大數(shù)據(jù)及云計算技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用研究

王超 宋文君 王曉亮

【摘要】? ? 智慧校園成為這些年來高校建設(shè)的重要方向，通過強化校園建設(shè)的智能化和信息化水平，使得校園各方面功能和服務(wù)能力上得到全面提升，為高校的教育服務(wù)提供強有力的支持。從目前的智慧校園建設(shè)情況來看，大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)是整個信息化建設(shè)中最重要和核心的技術(shù)內(nèi)容。本文針對智慧校園建設(shè)中對大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)的具體應(yīng)用情況進行系統(tǒng)分析，對這些技術(shù)的應(yīng)用細節(jié)和智慧校園信息化規(guī)劃設(shè)計予以充分解讀，有一定的現(xiàn)實意義和參考價值。

【關(guān)鍵詞】? ? 云計算技術(shù)? ? 智慧校園? ? 大數(shù)據(jù)? ? 信息化

高校毫無疑問要代表整個教育系統(tǒng)中的最高級別，其建設(shè)也需要將這一情況充分體現(xiàn)出來，包括整個高校的各個建設(shè)領(lǐng)域，都需要整合到信息化系統(tǒng)中，通過強化相關(guān)管理功能，使得整個高校建設(shè)達到更高水平。大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算技術(shù)是高校信息化建設(shè)的最主要技術(shù)，通過將相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計與高校實際管理需要進行融合，能夠達到最優(yōu)化管理的目標，是高校通過切實方式提升教育服務(wù)能力的具體努力，也是當前我國高校建設(shè)的重要發(fā)展趨勢。

一、智慧校園中大數(shù)據(jù)及云計算技術(shù)應(yīng)用概述

我國高校逐步實現(xiàn)并強化智慧校園建設(shè)，將高校的信息化與全社會的信息化進行融合，這對于高校不僅是一些現(xiàn)實需求，同時對整個社會建設(shè)也有一定的導向作用。其中，大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)已經(jīng)成為高校進行智慧校園建設(shè)最重要的技術(shù)內(nèi)容，通過引入大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)，使得智慧校園在信息利用和管理功能上得到充分強化，是目前高校進行智慧校園建設(shè)必須要考慮的技術(shù)選擇。發(fā)展校園信息化，需要建設(shè)相對獨立的計算機系統(tǒng)，配備性能優(yōu)良的服務(wù)器，以及各種系統(tǒng)內(nèi)開放的應(yīng)用終端。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠保證系統(tǒng)應(yīng)用過程中對軟硬件資源的最大化利用，使得信息服務(wù)功能得到全面提升。云計算技術(shù)可以有效降低對服務(wù)器性能的過度消耗，保障了整個智慧校園系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和流暢性。為保證智慧校園系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)，需要對一些重點技術(shù)環(huán)節(jié)加以關(guān)注，分配任務(wù)機制就屬于這一范疇，其決定了系統(tǒng)資源利用質(zhì)量，也是當前對相關(guān)技術(shù)進行深度開發(fā)的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如果該環(huán)節(jié)技術(shù)處理不好，易造成重要數(shù)據(jù)信息的損失等問題。

當前對智慧校園平臺設(shè)計和建設(shè)，需要利用大數(shù)據(jù)處理及云計算技術(shù)，通過提升相應(yīng)能力，更新技術(shù)重點，優(yōu)化系統(tǒng)整個運營過程。這些工作的完成，只通過硬件的升級是不夠的，還要在應(yīng)用軟件等方面進行進一步的優(yōu)化升級，達到當前智慧校園建設(shè)應(yīng)有的標準。

二、大數(shù)據(jù)及云計算技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用分析

近些年來，隨著世界各國在信息化建設(shè)方面的持續(xù)投入并取得巨大進展，包括大數(shù)據(jù)和云計算等技術(shù)得到迅速發(fā)展，校園建設(shè)可以集中體現(xiàn)出這一趨勢。大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)在智慧校園建設(shè)中發(fā)揮了非常關(guān)鍵性的作用，是整個系統(tǒng)功能和性能的根本保證。通過分析大數(shù)據(jù)技術(shù)以及云計算技術(shù)，可以系統(tǒng)了解整個智慧校園的設(shè)計思路和技術(shù)優(yōu)勢，并為類似建設(shè)提供借鑒作用。

2.1大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算技術(shù)分析

大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算技術(shù)是當前世界范圍內(nèi)信息化建設(shè)的熱點和核心，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)信息利用效率的最大化，而云計算技術(shù)則突破了系統(tǒng)獨立服務(wù)器的資源瓶頸限制，使得信息系統(tǒng)的復雜性和智能化程度更高。智慧校園建設(shè)引入大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算技術(shù)是一種必然的選擇，也是未來發(fā)展的趨勢所在。

1.大數(shù)據(jù)技術(shù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)實際上就是一種對信息和數(shù)據(jù)進行更加有效利用的IT技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)等方式獲取各種相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)過充分計算機系統(tǒng)的規(guī)劃、整合，進行處理，使得這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、計算、審查、分析等處理方式快速高效進行，最終獲得條理清晰和充分可信的結(jié)果。大數(shù)據(jù)技術(shù)相比普通的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，其最大的優(yōu)勢就是處理能力的極大提升和優(yōu)化，使得海量信息可以在較短時間內(nèi)得到高效處理，使得本來不具備價值的信息也可以產(chǎn)生利用價值，可處理信息在數(shù)量上的提升，也從根本上保證了計算結(jié)果的真實和準確性。智慧校園需要處理大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)之間還存在各種聯(lián)系和關(guān)系，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的運用，可以保證了信息能夠及時準確進行處理，為管理和應(yīng)用提供便利條件。

2.云計算技術(shù)。云計算技術(shù)以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)平臺，用戶在最低管理成本下與服務(wù)提供商進行交互，可以按需便捷訪問網(wǎng)絡(luò)資源，該技術(shù)的計算模式涵蓋網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用和服務(wù)等。云計算技術(shù)可以實現(xiàn)按需自助服務(wù)、廣泛網(wǎng)絡(luò)接入、計算資源集中、快速動態(tài)配置、按使用量計費等應(yīng)用特點。對于智慧校園建設(shè)來說，云計算技術(shù)所提供的便捷性和交互性，最大化了該技術(shù)的利用效率，對于學校用戶來說，是非常重要的獲取和管理途徑。移動電話、計算機等都可以作為各種應(yīng)用終端，提供給校園用戶全面高質(zhì)量服務(wù)。

2.2智慧校園建設(shè)技術(shù)規(guī)劃設(shè)計

智慧校園建設(shè)的技術(shù)規(guī)劃主要依據(jù)實際功能需求進行設(shè)計，其必然要與學校的管理內(nèi)容和服務(wù)內(nèi)容及其相關(guān)標準實現(xiàn)充分統(tǒng)一。

1.校園網(wǎng)絡(luò)。通過引入大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算技術(shù)，要基于互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等平臺，對現(xiàn)有信息系統(tǒng)進行升級改造，使得校園網(wǎng)絡(luò)軟硬件環(huán)境能夠得到應(yīng)用保證。在網(wǎng)絡(luò)寬帶方面，要達到流暢應(yīng)用水平。智慧校園網(wǎng)絡(luò)通常采用三級架構(gòu)，即：十萬兆核心，萬兆到樓宇，千兆到桌面。無線網(wǎng)絡(luò)可以全面覆蓋校園內(nèi)的所有教學、辦公場所。并能夠有效支持網(wǎng)絡(luò)直播、視頻點播、進程教學等目標，智能化使用和管理控制要具備較高水平。

2.數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心是智慧校園各項服務(wù)管理功能得以發(fā)揮作用的指揮控制中心，其機房建設(shè)必須突出安全、節(jié)能、高效的目標。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在性能、可用性、安全性方面有突出表現(xiàn)，服務(wù)器、存儲系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等，為借助這些系統(tǒng)，數(shù)據(jù)中心可以完成信息服務(wù)和信息化應(yīng)用環(huán)境的支撐。各種應(yīng)用軟件系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)都安裝在數(shù)據(jù)中心對應(yīng)的計算機內(nèi)，且所有重要信息都在數(shù)據(jù)中心進行轉(zhuǎn)發(fā)和存儲，提供給不同用戶各種服務(wù)需求的滿足。

3.信息安全。大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算技術(shù)能夠充分應(yīng)用，一個最重要的前提條件就是信息安全得到充分保證。智慧校園的網(wǎng)絡(luò)信息安全有賴于完善的管理機制和安保技術(shù)手段，按照系統(tǒng)實際需要對安全設(shè)備進行配置，包括防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、防病毒系統(tǒng)、漏洞掃描系統(tǒng)、有害信息過濾系統(tǒng)和WEB應(yīng)用防火墻等，這些安防系統(tǒng)能夠保證大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算技術(shù)在智慧校園網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)應(yīng)用中能夠穩(wěn)定運行。教職員工以及管理人員可以登錄統(tǒng)一的上網(wǎng)行為管理系統(tǒng)，定期進行網(wǎng)絡(luò)測評，從根本上保障校園網(wǎng)絡(luò)的信息安全。

2.3智慧校園大數(shù)據(jù)及云計算技術(shù)應(yīng)用設(shè)計

大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)支撐智慧校園平臺建設(shè)究其根本處于持續(xù)優(yōu)化過程中，隨著社會需求以及相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，會更加有利于學校師生在教學方面的數(shù)字化教學等方面的能力提升。智慧校園建設(shè)中各種新技術(shù)的逐漸開發(fā)和廣泛使用，使得學校必須根據(jù)現(xiàn)實需求對長期發(fā)展規(guī)劃進行合理分析，在智慧校園平臺建設(shè)中將需求以及相應(yīng)的技術(shù)手段變化作為一個必要的因素進行充分考慮。網(wǎng)絡(luò)平臺能夠更加有效發(fā)揮作用，最主要的一個特征就是覆蓋率，滿足足夠的覆蓋面標準成為大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)支持的智能校園平臺建設(shè)的基本任務(wù)和技術(shù)條件。在智慧校園設(shè)計中，大數(shù)據(jù)和云計算的應(yīng)用需要與傳統(tǒng)意義上的教學等活動進行充分融合，在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計以及功能完善中體現(xiàn)技術(shù)的優(yōu)勢和需求的滿足能力。從目前來看，智慧校園建設(shè)所涉及的大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)已經(jīng)日臻成熟，且其發(fā)展完善的速度非常之快，甚至超過了預期。這種背景下，需要對智慧校園平臺的建設(shè)有充分的前瞻性，包括系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)環(huán)節(jié)，要考慮到滿足未來發(fā)展需求的相關(guān)方面，同時還要為未來系統(tǒng)升級留下必要的條件。整個系統(tǒng)采用更加開放的設(shè)計，能夠?qū)Ω嘬浻布蜐撛诘南到y(tǒng)優(yōu)化完善設(shè)備和應(yīng)用系統(tǒng)提供兼容，這就需要在設(shè)計中不但要對大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)的應(yīng)用水平有充分了解和理解，更要能夠?qū)⑾嚓P(guān)理念體現(xiàn)在系統(tǒng)的整個設(shè)計環(huán)節(jié)中。從設(shè)計角度來看，主要是基于兩個方面情況的考慮：一是硬件系統(tǒng)，二是軟件系統(tǒng)，只有兩個方面的建設(shè)都達到標準，并且軟硬件體系能夠良好融合，才能使得整個智慧校園系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的功能和作用。硬件建設(shè)方面，學校必須保證智慧校園平臺硬件設(shè)施的先進和完好水平，根據(jù)功能設(shè)計需要以及系統(tǒng)升級需要，對硬件設(shè)備的相關(guān)性能加以明確，各種硬件設(shè)備和輔助材料都應(yīng)該在資金允許的條件下選用性能更好運營穩(wěn)定性更持久的設(shè)備。軟件建設(shè)方面，需要對實際教學以及生活需求進行充分調(diào)研，使得對智慧校園建設(shè)的總需求有充分了解。同時，還要將學校未來發(fā)展情況也作為需求考察的重要目標，并在實際的設(shè)計中加以落實。在選擇開發(fā)企業(yè)時，對相關(guān)企業(yè)的資質(zhì)必須進行充分考察，確保建設(shè)質(zhì)量在開發(fā)方選擇上，能夠滿足基本的條件。很多智慧校園建設(shè)還需要考慮系統(tǒng)維護的問題，如果將開發(fā)公司與系統(tǒng)軟件維護捆綁，這會對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有更大保障。尤其是大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計，更應(yīng)該通過合理控制技術(shù)選擇達到系統(tǒng)應(yīng)用水平最佳的目標。

三、結(jié)束語

綜上所述，智慧校園以互聯(lián)網(wǎng)作為系統(tǒng)平臺，整合了學校管理、教學、科研和其他一些與學校建設(shè)相關(guān)的內(nèi)容，因為大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算技術(shù)的應(yīng)用，智慧校園系統(tǒng)可以充分發(fā)揮性能，在學校的發(fā)展過程中發(fā)揮越來越重要的作用。大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)的充分利用，可以對數(shù)據(jù)處理能力和信息利用質(zhì)量有非常顯著的促進作用，從目前來看其發(fā)展狀態(tài)良好，且未來發(fā)展空間巨大。而我國高校建設(shè)要實現(xiàn)國際化和信息化，通過強化大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算技術(shù)的應(yīng)用水平，完善智慧校園建設(shè)，有著非常必要的價值。

參? 考? 文? 獻

[1]王云漢.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校園智能化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].惠州學院學報（自然科學版），2019，03（16）.

[2]汶向東.大數(shù)據(jù)時代“智慧校園”的應(yīng)用研究[J].中北大學學報（社會科學版），2020，11（05）.

[3]趙學敏，任翔，田生湖.混合云計算模式下高校信息化建設(shè)思路初探[J].中國教育信息化，2019，（01）.

[4]宗平，朱洪波，黃剛.智慧校園設(shè)計方法的研究[J].南京郵電大學學報（自然科學版），2020，05（04）.

王超（1988.11-），男，漢族，河北石家莊，碩士，工程師，畢業(yè)單位：中國科學技術(shù)大學，研究方向：大數(shù)據(jù)、智慧城市;

宋文君（1984.10-），女，漢族，四川成都，本科，經(jīng)濟師，畢業(yè)單位：成都理工大學，研究方向：智慧城市;

王曉亮（1988.12-），男，漢族，河北石家莊，本科，工程師，畢業(yè)單位：河北經(jīng)貿(mào)大學經(jīng)濟管理學院，研究方向：大數(shù)據(jù)、智慧城市。