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当技术融入教育，看云计算如何推动校园的智慧变革

百家作者：QingCloud 2018-03-26 12:57:58

为了充分展示每个行业在转型中对云计算的特殊需求和经历的独特故事，青云QingCloud 推出了「行业背后的云力量」系列文章。从业务实践和行业场景出发，解析如何借助前沿科技推动行业转型和业务创新。其中涉及零售业、银行业、证券业、保险业、酒店业、医疗行业、教育行业和航空业八大行业。

既有技术干货又有精彩故事，不想错过的你，时刻关注哦。

在你的想象里，未来的校园是什么样的？在我的脑海里，那是一个数字化、智慧化的「微型城市」。走在校园里每个人，都有自己的数字通行证，可以实现教室、图书馆、办公室、宿舍、操场各种场合的无感准入。课堂上，签到系统可以通过芯片识别和人脸识别来完成考勤记录，老师借助电子屏来实现教学过程中的讲授、演示和实验，并与学生实现更积极的互动。校园里随处可见的触屏阅读设备，吃饭的时候也可以点击桌面查看相关资料和新闻，并且记录阅读心得与他人分享。操场上，通过监控探头和人脸识别等技术，可以记录学生日常的运动强度、时间和消耗。课余时间，学生可以根据学校评估建议和自身兴趣定制化学习内容，并且实现同学之间、师生之间在网络上交流、作业、考试和实验拓展……

而以上的这一切，都会存储在自己的数字通行证里，学校会在保护隐私的前提下，通过对教学、科研、学习、生活等行为的智能分析，优化课程设置、调配资源、提升生活服务质量。此外，这些信息也会开放给学生家长，实现家庭学校之间，家长老师之间实时沟通，无障碍沟通，达成学校和家庭共同培养，更关注个体成长，因材施教。

想象总是美好的，现实呢？可能不尽如人意。每年秋季开学，大量新生涌入学校，教务处、财务处、学生处信息不同步，报道时，学生和家长经常遇见各种各样的问题。甚至因为信息录入出现错误，耽误正常的报道和上课。大学里，每年的选课季到来，所有的校园论坛上就哀嚎遍野：选课系统挂掉了，自己专业统一安排的必修课没有选上，在同一时间选择了两堂不同的课程……不仅在校园里，当下很火热的在线教育和教育培训机构也常常因为网络中断、系统崩溃影响教学，并且导致学生的流失。我们不得不承认，教育行业的信息化发展，远远还没有达到我们的预期，我们要做的、能做的还有很多，云计算是否能帮助我们实现未来校园的美好场景，且看下文慢慢来讲。

路漫漫其修远兮

与一些基因里带有互联网因素的行业不同，教育信息化发展起来是近 20 年的事情。当信息技术和通讯技术已经开始深刻改变其他行业时，教育行业才刚刚走上采用一些多媒体辅助教学的道路。在大多数人的认知里，教育信息化就是多媒体教学、搭建校园网络、实现网络资源检索。于是，学校在信息化层面的展示便集中在教室里的投影仪、计算机，专门的计算机教室，接入了运营商的宽带，学生可以在校园里上网这些层面。

但再看官方定义，教育信息化是指运用现代信息技术，不断改善教育、教学培养，促进教育现代化，实现现代信息技术与教育整合的过程。从其特点来看，就是教育资源的多媒体化、网络化、数字化和智能化。如果说，实现四化才是真正完成教育信息化的目标，那么整个教育行业几乎用了十年时间才在大中城市实现了硬件的普及，但这与其真正的含义和目标相差甚远。

作为一个政策推动因素占比较高的行业，教育信息化从发展的第十个年头开始，进入了快速发展时期。2010 年 7 月，国家开始大力推进教育信息化发展，多项政策紧密的发布。2012 年 3月，教育部发布《教育信息化十年发展规划（2010-2020）》，制定了十年内对教育信息化建设的指导意见和总方向。在此项发展规划后的一个月，刘延东副总理在关于全国教育信息化工作电视电话会议上讲话，提出了大力推进建设「三通两平台」。其中，「三通」是目标，「两平台」是为「三通」服务的支撑系统。这次讲话明确了主管部门对于教育信息化在政策上和实践中的方向，即在现有电教馆、宽带以及机房的基础上，建设更多的管理信息系统，管理教务内容、管理教学资源。

在此之后，教育部又颁布了有关教育信息化的「十三五」规划、2016 年度、2017 年度的教育信息化工作要点，提出要建设统一的信息管理平台，以此来不断推动教育信息化的发展，并且精准发展方向。近两年来，教育信息化开始进入了数字化和智能化的阶段，云计算、大数据等概念也越来越火热。

教育信息化的需求已经从简单的网络、多媒体需求转变成为对于智慧校园的建设和原始数据的利用。

吾将上下而求索

回到教育本身，教育行业的发展，改革一直是贯穿其中的。教育改革的最终目标是提升教育水平，做到以人为本，因材施教。现实情况却是，教育资源分配不均衡、教学效率低、不注重学生个体能力培养。同样，信息化层面也是理想与现实差距较大。

以高等院校为例，目前教育信息化在众多学校都出现了以下瓶颈：

信息孤岛林立：早期 IT 建设时，由于按照学院或部门作为规划单位，硬件设备采购和软件的购买搭建都是按照自身的需求来制定。无法与其他部门、学院和实验室实现系统对接和资源共享；

资源利用不合理：部分学校在做设备采购时按照性能峰值配置，平时利用率极低。而到选课季和期末时，一旦高并发发生，便出现宕机，系统无法弹性扩展；

硬件设备高饱和：最初采购硬件设备，尤其是存储设备时，没有考虑到海量的结构化和非结构化数据的存储问题。随着数据大爆发，原有的存储设备无法满足存储需求。而继续购置硬件设备，高昂的成本又不符合预期；

成本支出走高：原有硬件的扩容和维护都需要持续投入更多的财力、人力，并且硬件增多对于存放空间也提出了更高的要求，信息中心无法负担这样的高成本。

教育信息化需要一种在这场变革里能够解决上述瓶颈，还能够帮助学校进入数字化、智慧化时代的技术手段。不难发现，云计算在这场变革中大有可为。

云计算作为教育信息化管理平台的坚实基础。一方面升级了 IT 基础架构，通过分布式技术解决传统校园应用存在的瓶颈与问题；另一方面和大数据全面结合以支撑「智慧校园」的要求；同时，云平台还能解决「资源孤岛」问题，便于资源的统一自动化管理和运维，切实解决学校运维管理人员匮乏的实际问题。通过构建统一的资源层云平台，实现业务云化，突破现有技术瓶颈，逐步走近智慧校园的目标。

青云QingCloud 作为一家企业级云服务商，凭借全球领先的技术实力，以多年的技术积累和创新经验致力于帮助教育行业打造统一资源管理平台，为创新阶段的智慧应用提供基础数据支撑。QingCloud 教育行业解决方案涵盖对现有教育信息化系统瓶颈问题的突破、大数据分析解决方案和超融合一体化部署解决方案三大块。

青云QingCloud 的教育行业信息化能够整合教育信息化中的资源孤岛，实现整体资源由信息中心统一规划、建设和运维，通过云服务平台的私有云服务，实现部门虚拟资源的隔离和自主配置资源。

季节性业务，诸如选课、考试结果查询等应用场景，带有明显的突发性，平日资源消耗很少，但在特定时间会产生爆发式访问请求。青云QingCloud 通过云服务平台的虚拟负载均衡能力，可以在业务请求数变化时，自动弹性扩展应用资源，轻松应对教务处季节性应用。

青云QingCloud 数字信息存储技术，能够通过 QingStor™ 对象存储，做到非结构化数据的实时多副本保存，同时文件数量无上限，空间水平可以近乎无限扩展，轻松应对数字信息存储的需求。

此外，青云QingCloud 云服务平台独创的 P2P 机器人运维技术，能对云服务平台内的资源和应用进行监控与自动化处置，极大程度简化了运维复杂度，解决了学校运维人员不足的问题。

从 2017 年起，国家开始号召高校开设大数据、人工智能等专业，以此来为国家培养和输送相关技术人才。这就要求学校需要构建大数据、AI 教学实验室，利用云计算来做大数据及 AI 应用层面的分析和研究。青云QingCloud 云服务平台提供了丰富的大数据组件和 AI 应用，可以实现 Hadoop、SparkMR、HBase、Tensorflow、PyTorch 等分析软件平台的一键式交付，结合云平台的多租户技术提供独立的实验和研究环境。

绝知此事要躬行

在青云QingCloud 众多的教育用户中，重庆大学作为教育部直属的全国重点大学，其软件学院是教育部首批成立的 35 所国家级示范软件学院之一，培养高层次、实用型、复合型、国际化人才是该学院的重要目标。作为需要大量实践，且实践均依赖于信息技术的专业，重庆大学软件学院原有的系统越来越无法满足教学、科研需求。而运维人员不足，且多以学生为主的现状，使得管理难度也日益上升。当大数据方向的教学任务和教学方向转变为重点，云计算被提上了日程。

青云QingCloud 根据重庆大学软件学院的整体需求，提供了一整套完整的私有云解决方案，在软件学院内部的数据中心搭建起私有云平台，将相关的教学、科研系统部署到私有云平台上。并且根据学院规划，将私有云开放给一部分研究生课题组，以此来应对课题组多租户 IaaS 租用，以及快速部署各种 PaaS 层大数据平台的业务需求。QingCloud 提供的包括 Hadoop、Hbase、Strom、Kafka 等应用，并提供一键式部署，满足了软件学院在大数据教学层面的需求。

重庆大学软件学院负责人表示：「基于青云QingCloud 独有的秒级资源响应和成熟的云平台，软件学院可以方便地以多租户的模式将云平台开放给需要使用的课题组及教学组，一键式快速部署 PaaS 层，并利用 QingCloud AppCenter 云应用开发框架，满足不同教学组、课题组对于快速开发部署多种教学与科研应用的需求。」

另一家有代表性的用户，是在首都的一所专业特色的全国重点大学。由于其有主校区和分校区，且距离较远，最初做 IT 规划时，两个校区各自规划，IT 建设严重割裂。在智慧校园的建设前提下，学校需要一套能够整合校区之间、学校之内各种资源的平台。青云QingCloud 为其提供的私有云平台，让各种系统都整合于同一个平台上，而两个校区之间的资源又相互隔离。信息中心可以获知各个部门使用资源的大小、类型，作为第二年规划和预算的有效依据。

作为一所文科见长的院校，该校有大量的电子文献，需要极大的存储空间。以往图书馆采用数据库+集中式网络存储（NAS）的解决方案，数据的可靠性多基于备份软件和硬件级复制来实现。这样的做法，很容易限制文件存储的数量，并且无法实现空间水平扩展，导致数字图书馆资料规模受限。青云QingCloud 提供的对象存储服务，帮助其实现了文件数量无上限、空间水平无限扩展的需求。尤其一些珍贵的文档，更能够多版本保存，以防止资料的缺失。

此外，青云QingCloud 弹性的云资源，让困扰这所大学近 10 年的选课季必宕机的问题得到了解决，并且节省了大量的 IT 投入。

据悉，该学校目前正在尝试利用青云QingCloud 云平台的大数据分析能力开始对一卡通中的原始数据进行分析，以此来判断学校的课程设置、活动安排是否合理；食堂的膳食安排是否符合学生的喜好；通过学生的活动轨迹，来剖析学生的心理状态和行为特点，并且希望借助这些数据，实现对于个体成长的长久关注和因势利导，最终实现因材施教。

未来的校园，会不会是我们今天畅想的样子，目前还不得而知。但我们可以笃定的是，在信息技术日新月异的今天，云计算能够为教育信息化做的还远远不止这些。未来，青云QingCloud 将会长久关注教育行业，以前瞻性的视角和实践推动教育信息化的长久发展。

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