基于云計(jì)算的北京市高職院校教學(xué)資源建設(shè)思路

程聰 王巍

[摘要]目前，北京市幾十所高職院校的教學(xué)資源以自建自用為主，彼此隔離，造成“富者衡富、窮者衡窮”。文章探索了基于云計(jì)算的高職院校教學(xué)資源架構(gòu)模式，提出了全新的、多元化保障管理體系，推動(dòng)優(yōu)質(zhì)資源在各個(gè)高職院校的共享及均衡使用。

[關(guān)鍵詞]云計(jì)算 教學(xué)資源 資源共享 云服務(wù)平臺(tái)

[作者簡(jiǎn)介]程聰（1971- ），女，河南沁陽(yáng)人，北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息中心，副教授，碩士，主要從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)研究及信息化建設(shè)工作；王巍（1967- ），男，陜西乾縣人，北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電信學(xué)院，副教授，碩士，主要從事通信專(zhuān)業(yè)的教學(xué)及信息化建設(shè)工作。（北京 100042）

[中圖分類(lèi)號(hào)]G717 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1004-3985（2014）33-0184-02

只要對(duì)教學(xué)有幫助，以數(shù)字化形式發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)上的資源，都稱為數(shù)字化教學(xué)資源，如網(wǎng)絡(luò)課程、試題庫(kù)、多媒體素材、電子圖書(shū)、教學(xué)案例、課件、參考文獻(xiàn)等。對(duì)北京市各高職院校的調(diào)查表明，100%的院校已經(jīng)使用校園網(wǎng)進(jìn)行教學(xué)、辦公及科研工作，示范性院校的教室都實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)接入，基礎(chǔ)設(shè)施不再成為數(shù)字資源共享的瓶頸。然而，由于缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，資源建設(shè)由各院校獨(dú)立建設(shè)、彼此隔離封閉，所建設(shè)的資源平臺(tái)只供本校使用，缺乏開(kāi)放共享、互連互通，作用范圍非常有限。

一、校際教學(xué)資源平臺(tái)建立的必要性

十幾年來(lái)經(jīng)歷跨越式大發(fā)展的高職院校，在提升質(zhì)量、夯實(shí)內(nèi)涵、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力過(guò)程中，教學(xué)資源建設(shè)正發(fā)揮越來(lái)越關(guān)鍵的作用。北京市各高職院校已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到這一工作的重要性，近幾年在不斷增加經(jīng)費(fèi)投入、充實(shí)人員配備，甚至院領(lǐng)導(dǎo)牽頭組成了資源建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組以推動(dòng)各項(xiàng)工作。

目前，雖然高職院校數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)力度不斷加大，但整體應(yīng)用情況并不樂(lè)觀。由于經(jīng)費(fèi)、師資水平及投入力度不一，教學(xué)資源顯示出“貧富”差距，有的院校建設(shè)了上千門(mén)課程資源，有的院校只建設(shè)了幾十門(mén)，也有個(gè)別院校尚未啟動(dòng)這一工作。

由于缺乏推動(dòng)資源共享機(jī)制和技術(shù)平臺(tái)，教學(xué)資源以各院校自建自用為主，并未開(kāi)放給其他高職院校，以致造成“富者衡富、窮者衡窮”。從技術(shù)上看，各高職院校建立的精品課程，由于所用軟硬件、編程語(yǔ)言不同，資源平臺(tái)的兼容性差；服務(wù)器大多采用B/S架構(gòu)，容易造成網(wǎng)絡(luò)阻塞，使教學(xué)資源的獲取過(guò)程不通暢。此外，大多數(shù)高職院校在教學(xué)資源建設(shè)中面臨很多困境：首先是高昂的軟件價(jià)格和實(shí)施費(fèi)用，其次是與之相配合的硬件開(kāi)銷(xiāo)，還有后期的維護(hù)經(jīng)費(fèi)。另外由于需求調(diào)研的不充分，或是相關(guān)部門(mén)對(duì)業(yè)務(wù)的片面理解，造成系統(tǒng)的可用性極差，這對(duì)于高職院校而言是一個(gè)損失。

可見(jiàn)，建立校際間的教學(xué)資源共享平臺(tái)，完善全新的、多元化的校際間教學(xué)資源服務(wù)體系，推動(dòng)其共享與均衡使用，已經(jīng)是北京市高職院校共同期待的一項(xiàng)重要工作。

二、云計(jì)算提供校際資源共建的新思路

簡(jiǎn)單地說(shuō)，云計(jì)算的核心思想，是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個(gè)計(jì)算資源池向用戶按需服務(wù)。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”?！霸啤敝械馁Y源在使用者看來(lái)是無(wú)限擴(kuò)展的，并且可以隨時(shí)獲取、按需使用、隨時(shí)擴(kuò)展、按量付費(fèi)。從技術(shù)上看，它利用分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)和虛擬化技術(shù)，突破硬件限制和北京市壁壘，整合優(yōu)化分散在各高職院校的教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，供北京市各高職院校廣泛共享。

云計(jì)算可以提供這樣的解決方案：將北京市的幾十所高職院校通過(guò)云計(jì)算建立統(tǒng)一的接口，所有師生通過(guò)接口進(jìn)入教學(xué)資源庫(kù)，獲取所需信息，各校也可以將自己的特色資源上傳至“云”中，分享給其他同行。

1.大大減少經(jīng)費(fèi)投入。各校如果建立教學(xué)資源平臺(tái)，就必須購(gòu)置相應(yīng)服務(wù)器、課程資源管理系統(tǒng)，少則投入幾十萬(wàn)，多則上百萬(wàn)。而在云計(jì)算環(huán)境下，用戶只需要用接入互聯(lián)網(wǎng)的電腦，按服務(wù)方式使用計(jì)算、存儲(chǔ)、軟件等資源，即取即用，按需付費(fèi)。各高職院校不需要花時(shí)間，也不需要購(gòu)置設(shè)備，大大降低軟硬件和系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用。

2.建設(shè)高度集成化的管理平臺(tái)。“軟件即服務(wù)（SaaS）”是云計(jì)算的三大服務(wù)之一，它基于互聯(lián)網(wǎng)提供軟件服務(wù)。云服務(wù)建設(shè)了一個(gè)高度集成化的教學(xué)資源管理平臺(tái)，配備一系列在線的功能服務(wù)，由提供商負(fù)責(zé)所有前期實(shí)施和后期維護(hù)，高職院校通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)直接使用系統(tǒng)，并根據(jù)實(shí)際需要，從提供商那里租用軟件服務(wù)（租賃價(jià)格通常為“全包”費(fèi)用，囊括軟件許可證費(fèi)、維護(hù)費(fèi)以及技術(shù)支持費(fèi)）。

基于云計(jì)算的高度集成化的教學(xué)資源平臺(tái)，使政府機(jī)關(guān)、高職院校、研發(fā)機(jī)構(gòu)、行業(yè)企業(yè)、家庭等的虛擬化協(xié)作成為可能，從而構(gòu)建出開(kāi)放式教育資源管理體系，變革高職院校教學(xué)管理模式，在理論上、技術(shù)上探索教育教學(xué)改革發(fā)展的新途徑。

3.整合出高質(zhì)量的教學(xué)資源庫(kù)。資源庫(kù)建設(shè)是教育行業(yè)一個(gè)長(zhǎng)期工程，它以支持教學(xué)和科研為目標(biāo)，由政府牽頭全盤(pán)規(guī)劃。遵循統(tǒng)籌安排、各高職院校分工合作、師生務(wù)實(shí)應(yīng)用、共享機(jī)制創(chuàng)新的基本原則，在現(xiàn)有教學(xué)資源基礎(chǔ)上，整理并吸收精品課程及國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀資源，基于云計(jì)算提供的IT架構(gòu)技術(shù)和服務(wù)實(shí)現(xiàn)，并不斷創(chuàng)新。

云計(jì)算環(huán)境下的教學(xué)資源庫(kù)，應(yīng)該具備以下幾個(gè)基本特征：一是系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，具有強(qiáng)大、快捷的資源搜索和查詢功能。二是各類(lèi)教學(xué)資源標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、分門(mén)別類(lèi)、存儲(chǔ)規(guī)范。北京市內(nèi)各高職院校依據(jù)本校的優(yōu)勢(shì)學(xué)科和特色專(zhuān)業(yè)，制作分布式的教學(xué)資源，并實(shí)施模塊化的規(guī)劃設(shè)計(jì)，將教學(xué)資源歸類(lèi)為精品課程、試題庫(kù)、案例庫(kù)、音視頻庫(kù)等模塊，方便師生編輯、上傳和使用。三是采用分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，多副本容錯(cuò)，所有資源數(shù)據(jù)均存放在云端，各高職院校無(wú)須保留和備份，在云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的眾多集群服務(wù)器中，人們不用擔(dān)心因自己疏忽帶來(lái)的硬件損壞、數(shù)據(jù)丟失，或是病毒或黑客入侵帶來(lái)的信息安全。高職院校把教學(xué)資源存儲(chǔ)在云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中，就好像把錢(qián)存在銀行一樣安全。四是教學(xué)資源管理平臺(tái)有良好的操作界面，高職院校師生能快捷查詢到所需資源，容易操作和管理。五是云計(jì)算提供統(tǒng)一的訪問(wèn)入口，用戶使用注冊(cè)后的用戶名、密碼，在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都能獲得所需資源，無(wú)論是985高職院校還是高職院校，師生均可以通過(guò)云計(jì)算服務(wù)同步共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，高職院校之間的信息交流、資源協(xié)作更加密切，降低了建設(shè)成本。

三、基于云計(jì)算的高職院校教學(xué)資源的架構(gòu)模式

基于云計(jì)算構(gòu)建北京市高職院校教學(xué)資源的邏輯模型，即各高職院校以分布式共建、共享教學(xué)資源的模式如下圖所示。該服務(wù)體系有兩大關(guān)鍵主體，一是北京市數(shù)字化教學(xué)資源，另一個(gè)是云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)。

1.數(shù)字化教學(xué)資源。要實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)資源的互補(bǔ)，首先要在云教學(xué)資源委員會(huì)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下，各高職院校根據(jù)自身的定位、學(xué)科優(yōu)勢(shì)，讓各院校的專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)“認(rèn)領(lǐng)”任務(wù)，制作優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源并上傳至“云端”。之后，管理人員對(duì)上傳的資源歸類(lèi)成工學(xué)資源、理學(xué)資源、文學(xué)資源、哲學(xué)資源、教育學(xué)資源等模塊，每類(lèi)資源庫(kù)模塊都包含授課計(jì)劃、教案、課件、素材庫(kù)、試題、常見(jiàn)問(wèn)題解答等。訪問(wèn)端的用戶不必了解教學(xué)資源在哪些服務(wù)器上，只需要通過(guò)聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備，通過(guò)Web 瀏覽器打開(kāi)服務(wù)目錄，就可以隨時(shí)訪問(wèn)各類(lèi)教學(xué)資源。

2.云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)。云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)的構(gòu)建是從基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)上保障教學(xué)資源共建共享，它是高職院校數(shù)字教學(xué)資源的載體。

其一，基礎(chǔ)設(shè)施層。架構(gòu)最底層是基礎(chǔ)設(shè)施層，包含物理基礎(chǔ)設(shè)施資源和虛擬基礎(chǔ)設(shè)施資源。物理層資源沿用各高職院?，F(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，如服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等；虛擬資源池層利用虛擬化技術(shù)構(gòu)建的物理資源的整合層，它將大量不同類(lèi)型的物理資源虛擬化，并將這些高度虛擬化的資源管理起來(lái)，組成一個(gè)大的資源池，如計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池、軟件資源池等。

虛擬層位于硬件層之上，它按照用戶的服務(wù)需求從底層選擇硬件資源，形成不同規(guī)格的計(jì)算資源，即虛擬機(jī)。硬件層和虛擬層對(duì)應(yīng)IaaS層，主要提供基本架構(gòu)的服務(wù)，如計(jì)算服務(wù)、存儲(chǔ)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等，但是對(duì)用戶是透明的。這樣可以將不同高校異構(gòu)的數(shù)字化教育資源進(jìn)行整合，隱藏后臺(tái)分散的硬件資源，創(chuàng)建協(xié)同的工作基礎(chǔ)，對(duì)外提供統(tǒng)一的服務(wù)。

其二，平臺(tái)層。平臺(tái)層（PaaS）是高職院校資源云共享模型的核心層。該層主要負(fù)責(zé)部署和調(diào)度各類(lèi)應(yīng)用任務(wù)，并對(duì)云計(jì)算的資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，使之能夠高效、安全、可靠地運(yùn)行。平臺(tái)層由計(jì)費(fèi)管理、任務(wù)管理、資源管理、用戶管理等模塊組成，根據(jù)用戶需要，這些模塊可以靈活部署，按需求定制、擴(kuò)展或取舍后組合。比如，有些學(xué)校的資源對(duì)校外用戶需要有償共享時(shí)，可以使用監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)和計(jì)費(fèi)模塊。

從技術(shù)上看，平臺(tái)層提供高職院校教學(xué)資源開(kāi)發(fā)和使用的環(huán)境，也方便技術(shù)人員對(duì)云服務(wù)平臺(tái)管理和維護(hù)。它主要提供公共的平臺(tái)技術(shù)，如統(tǒng)一支撐操作系統(tǒng)、運(yùn)行平臺(tái)，對(duì)各項(xiàng)應(yīng)用屏蔽了運(yùn)行環(huán)境差異，用戶只需要關(guān)心業(yè)務(wù)邏輯即可。

后臺(tái)支撐包括統(tǒng)一配置、統(tǒng)一報(bào)表等，用戶利用相應(yīng)框架開(kāi)發(fā)后，即可做到統(tǒng)一界面、統(tǒng)一運(yùn)維；也包括分布式緩存、分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)等通用技術(shù)，用戶通過(guò)調(diào)用API（Application Programming Interface，應(yīng)用程序編程接口）來(lái)使用這些通用技術(shù)。

其三，應(yīng)用層。應(yīng)用層（SaaS）是云平臺(tái)架構(gòu)中最靈活多變的部分，根據(jù)不同應(yīng)用需求可以開(kāi)發(fā)出不同的接口。它是教學(xué)資源云共享模型的功能體現(xiàn)層，用戶在此可以獲得各類(lèi)終端服務(wù)。該層表達(dá)出教學(xué)資源共享的主要業(yè)務(wù)邏輯，如教學(xué)資源共享平臺(tái)、各類(lèi)在線應(yīng)用、管理程序等。用戶通過(guò)中間件系統(tǒng)快速開(kāi)發(fā)個(gè)人所需的共享空間，并與他人共享資源。

應(yīng)用層位于架構(gòu)最上層，包含由公共API 接口、WebService、編程環(huán)境等功能組成的應(yīng)用接口層在內(nèi)，它是高職院校師生和云服務(wù)平臺(tái)體系的接口。高職院校師生通過(guò)交互接口、以Web方式可以得到各種應(yīng)用服務(wù)，注冊(cè)后即可得到相應(yīng)權(quán)限，用筆記本電腦、手機(jī)、Ipad 等移動(dòng)設(shè)備隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)。

四、云服務(wù)平臺(tái)保障管理體系

就目前的應(yīng)用模式看，云計(jì)算面向?qū)I(yè)和商業(yè)的應(yīng)用較多，普遍應(yīng)用還存在不少問(wèn)題，這既有經(jīng)驗(yàn)、運(yùn)維能力、觀念的原因，也有文化差異影響。但是，任何應(yīng)用都不可能一推出就完美無(wú)瑕，需要邊應(yīng)用、邊探索，應(yīng)用拉動(dòng)研發(fā)。用云計(jì)算構(gòu)建北京市高職院校的共享云網(wǎng)絡(luò)，同樣是不斷研究創(chuàng)新的過(guò)程，各項(xiàng)工作的完成都必須有配套保障管理機(jī)制。

1.成立云教學(xué)資源委員會(huì)。對(duì)于云計(jì)算服務(wù)，國(guó)際IT巨頭如微軟、IBM、亞馬遜等紛紛參與其中，技術(shù)上難度并不大。研究教學(xué)資源共享的解決方案，更多是文化、觀念、商業(yè)、法律等方面的問(wèn)題，應(yīng)該先成立云教學(xué)資源委員會(huì)來(lái)協(xié)商、明確相關(guān)事宜。

云教學(xué)資源委員會(huì)身兼多職，是此項(xiàng)工作的策劃者、推動(dòng)者、設(shè)計(jì)者和保障者，直接決定了此項(xiàng)工作的成敗。其主要成員包括：教育主管部門(mén)、信息化主管部門(mén)、高職院校教務(wù)處、圖書(shū)館、高職院校信息中心、數(shù)據(jù)庫(kù)企業(yè)、云計(jì)算服務(wù)提供商等。委員會(huì)的主要任務(wù)是協(xié)調(diào)各方利益，確定高職院校付費(fèi)方案及教學(xué)資源標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范用戶獲取服務(wù)的行為，管理非法用戶和各項(xiàng)違規(guī)操作。

2.委員會(huì)內(nèi)部職責(zé)及分工。服務(wù)等級(jí)協(xié)議（SLA）應(yīng)明確云服務(wù)的類(lèi)型、服務(wù)等級(jí)參數(shù)、付費(fèi)情況、服務(wù)保障措施等具體事項(xiàng)。由于云計(jì)算在線服務(wù)模式的特殊性，在SLA中一定要明確雙方出現(xiàn)違反SLA條款時(shí)的懲罰措施，以便做到有章可循。比如，針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）的SLA參數(shù)，就會(huì)涉及虛擬機(jī)、服務(wù)器、用戶需求的響應(yīng)時(shí)間；PaaS的SLA參數(shù)包括對(duì)大規(guī)模在線用戶的支持?jǐn)?shù)量、接入到平臺(tái)環(huán)境的開(kāi)發(fā)者數(shù)量；等等。

委員會(huì)內(nèi)部成員有四種不同的分工：監(jiān)督指導(dǎo)、資源建設(shè)、技術(shù)實(shí)施、市場(chǎng)推廣。開(kāi)始運(yùn)營(yíng)之后，云教學(xué)資源委員會(huì)需要制定運(yùn)營(yíng)章程，負(fù)責(zé)落實(shí)北京市內(nèi)教學(xué)資源規(guī)則、調(diào)配、建設(shè)和管理等制度，實(shí)施監(jiān)督、指導(dǎo)、決策和檢查作用；制定切實(shí)可行的安全機(jī)制，定期做好各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，維護(hù)和更新軟硬件及教學(xué)資源。委員會(huì)指導(dǎo)用戶統(tǒng)一規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)上傳的教學(xué)資源進(jìn)行審定、交流、篩選及評(píng)價(jià)反饋，完成教學(xué)資源建設(shè)和管理。

技術(shù)實(shí)施工作大多由企業(yè)負(fù)責(zé)，比如建設(shè)服務(wù)體系內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施、構(gòu)建云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)運(yùn)行環(huán)境等?！霸朴?jì)算”的一大特點(diǎn)就是無(wú)限擴(kuò)展，教學(xué)資源云的初衷是為北京市內(nèi)的所有高職院校共享更多、更全、更優(yōu)質(zhì)的信息資源，因此，當(dāng)業(yè)務(wù)成熟穩(wěn)定后，委員會(huì)有義務(wù)將教學(xué)資源不斷推廣到更多的高職院校，服務(wù)更多的師生。

從內(nèi)容上看，除了教學(xué)資源，還應(yīng)該將電子圖書(shū)不斷引入到“云”中，使企業(yè)獲得更多正當(dāng)利益的同時(shí)，打破高職院校的資源壁壘，實(shí)質(zhì)性提高師生的教學(xué)、科研水平，謀求多方互贏的局面。

五、結(jié)束語(yǔ)

基于云計(jì)算的高職院校教學(xué)資源建設(shè)方案，可以解決北京市幾十所高職院校學(xué)習(xí)資源分散管理、不能統(tǒng)一調(diào)配的大問(wèn)題，各院校師生通過(guò)云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)跨校合作，為高職院校間的教學(xué)、科研橫向合作提供便利，學(xué)生也可突破時(shí)間、空間的限制，使用互聯(lián)網(wǎng)享受到北京市內(nèi)多元化的、豐富的、優(yōu)質(zhì)的專(zhuān)業(yè)教學(xué)資源。

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