基于云計算區域民辦高職院校教學資源整合模型研究

歐志亮

(福州黎明職業技術學院，福建 福州 350001)

基于云計算區域民辦高職院校教學資源整合模型研究

歐志亮

(福州黎明職業技術學院，福建 福州 350001)

民辦高職院校在教學資源建設方面存在諸多不良因素。教學資源分布不均，呈現“離散式”；校與校之間存在競爭，形成“數據壁壘”；民辦高校在經費投入比例也各不相同，資源存在重復建設，使用低效，教學資源無法有效共享，存在嚴重浪費?；谠朴嬎銓γ褶k高職院校的教學資源進行整合，能有效解決教學資源共享難題。文章提出了構建教學資源整合框架模型，從教學資源云的部署方式和教學資源云平臺的架構兩方面著手研究，并針對民辦高職院校的教學資源的使用和建設機制進行了簡要分析。

教學資源；數據壁壘；云計算；云部署模式；架構模型

Abstract：There are many defects in the construction of teaching resources in private higher vocational colleges. The teaching resources are unevenly distributed, showing "discrete" form; The competitions between colleges are constantly emerging, forming "data barriers" phenomenon; The proportions of investing funds in private colleges are also different, teaching resources are redundantly constructed, inefficiently used and unable to share effectively, which is a serious waste. Based on the cloud computing, the teaching resources of the private higher vocational colleges are integrated, which can effectively solve the teaching resource sharing problem. This paper puts forward the framework of constructing the teaching resource integration form, and starts from the aspects of the cloud deployment of teaching resources and the frame of cloud platform for teaching resources, and makes a brief analysis of the use and construction system of teaching resources of private higher vocational colleges.

Key words：teaching resources; data barriers; cloud computing; cloud deployment model; framework model

1 引言

隨著科技的日新月異和社會的不斷進步，信息技術(IT)已經在各行業中得到廣泛的應用，在社會中所起的作用越來越重要 ，同樣IT在教育領域所發揮的作用尤為突出。它成為豐富教學手段，努力提高教學質量，增進師生互動的重要方式。

云計算、云存儲的極速發展與技術的日趨成熟，國內外高校逐漸開始注重本校的教學資源的建設與共享，優秀的教學資源是一個學校的名片之一，可以快速提升學校的知名度。這就促使國內外高校聯合開發的網絡課程資源得以高速建設。比如當前比較熱門的MOOC，全稱是大型開發式網絡課程，它注重開放學習過程，徹底顛覆了傳統的教學方式、組織方式和學習方式，讓高等教育觀念發生根本性轉變。MOOC課程在促進學生自學、探索，培養學生的創新意識、創新思維、創新能力[1]等方面優勢比較突出。國際上比較知名的MOOC有Coursera、edX、Udacity等。MOOC是屬于網絡課程的一種，但卻有別于早期的網絡課程。它匯集了眾多國際頂尖學府的優質教學課程資源，是各高校共同努力建設的成果。 MOOC本質上就是基于云計算的，是云計算的產物。

2 當前福建省高職院校教學資源建設現狀

職業教育以服務區域經濟為主要目標，隨著國家提出全面重點發展職業教育，尤其是福建省海西經濟的建設與發展，促進了各個地區職業教育的飛速發展與壯大，各高職院校紛紛開設了一系列具有區域特色的專業。辦好專業，突出自己的辦學特色，成了高職院校發展的關鍵。各高職院校紛紛大幅度提高了在教學資源建設方面財力、物力、人力的投入。

民辦高職院校與公辦高職院校相比，在各方面投入上還是有很大的差距。在教學資源建設問題上尤為突出。福建省高職院校中也就幾所公辦學校真正意義上建設大型規模的教學資源。當前福建省民辦高職院校大部分屬于民營企業投資、自籌經費辦學。與公辦高職院校相比，民辦高職院校的教學資源建設由于辦學規模、經費投入、師資隊伍、教學模式等眾多因素制約影響，整體上處于較為弱勢狀態。教學資源建設水平參差不齊、教學資源過于分散、訪問效率低下、共享困難等問題已是普遍存在。

2.1 “離散式”教學資源分布

公辦高職院校的教育經費充足，在軟件、硬件方面的建設有著獨天得厚的優勢，可以享受優質的教學資源。然而民辦高職院校屬于自籌資金獨自辦學，也決定了民辦高職院校在教育經費投入方面各不相同。再加上各民辦高職院校所處的地理位置比較分散。這就導致了教學資源的分割嚴重，缺乏統一規劃管理，總體上呈“離散式”。

2.2 教學資源存在“數據壁壘”

高校圖書館、現代教育技術中心、教師個人等成了教學資源的主要建設者。教學資源雖然很多，但是由于建設系統異構、組網技術復雜等原因，教學資源僅局限于低層次的互聯[2]，在技術上很難實現有效共享。另外，民辦高職院校之間存在“防御”，競爭激烈。教學資源無形間形成了人為的“數據壁壘”。只要存在競爭，這個“防御”就難以消除，“數據壁壘”就難以打破。本質上難以形成一個有效共享機制，來促進民辦高職院校間教學資源的真正共享。

2.3 資源重復建設、應用低效

教育信息化的軟硬件建設投入、后期管理維護更新等資金需求量大。民辦高校所開設的專業，除特設專業外，很多專業相同，直接導致了教學資源建設重復，資源雷同嚴重。教學資源的共享低效，也間接影響高校間的建設合作。

高校都有屬于自己的局域網，在局域網的基礎上建設教學資源，優先考慮校園內部訪問，其次是互聯網訪問。但是訪問往往設置權限，非合法用戶是無法訪問本單位的資源，無法發揮教學資源的高效應用，資源合作就更談不上了。教學資源“過?！?、訪問低效，資源整合困難，難以協同工作等弊端日趨明顯。

2.4 訪問模式單一、可擴展性單差

當前高校教學資源的訪問，還僅僅局限于計算機訪問網絡。訪問模式過于單一，教學資源得不到充分利用。隨著互聯網與通信技術的結合，4G用戶(5G技術也即將流行)、移動閱讀終端(包括手機)用戶數量明顯增長，用戶信息的獲取方式呈現多樣性，“漫游式”的移動式閱讀成為當前獲取信息的主流方式之一。為了讓遠程教育與信息化教育服務等到充分體現，“漫游式”的移動訪問無疑成了必然的選擇。當前民辦高校的教學資源訪問平臺的種類較為單一，支持移動“漫游式”的訪問方式更是少之又少[3]。主要原因歸結于其開發成本過于龐大。

以上弊端如果無法根除，隨著時間推移，各高校之間的差距會越來越大，教育信息化發展將整體失衡。因此，如何整合民辦高職院校的教學資源迫在眉睫，也是協調民辦高職院校的教學資源建設與發展是當前所面臨的新難題。

3 基于云計算的高校教學資源整合可行性分析

隨著云計算的普及與發展，會有越來越多的高校愿意將自己的教學資源和信息處理遷移到“云”端，這一舉措要求資源建設者的戰略眼光具備前瞻性，考慮信息化教育的整體發展策略之時，做到教學資源合理地配置； 充分考慮并著手研究“云計算”對教學資源整合框架的設計問題，還要思考其相對于傳統建設方式、教學方式所帶來的影響，以及“云計算”資源平臺機制等問題。

基于云計算的高校教學資源整合有著以下幾點優勢：

(1)節省經費，大幅度降低民辦高校的不必要的軟硬件成本投入；

(2)教學資源使用者可以隨時隨地訪問教學資源，完全不受時間、地點、訪問終端等因素限制；

(3)“云計算”將提供高效、專業、便捷的數據存儲服務，能夠確保數據信息的安全；

(4)共建與共享優質的課程資源、實驗環境和信息化教育，促進教學資源建設的發展均衡。

4 云計算定義及相關概述

4.1 云計算定義

目前云計算的定義并沒有一個公認的標準。IBM、微軟公司、SUN公司、谷歌公司等都有屬于自己的云，功能與服務也不大一樣，其對云的定義和實施標準也各不相同，用戶對云計算的認知更是存在一定差異。綜合眾多觀點，維基百科給出了一個比較易于理解的定義。

云計算是一種以互聯網為基礎，為用戶提供虛擬化的資源計算服務方式，這種虛擬化的資源可彈性分配、易于擴展[4]。云用戶可以實現隨時隨地、便捷地、按需地從可配置計算資源共享池中獲取所需的軟、硬件資源(例如：服務器、存儲空間、數據庫、網絡、軟件和分析等計算服務)，資源的快速供給與釋放，幫助服務提供者以最少的工作量介入和管理[5]。而用戶無需關心云內部的細節，甚至不需要掌握云內部的技術知識。云計算融合了互聯網技術、分布式計算、大規模資源管理等技術；它是一種全新的計算方式，亦是一種模型，它基于互聯網，以一種特殊資源形式存在與發展。

4.2 云計算核心服務模型

所謂云服務模型是指云服務提供商提供的特定的、預先打包的IT資源組合。當前云計算定義中公認的和被形式化描述了的服務模式有三種，即：基礎設施即服務(IaaS)、平臺即服務(PaaS)和軟件即服務(SaaS)。

4.2.1 基礎設施即服務(IaaS)

用戶通過云服務的接口和工具訪問管理以基礎設施為中心的IT資源。這些IT資源由硬件、網絡、連通性、操作系統以及一些“原始的”IT資源構成。用戶無需再花重金購買服務器、軟件系統等網絡設備，即可以“消費”形式使用處理器、存儲、網絡和各種基礎運算資源，部署和執行操作系統或應用軟件等。

IaaS中的IT資源通常是虛擬打包好的，用戶無需關心基礎設施的底層管控(不掌控云技術架構)，而直接進行更高層次的資源配置和使用。用戶在IaaS環境中掌控存儲空間、操作系統、已部署的應用程序以及防火墻、負載平衡器等網絡組件。

4.2.2 平臺即服務(PaaS)

云用戶直接在預先定義好的“就緒可用”的環境中工作，這個環境一般由已經部署和配置好的軟件開發平臺(編程語言，框架，庫，服務和工具)組成。在PaaS環境中，云用戶無需關心如何管理和控制基礎設施，包括網絡、服務器、操作系統和存儲。它支持軟件開發應用的整個生命周期(包括設計、開發、測試和運維等階段)，省去了購置、建立和管理維護軟硬件以及部署應用和IT基礎設施的成本負擔。很大程度上簡化了工作過程中的復雜度，大大降低了在基礎設施建立和配置過程中產生的人為錯誤，減少不必要的麻煩和影響。

平臺服務具備高效性是高效交付給用戶的根本保障。在 PaaS 模式中，平臺服務通?；谧詣踊夹g的，通過虛擬化的形式交付給用戶，在運行時，自動化，自優化等技術也將被廣泛應用，以確保實時動態地滿足應用生命周期內的各種功能和非功能需求。

4.2.3 軟件即服務(SaaS)

SaaS是互聯網的基礎上把軟件序定位為共享的云服務。SaaS服務模式實際上是一種軟件運營，專為網絡交付而設計，便于用戶通過互聯網托管、部署及接入。

SaaS服務模式通常是提供“全包式”便捷服務，云商家事先搭建好軟件系統運行平臺。軟件系統所需的網絡基礎設施、軟硬件運行環境都有商家提供，包括后期維護、安全管理等。用戶以租賃軟件服務的方式，通過基于web平臺實現自身企業管理活動。只需支付一定費用，省去了企業購買、構建和維護基礎設施和應用程序的大筆費用。

4.3 云計算的部署模型

云計算的部署模型常見的主要有三種：公用云、私有云和混合云。除此外還有社區云、移動云等其他模型。每一種云都有獨特的功能一邊滿足不同用戶的需求。尤其是移動云是未來的發展趨勢。

4.3.1 公用云(Public Cloud)

云提供商多半以免費或低廉價格的方式為云用戶提供存儲、應用程序、資源或其他計算服務。當然部分資源有時候也按需按使用量支付費用。公用云的訪問模式僅局限于互聯網的訪問與使用，用戶不擁有云計算資源。但個人信息和數據安全在這種模式下有一定的保障。此部署模型通常提供可伸縮的云服務，并且可以高效配置。

4.3.2 私有云(Private Cloud)

私有云是為用戶專屬使用而單獨部署的，可以有效控制數據、安全性和服務質量。公有云擁有的優點，例如彈性、適合提供服務等，私有云都有。兩者的區別在于私有云一般部署在企業數據中心的防火墻之后，其數據和程序皆在企業內部管理與運行。所以企業內部用戶可以非常穩定的訪問私有云，幾乎不會受網絡帶寬、安全顧慮等因素制約影響。

此外，私有云可以提供高度的資源共享。這種高度的資源共享需要私有云擁有者能掌控IT架構，掌握高度虛擬化技術。這種虛擬化不單單是服務器虛擬化，還包括存儲虛擬化、網絡虛擬化和桌面虛擬化等。

4.3.3 混合云(Hybrid Cloud)

混合兩種或兩種以上的云計算模式都稱為混合云。私有云在數據安全方面是公用云所不能超越的，但是私有云在計算資源方面又沒有公用云豐富。將公用云和私有云混合形成混合云，混合云可以解決這個矛盾。讓企業的擁有私有云的安全同時又獲得公用云的計算能力，可以便捷的完成各項工作?；旌显瓶梢詫⒍喾N云計算模型的各自優勢發揮至極致。

5 基于云計算的區域高職院校教學資源整合框架模型

5.1 區域民辦高職院校教學資源云的部署模式

目前福建省民辦高職院校使用的依舊是基于校園網的教學資源。各校所采用的校園網系統缺乏統一的標準與管理規劃，校園網系統之間無法做到完全兼容，很難實現校與校之間的教學資源共享。因此，在云計算模式上來構建區域內的民辦高職院校教學資源庫，即各民辦高校采用分布式共建、共享、共用教學資源庫的模式[6]。它可以很好解決院校系統一致性、兼容性、共享性等問題。具體部署模型如圖1所示。

圖1 區域民辦高校教學資源云的部署模式

此外，“混合云”的模式宜適用于區域民辦高職院校教學資源建設的云部署模式。區域內的民辦高職院校在“混合云”的模式下都是“受益”主體，他們既是教學資源云的使用者，亦是教學資源云的開發者和建設者。各高職院校之間可以使用共同的資源存儲空間，分享“云端”的基礎設施，無需再購買服務器等設備。

在“混合云”模式下，區域民辦高職院校在教學資源建設方面有著眾多優勢。首先，區域內各民辦高職院校無需承擔獨立開展“云建設”的重任，在建設過程中大大降低了風險；其次，可以形成教學資源建設優勢互補、互通有無的局面，有利于匯集區域特色資源，有利于突出區域核心優勢，有利于構建民辦高職院校進階的多維教學資源格局[7]。

5.2 區域民辦高職院校教學資源云平臺的架構模型

在云計算環境下，區域民辦高職院校教學資源云平臺架構模型的設計為四層：物理資源層(IaaS)、數據資源層(PaaS)、應用服務層(SaaS)和服務接口層，如圖2所示。

圖2 教學資源云平臺架構模型

5.2.1 物理資源層

該層為教學資源云平臺提供硬件基礎設施物理資源，如：服務器、網絡設備、存儲設備、云終端接口等。將民辦高職院校的各類物理資源連接到網絡中，能有效解決云平臺物理層系統運行時所必需的各種硬件設施、網絡傳輸設備和存儲設備。同時該層借助VMware、KVM、Xen、Wine等虛擬化工具引入虛擬化技術，實現硬件虛擬化和應用虛擬化。虛擬化技術具有資源有效共享、自動化管理、負載動態優化、解決平臺依賴問題的等優勢，確保物理資源層提供可用性、安全性、靈活性、可擴展性等服務。

5.2.2 數據資源層

該層負責各高職院校教學資源系統各個數據庫的建立、運行和管理維護。教學資源庫系統存儲的是各民辦高職院校最優質的教學資源。教學資源數據庫涵蓋了多媒體教學課件庫、教師教案庫、職業資格庫、多媒體素材庫、試題庫、考試題庫等多種類型。

數據資源層同時負責數據處理，對數據資源中具有相同類型的教學資源，將其組成同構或接近同構的資源庫[8]。其目的是對不同類型的教學資源進一步邏輯性整合與組合。它是對數據進行“信息化”的過程，整合后的教學資源是統一類型的資源庫，可是使用到各種相關的信息化應用中。

5.2.3 應用服務層

應用服務層采用軟件即服務(SaaS)的模式部署教學資源系統各個具體的應用系統，提供各種應用服務。這些系統包括教學課堂系統、作業管理系統、虛擬實驗系統、設備共享系統、實驗教學體系系統、交流社區系統、用戶注冊登錄系統、資源編輯系統、資源檢索系統等。各個系統完成不同的功能任務，為用戶提供相應的功能服務。各系統應具備良好的交互性，提供友好的人機界面，便于用戶使用操作等優點。

5.2.4 服務接口層

服務接口層服務于各區域民辦高職院校的多類用戶，每一類用戶所需要功能服務各不相同，用戶接入云終端的方式也多種多樣。包括單位接入應用門戶、個人接入應用門戶、混合終端應用門戶、統一認證應用門戶等。

服務接口層為用戶提供接入端口訪問平臺，支持的方式應該是多樣性的。用戶可以通過本校的校園局域網接入；也可以使用移終端(手機、筆記本、IPAD等)通過Internet、4G、VPN、無線網絡等方式接入，實現漫游式訪問服務。接口層訪問方式應該是設計成通過Web瀏覽器訪問，用戶登錄進去所呈現的界面就如同在本地計算機上訪問一樣。

5.3 區域民辦高職院校教學資源云的使用和建設機制探討

在教學資源云環境下，區域內民辦高職院校的海量優質教學資源統一存儲到“云端”。各民辦高校應積極參與教學資源云的開發與建設。民辦高職院校即是云資源的開發者和提供者，更是使用者，所以不應存在“私心”，要有“奉獻”精神。兄弟院校之間不應存在隔閡，要從本質上打破“數據壁壘”，實現教學資源的有效共享，共同建設共同進步。

教學資源云本身兼具 “私有性”和“公有性”的兩面特征。參與建設者應納入“內部人員”范疇，可以“免費”使用云計算服務；區域外非建設者(校外人員)則屬于“外部人員”范疇，對適應具有“私有性”的云教學資源應支付一定比例費用。所收取的資金可用于教學資源云的建設。當然，也可開放部分“公益性”的云資源給享有特定搜索權限的校外人員，用以促進彼此之間的交流，進而更好的提升教學資源云的質量與使用率。

雖然教學資源在建設過程中是基于云計算的，但一樣存在資源建設“過?！钡膯栴}。如果各民辦高職院校對某一類的教學資源重復建設，而另一類教學資源又沒人建設，勢必導致某些教學資源“過?！鄙踔潦抢速M，而某類教學資源又“匱乏”甚至“枯竭”。教學資源的建設與共享不是簡單的通過一個系統實現，它要求各高校在建設過程中能夠有效的規劃資源建設，建立一個合理的統籌管理機制。組織者政策的支持、有效的體制機制支撐兩者缺一不可。

6 結束語

基于云計算的教學資源云開發與建設仍處于探索階段。教學資源云平臺的建設是一項浩大的系統工程項目，它涉及面比較廣泛，不是單方院校能夠一個人解決的。如何推進區域民辦高職院校教學資源共享體系和服務體系的建設，是一項艱巨的任務。它需要一套健全的共享服務體系，能夠緊密圍繞各民辦高職院校教學和科研的實際需要。

教學資源云有著屬于自己的獨厚優勢，它能實現優質的學資源在區域民辦高職院校中最大化共享。這是民辦高職院校真正實現信息化教育的發展關鍵。教學資源云平臺的建設可以改變當前各民辦高校在教學資源管理分散、投入經費不足、使用低效、共享艱難的不良現狀。

當前，福建省把發展海西作為重要任務來抓。同樣，在海西的環境下，大力發展教學資源云建設，將有助于福建高職院校的辦學改革與統籌發展，有利于區域職業教育的發展，真正走向教育的信息化。

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Research on the model of teaching resources integration based on cloud computing in private higher vocational colleges

OUZhi-liang

(Fuzhou Liming Vocational & Technical College,Fuzhou 350001，China)

2017-07-10.

歐志亮(1983-)，男，講師，E-mail:ouzl@qq.com.

福建省教育廳中青年教師教育科研(科技)項目(JA15916)；福州黎明職業技術學院重點項目(LMK1511214).

2095-7386(2017)03-0116-06

10.3969/j.issn.2095-7386.2017.03.024

G434

A