2016/1/30 16:36:07 基于云计算技术的中小学数字化校园解决方案

在近期出现的中小学数字化校园建设方案中,云计算的概念被屡屡提及,也引发了不同的评论。现阶段中小学数字化校园建设对云计算的需求具体体现在哪些地方、 如何利用云计算技术建设中小学数字化校园,都是中小学教育信息化工作者和信息技术专家必须直面的问题。 本文通过分析中小学数字化校园的建设目标、基本架构及其功能, 同时剖析云计算技术的本质和功用,寻求二者的契合点,理清中小学数字化校园建设对云计算技术的具体需求,并提出基于云计算技术的中小学数字化校园解决方案。

中小学数字化校园的基本架构如图 1 所示,从下而上依次为网络基础设施层、应用支撑层和应用层。 网络基础设施层综合运用计算机、网络设备、通信终端、视音频多媒体设备、RFID 等, 构架数字化校园的硬件平台。网络基础设施层主要包括有线网络、无线网络、物联网和五室(多媒体实验室、远程会议室、网络教室、创新实验室、电子阅览室)。 应用支撑层主要包含校园信息数据库、数字资源库等基础数据库和网络安全、外部网接入等系统支撑软件,为各种应用提供数据和技术支撑。 应用层是基于校园网的,面向教师和学生的教学、管理及服务的软件平台,包含数字化校园的绝大多数应用系统。

中小学数字化校园基本框架

中小学数字化校园建设不可能面面俱到,而应根据实际所需,以效用最大化为目的,根据需求进行数字化校园的应用层设计与规划, 再由应用层需求提炼出应用支撑层和基础设施层的功能及相应的产品配置。 在此过程中,还需兼顾已有的设备和设施,通过适应性改造,实现最大化的包容和继承,避免一切从头开始的方案。

而云计算的体系结构和技术特点:是业务量弹性大,用户数量增加较快,对资源占用不均匀;二是业务量较小,无法充分利用所分配资。正好满足中小学数字化校园的需求。

云计算如何应用于中学校数字化校园建设

如图:若将中小学数字化校园的架构与云计算的三种服务关联起来,即可发现二者在各层存在明显的对应关系。 中小学数字化校园的应用层可使用 Saas(软件即服务) 中的应用软件, 应用支撑层可利用 Paa S(平台即服务)中 的数据库和中间件 ,网络基础设施层可利用 Iaa S(基础设施即服务)中的服务器等基础设施。

由图 3 中的关联关系可知,云计算可以在中小学数字化校园建设的各个层级中得到应用,将云计算融入到校园的各个应用服务领域,通过计算及存储资源的弹性分配和动态管理,构建综合信息服务平台,实现透明高效的校务管理和泛在网络学习,能有效避免以往数字化校园架构所存在的信息孤岛、系统弹性差、资源利用率低、建设周期长、IT 成本高等缺点。  

中小学数字化校园与云计算关联

利用云计算技术建设的中小学数字化校园可以实现“云计算辅助教学”(Cloud Computing Assisted Instructions),即学校和教师利用云计算提供的服务, 构建个性化教学的信息化环境,支持教师的教学和学生的学习。 利用基于云计算的教学基础设施(如移动互联的课堂、泛在的学习资源和社区),可以促进教学资源的整合,保障教学信息的安全, 分析学生日常行为取向, 改进教学设施和教学方法,实现以学生为中心的个性化教学,从而提高教学质量。

目前,数字化校园的建设主要有三种模式,即自主开发模式、合作开发模式和租赁模式。 统计数据及市场分析结果表明, 不同规模的中小学数字化校园的建设成本一般在 2 万元至 20 万元。 受建设成本及技术条件等因素制约, 中小学数字化校园的建设宜采用合作开发模式或租赁模式,而采用这两种开发模式,则更适合引入云计算。数字化校园的部署模式主要有独立部署模式、 托管部署模式和合作部署模式。 目前,我国高校大多采用独立部署模式,大多数中小学也采用了独立部署模式,少数中小学开始尝试采用托管部署模式或合作部署模式。 随着云计算技术引入数字化校园建设,托管部署模式将更有竞争力。


 
QQ在线咨询
销售热线
0371-53302651