS2Matlab等大量仿
真与计算软件不能得到共享，重复购置，维护工作量大，大量科研文献和研究成果得不到共享，缺乏有效地管理和利用，制约了学校总体科研的发展，影响了科研交流与创新。
三、云计算应用于智慧校园建设的优势
（一）给教育注入新血液
在智慧校园中可以利用云计算的特点，合理地利用软、硬件资源以及各地的教育信息和教学服务。
比如：
在中国有很多欠发达地区，可以通过云计算网络实现全国教育信息和资源的共享，为教育的发展提供更强大的动力。
解决短期内无法解决的落后地区资源匮乏的问题。
由此可见，云计算平台也能够更好地为智慧校园服务，给教育事业注入了新鲜血液。
（二）最大幅度地减少资源重复建设
传统的远程教育系统由于各自属于不同的单位，所以，在很大程度上资源只能各自建设，很少能做到资源共享，由此造成大量资源重复建设。
基于云计算的远程教育系统可建立全国统一的系统，各地的远程教育中心进行统一部署建设资源，有效地避免了资源重复建设。
智慧校园的各种信息都可以很便捷地在云计算平台中得到存储。
（三）资源共享和就近访问原则
智慧校园可以通过云计算平台实现高效的资源共享。
资源共享使智慧校园的搭建更加流畅化。
智慧校园的使用者无需知道资源在哪里，云计算平台的服务器能够统筹管理全部的资源，通过资源列表就可以提供最合理的服务。
使用起来不再受地域、时间的限制。
对于智慧校园平台的资源访问者，系统可以自动分析IP、确定路由，寻找离他最近的资源并建立好连接，提供最快最好的访问。
云计算平台的服务器因此能够减少更多的时间和空间更加灵活地工作。
（四）构灵活性
不同用户用不同的基于云计算平台的智慧校园都无需做功能上的定制，不用再独立部署就可以提供灵活的自定义功能，组织机构、工作流程、文件管理体系和访问权限等均可由用户自定义，这样就可以使基于云计算的智慧校园系统满足不同学校的教学需求。
系统还可方便地进行调整，以支持单位的变化与发展，达到按需使用和随处可用；如果用户数大量增加了，仅需增加硬件设备的数量，就可以支撑应用规模的增长。
（五）成本低廉
基于云计算的智慧校园系统不再要求高性能的服务器，这朵云由各地普通的服务器组成来提供高性能的服务，节约了大量的硬件投资。
云的出现使智慧校园的建设不再负担高昂的数据中心管理成本。
云系统中资源的利用率也比传统的系统大幅提高。
云计算平台给
智慧校园系统的建设带来便利。
四、基于云的智慧校园体系架构
校园就像一个微缩版的城市，是一个复杂的生态体系，需要承载校内众多师生员工的教学、科研、管理、生活。
因此，校园需要面对更多错综复杂的问题。
校园的管理和发展需要充分考虑到网络，教学，科研，管理，环境，生活等各方面内容。
这些方面的建设完善、关联协作和个性化实现，直接影响着学校作为一个整体的运转效率和核心竞争力提升。
基于云的智慧校园总体应用框架自上而下可分为统一门户服务、服务融合、数据融合和网络融合四个层面。
信息标准体系和安全维护体系作为支撑体系，智慧校园的体系架构如图1所示。
校园统一门户服务
服务融合
机、存储、防火題二Ug据库[中间件"软住二＞
网络融合
校园网lit严TJLt1!
[通信网移动网
图1智慧校园体系架构
智慧校园建设的基础是网络融合，即将校园内的各个应用网络整合在一起，实施统一的管理与控制，综合利用各种网络接入手段，提供开放的标准接口，为智慧校园应用提供网络通信保障。
数据融合平台包括身份标识数据。
应用数据、感知信息等的融合，以及数据存储、中间件以及支撑软件的融合。
服务融合是智慧校园建设的目的，也是智慧校园的表现形式。
统一门户服务提供统一的接入门户和业务界面，针对不同授权的角色，提供不同的个性化的展示。
五、高校智慧校园应用实例
（一）南京邮电大学智慧校园建设
1.南京邮电大学智慧校园建设优势
南京邮电大学长期专注于通信相关学科领域，在智慧校园建设方面有着得天独厚的条件。
“智慧校园”项目的建设，就是旨在促进积极探索物联网智慧技术在高校的应用，一方面推动学校自身的信息化应用水平，实现学校整体办学实力和办学水平的跨越式发展；另一方面，为作为物联网在高校的示范区，加快推进传感网、物联网相关技术的研究与发展积累更多的实践经验，保持、扩大南京邮电大学在物联网研究领域的优势。
2.南京邮电大学智慧校园建设合作者
南京邮电大学率先在高校中成立物联网和传感网研究院、物联网学院，同时“物联网
示范区”、“智慧校园”的建设计划开始实施。
南邮大与无锡国家高新技术产业开发区签约共建“南京邮电大学无锡物联网/传感网研究中心”，为无锡市建设“国家传感网创新示范区”提供技术支撑。
2008年，南邮经过对摩托罗拉、ARUBA思科、华为、中兴等设备供应商的选型，最终选定了摩托罗拉的校园无线网络解决方案。
经过2008年下半年的网络部署，南邮一期项目部署了近600个AP,目前已扩容到约800个AP。
南京邮电大学与江苏电信合作，主动适应国家信息产业和地方经济社会发展需要，为国家信息产业发展提供了人才支持和科技支撑。
这次合作结合了南邮的学科、人才优势和江苏电信的资金、技术优势，是双方强强联合、产研分工、优势互补的重要举措，也是响应政府加快建设创新型省份战略部署的重要实践。
在政府提出加快向创新型经济转变的新形势下，南邮抓住机遇，以网络通信与业务支撑实验基地建设为新的契机，以国家和江苏省重大战略需求为导向，以提高自主创新能力为核心，努力提升学校的知识贡献能力和社会服务水平。
江苏省政府及省有关部门支持南邮的建设和发展，努力营造良好的外部环境和发展条件，共同推动南邮早日实现“创建信息学科领域国内一流、国际有影响的教学研究型大学”的奋斗目标。
3.南京邮电大学智慧校园建设思路
南京邮电大学智慧校园的建设思路是以物联网为基础，以各种应用服务系统为载体而构建的教学、科研、管理和校园生活为一体的新型智慧化的工作、学习和生活环境，利用先进的信息技术手段，实现基于数字环境的应用体系，使得人们能快速、准确的获取校园中人、财、物和学、研、管业务过程中的信息，同时通过综合数据分析为管理改进和业务流程再造提供数据支持，推动学校进行制度创新、管理创新，最终实现教育信息化、决策科学化和管理规范化；通过应用服务的集成与融合来实现校园的信息获取、信息共享和信息服务；从而推进智慧化的教学、智慧化的科研、智慧化的管理、智慧化的生活以及智慧化的服务的实现进程。
4.南京邮电大学智慧校园建设取得的成果
南京邮电大学建成了智慧校园的平台，智慧校园依托数据平台、身份平台、门户平台、GIS平台，建立公共的信息标准，进行数据融合、服务融合、网络融合，从而为将分散、异构的应用和信息资源进行融合，通过统一的访问入口，提供一个支持信息访问、传递以
及协作的集成化环境，它位于各类应用之上，是学校应用服务的窗口。
智慧校园使全校万师生员工可以轻松地进行教学、科研、管理、生活、财务等相关活动。
图2南京邮电大学智慧校园
（二）浙江大学的智慧校园建设
1.浙江大学智慧校园建设合作者
浙江大学于2011年7月6日与中国电信浙江公司在浙大紫金港签署了智慧校园”战略
合作协议。
根据协议，双方将基于物联网及移动互联网新技术，建设浙江大学统一的移动办公平台、信息发布平台、校园一卡通平台等智慧校园应用，并凭借感知、智能、挖掘、控制等各种信息化技术，建成安全监控、平安校园网络管理系统建设、自助图书网络管理系统等。
未来五年，浙江大学将建一个智慧校园。
他们对智慧校园的描述是：
以各种信息化技术，包括感知、智能、挖掘、控制等技术为手段，做安全监控、平安校园网络管理系统建设、自助图书网络管理系统等。
2.浙江大学智慧校园建设目标
浙江大学针对学校创建一流大学的需要，依托现有网络信息化环境，充分利用先进的感知、协同、控制等信息化前沿技术，优化基础资源配置，为广大师生提供便捷的信息化服务，为管理人员提供高校的信息化手段，为决策领导提供科学的决策依据，实现绿色节能、平安和谐、科学决策、服务便捷的校园综合服务环境。
浙江大学智慧校园建设主要包括校园网络基础设施建设、校园公共支撑平台建设、智慧校园综合信息服务建设、标准规范和体制机制建设、智慧应用系统建设
图3浙江大学智慧型校园应用框架图
（三）杭州师范大学智慧校园建设
全球著名信息技术与服务公司IBM日前与杭州师范大学签署协议，共建智慧校园。
为实现学校管理的国际化、现代化与信息化，将该校建设为省内乃至国内一流综合性大学。
根据协议，杭师大将借助IBM提供的校园信息化咨询和实施服务，将搭建一个信息化
管理应用平台，全面促进学校的业务拓展及流程优化，加快向智慧校园转型的进程。
IBM
还将为杭师大学创建一个绿色的数据中心，利用强大的数据分析处理系统，支持信息化平台的整体建设运营。
此外，IBM还将与杭师大共同建立主机人才培训中心，为浙江省金融、制造等行业用户培养主机高端应用和研发人才。
IBM此次与杭州师范大学的合作，将通过提供针对校园信息化的咨询和实施服务，努力将杭师大建设成为智慧、开放、多元、人文、安全、和谐的信息化校园。
六、推进智慧校园建设的措施
（一）加强物联网技术的应用
智慧校园的建设离不开物联网技术的应用，校园建设有别于智能交通等其他行业，是一个比较特殊的领域，其中主要包括教学、科研、管理等方面的内容。
物联网在校园中的应用范围较广泛，每个领域都有涉及。
首先，在教学方面有类似智能家居的智能教室。
目前很多教室已经实现了电教化，物联网在PowerPoint、作业批改、远程教育、课堂互动
等方面都能发挥较大的作用。
其次，在科研方面，通过物联网可以辅助科学研究，同时，科研也可以更好的去研究新的物联网技术。
最后，就是管理方面，现在物联网的应用在管理上已经有了一定的应用实例，像一卡通、安防、监控等都已经在校园里面实现了应用。
通过物联网技术的支持，在校园管理中可以达到流程化、更高效的作用。
将来智慧校园的建设一定会大量使用物联网，以及感知技术，因此，建设智慧校园要加强物联网的应用。
（二）加强校企合作，共建智慧校园
学校与企业合作，共同建设智慧校园，建立一种以合作发展为动力的校企利益共同体。
校企合作有助于推进高速、安全的校园网络和有线加无线的宽带网络建设、校园一卡通'
管理系统建设等全方位的校园信息化基础设施建设；有助于实现无处不在的网络学习、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；有利于缓解各种新兴技术的冲击；借助企业的力量，学校可以解决信息孤岛现象，实现信息共享等。
同样，企业可以凭借所提供的技术、信息化基础设施等获得一定的收益，实现双方的互利共赢，共同打造一个安全、稳定、环保、节能的“智慧校园”。
（二）加强校园基础网络建设
近年来,我国高校校园网飞速地向前发展，各种新技术和新方法也不断涌现出来。
随着我国高等教育的快速发展，出现了诸多地理分布的多个校区校园网；同时,随着用户数量的增加,网络结点数也在不断增加，网络规模不断扩大，网络结构日趋复杂，且流量分布不均、内容格式多样化，网络平台上运行的各管理系统也有着不同的安全和性能需求。
因此，网络规模的大幅增长、各种新的网络应用需求的不断提出与现有网络服务能力及环境的矛盾变得日益显著。
现阶段校园网面临诸多问题的困扰表明，传统的网络体系结构已经不能完全
适应新时代计算机网络发展的需要，智慧校园迫切需要建立灵活、敏捷、开放的网络服务环境，实现网络的扁平化、去中心问题。
因此，为实现智慧校园，必须加强校园基础网络的建设。
（四）政府加强对智慧校园建设的支持
智慧校园是建设智慧城市的一部分，智慧城市是城市信息化的高级阶段，是城市发展的新模式。
通过广泛使用物联网、云计算等技术，提高城市规划、建设、管理、服务的智能化水平，使城市运转更高效、更敏捷、更低碳。
为实现智慧城市建设，政府需把高校信息化提升到促进区域科学发展、率先发展、可持续发展的高度，给与人才、资金、行政协调上的支持，以智慧校园的建设推动智慧城市的建设。
结束］五
结束语
本文介绍了基于云的智慧校园建设，利用云计算，结合物联网构建智慧校园。
利用虚拟化技术将高校硬件资源整合形成资源池，实现资源动态分配，提高资源利用率。
同时，利用资源监控、海量数据处理、大规模分布式存储、数据管理技术构建校园云。
结合物联网技术，将物理基础设施和IT基础设施普遍互联，实时监控，将获得的大量数据利用校园云处理，真正实现智慧校园。
但是智慧校园也存在一些问题有待解决，如隐私等安全问题。
智慧校园如同一切新生事物一样，都有一个必然的发展阶段，相关问题的解决推动了智慧校园应用的不断优化。
相信随着云计算、物联网技术的不断成熟，在不久的将来，智慧校园的构建
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