劉凌冰 鄭愛彬

[摘 要] 高校信息化建設(shè)存在戰(zhàn)略規(guī)劃不健全、資源配置不合理、共享性差、設(shè)備使用效率低下、信息不安全等問題?；谠朴?jì)算技術(shù)構(gòu)建的區(qū)域高校教育云平臺，可有效解決上述問題。文章從技術(shù)、資源和管理3方面論證構(gòu)建該云平臺的可行性，提出了構(gòu)建的設(shè)計(jì)思路和基本框架，對建設(shè)過程中可能出現(xiàn)的組織管理、技術(shù)支持、資源共享與知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)、信息安全等4個關(guān)鍵問題進(jìn)行分析并提出對策建議。

[關(guān)鍵詞] 高校信息化；云計(jì)算；區(qū)域教育云平臺

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 18. 086

[中圖分類號] G434 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）18- 0141- 04

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》（簡稱《綱要》）將教育信息化的重要性提升到了前所未有的高度，《綱要》指出“信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視”。

1 我國高校信息化建設(shè)存在的問題

我國高校的信息化建設(shè)始于20世紀(jì)90年代，20年來發(fā)展迅猛，各高校普遍建立了校園網(wǎng)絡(luò)、教育信息化管理平臺、數(shù)據(jù)庫資源等信息化應(yīng)用系統(tǒng)，但信息化建設(shè)仍存在一些問題。

1.1 缺乏戰(zhàn)略指導(dǎo)和統(tǒng)一規(guī)劃

很多高校信息化建設(shè)的設(shè)想、規(guī)劃、決策、實(shí)施等環(huán)節(jié)全部由技術(shù)部門操控，沒有從教育和戰(zhàn)略的高度指導(dǎo)信息化建設(shè)，使得信息化建設(shè)缺少統(tǒng)一的規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)，校際之間、校內(nèi)各部門、各院系擁有的各自獨(dú)立的信息系統(tǒng)建設(shè)時間不一致，應(yīng)用功能不相同，導(dǎo)致系統(tǒng)的開發(fā)軟件不一致，數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)多樣性，部門、院系之間的數(shù)據(jù)流動困難，形成“信息孤島”現(xiàn)象。

1.2 教育資源配置不合理且共享性差

由于學(xué)校規(guī)模、資源建設(shè)及應(yīng)用情況、管理體制等因素的影響，區(qū)域范圍內(nèi)教育資源配置不均衡，各高校的信息化建設(shè)水平參差不齊。以遼寧省為例，2014年1月，課題組調(diào)查統(tǒng)計(jì)了遼寧省內(nèi)全部省屬以上63所普通本科高校的信息化資源情況。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，同樣是上萬在校生規(guī)模的高校，有的高校服務(wù)器和交換機(jī)數(shù)量多達(dá)上百臺，而有的高校卻只有幾臺；再如教學(xué)軟件，以會計(jì)學(xué)專業(yè)為例，有的高校有十幾種會計(jì)、財(cái)務(wù)及相關(guān)管理類數(shù)字教學(xué)資源，而有的高校卻只有一種。此外，高校教學(xué)資源只有在校園局域網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)才有權(quán)限查看和使用，無法實(shí)現(xiàn)共享。

1.3 設(shè)備使用效率低下，信息安全問題凸顯

高校在信息化建設(shè)過程中會普遍出現(xiàn)重復(fù)投資或投資過度現(xiàn)象，大量主機(jī)、服務(wù)器使用效率低下。據(jù)調(diào)查，很多高校采用一臺服務(wù)器裝載和使用一個物理服務(wù)器操作系統(tǒng)的方式，這種方式下，每臺服務(wù)器平均CPU利用率僅為10%左右。同時，相當(dāng)一部分高校完成硬件投資后，由于安全意識不高或財(cái)力所限，缺乏相應(yīng)的信息安全資金投入，使得網(wǎng)絡(luò)安全問題突出。

綜上所述，改變目前這種非集成和非協(xié)調(diào)式的投資和發(fā)展模式，已成為突破高校信息化建設(shè)和發(fā)展的“瓶頸”的關(guān)鍵。云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)，為解決這一問題提供了契機(jī)。

2 構(gòu)建區(qū)域高校教育云平臺的可行性分析

目前的技術(shù)、高校資源及建設(shè)前后的組織管理等條件足以保障區(qū)域高校教育云平臺的順利建設(shè)實(shí)施。

2.1 技術(shù)條件分析

就現(xiàn)有的云計(jì)算技術(shù)而言，無論是在理論原理上，還是在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上，已趨近成熟水平。

2.1.1 云計(jì)算技術(shù)的理論特征

簡單來講，云計(jì)算就是將以前那些需要大量軟硬件投資以及專業(yè)技術(shù)能力的應(yīng)用，以基于 Web 服務(wù)的方式提供給用戶使用。教育云則是云計(jì)算在教育領(lǐng)域的遷移應(yīng)用。云計(jì)算的理論研究成果豐碩，為云平臺的構(gòu)建提供了扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。首先，云計(jì)算可以幫助高校構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系的教育信息平臺，將校際、校內(nèi)的各種教育教學(xué)資源有效地整合；其次，云計(jì)算能夠充分利用高?，F(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，通過虛擬化、負(fù)載均衡等技術(shù)，提高設(shè)施的綜合利用率；最后，云計(jì)算可以提供安全、可靠的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)。

2.1.2 教育領(lǐng)域?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)分析

目前，美國高校教育云平臺的實(shí)踐較為深入和廣泛。例如，北卡羅來納州州立大學(xué)與IBM合作推出“虛擬計(jì)算實(shí)驗(yàn)室”云計(jì)算平臺；卡耐基梅隆大學(xué)卡塔爾分校、卡塔爾大學(xué)、德州農(nóng)工大學(xué)卡塔爾分校3所大學(xué)推動的“卡塔爾云計(jì)算計(jì)劃”；麻省理工大學(xué)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的云計(jì)算教育平臺。

在國內(nèi)，高校云計(jì)算方面的實(shí)踐應(yīng)用起步相對較晚，但也已取得了一些成果。例如，北京工業(yè)大學(xué)與IBM公司聯(lián)合打造中國首例科教云計(jì)算實(shí)驗(yàn)平臺云計(jì)算輔助教學(xué)平臺；中科院與廣東省聯(lián)合開展研究項(xiàng)目設(shè)立了中國科學(xué)院云計(jì)算中心；上海華師京城高新技術(shù)有限公司的區(qū)域教育云等。

可見，我們可以通過借鑒國內(nèi)外成功案例的經(jīng)驗(yàn)，從我國高校信息化建設(shè)的基礎(chǔ)和特色出發(fā)，構(gòu)建區(qū)域高校教育云平臺。

2.2 資源條件分析

近年來，高校信息化建設(shè)在校園網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、信息系統(tǒng)建設(shè)、信息資源開發(fā)與整合以及信息化人才培養(yǎng)等方面都有了長足的進(jìn)步。以遼寧省為例，63所省屬以上普通本科高校擁有服務(wù)器總數(shù)為948臺，其中，近5年采購的占比超過了50%，交換機(jī)數(shù)量為2 545個，擁有100個以上的高校占13%；所有擁有會計(jì)學(xué)科的高校均擁有會計(jì)或管理類教學(xué)軟件，種類在1～12類不等。

可見，近幾年來國內(nèi)高校信息化建設(shè)水平提升較快，多數(shù)區(qū)域高校的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)較好，數(shù)字資源豐富。因此，在一些教育發(fā)達(dá)、高校眾多的地區(qū)，構(gòu)建區(qū)域高校教育云平臺完全可以利用現(xiàn)有資源，最大程度地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有資源的利用和共享。

2.3 管理組織條件分析

要基于現(xiàn)有高校信息化資源構(gòu)建區(qū)域教育云平臺，管理組織是一個關(guān)鍵問題。從目前情況看，區(qū)域高校教育云平臺的構(gòu)建組織和人員條件是具備的。

一方面，各級教育主管部門可以利用行政管理的有利條件，協(xié)調(diào)各高校相關(guān)機(jī)構(gòu)和人員共同研究云平臺的搭建問題，組織供應(yīng)商的選擇和開發(fā)后期的維護(hù)、更新問題。另一方面，很多高校都成立了網(wǎng)絡(luò)信息中心，這為區(qū)域高校教育云平臺的建設(shè)及后期應(yīng)用、維護(hù)、發(fā)展提供了管理和技術(shù)人員保障。

3 區(qū)域高校教育云平臺的設(shè)計(jì)方案

通過可行性分析發(fā)現(xiàn)，以區(qū)域?yàn)閱卧獦?gòu)建高校教育云平臺的條件已經(jīng)成熟，在借鑒國內(nèi)外教育云平臺建造經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出區(qū)域高校教育云平臺的設(shè)計(jì)思路和內(nèi)容，并初步設(shè)計(jì)了構(gòu)建流程。

3.1 總體設(shè)計(jì)思路

區(qū)域高校教育云平臺可以以省或地區(qū)為單位來設(shè)計(jì)，構(gòu)建的原則是“政府牽頭，統(tǒng)籌規(guī)劃，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，共同建設(shè)”。充分利用教育管理部門的領(lǐng)導(dǎo)、組織、管理優(yōu)勢，高校豐富的資源和研發(fā)優(yōu)勢，以及供應(yīng)商的技術(shù)服務(wù)和開發(fā)經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢。將高校現(xiàn)有資源進(jìn)行整合優(yōu)化，借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的案例經(jīng)驗(yàn)和開發(fā)模式，結(jié)合區(qū)域高校自身實(shí)際情況，建設(shè)一個具有區(qū)域特色的、高效實(shí)用的區(qū)域高校教育云平臺。

3.2 基本框架

依據(jù)高校教育的特點(diǎn)，基于云計(jì)算的結(jié)構(gòu)體系和應(yīng)用服務(wù)，區(qū)域高校教育云平臺的基本框架可分為3個層次：SaaES、PaaES和IaaES，如圖1所示。

3.2.1 SaaES 層次

SaaES（Software as a Education Service）位于教育云構(gòu)架的最上層，是一種通過互聯(lián)網(wǎng)以服務(wù)形式交付和使用軟件的業(yè)務(wù)模式。它主要有兩大類應(yīng)用：“云管理”和“云資源”?！霸乒芾怼敝饕峁﹨^(qū)域各高校的信息和資源的查詢以及云平臺使用的服務(wù)，包括用戶使用流量統(tǒng)計(jì)及計(jì)費(fèi)功能?！霸瀑Y源”包括所有區(qū)域內(nèi)高?？晒蚕斫逃Y源，如數(shù)據(jù)庫的訪問，云課程的注冊和使用，遠(yuǎn)程仿真實(shí)驗(yàn)室的注冊和使用，應(yīng)用程序的共享等。在SaaES模式下，用戶無需購置軟硬件設(shè)備和維護(hù)系統(tǒng)，便可通過互聯(lián)網(wǎng)在任何時間、任何地點(diǎn)輕松使用軟件并按約定付費(fèi)。

3.2.2 PaaES層次

PaaES（Platform as a Education Service）為解決供應(yīng)商獨(dú)立云服務(wù)接入教育云的問題而提出的一個服務(wù)接入開放框架，其構(gòu)架在SaaES層面之下。包括表示層、管理層和中間件層等3個部分，為開發(fā)人員提供開發(fā)環(huán)境平臺和公用的API。

3.2.3 IaaES層次

IaaES（Infrastructure as a Education Service）處于構(gòu)架的最底層，它通過虛擬化和集群技術(shù)把內(nèi)存、I/O設(shè)備、存儲和計(jì)算能力匯集成一個虛擬的資源池，呈現(xiàn)為一種平臺虛擬化環(huán)境，支撐起整個虛擬數(shù)據(jù)中心，為整個網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。用戶無需管理或控制任何基礎(chǔ)設(shè)施，便能控制操作系統(tǒng)的選擇、儲存空間、部署的應(yīng)用。

綜上所述，借助云計(jì)算的服務(wù)模式，可以突破時間和空間的限制，將區(qū)域內(nèi)的教師、學(xué)生、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)工具等和應(yīng)用服務(wù)有效、有序地結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)教育資源利用最大化。

3.3 構(gòu)建流程

區(qū)域高校教育云平臺構(gòu)建流程包括籌備、實(shí)施和后期維護(hù)3個階段。

3.3.1 籌備階段

（1）建立云平臺建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，專門負(fù)責(zé)云平臺建設(shè)的組織和管理工作，確定總體戰(zhàn)略方針，任務(wù)部署，規(guī)章制度，資金預(yù)算，經(jīng)費(fèi)管理，利益分配，供應(yīng)商招標(biāo)、審議建設(shè)規(guī)劃及方案等，統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)、保障各部門及供應(yīng)商按照戰(zhàn)略部署順利完成任務(wù)。

（2）組織調(diào)研高校資源現(xiàn)狀及應(yīng)用需求。評估現(xiàn)有資源狀況，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行需求分析、評審與備案。

（3）通過公開招標(biāo)的形式選擇技術(shù)先進(jìn)、管理規(guī)范、經(jīng)驗(yàn)豐富的供應(yīng)商負(fù)責(zé)高校教育云平臺的開發(fā)建設(shè)。

3.3.2 實(shí)施階段

實(shí)施階段應(yīng)按照“方案設(shè)計(jì)、審定、平臺開發(fā)、試運(yùn)行、部署、安裝調(diào)試、驗(yàn)收”的基本流程來部署實(shí)施。

（1）供應(yīng)商基于區(qū)域高校環(huán)境、資源的特點(diǎn)以及構(gòu)建云平臺的目的和需求擬定總體實(shí)現(xiàn)方案及各階段具體計(jì)劃，根據(jù)已通過審定的方案進(jìn)行平臺開發(fā)實(shí)現(xiàn)工作。

（2）對高校各系統(tǒng)Web接入服務(wù)器及非核心數(shù)據(jù)庫進(jìn)行云化改造，對完成虛擬化改造的系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行IaaES整合，將原有的系統(tǒng)遷移到云平臺。

（3）運(yùn)行通過后，實(shí)現(xiàn)平臺應(yīng)用層基礎(chǔ)設(shè)施的全面云化，推動各模塊資源池的云建設(shè)與整合。在人員、基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好的基礎(chǔ)上，將平臺安裝到各大高校，并進(jìn)行一系列的調(diào)試活動。

（4）在供應(yīng)商完成必要的用戶化工作進(jìn)入現(xiàn)場運(yùn)行之前驗(yàn)收，以確保云平臺的實(shí)施質(zhì)量。

3.3.3 后期維護(hù)階段

由各個高校信息中心負(fù)責(zé)定期更新、升級和維護(hù)支撐平臺的基礎(chǔ)設(shè)施和系統(tǒng)，以滿足用戶的使用需求。此外，數(shù)據(jù)庫資源的更新應(yīng)納入到政府采購計(jì)劃，由教育主管部門從高校教育經(jīng)費(fèi)預(yù)算中撥付?？钪Ц丁?/p>

4 區(qū)域高校教育云平臺建設(shè)中的關(guān)鍵問題

在云平臺的建設(shè)過程中以及建成后的維護(hù)、可持續(xù)發(fā)展等環(huán)節(jié)要注意4個關(guān)鍵問題：組織管理、技術(shù)支持、資源共享與知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)和信息安全。

4.1 組織管理問題

區(qū)域高校教育云平臺的構(gòu)建既涉及硬件設(shè)備、資源庫等資源的建設(shè)，還包括政府行政人員、供應(yīng)商、高校管理人員、技術(shù)人員、教師和學(xué)生等“人”的組織管理工作，需做到統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一部署、統(tǒng)一管理。因此，建設(shè)區(qū)域高校教育云平臺的最關(guān)鍵問題是解決好管理和協(xié)調(diào)的問題。

解決該問題的關(guān)鍵在于主管部門發(fā)揮好牽頭、組織、協(xié)調(diào)和管理工作。做好權(quán)責(zé)利的分配，以實(shí)現(xiàn)共享系統(tǒng)內(nèi)各要素的協(xié)調(diào)，調(diào)動參與者的積極性；逐漸培育一支專門從事平臺管理與技術(shù)服務(wù)的人才隊(duì)伍；采取合理有效的利益補(bǔ)償措施，以確保各參與高校在投入后能獲取合理的回報(bào)，從而促進(jìn)云平臺共建共享的積極性和持久性。

4.2 技術(shù)支持問題

由于區(qū)域內(nèi)教育資源具有分散性，各高校的數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施種類繁多，質(zhì)量參差不齊，管理人員能力差異較大。

要解決技術(shù)支持問題，最佳的途徑就是委托具有較好資質(zhì)的云技術(shù)服務(wù)供應(yīng)商參與平臺建設(shè)，提供技術(shù)支持。

4.3 資源共享與知識產(chǎn)權(quán)問題

各高校在共享建設(shè)過程中的投入與產(chǎn)出的不對等導(dǎo)致一些高校對資源的共享持消極態(tài)度。此外，電子資源共享服務(wù)中的信息權(quán)利問題已成為制約共享系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的問題。要解決此問題，首先，廣泛宣傳，樹立資源使用者尊重、保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的意識；其次，制定嚴(yán)格的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)法規(guī)，保障知識產(chǎn)權(quán)擁有者的利益；最后，制定合理的付費(fèi)制度，如政府直接對共享體系中貢獻(xiàn)較大的高校給予財(cái)政撥款，或?qū)嵭杏袃斮Y源使用制度，制定合理的資源交換價(jià)格等。

4.4 信息安全問題

教育云的應(yīng)用，將逐步使教育資源信息和私人信息等大量數(shù)據(jù)得以集中。盡管云存儲、云管理方式更加方便、安全，但存儲在云端的數(shù)據(jù)仍存在諸如數(shù)據(jù)泄露、丟失、損壞等風(fēng)險(xiǎn)。

要控制區(qū)域高校教育云平臺存在的信息安全風(fēng)險(xiǎn)，不僅要解決技術(shù)層面的問題，還應(yīng)在管理層面下功夫，明確各方的責(zé)任，安全的數(shù)據(jù)存儲與管理策略的制定和監(jiān)管要及時更新升級。

5 結(jié)束語

基于云計(jì)算的教育云平臺能夠解決統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一部署，消除信息孤島現(xiàn)象，最大程度地實(shí)現(xiàn)教育資源的整合與共享，從而改善區(qū)域教育資源發(fā)展不平衡等問題，還能夠更加安全、便捷、靈活地應(yīng)對需求的發(fā)展變化，實(shí)現(xiàn)資源的動態(tài)、可持續(xù)發(fā)展。教育部在2012年3月發(fā)布的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》中，提出了建設(shè)云服務(wù)平臺的任務(wù)和計(jì)劃，為教育云平臺的發(fā)展指明了方向。我們相信，今后幾年教育云必將成為教育信息化建設(shè)的方向。

主要參考文獻(xiàn)

[1]崔然，張弘，林澤東，等.虛擬化技術(shù)構(gòu)建新型數(shù)據(jù)中心[J].中國教育網(wǎng)絡(luò)，2012（7）：43-45.

[2]田炯.高校信息化建設(shè)研究[J].課程教育研究，2013（6）：2.

[3]汪小剛.網(wǎng)絡(luò)教育資源建設(shè)的發(fā)展性問題與對策[J].中國電化教育，2007（9）：52-55.

[4]盧宏.云計(jì)算環(huán)境下教育數(shù)字資源共享模式的構(gòu)建[J].唯實(shí)，2011（11）：85-88.