基于云的大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建

盧穎　高武奇　劉白林

摘要：云計(jì)算的發(fā)展為大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)的構(gòu)建提供了新思路。文章論述了采用云計(jì)算構(gòu)建大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)及平臺(tái)架構(gòu)。通過云模式下大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)大學(xué)區(qū)內(nèi)部的教育資源共享，兼顧學(xué)區(qū)內(nèi)、學(xué)校間、師生間的信息交流，促進(jìn)教育資源優(yōu)化配置及優(yōu)秀資源利用與共享。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；大學(xué)區(qū)；教育資源；資源服務(wù)平臺(tái)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）18-0076-02

1 背景

大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)是教育信息化支撐體系的核心組成部分，是開展教育信息化服務(wù)與應(yīng)用的基礎(chǔ)，近年來已成為國家與地方各級(jí)教育信息化建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容。從2012年春季起，西安試行大學(xué)區(qū)管理制，大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)作為大學(xué)區(qū)管理模式戰(zhàn)略發(fā)展的重要支撐平臺(tái)，已經(jīng)成為完善大學(xué)區(qū)管理體系的重要技術(shù)手段，也是實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)教育資源共享的有效實(shí)踐。隨著云計(jì)算技術(shù)的迅速發(fā)展與不斷推廣，大學(xué)區(qū)教育云服務(wù)模式逐漸成為教育信息公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的新思路。本文以云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)分析為基礎(chǔ)，重點(diǎn)對(duì)大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)展開研究。

2 云計(jì)算概念及大學(xué)區(qū)教育資源服務(wù)平臺(tái)優(yōu)勢(shì)

2.1 云計(jì)算概念

云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的新型計(jì)算模式。中國網(wǎng)格計(jì)算、云計(jì)算專家劉鵬認(rèn)為：“云計(jì)算將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算能力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)”[1]。云計(jì)算具有超大規(guī)模、高擴(kuò)展性、虛擬化、高可靠性、通用性、廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)。

云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺(tái)、軟件）。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”[2]。學(xué)區(qū)教育資源組成的“云”在使用者看來是可以無限擴(kuò)展的，并且可以隨時(shí)獲取，按需使用，按使用付費(fèi)。

2.2 云計(jì)算資源公共服務(wù)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)

采用云計(jì)算構(gòu)建大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)，能夠優(yōu)化教育資源配置，促進(jìn)公共服務(wù)的集約化、效益化、優(yōu)質(zhì)化發(fā)展，形成穩(wěn)定可靠、低成本的運(yùn)營體系。具體而言，云計(jì)算可為構(gòu)建大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)提供以下四個(gè)方面的支持：

1）促進(jìn)平臺(tái)建設(shè)的一體化。大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)的構(gòu)建需要依托大規(guī)模的教育云，涉及眾多結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能各異的子系統(tǒng)。云計(jì)算具有很高的通用性，平臺(tái)借助云計(jì)算所構(gòu)造的虛擬化資源池能夠輕松實(shí)現(xiàn)不同子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)整合與應(yīng)用共享，降低了對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及計(jì)算能力的要求[3]。因此，平臺(tái)可以在“云”的支撐下構(gòu)造出千變?nèi)f化的應(yīng)用，并進(jìn)行統(tǒng)一部署和管理，為用戶提供一體化的服務(wù)。

2）保障系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠。云計(jì)算采用分布式存儲(chǔ)的方式，依據(jù)策略自動(dòng)分配計(jì)算節(jié)點(diǎn)，并在節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)將計(jì)算任務(wù)轉(zhuǎn)移，具有良好的容錯(cuò)能力和強(qiáng)大的故障恢復(fù)能力[4]，能夠提高服務(wù)平臺(tái)的系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。

3）降低教育信息化建設(shè)成本。云計(jì)算能夠?qū)?shù)量龐大的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行規(guī)?；蚕?，從而有效提高硬件資源的運(yùn)行效率并節(jié)約能耗[5]，降低大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)和運(yùn)營成本；此外，云計(jì)算將為教育機(jī)構(gòu)節(jié)省購買和更新基礎(chǔ)設(shè)施的成本，并減少后期硬件維護(hù)工作的開銷；目前云服務(wù)一般采用價(jià)格低廉的彈性計(jì)費(fèi)模式，可以為平臺(tái)提供資金運(yùn)營方面的借鑒。

4）提供靈活多樣的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。從服務(wù)內(nèi)容上而言，大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)將匯聚大學(xué)區(qū)范圍內(nèi)的海量資源，為用戶提供豐富多樣的服務(wù)；云計(jì)算使用戶能夠在任意時(shí)間自動(dòng)獲取需要的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源和工具的隨需隨用，服務(wù)方式便捷高效[6]。在獲取途徑上，用戶可以通過任何接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備登錄云端，接入方式靈活且對(duì)終端設(shè)備性能要求較低。

3 大學(xué)區(qū)教育資源服務(wù)平臺(tái)的構(gòu)建

3.1 云計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)

課題所研究的平臺(tái)在計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備等構(gòu)成的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下通過云計(jì)算技術(shù)將海量資源虛擬化存放在各地計(jì)算機(jī)中，并向外提供統(tǒng)一服務(wù)。

如圖1所示，平臺(tái)整體架構(gòu)共分四層，分別是基礎(chǔ)設(shè)施層（IaaS）、平臺(tái)服務(wù)層（PaaS）、軟件應(yīng)用服務(wù)層（SaaS）及用戶接入層[7]。根據(jù)大學(xué)區(qū)資源共享平臺(tái)服務(wù)模式，教學(xué)資源由參加合作的各學(xué)區(qū)教學(xué)資源組成“云”。用戶在訪問云端資源時(shí)，無需知道資源的具體物理存儲(chǔ)位置，系統(tǒng)能自動(dòng)分析并確定訪問者的IP地址，制定路由尋徑策略，訪問其臨近資源。系統(tǒng)采用基于云計(jì)算的SaaS服務(wù)模式，使用統(tǒng)一身份認(rèn)證方式對(duì)普通用戶的資源訪問授權(quán)，只需注冊(cè)一次，即可訪問所有服務(wù)器中的資源，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)區(qū)內(nèi)資源共享。所有教學(xué)資源保存在云端采用的是Hadoop框架，使用MapReduce和HDFS技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

3.2 平臺(tái)應(yīng)用結(jié)構(gòu)

大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)是一個(gè)多級(jí)管理體系，區(qū)教育局、學(xué)區(qū)、學(xué)校等單位組成完整的教學(xué)體系，采用集中式數(shù)字教育應(yīng)用結(jié)構(gòu)，即所有的數(shù)字教育應(yīng)用程序集中在教育局網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)中心和校園的網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)中心，各部門只是客戶端，這樣維護(hù)費(fèi)用可減少。系統(tǒng)部署集中、數(shù)據(jù)集中、維護(hù)管理集中，而不是一個(gè)個(gè)學(xué)習(xí)中心安裝獨(dú)立的系統(tǒng)，它具有如下特點(diǎn)：

1）統(tǒng)一認(rèn)證：提供基于角色和權(quán)限的唯一的用戶登錄口和所有應(yīng)用的單一入口；

2）集中存儲(chǔ)：所有相關(guān)應(yīng)用數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心；

3）集中服務(wù)：集中為整個(gè)教育系統(tǒng)及相關(guān)單位提供網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)；

4）分布使用：在業(yè)務(wù)集中的前提下，用戶的邏輯界面是分離的，用戶只會(huì)看到與它相關(guān)的數(shù)據(jù)，管理它有權(quán)管理的數(shù)據(jù)，軟件界面是個(gè)性化的，每個(gè)用戶使用時(shí)都類似于在使用一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。

3.3 平臺(tái)功能

課題所研究大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)面向大學(xué)區(qū)、學(xué)區(qū)、學(xué)校三級(jí)資源體系，具備以下幾個(gè)方面的功能：

1）在教育管理方面：該平臺(tái)能夠有效整合各級(jí)各類教育管理信息系統(tǒng)，建立覆蓋全區(qū)的教育管理信息體系，優(yōu)化管理與服務(wù)流程，提高教育決策和服務(wù)水平；平臺(tái)支持學(xué)校管理信息化，提供教務(wù)管理系統(tǒng)、開發(fā)平臺(tái)及辦公軟件等，以推動(dòng)學(xué)校管理的規(guī)范化和現(xiàn)代化學(xué)校制度的建設(shè)。

2）在教學(xué)應(yīng)用方面，平臺(tái)為教師和學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源和相關(guān)軟件工具，創(chuàng)設(shè)智能化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，形成開放、互動(dòng)、共享的信息化教學(xué)模式。平臺(tái)通過多樣化的服務(wù)來推動(dòng)信息技術(shù)與教學(xué)的深度融合，例如網(wǎng)上課件制作、課堂活動(dòng)管理、視頻教學(xué)、教學(xué)評(píng)價(jià)等等。

3）在自主學(xué)習(xí)方面，平臺(tái)為用戶構(gòu)建個(gè)性化和協(xié)作交流的學(xué)習(xí)環(huán)境，以支持基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)和探索。用戶可以綜合運(yùn)用各類學(xué)習(xí)資源實(shí)現(xiàn)信息獲取與知識(shí)建構(gòu)，或者利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)作工具實(shí)時(shí)、在線地進(jìn)行項(xiàng)目合作，也可以通過自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)獲得個(gè)性化的指導(dǎo)和跟蹤服務(wù)。

4）在教師發(fā)展方面，云模式下大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)為教師提供資源共建共享、合作研討、學(xué)習(xí)管理和評(píng)價(jià)反饋等多方面的支持，以促進(jìn)教師的專業(yè)化發(fā)展。教師可以構(gòu)建基于學(xué)習(xí)型組織的教師共同體，聯(lián)合開展課堂教學(xué)研究，也可以參與網(wǎng)絡(luò)研修培訓(xùn)、學(xué)術(shù)交流、職業(yè)競(jìng)賽、技能鑒定等活動(dòng)，從而提高業(yè)務(wù)水平。

5）在終身教育方面，云模式下大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)面向全社會(huì)提供服務(wù)，支持大學(xué)區(qū)、學(xué)區(qū)、學(xué)校三級(jí)資源體系，以促進(jìn)終身學(xué)習(xí)體系和學(xué)習(xí)型社會(huì)的建設(shè)。

4 結(jié)束語

尋找云計(jì)算與大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)相結(jié)合的發(fā)展道路，對(duì)于促進(jìn)教育資源合理配置、實(shí)現(xiàn)教育公平、建設(shè)學(xué)習(xí)型社會(huì)；充分、及時(shí)地滿足師生對(duì)優(yōu)秀教學(xué)資源的需求；規(guī)范資源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，提高資源利用效率；激發(fā)師生積極性，共同參與資源的建設(shè)；建立完整的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，保證資源建設(shè)的質(zhì)量等等方面具有重要意義；然而，此類研究目前在尚處于起步階段，需要解決的問題還有很多，例如怎樣有效解決教育云的存儲(chǔ)安全、數(shù)據(jù)的延遲性、帶寬接入等問題，如何建立平臺(tái)的生態(tài)化運(yùn)營機(jī)制等。展開諸如此類問題的深入研究與探索，對(duì)于科學(xué)地構(gòu)建大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)模式，穩(wěn)步有序地推進(jìn)云模式下大學(xué)區(qū)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)具有重要意義。

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