基于云計(jì)算技術(shù)港口物流實(shí)訓(xùn)管理平臺(tái)設(shè)計(jì)方案

張 敏，張明齊

（天津海運(yùn)職業(yè)學(xué)院，天津 300350）

一、云計(jì)算技術(shù)簡(jiǎn)介

云計(jì)算技術(shù)是指用戶從互聯(lián)網(wǎng)上獲取某些能力——硬件、軟件以及業(yè)務(wù)流程的執(zhí)行或數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等，其概念模型如圖1所示。云計(jì)算平臺(tái)把IT資源進(jìn)行封裝，以服務(wù)的方式提供給用戶使用。用戶只需根據(jù)云計(jì)算平臺(tái)提供的接口就能使用其中的服務(wù)。云計(jì)算中的服務(wù)一般支持多種客戶端調(diào)用，用戶的范圍包括個(gè)人、企業(yè)、政府部門、科研機(jī)構(gòu)等。

云計(jì)算技術(shù)可分為三個(gè)層面：一是底層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)（IAAS），主要包括計(jì)算和存儲(chǔ)，相當(dāng)于向客戶出租計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)空間，且可以隨時(shí)減少和增加；二是中層應(yīng)用平臺(tái)服務(wù)（PAAS），主要指實(shí)際應(yīng)用的運(yùn)行環(huán)境，相當(dāng)于為客戶提供一個(gè)特定的操作系統(tǒng)、定制軟件棧和應(yīng)用程序集；三是頂層軟件程序的運(yùn)行模型（SAAS），相當(dāng)于按用戶的實(shí)際需求出租一個(gè)軟件應(yīng)用程序。

圖1 云計(jì)算技術(shù)的概念模型

二、港口物流實(shí)訓(xùn)管理云服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)契機(jī)

（一）政策環(huán)境的支持推動(dòng)了云服務(wù)平臺(tái)的搭建

《教育部關(guān)于推進(jìn)高等職業(yè)教育改革創(chuàng)新引領(lǐng)職業(yè)教育科學(xué)發(fā)展的若干意見》（教職成〔2011〕12號(hào)）文件中明確提出，要推進(jìn)現(xiàn)代化教學(xué)手段和工藝虛擬生產(chǎn)線等，提升實(shí)踐教學(xué)和技能訓(xùn)練的效率和效果。搭建校企互動(dòng)信息化教學(xué)平臺(tái)，探索將企業(yè)的生產(chǎn)過程、工作流程等信息實(shí)時(shí)傳送到學(xué)校課堂，和企業(yè)兼職教師在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程開展專業(yè)教學(xué)的改革。

國家教育十二五規(guī)劃亦提出了我國教育產(chǎn)業(yè)與信息化產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的方針，要求全國院校切實(shí)做好教育產(chǎn)業(yè)“云計(jì)算服務(wù)創(chuàng)新發(fā)展試點(diǎn)示范”工作。此項(xiàng)舉措，必定會(huì)助推云計(jì)算在教育領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。

2012年天津市第十次代表大會(huì)指出，要把天津建設(shè)成為國際港口城市、北方經(jīng)濟(jì)中心和生態(tài)城市，這無疑會(huì)擴(kuò)大對(duì)天津港口物流人才的需求量。港口物流實(shí)訓(xùn)管理云服務(wù)平臺(tái)的搭建，正是順應(yīng)了這一發(fā)展趨勢(shì)，為天津國際港口城市建設(shè)所需的高素質(zhì)人才提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。

（二）學(xué)校教育和企業(yè)需求的脫節(jié)加速了云服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)

目前我國物流人才的培養(yǎng)主要在高等院校中進(jìn)行，根據(jù)抽樣調(diào)查顯示，物流專業(yè)學(xué)生就業(yè)率在90%以上，是就業(yè)前景最好的專業(yè)之一。截至2011年初，我國已有410所大學(xué)、824所高職院校和2000多所中職學(xué)校開設(shè)了物流專業(yè)，形成中職、高職、本科、碩士、博士分層次物流教育體系。

據(jù)中國物流與采購聯(lián)合會(huì)公布，“十二五”期間，我國物流行業(yè)領(lǐng)域每年需要新增就業(yè)人員約140萬人，其中85%是一線操作崗位。而目前國內(nèi)職業(yè)院校物流專業(yè)畢業(yè)生人數(shù)約為40萬，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足企業(yè)用人需求。另據(jù)教育部高校物流專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)預(yù)測(cè)，到2015年，我國大專以上物流人才需求量為40萬至50萬人，在職人員培訓(xùn)需求量將達(dá)到100多萬人。所以，僅僅依靠目前高校的數(shù)量和物流人才的教育狀況，培訓(xùn)需求實(shí)難滿足。只有引入先進(jìn)的物流人才培養(yǎng)模式，才能縮小物流人才的供需缺口。

雖然港口物流人才短缺，但是據(jù)調(diào)查，物流專業(yè)學(xué)生就業(yè)的專業(yè)對(duì)口率卻較低。究其原因，目前學(xué)校教育和企業(yè)需求嚴(yán)重脫節(jié)，很多企業(yè)不愿意接納剛畢業(yè)的大學(xué)生，認(rèn)為他們不能勝任企業(yè)的實(shí)際工作需求。因此，校企如何開展深度合作，已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。

通過構(gòu)建港口物流實(shí)訓(xùn)管理云服務(wù)平臺(tái)，實(shí)訓(xùn)資源就可以通過云計(jì)算和云存儲(chǔ)平臺(tái)提供給學(xué)生，從而節(jié)省了學(xué)校的投資，提高了硬件系統(tǒng)的利用率，有利于實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)資源的聚類、共享、升級(jí)和推送。并可以有效解決教育資源分布不均，更新速度慢，共享程度低等問題，降低人才培訓(xùn)的成本，提高人才培訓(xùn)的效率，促進(jìn)教育資源的均衡發(fā)展。這樣既減輕了學(xué)校教學(xué)資源不足和企業(yè)人才招聘成本過高的問題，又可促進(jìn)學(xué)生就業(yè)，為眾多港口物流企業(yè)培養(yǎng)出所需的高端技術(shù)型專門人才。

三、港口物流實(shí)訓(xùn)管理云服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)實(shí)例

本文主要側(cè)重研究云計(jì)算的第三個(gè)層面，即SAAS。下面就以天津海運(yùn)職業(yè)學(xué)院的港口物流實(shí)訓(xùn)資源為基礎(chǔ)，基于云計(jì)算技術(shù)的架構(gòu)，按照教學(xué)演示、自由學(xué)習(xí)、集成業(yè)務(wù)實(shí)訓(xùn)、考試、實(shí)訓(xùn)報(bào)告管理功能，構(gòu)建一個(gè)面向港口物流行業(yè)的實(shí)訓(xùn)管理平臺(tái)，如圖2所示。

圖2 港口物流實(shí)訓(xùn)管理云服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案

該平臺(tái)設(shè)計(jì)分為三大子平臺(tái)：

1.教學(xué)實(shí)訓(xùn)資源子平臺(tái)

港口業(yè)流程涉及多個(gè)部門，需要各環(huán)節(jié)有效地協(xié)同。相應(yīng)的軟件架構(gòu)要能有效的對(duì)跨流程、跨組織的流程進(jìn)行有效整合。在云計(jì)算模型中，因?yàn)楦鱾€(gè)港口企業(yè)的業(yè)務(wù)在大體上相同的，可以重復(fù)使用大部分業(yè)務(wù)服務(wù)。因此，可以將現(xiàn)有的信息化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)整合在一起，實(shí)現(xiàn)教學(xué)實(shí)訓(xùn)資源網(wǎng)絡(luò)化、智能化、模塊化。

港口物流教學(xué)實(shí)訓(xùn)資源子平臺(tái)重點(diǎn)強(qiáng)化港口生產(chǎn)方向的實(shí)訓(xùn)過程，主要由下列系統(tǒng)組成：

（1）企業(yè)貨代管理系統(tǒng)；（2）內(nèi)陸堆場(chǎng)營運(yùn)管理系統(tǒng)；（3）CFS貨運(yùn)站營運(yùn)管理系統(tǒng)；（4）集裝箱碼頭營運(yùn)管理系統(tǒng)；（5）件雜貨散貨碼頭可視化綜合生產(chǎn)管理系統(tǒng)；（6）多功能港機(jī)教學(xué)試驗(yàn)裝置實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。

通過基于云計(jì)算技術(shù)的港口物流實(shí)訓(xùn)管理平臺(tái)，學(xué)生就可以突破傳統(tǒng)教育方式中時(shí)間與距離的限制，與教師直接通過瀏覽器獲取構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境所需的數(shù)據(jù)和服務(wù)。

2.學(xué)生實(shí)訓(xùn)管理與考核子平臺(tái)

港口物流實(shí)訓(xùn)管理云服務(wù)平臺(tái)上擁有豐富的教學(xué)資源，學(xué)生可以結(jié)合自身情況，有針對(duì)性地學(xué)習(xí)、強(qiáng)化所學(xué)的知識(shí)。學(xué)生通過該平臺(tái)進(jìn)行模擬實(shí)訓(xùn)和相互交流，可以提高自身學(xué)習(xí)能力，推動(dòng)學(xué)生群體智慧的發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)自主性學(xué)習(xí)。

利用云計(jì)算技術(shù)，學(xué)生實(shí)訓(xùn)管理與考核子平臺(tái)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的遠(yuǎn)程考核。具體來講，就是遠(yuǎn)程考核系統(tǒng)通過對(duì)賬戶權(quán)限的設(shè)置，將實(shí)訓(xùn)任務(wù)保存在教師節(jié)點(diǎn)和服務(wù)器上，學(xué)生無法在本機(jī)上進(jìn)行下載，只能夠在線完成這些任務(wù)。學(xué)生通過客戶端完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告并提交，每次提交會(huì)生成一個(gè)包含ID的報(bào)告副本。教師在接收到實(shí)訓(xùn)報(bào)告后進(jìn)行批改，將報(bào)告結(jié)果直接反饋給學(xué)生。

3.教師管理子平臺(tái)

實(shí)訓(xùn)教學(xué)中涉及大量的數(shù)據(jù)信息，云服務(wù)平臺(tái)可以使教師記錄其教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)過程，享受安全可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，不必?fù)?dān)心存儲(chǔ)容量的限制。教師可以通過系統(tǒng)監(jiān)視管理功能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理，實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的實(shí)訓(xùn)情況，對(duì)學(xué)生實(shí)施有效的考核與管理。

云服務(wù)平臺(tái)把教師和學(xué)生緊密地聯(lián)系起來，減少了教師的事務(wù)性工作，使教師可以將更多的精力投入到教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)、教學(xué)方式的研究工作中，提高整體的教學(xué)質(zhì)量和水平。

四、港口物流實(shí)訓(xùn)管理云服務(wù)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)方案

港口物流實(shí)訓(xùn)管理云服務(wù)平臺(tái)的應(yīng)用層基于面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建，即將港口物流業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換為一組相互鏈接的服務(wù)或可重復(fù)的業(yè)務(wù)任務(wù)，在需要時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)訪問這些服務(wù)和任務(wù)。下面就以集裝箱碼頭可視化營運(yùn)管理系統(tǒng)為例，闡述該服務(wù)的實(shí)現(xiàn)方案。

集裝箱碼頭可視化營運(yùn)管理系統(tǒng)，就是采用集成技術(shù)把企業(yè)庫場(chǎng)管理的相關(guān)私有數(shù)據(jù)和云計(jì)算提供的庫場(chǎng)可視化服務(wù)結(jié)合在一起，通過圖形化界面顯示出來。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)如下功能：

（1）以圖形方式模擬實(shí)現(xiàn)碼頭各種作業(yè)計(jì)劃；（2）實(shí)時(shí)地監(jiān)控碼頭的各種作業(yè)進(jìn)度；（3）顯示船舶裝卸情況、泊位使用情況、庫場(chǎng)貨物堆放詳情、機(jī)械工作狀態(tài)、道口收發(fā)箱情況、操作效率分析等。

集裝箱碼頭可視化營運(yùn)管理系統(tǒng)涉及生產(chǎn)過程的各個(gè)方面，而且擁有港口、貨主、銀行、海關(guān)等多個(gè)用戶。所以結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，主要由生產(chǎn)計(jì)劃、作業(yè)管理、統(tǒng)計(jì)分析等多個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)構(gòu)成。各個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)可以分別進(jìn)行實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，也可實(shí)現(xiàn)集成一體化業(yè)務(wù)流程實(shí)訓(xùn)。圖3描述了集裝箱碼頭可視化營運(yùn)管理系統(tǒng)在云計(jì)算平臺(tái)中的實(shí)現(xiàn)方案。

集裝箱碼頭可視化營運(yùn)管理系統(tǒng)通過SOA的服務(wù)注冊(cè)功能注冊(cè)為一個(gè)云計(jì)算服務(wù)。SOA服務(wù)注冊(cè)列表相當(dāng)于SOA的資源池，學(xué)生可以通過扮演不同的角色（船代、貨代、船主、貨主、港口企業(yè)、政府監(jiān)管部門等），通過云計(jì)算提供的服務(wù)調(diào)用接口，獲取所需相關(guān)服務(wù)。教師或者管理員亦可以通過系統(tǒng)監(jiān)視管理功能監(jiān)督掌控教學(xué)實(shí)訓(xùn)情況。

圖3 集裝箱碼頭可視化營運(yùn)管理系統(tǒng)在云計(jì)算平臺(tái)中的實(shí)現(xiàn)方案

五、結(jié)束語

上述基于云計(jì)算技術(shù)的港口物流實(shí)訓(xùn)管理平臺(tái)，可以為使用者提供靈活、便捷的服務(wù)。使用者只需利用個(gè)人電腦或者移動(dòng)電話訪問互聯(lián)網(wǎng)，即可從任何位置獲取所需的服務(wù)。由于系統(tǒng)采用企業(yè)真實(shí)的數(shù)據(jù)資料模擬運(yùn)營，學(xué)生可以親身體驗(yàn)企業(yè)管理和技能操作的完整流程。

需要強(qiáng)調(diào)的是，在該實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的運(yùn)營過程中，要注重組建一支專門的實(shí)訓(xùn)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，不斷積累研發(fā)和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，逐步完善平臺(tái)的技術(shù)架構(gòu)和教學(xué)資源。然后向海河教育園區(qū)乃至全國院校進(jìn)行推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)校內(nèi)、各院系間校間和校企間的實(shí)訓(xùn)資源共享，惠及整個(gè)教育領(lǐng)域。

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