高職院校教學(xué)管理中的云計(jì)算應(yīng)用探索

摘 要：目前高職院校教學(xué)管理IT需求主要采取自身集中式建設(shè)方式來(lái)滿足。 但隨著學(xué)校規(guī)模擴(kuò)大以及業(yè)務(wù)量的增多，日益增長(zhǎng)的教學(xué)管理IT 需求無(wú)法得到充分滿足，成本不斷提升。云計(jì)算的應(yīng)用日趨成熟，通過(guò)探索“云計(jì)算”在高職院校教學(xué)管理中的應(yīng)用前景，希望滿足高職院校教學(xué)管理的IT 需求并提高工作效率；同時(shí)也能切實(shí)降低高職院校教學(xué)管理的成本。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；教學(xué)管理；

文章編號(hào)：1674-3520（2015）-04-00-01

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的突發(fā)猛進(jìn)，尤其是WEB2.0 技術(shù)的普及化?！霸朴?jì)算”這個(gè)以前還停留在科研論文里的新奇概念正在悄然無(wú)息的改變著人們的生活，為人們的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供便捷。全國(guó)大部分高等院校正不斷加大對(duì)學(xué)校信息化的投入，通過(guò)購(gòu)買(mǎi)性能優(yōu)異的硬件設(shè)備和上線功能逐漸增強(qiáng)的軟件系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)。但是對(duì)比成爆炸式增長(zhǎng)的信息化需求，巨大投入?yún)s顯得杯水車(chē)薪，這一矛盾在高職院校教學(xué)管理中尤其凸顯。 高職院校教學(xué)管理中的“云計(jì)算”應(yīng)用探索逐漸成為重要研究課題。

一、云計(jì)算的定義

云計(jì)算是并行計(jì)算，分布式計(jì)算，和網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展，或者說(shuō)是這些計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)。 云計(jì)算是虛擬化、效用計(jì)算、laaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、PaasS（平臺(tái)即服務(wù)），SssS（軟件即服務(wù)）等概念混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。

“云”不僅僅只是計(jì)算機(jī)資源的簡(jiǎn)單匯集，同時(shí)“云”提供了一種管理計(jì)算機(jī)資源的機(jī)制，管理包括資源提供，變更請(qǐng)求，重新映像、工作負(fù)載重新平衡、資源解除提供和資源監(jiān)測(cè)。 云計(jì)算最大魅力在于，在這種計(jì)算模式下“計(jì)算業(yè)務(wù)不再局限于個(gè)人桌面和企業(yè)計(jì)算中心。而可以成為一種依托于互聯(lián)網(wǎng)處理的服務(wù)。

二、高職院校教務(wù)管理云計(jì)算應(yīng)用探索

（一）高職院校教務(wù)管理的主要特點(diǎn)

在高職院校的日常工作中，教務(wù)管理是最繁重同時(shí)也是最重要的學(xué)校業(yè)務(wù)工作。教務(wù)處要承擔(dān)教務(wù)行政管理、實(shí)踐教學(xué)管理、考試與學(xué)籍管理、教材建設(shè)與管理以及一些建立文案歸檔檔案等等一系列繁重的工作。高職院校教務(wù)管理的特點(diǎn)是：教務(wù)管理業(yè)務(wù)多；教務(wù)管理數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求高；教務(wù)管理的歷史數(shù)據(jù)量龐大；文檔建立、調(diào)閱、歸檔任務(wù)重等。為了完成好這些工作，高職院校教務(wù)部門(mén)一直堅(jiān)持教務(wù)管理信息化。 即便是每年增加性能更加優(yōu)異的硬件設(shè)備，上線功能更為強(qiáng)大完整的軟件系統(tǒng)，依舊無(wú)法滿足實(shí)際教學(xué)管理工作中的用戶(hù)需求，而運(yùn)行和維護(hù)的成本卻在逐年迅猛增加。

（二）高職院校教務(wù)管理特點(diǎn)的云計(jì)算解決

根據(jù)高職院校教務(wù)管理的相關(guān)特點(diǎn)，我們選取學(xué)分選課系統(tǒng)、教學(xué)資源管理以及教師排課監(jiān)考這三個(gè)教學(xué)管理中比較常見(jiàn)的業(yè)務(wù)做出云計(jì)算應(yīng)用探索。

1、學(xué)分選課的云計(jì)算應(yīng)用探索

利用云計(jì)算的基本定義，對(duì)學(xué)分選課系統(tǒng)的硬件設(shè)備進(jìn)行虛擬化設(shè)置和分布化部署。 通過(guò)在學(xué)分選課系統(tǒng)的服務(wù)器上直接安裝Vmware、Hypervisor等虛擬機(jī)軟件完成對(duì)所有服務(wù)器的虛擬化平臺(tái)的設(shè)置，如想更好的提高虛擬化平臺(tái)的性能則可以選擇支持硬件虛擬化的服務(wù)器設(shè)備，在虛擬化平臺(tái)上對(duì)硬件資源即物理機(jī)進(jìn)行合理的規(guī)劃和分配，構(gòu)建出多個(gè)虛擬服務(wù)器（如圖 1 所示）；通過(guò)相應(yīng)的中間件軟件構(gòu)建出虛擬的服務(wù)器集群，通過(guò)輪詢(xún)算法、最小連接數(shù)等解決負(fù)載均衡算法協(xié)助下為學(xué)分選課系統(tǒng)擴(kuò)大了前臺(tái)應(yīng)用和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)數(shù)，提供虛擬化的多個(gè)I/O寫(xiě)入以及增加了選課系統(tǒng)的冗余，保證了系統(tǒng)應(yīng)用的質(zhì)量.

2、教學(xué)資源共享的云計(jì)算應(yīng)用探索

利用云計(jì)算中網(wǎng)格化的概念，將學(xué)?，F(xiàn)有的公共存儲(chǔ)的教學(xué)資源視同為一個(gè)“公共云”將師生自行存儲(chǔ)的教學(xué)資源視作“私有云”在網(wǎng)格計(jì)算中，OGSA是一種基于網(wǎng)格的應(yīng)用，它定義了一個(gè)公共的和標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)的核心是網(wǎng)格服務(wù)的概念。我們可以把網(wǎng)格服務(wù)看作是一種特殊的云計(jì)算服務(wù)，采用一種基于網(wǎng)格服務(wù)的分布式交互和計(jì)算體系結(jié)構(gòu)\"確保異構(gòu)系統(tǒng)間的互操作性\"使不同類(lèi)型的系統(tǒng)可以進(jìn)行通信和共享信息；在高職院校教學(xué)資源管理中就是為了讓學(xué)校的公共云和師生的私有云進(jìn)行溝通和會(huì)話。而OGSA框架幫助我們解決了兩個(gè)重要的問(wèn)題，即公共云和私有云的接口定義和協(xié)議識(shí)別。 因此，我們將采用OGSA網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)，在校園網(wǎng)原有資源服務(wù)的基礎(chǔ)上建立網(wǎng)格平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)公共云和私有云之間的資源管理、信息服務(wù)和數(shù)據(jù)管理功能。

通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘和倒排索引技術(shù)，我們利用符合OGSA框架規(guī)范的客戶(hù)端軟件和服務(wù)器端軟件，將全校公共云和私有云的資源映射成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化的虛擬機(jī)，虛擬機(jī)上存放著以數(shù)據(jù)庫(kù)路徑形式的索引。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)化的虛擬機(jī)可以被稱(chēng)為一個(gè)“混合云”它既有公共云的資源同時(shí)也能找到私有云的資源。用戶(hù)只需獲得訪問(wèn)混合云的權(quán)限，利用相應(yīng)的搜索引擎去請(qǐng)求資源然后獲得需要的教學(xué)資源甚至是教學(xué)檔案。這一過(guò)程對(duì)于用戶(hù)是透明，云計(jì)算應(yīng)用為全校和全體師生教學(xué)資源的整合提供了方便；同時(shí)又充分利用個(gè)人計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)，無(wú)形中擴(kuò)大了整個(gè)校園存儲(chǔ)空間。

3、教師排課監(jiān)考的云計(jì)算應(yīng)用探索

排課監(jiān)考依賴(lài)于幾個(gè)主要參數(shù)，該課程的課時(shí)數(shù)，該課程的教師人數(shù)，該課程的學(xué)生人數(shù)，普通教室，多媒體教學(xué)教室，實(shí)驗(yàn)教室的數(shù)量以及該課程所需的教輔支持。這些參數(shù)對(duì)于一個(gè)任何一個(gè)人甚至一臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)都是過(guò)于龐大和繁雜的計(jì)算量。 云計(jì)算最基本的業(yè)務(wù)就是提供用戶(hù)一個(gè)方便的計(jì)算環(huán)境。 利用學(xué)校規(guī)模龐大的計(jì)算機(jī)數(shù)量以及為數(shù)不少的高端計(jì)算機(jī)，我們利用分布式計(jì)算軟件例如BOINC，以此來(lái)構(gòu)建學(xué)校的云計(jì)算平臺(tái)。

通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)\"我們就獲得了難以想象的巨大計(jì)算能力，在前期統(tǒng)計(jì)所有參數(shù)的初始化數(shù)據(jù)化后\"利用寒暑假這樣的學(xué)校空閑時(shí)間進(jìn)行大范圍的分布式計(jì)算\"利用這些主要參數(shù)的初始數(shù)據(jù)以及設(shè)定好的分配規(guī)則，學(xué)校這個(gè)簡(jiǎn)單的云計(jì)算平臺(tái)能很快的得出一張排課監(jiān)考的原始表，進(jìn)而選課監(jiān)考管理人員根據(jù)這一原始表進(jìn)一步做修正和調(diào)整，這樣節(jié)約了大量的工作時(shí)間并且提高了監(jiān)考排課的效率。

三、結(jié)束語(yǔ)

云計(jì)算是一個(gè)全新的領(lǐng)域，對(duì)它的探索和應(yīng)用還遠(yuǎn)未完成。我們可以展望一下云計(jì)算，在未來(lái)如果解決了數(shù)據(jù)健壯安全性和網(wǎng)絡(luò)可靠性等問(wèn)題，人們自然而然會(huì)因?yàn)樵朴?jì)算而改變使用計(jì)算機(jī)的習(xí)慣。到那時(shí)\"云計(jì)算就將成為一種理想的應(yīng)用模式在大量的企業(yè)應(yīng)用中得到普及。 高職院校信息化的腳步不斷地再加快，面對(duì)成本和應(yīng)用之間的巨大矛盾，云計(jì)算應(yīng)該是高職院校希望節(jié)約教學(xué)成本并且提高教學(xué)質(zhì)量的良好突破口。