基于云計算的校企協(xié)同人才培養(yǎng)創(chuàng)新平臺的構(gòu)建*

梁爽

（沈陽工學院 信息與控制學院，遼寧 撫順113122）

一、引言

隨著人才培養(yǎng)模式改革的不斷推進、國家卓越工程師計劃的提出，校企合作共同推動人才培養(yǎng)已經(jīng)成為目前很多地方高校大力實施的主要措施。隨著網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，可以不斷完善為高校和企業(yè)提供共享信息的機制。隨著云計算和協(xié)同技術的不斷創(chuàng)新，利用有限的成本投資最大程度地滿足其對海量共享技術信息、行業(yè)數(shù)據(jù)及服務的需求成為可能。因此，基于云計算的校企協(xié)同創(chuàng)新人才培養(yǎng)平臺具有智能性和拓展性，能實現(xiàn)最遠最大的共享，從而實現(xiàn)真正意義上的協(xié)同創(chuàng)新。

二、校企協(xié)同人才培養(yǎng)平臺的現(xiàn)狀分析

目前，國內(nèi)基本沒有高校、企業(yè)或政府建立校企合作的人才培養(yǎng)平臺，并沒有形成地區(qū)間的合作與共享。已有的合作方式基本都如出一轍，某校的某專業(yè)與某企業(yè)建立了一定的聯(lián)系，推薦學生到企業(yè)進行為期6個月至1年的實習或者實訓，即使學校與企業(yè)之間建立起了合作的平臺，也僅僅提供了最基本的信息發(fā)布、學生推薦、機構(gòu)展示等類似于信息發(fā)布網(wǎng)站的相關功能，在技術推薦、虛擬實驗、合作開發(fā)、技術引進與出口等方面均很少涉及。[1][2]同時，現(xiàn)有的校企協(xié)同平臺大都使用一個功能強大的服務器為協(xié)同合作的雙方提供平臺，這種方式主要存在以下幾方面缺點：①服務器的設計必須能滿足峰值用戶的使用，但達到峰值使用的情況并不多，從而造成服務器資源的巨大浪費。[3]②所有共享數(shù)據(jù)均存儲在服務器上，一旦服務器出現(xiàn)故障，用戶之間的協(xié)同操作就無法進行，合作創(chuàng)新就無從談起，也就是系統(tǒng)的可靠性不高。③遠程客戶端之間的數(shù)據(jù)共享和協(xié)同創(chuàng)新需要較高的主體流動性，而目前的服務器——客戶端模式可伸縮性不強，結(jié)構(gòu)不夠靈活，用戶越多，服務器的壓力越大，也就是系統(tǒng)的適應性不強。[4]

在校企協(xié)同人才培養(yǎng)平臺中引入云計算，可以有效彌補現(xiàn)有平臺的不足，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①原有平臺中數(shù)據(jù)主要存儲在服務器端，如果服務器出現(xiàn)故障，協(xié)同合作將無法進行。而云中的數(shù)據(jù)是分布式的存儲方式，共享資源被分成若干數(shù)據(jù)塊存儲在云中不同的結(jié)點上。同時云中數(shù)據(jù)擁有備份的副本，每一塊數(shù)據(jù)都有備份并存儲在不同的云結(jié)點上。當云中的某一個結(jié)點發(fā)生故障時，不影響整個數(shù)據(jù)資源的完整性，所以基于云計算的平臺具有更高的可靠性。②現(xiàn)有的平臺服務器，一旦出現(xiàn)故障，用戶既不能存儲，也不能訪問。而云計算是一種分布式的平臺，云計算平臺中的控制節(jié)點不斷監(jiān)視存儲節(jié)點的狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)存儲節(jié)點失效，那么該節(jié)點上正在進行的工作立即轉(zhuǎn)移到其他正常運行的節(jié)點上。所以基于云計算的平臺具有更高的可用性。③現(xiàn)有平臺使用單點服務器集中存儲，當數(shù)據(jù)量大的時候，容易造成服務器設備壓力過大，影響系統(tǒng)的性能。而基于云計算的平臺可以充分利用其分布式的特性，很好地分散數(shù)據(jù)的存儲和由于集中訪問帶來的壓力，從而提高系統(tǒng)的性能。④服務器的設置一般在設計之初確定，之后再改變就比較難。而云中的節(jié)點可以進行動態(tài)的調(diào)整，可以方便改變云的存儲容量，比原有的存儲方式具有更高的可擴展性。

通過上述分析我們可以看出，校企協(xié)同人才培養(yǎng)平臺中加入云技術，能有效解決現(xiàn)有平臺的不足，提高其多方面的性能。

三、基于云計算的校企協(xié)同人才培養(yǎng)創(chuàng)新平臺

1.云計算

云計算借鑒了傳統(tǒng)分布式計算的思想，以計算機集群構(gòu)成數(shù)據(jù)中心，以服務交給用戶，用戶可以像使用水、電一樣按需購買云計算資源。它能根據(jù)工作負載大小動態(tài)分配資源，而分布在該平臺上的應用能夠自動檢測資源的變化（利用軟件實現(xiàn)的），并根據(jù)其變化做出響應。[5]它通過提高資源的復用率，加大資源的分享力度，從而降低運行成本。云計算的特點如下：

①資源分配人性化。所有平臺上的資源以統(tǒng)一的共享資源池的方式進行管理，采用虛擬技術，將資源分享給不同用戶，同時，資源的存儲與管理也都對用戶透明。[6]②提供彈性服務。服務規(guī)?？梢詣討B(tài)調(diào)整，自動伸縮，并能及時與用戶的需求相匹配，避免了因為服務器性能過載或者冗余而導致的服務質(zhì)量下降或者資源浪費。③依據(jù)需求，提供服務。云平臺對外提供應用程序、數(shù)據(jù)存儲等資源，均以服務的形式提供，用戶可以根據(jù)需求，自由申請，系統(tǒng)自動分配，不需要人為干預。④3A1C。用戶可以在任何時間（Anytime）、任何地點（AnyWhere）通過任何終端（Client）（如PC機、筆記本電腦、平板電腦、智能手機、智能終端等）訪問云平臺上的任何服務（AnyService）。⑤有償服務，準確計費。云平臺根據(jù)用戶對資源的使用情況進行服務計費。

2.協(xié)同創(chuàng)新

協(xié)同創(chuàng)新實際上是一種創(chuàng)新的組織方式，通過加強系統(tǒng)內(nèi)部以及系統(tǒng)內(nèi)外部的溝通、交流、合作，構(gòu)建其有序架構(gòu)，更為高效地實現(xiàn)創(chuàng)新。[7]關于人才培養(yǎng)的協(xié)同創(chuàng)新，應該是高校、科研院所、行業(yè)企業(yè)和政府以及國際創(chuàng)新力量等主體，在地方政府的統(tǒng)一規(guī)劃下，在國家政策的統(tǒng)一引導下，圍繞人才培養(yǎng)這項核心內(nèi)容，共同發(fā)揮作用，共建優(yōu)質(zhì)資源，開展多方位、深層次的交流與合作，在共同的平臺上，形成具有不同特色的協(xié)同合作模式，從而能夠真正實現(xiàn)校企協(xié)同人才培養(yǎng)的創(chuàng)新成果。

3.基于云計算的校企協(xié)同人才培養(yǎng)創(chuàng)新平臺設計

（1）平臺結(jié)構(gòu)設計（見圖1）

圖1 創(chuàng)新平臺架構(gòu)設計

基于云計算的校企協(xié)同人才培養(yǎng)創(chuàng)新平臺的設計理念：以政府為引導，以高校和企業(yè)為主體，融合各高校、企業(yè)、科研院所的各種有利資源，整合公共服務和專業(yè)服務的功能，統(tǒng)一規(guī)劃和分步實施，實現(xiàn)各地區(qū)、各省之間的資源整合。為更好地實現(xiàn)校企協(xié)同人才培養(yǎng)，該創(chuàng)新平臺首先要將更多的專業(yè)資源進行數(shù)據(jù)共享，并能夠?qū)鹘y(tǒng)合作中的技術服務、人才培養(yǎng)、人才招聘、企業(yè)展示、信息交流和國際合作等應用在創(chuàng)新平臺上。所以該平臺的主要目標就是運用云計算、云存儲等專業(yè)領域的新技術，實現(xiàn)專業(yè)數(shù)據(jù)、技術資源等的有效共享。依托云計算基礎設施，運用協(xié)同創(chuàng)新理論，建立高校服務云、政府服務云和企業(yè)服務云，通過各云結(jié)點之間的數(shù)據(jù)共享，構(gòu)建起校企協(xié)同工作的服務平臺，提供靈活、開放的3A1C（任何時間、任何地點、任何終端可以提供任何服務）的服務形式。

（2）平臺功能設計

根據(jù)創(chuàng)新網(wǎng)絡化平臺的設計理念，本系統(tǒng)搭建了數(shù)據(jù)庫集中以B/S結(jié)構(gòu)為基礎的操作簡單、功能強大、規(guī)范合理、簡捷便利的校企協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡平臺。系統(tǒng)的主要功能模塊圖如圖2所示。

而翠姨自己則點點頭，笑笑，不承認，也不加以否認。還是念書，也不到我們家來了，母親接了幾次，也不來，回說沒有工夫。

圖2 基于云計算的校企協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡化平臺

目前現(xiàn)有的網(wǎng)絡化平臺一般只是提供企業(yè)和高校的展示、技術的介紹，基本不支持實質(zhì)性的產(chǎn)學合作。但是，校企協(xié)同創(chuàng)新不僅需要給相關高校和企業(yè)提供展示的平臺，更需要雙方能就項目研發(fā)、技術推薦、人才需求定位等方向的密切合作和信息共享，所以必須提供一個平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)公共基礎信息數(shù)據(jù)、專業(yè)知識數(shù)據(jù)、行業(yè)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的有機整合，根據(jù)圖2所示的技術服務、人才培養(yǎng)、招聘培訓、信息交流等功能模塊，都分別與創(chuàng)新云平臺互動，利用云技術，依賴各個企業(yè)、高校和政府的云結(jié)點，存儲和傳遞相關信息，達到技術合作創(chuàng)新、人才合作培養(yǎng)的目的。本文主要就創(chuàng)新云平臺以及高校云、企業(yè)云、政府云之間的協(xié)同合作展開論述。

①創(chuàng)新云平臺

對分布于計算機各網(wǎng)絡節(jié)點中的信息資源采用云的方式進行整合，就形成了創(chuàng)新云平臺的基礎設施結(jié)構(gòu)。用戶只要登錄云平臺，即可看到大多數(shù)高校和企業(yè)以及政府的環(huán)境，在任何時間任何地點均能通過網(wǎng)絡了解技術、人才、市場、行業(yè)、政策等相關信息。

創(chuàng)新云平臺作為一種服務手段，需要有提供者和使用者。提供者負責提供創(chuàng)新云平臺的資源信息，是云資源存在的基礎；使用者是云計算服務的受益方，可以是一個機構(gòu)，也可以是某個人。

創(chuàng)新網(wǎng)絡化平臺，主要是在現(xiàn)有網(wǎng)絡技術的基礎上部署云服務。平臺首先部署好自己的云計算基礎設施，使用目前較流行的Hadoop作為云存儲環(huán)境的平臺，在該平臺上，虛擬出一個文件系統(tǒng)用來存儲整合各應用服務模塊。在這種模式下，各客戶端，也就是各終端用戶首先提供自身的技術信息、行業(yè)數(shù)據(jù)、具體的研發(fā)項目指標等資源，由云服務端進行資源整合并部署到服務端。同時，云服務端以Web Service的形式向各用戶提供訪問接口，提供可使用的服務清單，并反饋用戶需求。系統(tǒng)管理模塊主要負責管理和分配所有可用的網(wǎng)絡服務資源，配置各云節(jié)點的網(wǎng)絡運行環(huán)境，監(jiān)視各云節(jié)點的運行狀況，并統(tǒng)計用戶使用各云節(jié)點的情況，保證資源負載均衡。

創(chuàng)新云平臺，除了云計算基礎設施外，最核心的工作就是云環(huán)境中新資源的存儲和用戶對資源的訪問過程。用戶對云環(huán)境中資源信息的存儲過程如圖3所示：

圖3 用戶參與云環(huán)境中資源信息的存儲與訪問過程

用戶采用客戶端瀏覽器進入系統(tǒng)，通過所屬高校/企業(yè)/政府與云平臺的接入點進入創(chuàng)新云平臺。用戶向云平臺中進行資源存儲時，提交本地資源路徑和云中的路徑。平臺的管理模塊并不是馬上為其分配空間，而是在本地系統(tǒng)中使用臨時文件緩沖的數(shù)據(jù)，只有在數(shù)據(jù)量達到64MB時，才開始真正為其分配存儲空間，并將上傳信息寫入相應的數(shù)據(jù)節(jié)點中，通過不斷積累數(shù)據(jù)節(jié)點中的信息，會形成數(shù)據(jù)節(jié)點鏈，從而形成鏈式結(jié)構(gòu)存儲信息資源。

用戶從云環(huán)境中獲取信息資源的過程如下：用戶采用客戶端瀏覽器進入系統(tǒng)，通過所屬高校/企業(yè)/政府與云平臺的接入點進入創(chuàng)新云平臺。如果用戶是第一次登錄，需要通過搜索或分類查找自己需要的信息，向數(shù)據(jù)節(jié)點發(fā)出讀取文件請求，數(shù)據(jù)節(jié)點根據(jù)請求內(nèi)容將數(shù)據(jù)整合成資源文件反饋給用戶端。

②高校、企業(yè)、政府之間的協(xié)同合作

這里主要以項目研發(fā)為例，說明三者的協(xié)同合作關系。項目研發(fā)，是高校、企業(yè)和政府之間開展協(xié)同創(chuàng)新人才培養(yǎng)的一個重要方面，將高校的前沿科技與企業(yè)生產(chǎn)中遇到的相關疑難問題結(jié)合起來，由政府參與，共同促進科研和生產(chǎn)技術的進步。

傳統(tǒng)的校企合作項目研發(fā)主要面臨的問題是相關學科的教師、專家等與技術人員時空分離，很多時候依靠紙面的操作來進行問題的溝通。而本文提出的創(chuàng)新平臺，在項目研發(fā)模塊中，主要用來解決以前需要見面才能解決的問題。新平臺將發(fā)布技術研究項目、分組、討論、確定技術方案、中間整改意見、技術評價、過程追蹤、下載項目相關文檔、通信、技術方案等多個方面集成在一起，采用協(xié)同理論，企業(yè)、高校充分利用各自優(yōu)勢，相互補充，相互幫助，分工合作。

創(chuàng)新平臺分別創(chuàng)建企業(yè)云、高校云和政府云，用來組織各用戶，以服務的形式完成一系列的工作。這三個云平臺，能夠基于用戶情感和各類主客觀因素協(xié)同創(chuàng)新：合理利用激勵和評價機制，促進用戶主動思考，踴躍參與討論，增進用戶間的交流，及時反饋和解決疑難問題。企業(yè)、高校和政府云之間的協(xié)同合作關系如圖4所示。

圖4 企業(yè)、高校和政府云之間的協(xié)同合作關系圖

政府云平臺的功能：在這里起到的作用主要是建立企業(yè)和高校之間的聯(lián)系和紐帶。對各高校、企業(yè)云節(jié)點的接入統(tǒng)一監(jiān)測和管理，對用戶進行合法身份驗證和審核。對整個系統(tǒng)流程進行控制，加強安全維護，進行數(shù)據(jù)處理備份、流量控制，確定用戶的服務級別和層次。

企業(yè)云平臺的功能：企業(yè)云平臺為每個企業(yè)設置云接入節(jié)點，并管理各個企業(yè)的管理員賬戶，企業(yè)管理員可以管理企業(yè)云節(jié)點與整個云平臺的接口準入機制。企業(yè)技術人員可以通過企業(yè)云節(jié)點接入云平臺，提交來自企業(yè)的在生產(chǎn)過程中需要研發(fā)的新技術或者新問題（可以是多個，也可以是多個技術人員），一旦有某企業(yè)提交需求，發(fā)布相應的技術研發(fā)課題，偵聽轉(zhuǎn)發(fā)模塊就將其告知所有的其他企業(yè)和高校云節(jié)點，讓所有企業(yè)、高校均感知所發(fā)布的課題任務。此后，再通過企業(yè)云節(jié)點中的控制模塊，將相關通知轉(zhuǎn)發(fā)給技術人員或者教師、專家等。其他企業(yè)的技術人員或者教師、專家可以回應該通知，以發(fā)出需求的企業(yè)為核心，建立項目組，由控制模塊控制、調(diào)度、協(xié)調(diào)和管理技術研發(fā)的任務，包括選題、提出修改建議，監(jiān)控課題組完成任務情況，直至最終達成任務目標。最后，將任務的解決方案植入技術資源庫，作為技術分析執(zhí)行模塊推理的數(shù)據(jù)分析基礎。隨著技術資源庫的不斷豐富和充實，分析執(zhí)行模塊也可以根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)預存的技術資源，按照一定的策略，對各企業(yè)、政府、高校遇到的基本疑點常識和常見重要問題進行分析推理，提供最優(yōu)方案。同時，研發(fā)結(jié)束后，企業(yè)云節(jié)點對組內(nèi)成員所做的技術方案及實施過程做出相應的信用評價與評分，并給予組內(nèi)展示以供組內(nèi)成員技術共享，激發(fā)用戶參與項目研發(fā)的積極性。

高校云平臺的功能：高校云平臺為每個高校設置云接入節(jié)點，并管理各個高校的管理員賬戶，高校管理員可以管理高校云節(jié)點與整個云平臺的接口準入機制。高校的教師、學生、專家等通過所屬高校的云節(jié)點訪問高校云平臺。高校的教師、學生等接收到項目合作課題通知后，任務列表將會顯示可以接受的任務，控制模塊負責將接收到的信息與任務列表對照，高校云節(jié)點在規(guī)定的時間內(nèi)選擇自己想要參與的企業(yè)合作項目（可多選）并提交給發(fā)布項目的企業(yè)云節(jié)點。發(fā)布項目的企業(yè)云節(jié)點，將高校教師和企業(yè)技術人員組建成團隊后，課題組成員即可在組內(nèi)進行課題的討論，也可以將中間研究的成果反饋給企業(yè)云節(jié)點，達到某種條件，可以激活企業(yè)云節(jié)點發(fā)布通知，這些任務都是由分析執(zhí)行模塊來完成的。完成某個合作項目后，高校云節(jié)點會自動記錄這一個項目的相關信息，包括項目課題名稱、起止時間、課題組成員、中間結(jié)果、企業(yè)建議、最終成果、信用評分和排名等。

上述項目研發(fā)過程是以企業(yè)提出研發(fā)題目為例進行的分析，在實際工作中，也可以由高校提出合作研發(fā)的項目，尋求企業(yè)和其他高校的幫助，協(xié)同合作的流程剛好相反。

高校云、政府云、企業(yè)云分別以B/S的方式與云服務端上的應用程序建立通信連接。服務端的連接監(jiān)聽線程負責監(jiān)聽來自云節(jié)點的連接申請。消息處理線程是把每個連接到服務端的所有云節(jié)點建立起消息分析處理機制，通過控制轉(zhuǎn)發(fā)模塊將最終接收且分析處理后的消息轉(zhuǎn)發(fā)，同時監(jiān)控網(wǎng)絡中的流量以防止阻塞，建立排隊緩存等候機制。高校云、企業(yè)云和政府云通過偵聽轉(zhuǎn)發(fā)模塊和相應的控制模塊接收來自服務器的消息，并將其轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端顯示。

四、結(jié)束語

本文采用云計算、協(xié)同理論、互聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)代通信等技術解決在當前人才培養(yǎng)創(chuàng)新過程中遇到的問題，通過該平臺，能有效整合政府、企業(yè)和高校的資源，創(chuàng)造良好的溝通環(huán)境，解決在人才培養(yǎng)中的“信息不對稱”、“資源不共享”等弊病，能積極引導創(chuàng)新要素的研發(fā)和科學技術向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化。對于云計算平臺環(huán)境中的數(shù)據(jù)安全、計費模式和知識產(chǎn)權(quán)等問題本文尚未解決，還有待于進一步研究。

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