成人高校數(shù)字化資源共建云平臺及應用

陳積慧

摘 ?要 為了解決成人高校師資力量過于分散和各分校的信息化基礎設施條件參差不齊的問題，提高各地教師開發(fā)數(shù)字化資源的合作力度，對數(shù)字化資源的共建過程進行分析，采用云技術搭建數(shù)字化資源共建平臺，并基于平臺對數(shù)字化資源的開發(fā)及教學應用進行試驗，結果表明：新型數(shù)字化資源共建云平臺有利于提升數(shù)字化資源的開發(fā)效率。

關鍵詞 成人高校;云技術;數(shù)字化資源共建云平臺;教育信息管理系統(tǒng)

中圖分類號：G434 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）19-0015-05

0 ?前言

數(shù)字化資源是指經(jīng)過數(shù)字化處理之后，可運行于多媒體計算機或網(wǎng)絡環(huán)境下的教學資源[1]。為了響應構建學習型社會的號召，成人高校的教育層次和招生人數(shù)也逐年增多，對于優(yōu)質(zhì)數(shù)字化資源的需求量隨之增大。因此，數(shù)字化資源建設一直以來都是成人高校教學改革的重點。

成人高校辦學地域較廣，師資力量比較分散。另外，有些分校或教學點的信息化基礎設施條件比較薄弱。目前，許多成人高校的數(shù)據(jù)中心還無法支撐起大規(guī)模數(shù)字化資源的在線開發(fā)。因此，人力資源與信息化基礎設施存在的問題已成為各地教師共建數(shù)字化資源的瓶頸。

隨著云技術的成熟及推廣，為搭建虛擬化開發(fā)環(huán)境帶來機遇。云計算能將物理計算資源進行池化，將池化后的虛擬資源按照像水電一樣的服務方式按需提供給用戶[2-3]，降低數(shù)字業(yè)務對客戶端物理環(huán)境的配置要求。凡具有上網(wǎng)條件的計算機設備均能成為云終端，可以隨時隨地調(diào)用云端的業(yè)務軟件遠程處理各種數(shù)字業(yè)務。由此可見，采用云技術將數(shù)字業(yè)務處理環(huán)境進行網(wǎng)絡虛擬化，不僅可以解決物理基礎設施的限制問題，還能起到整合人力資源的作用。

基于上述分析，學校如能開發(fā)環(huán)境遷移到云端，即可構建起集數(shù)字化資源開發(fā)、管理及應用等業(yè)務的一體化網(wǎng)絡平臺（稱為“資源共建云平臺”）。該平臺可以有效地解決人力資源分散與基礎設施薄弱的問題，達到異地共建數(shù)字化資源的目標，應用模型如圖1所示。

1 ?數(shù)字化資源共建過程分析

數(shù)字化資源共建云平臺主要是為了支撐起各地教師實施資源共建而構成的。因此，設計人員必須針對共建資源的實施過程進行分析，才能設計出合理的集開發(fā)與管理一體化的數(shù)字化資源平臺。數(shù)字化資源開發(fā)過程分為兩個階段：項目申請階段和資源開發(fā)階段（圖2）。

1.1 ?項目申請階段

為了防止數(shù)字化資源的重復開發(fā)，保證數(shù)字化資源的開發(fā)質(zhì)量和減少開銷等，資源主管部門必須對數(shù)字化資源開發(fā)項目進行審核。該階段的工作內(nèi)容需要項目主持人、資源主管部門人員、系統(tǒng)人員相互配合完成，詳情如下。

1.1.1 ?項目主持人的工作內(nèi)容 ?項目主持人向資源管理部門提交項目書后，如項目獲得立項，即可自行組建開發(fā)團隊，再向系統(tǒng)管理員申請?zhí)摂M化資源，正式進入數(shù)字化資源開發(fā)階段;否則依據(jù)評審意見繼續(xù)修改并重復申報。

1.1.2 ?資源主管部門人員的工作內(nèi)容 ?對于項目主持人提交的項目書進行歸類，向相關學科的評審人員發(fā)出評審通知，并將評審意見進行匯總和發(fā)布項目立項情況。

1.1.3 ?系統(tǒng)管理員的工作內(nèi)容 ?當項目獲得立項資格后，主持人向系統(tǒng)管理員提交開發(fā)團隊人數(shù)與立項信息，系統(tǒng)管理員依據(jù)申請信息為項目主持人分配所需的虛擬化資源，如配置開發(fā)軟件的虛擬計算機和云存儲空間。

1.2 ?項目開發(fā)階段

數(shù)字化資源的開發(fā)步驟如下。

1）開發(fā)任務按課程章節(jié)進行小組分工，每小組均配有任課教師和技術人員。任課教師主要負責設計教學方案、收集素材和編寫腳本，技術人員依據(jù)任課教師提供的文件（方案、素材或提示文檔等）和虛擬機信息進行遠程協(xié)助或軟件開發(fā)，此開發(fā)方式有利于解決數(shù)字化資源開發(fā)過程中出現(xiàn)的技術難題。技術人員開發(fā)的資源還需要教師檢查能否滿足教學需求。

2）技術人員協(xié)助項目主持人將所有小組的數(shù)字化資源進行整合，形成一套完整的數(shù)字化課程資源，將其上傳到指定的云存儲器并通知系統(tǒng)管理員接收。

3）系統(tǒng)管理員將接收到的數(shù)字化資源進行轉碼、分類、存儲和內(nèi)部發(fā)布等，并通知資源主管部門進行評審。

4）資源主管部門指定人員對內(nèi)部發(fā)布的數(shù)字化資源進行評審，對于不達標的作品，向項目負責人反饋整改意見;反之，通知系統(tǒng)管理員將作品進行公開發(fā)布。

5）系統(tǒng)管理員回收虛擬資源和采集應用數(shù)據(jù)，便于為學校統(tǒng)計教師教學成果提供依據(jù)。

2 ?資源共建云平臺的設計

2.1 ?資源共建平臺的云選型

云計算依據(jù)服務方式可分為三種，分別是公有云、私有云和混合云[4]，至于選擇哪種類型云資源構建資源共建云平臺，應該從投入成本、數(shù)據(jù)保護、技術力量等方面進行考慮。

2.2 ?投入成本

在資源共建過程中，開發(fā)用戶將會生成大量的大容量數(shù)據(jù)文件，并以網(wǎng)絡互傳方式將文件提供給合作用戶。因此，資源共建云平臺必須具有較大的網(wǎng)絡帶寬給予支撐。每個數(shù)字化資源的開發(fā)時間和參與人數(shù)不同。數(shù)字化資源的開發(fā)、評審和應用等活動高峰期處于每年正常教學期間，假期資源利用率不會很高。因此，資源共建云平臺并不需要每個時段均由相同的計算力給予支撐。目前，許多成人高校的數(shù)據(jù)中心是以“物理服務器+應用軟件”的傳統(tǒng)網(wǎng)絡模式進行運營，無法實現(xiàn)計算力的靈活分配。如果資源共建云平臺是基于傳統(tǒng)網(wǎng)絡模式構建，學校就必須對所有基礎設施進行升級，投入費用較大。公有云提供的計算資源具有伸縮性強、即購即用和價格低廉的特點，所以將資源共建平臺部署在公有云端，有利于降低數(shù)字化資源的開發(fā)成本。

2.3 ?數(shù)據(jù)保護

有些教育數(shù)據(jù)是學校重點保護對象，如成績、財務與題庫等數(shù)據(jù)。從數(shù)據(jù)安全角度考慮，安全級別較高的教育數(shù)據(jù)還需部署在學校數(shù)據(jù)中心，便于監(jiān)管與保護。但是學校數(shù)據(jù)中心的存儲設備不具有海量數(shù)據(jù)的災難轉移條件。當存儲設備出現(xiàn)故障時，容易丟失數(shù)字化資源。公有云具有海量的存儲能力和快速的數(shù)據(jù)遷移能力，能更好地存儲各種大數(shù)據(jù)文件。將數(shù)據(jù)安全級別較低的數(shù)字化資源和相應的業(yè)務平臺遷移到公有云端，有利于提高數(shù)字化資源存儲的穩(wěn)定性。因此，采用“公有云+數(shù)據(jù)中心”的網(wǎng)絡服務端不僅能滿足學校各類數(shù)據(jù)文件存儲需求，還能提升數(shù)據(jù)的安全性。

2.4 ?技術力量

教育私有云的運維業(yè)務需要專業(yè)的技術管理團隊給予支撐，而許多成人高校沒有具備此條件。如果學校只是為了滿足一些臨時突發(fā)的大規(guī)模的數(shù)據(jù)和流量需求，完全可以通過租用公有云更多的資源來處理。近年來，成人高校的辦學規(guī)模不斷擴大，數(shù)據(jù)中心的計算力也需要擴展。如果學校以建設教育私有云方式來提升校園網(wǎng)的計算力，就必須加大計算機設備、網(wǎng)絡帶寬、軟件和技術維護等投入成本。任何計算機設備均有使用壽命，并且網(wǎng)絡帶寬不能靈活擴展，因此只會增加辦學成本。

綜合以上分析，選擇“公有云+數(shù)據(jù)中心”的混合云模式支撐資源共建云平臺運維應是比較理想的方案。

2.5 ?核心服務及功能

結合數(shù)字化資源共建的實施過程分析，參與人員必須得到云平臺提供的一系列服務，才能順利完成數(shù)字化資源的開發(fā)、審核與管理等工作。所有服務主要由數(shù)字化資源共建管理平臺、遠程交互系統(tǒng)和教育信息管理系統(tǒng)三個Web系統(tǒng)軟件和一個開發(fā)環(huán)境（預裝各類應用軟件的虛擬機群）提供，共建云平臺的系統(tǒng)架構如圖3所示。

2.6 ?教育信息管理系統(tǒng)

教育信息管理系統(tǒng)軟件是為保證數(shù)字化資源共建管理平臺與遠程交互系統(tǒng)軟件之間的數(shù)據(jù)一致性。任何教育軟件的數(shù)據(jù)實體與數(shù)據(jù)關聯(lián)，其屬性均需要教育信息進行描述。雖然各個應用軟件的業(yè)務數(shù)據(jù)都由獨立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行管理，但是每個軟件中的公共教育數(shù)據(jù)均來自教育信息管理系統(tǒng)。教育信息管理系統(tǒng)主要提供三個方面的教育數(shù)據(jù)，分別是課程信息、專業(yè)信息和教師信息。為了保持云端平臺與學校數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)的一致性，數(shù)據(jù)中心的管理員會定期將教務教學系統(tǒng)的教育數(shù)據(jù)更新云端的教育信息管理系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)管理方式更有利于保護學校辦學的重點數(shù)據(jù)。

2.7 ?遠程交互系統(tǒng)

遠程交互系統(tǒng)主要是提供在線交互服務。由于數(shù)字化資源的共建活動是由互聯(lián)網(wǎng)支撐開展的，數(shù)字化資源共建云平臺的交互能力是決定活動質(zhì)量的重要指標，因此，交互系統(tǒng)不僅要具有文本、圖像和語音的交互功能，還需要提供在線視頻交互功能，便于各類用戶在線研討業(yè)務。

2.8 ?數(shù)字化資源開發(fā)環(huán)境

開發(fā)環(huán)境由云端的虛擬機群組成，每臺虛擬機均部署相應的開發(fā)工具。開發(fā)工具主要包括多媒體制作軟件、網(wǎng)頁制作軟件、文本編輯軟件、程序設計軟件和數(shù)據(jù)庫軟件等。用戶需要借助瀏覽器或遠程桌面接連應用軟件調(diào)用開發(fā)環(huán)境。

2.9 ?數(shù)字化資源共建管理平臺

該平臺是一個為各類參與人員提供協(xié)同開發(fā)、內(nèi)容審核和資源管理三方面服務的網(wǎng)站，共有三個子系統(tǒng)，各頁面的組織結構如圖4所示。各系統(tǒng)的管理功能如下。

2.9.1 ?協(xié)同開發(fā)系統(tǒng) ?數(shù)字化資源制作通常要涉及資源選題、教學設計、腳本設計、素材收集、編輯加工和軟件測試等系列工作內(nèi)容。為了保障各項工作順利實施，協(xié)同開發(fā)系統(tǒng)主要提供五項功能：征聘開發(fā)人員、申請?zhí)摂M資源、調(diào)用開發(fā)環(huán)境、申報項目、查詢項目。

征聘開發(fā)人員功能主要實現(xiàn)基于網(wǎng)絡構建優(yōu)質(zhì)的開發(fā)團隊，構建步驟：

1）項目主持人通過開發(fā)人員征聘系統(tǒng)，將項目書、人員需求等信息上網(wǎng)發(fā)布（如圖5所示），同時通過多種途徑向全體教師發(fā)送通知，如遠程交互系統(tǒng)、OA辦公軟件和微信群發(fā)等方式;

2）各地教師通過登錄數(shù)字化資源共建管理平臺瀏覽征聘信息，并依據(jù)個人能力填寫表單信息給予反饋;

3）項目主持人審核應征人員信息后，將錄用情況、虛擬資源等信息反饋給教師，至此開發(fā)團隊組建工作完成。

申報虛擬資源功能是為項目主持人提供申報虛擬化資源而設置的?；谠贫碎_發(fā)資源，參與人員需要虛擬資源給予支撐，資源費用應由學校支付。因此，項目主持人必須依據(jù)團隊情況與項目需求，合理地向學校提交申請。

申報項目功能是項目主持人申報數(shù)字化資源開發(fā)項目而設置的。由于數(shù)字化資源的開發(fā)目的是提升學校的教學質(zhì)

量[5]，因此，學校會對開發(fā)項目給予一定的人力與物力的支持。項目主持人需要通過網(wǎng)上申報的方式將項目的綜合情況向學校反映，并通過查詢項目功能查看項目是否獲得學校批準。申請項目和查詢項目由項目管理二級欄目進行管理。

2.9.2 ?內(nèi)容審核系統(tǒng) ?為了避免重復建設與統(tǒng)一制作標準，數(shù)字化資源應在資源主管部門的監(jiān)督與指導下進行開發(fā)。因此，內(nèi)容審核系統(tǒng)主要是為了針對項目書和資源作品進行質(zhì)量評價，專門為資源主管部門開設的管理系統(tǒng)。項目管理系統(tǒng)包括三個功能：項目書評審管理、數(shù)字化資源評審管理、發(fā)布評審結果。

項目評審管理是為了讓評價人員查閱項目書并對其進行評價的功能。項目主持人通過系統(tǒng)1的申報項目功能，將項目書上傳到指定的數(shù)據(jù)庫之后，項目評審管理頁面會自動添加項目書評審頁面的鏈接，供評價人員進行評價。數(shù)字化資源評價是專門針對數(shù)字化資源進行評價的功能。首先，項目主持人將數(shù)字化資源上傳到指定的云盤里，通知系統(tǒng)管理員實施內(nèi)部發(fā)布;其次，資源主管部門通知評價人員，并告之內(nèi)部發(fā)布頁面網(wǎng)址;最后，評價人員對指定的數(shù)字化資源作品進行評價。

發(fā)布評審結果功能是為了網(wǎng)上公示項目書或資源作品的評審意見而設置的。對于評審人員作出的意見，資源主管部門必須及時反饋給項目主持人與系統(tǒng)管理員，便于依據(jù)評審結果開展后續(xù)工作，如修訂項目書、開發(fā)數(shù)字化資源、分配虛擬資源、分布資源等。

2.9.3 ?資源管理系統(tǒng) ?資源管理包括用戶信息管理、虛擬資源管理和數(shù)字化資源管理。資源管理系統(tǒng)是為了保障數(shù)字化資源的各項活動順利開展，便于系統(tǒng)管理員提供技術服務而配置的軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)除了提供各系統(tǒng)的人員管理功能外，針對資源管理主要分為兩類：虛擬化資源管理和數(shù)字化資源管理。

虛擬化資源管理服務主要包括虛擬資源的申購、分配和回收三項功能。由于數(shù)字化資源是采用異地合作的開發(fā)模式，開發(fā)用戶必須擁有虛擬機的網(wǎng)絡地址、云盤地址和提取碼等虛擬資源的應用信息，因此，系統(tǒng)管理員必須為開發(fā)用戶提供購買、分配與回收公用云的虛擬資源服務。

數(shù)字化資源管理服務包括兩項功能：后期編輯和發(fā)布管理。系統(tǒng)管理員必須檢查數(shù)字化資源的文件格式是否符合遠程學習平臺的發(fā)布標準，對于不符合發(fā)布標準的資源還需進行轉碼，對于符合格式的數(shù)字化資源應分兩步進行發(fā)布：首先，為了便于資源管理部門對數(shù)字化資源進行評審而提供的內(nèi)部發(fā)布;其次，對獲得錄用資格的數(shù)字化資源公開發(fā)布，正式投入教學應用。

3 ?數(shù)字化資源開發(fā)試驗效果

3.1 ?在線組建團隊效果

在學校的大力支持下，筆者指定C語言程序設計和大學英語課程的兩名任課教師作為項目主持人。任課教師發(fā)布項目信息后，有意愿參與開發(fā)的教師人數(shù)達到15人。為了檢驗數(shù)字化共建云平臺實施異地共建資源的開發(fā)效率，只選擇不同區(qū)地的教師參與開發(fā)。經(jīng)過任課教師協(xié)調(diào)，最終兩門課程的開發(fā)團隊情況為：C語言程序設計開發(fā)小組人員共四名，參與人員充當教學人員與技術人員的雙重角色;大學英語開發(fā)小組人員共六名，其中四名為技術人員，另外兩名只承擔設計教學方案與編寫腳本兩項工作。基于網(wǎng)絡組建開發(fā)團隊免去了線下的交流環(huán)節(jié)，組團所需時間為七天。

3.2 ?資源開發(fā)情況

經(jīng)過一學期的試驗，兩門課程的數(shù)字化資源開發(fā)結果為：C語言程序設計微課數(shù)量達到75個，例題程序的實驗視頻40個，題集一套;大學英語的微課數(shù)量達到45個，題集一套。綜合來看，大學英語課程微課數(shù)量偏少，主要原因是英語教師的信息化能力低于計算機教師，雖然開發(fā)過程中有技術人員進行協(xié)助，但由于交互細節(jié)較多，造成開發(fā)時間加長。由此可見，非計算機類教師的信息應用能力還需提高。參與教師均認為云平臺能起到整合人力實施資源開發(fā)的作用。

4 ?結語

隨著云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術在教育領域的深化應用，數(shù)字化資源的制作標準只會越來越高。因此，成人高校不僅要對信息技術環(huán)境進行升級，還需要重視教師信息化教學能力的培養(yǎng)。為了提高教師開發(fā)數(shù)字化資源的積極性，學校必須出臺一些相關的激勵機制和版權保護制度，比如數(shù)字化資源比賽和獎勵制度等。此外，學校還需要爭取得到政府有關部門的支持，做好數(shù)字化資源共建的保障工作。

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