基于云計算技術的高校教學管理與資源共享研究

李招娣

（福州工商學院，福州 350715）

0 引言

高校作為培養(yǎng)人才的重要機構，在新時代人才需求量大的背景下，教育教學信息化管理的步伐日益加快。近年來，信息化技術迅猛發(fā)展，云計算作為一種新型的網(wǎng)絡服務模式，不僅具有云存儲及共享池的作用，還可以提供動態(tài)可擴展的虛擬化資源，為高校教育改革提供一個良好基礎支撐平臺。通過構建云計算平臺，深入挖掘利用教育教學管理的信息，使高校各類教育資源能夠實現(xiàn)集中管理與快速共享，數(shù)據(jù)存儲變得可靠和安全。通過統(tǒng)一規(guī)劃、部署及管理，構建網(wǎng)絡教學資源平臺，既提高了閑置資源的利用率，又提高了教學資源的使用與管理效率，極大地節(jié)約信息基礎設施建設的成本，有利于高校持續(xù)地進步和發(fā)展。

1 云計算的概念與特點

云計算是一種新興的網(wǎng)絡應用模式，以互聯(lián)網(wǎng)技術為基礎，利用互聯(lián)網(wǎng)的傳輸能力，融合了分布式計算、效用計算、并行計算和網(wǎng)絡存儲、虛擬化等多維度網(wǎng)絡技術，由專有的數(shù)據(jù)處理中心統(tǒng)一管理，將計算和資源的存儲網(wǎng)絡化，實現(xiàn)了云承載計算任務及資源的最大化共享，有效地保證了數(shù)據(jù)的安全性，在數(shù)據(jù)計算處理、存儲空間和數(shù)字資源共享方面具有極強的優(yōu)勢。

云計算發(fā)展至今十余年，在云技術的支持下，將異構分布式數(shù)據(jù)和資源統(tǒng)一存儲，可以實現(xiàn)動態(tài)擴展和伸縮。云計算技術有可擴展性、高可靠性的特征，同時兼具虛擬化、超大規(guī)模、按需服務的特點。通過將計算應用與信息資源連接，云平臺能夠提供諸如硬件資源、動態(tài)數(shù)據(jù)服務與可持續(xù)發(fā)展性的數(shù)據(jù)存儲功能。利用虛擬化技術，可以提供龐大的資源池，用戶可以隨時隨地獲取或存儲數(shù)據(jù)與資源，得到高效便捷的服務，實現(xiàn)自動化集中管理。

云計算服務主要分為基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）。根據(jù)云計算的部署模式分為公有云、私有云和混合云三種方式。結合高校教學管理工作面對的實際情況，將云計算應用于高校教學資源管理工作中，能夠解決當前教學資源服務存在的問題，降低教學資源使用成本，既避免了設備的重復建設，又能夠與國際教育和社會需求同步接軌，極大地拓展了學生的專業(yè)視野。通過建立互動網(wǎng)絡平臺，促進現(xiàn)行教學方法和教學模式的改革，保障了學校教學資源的安全性能，讓師生都能夠受益。

2 云計算教學管理系統(tǒng)架構

采用云計算技術搭建IT 基礎架構，需高速處理器、帶寬和虛擬化等軟硬件保障，提供分級管理和安全保障。根據(jù)需求進行分配，達到資源重構和監(jiān)控的目標。系統(tǒng)體系結構應具備智能化響應，根據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變化提供高質量的服務，云計算教學管理系統(tǒng)體系架構如圖1 所示。系統(tǒng)模塊設計主要功能如下。

圖1 云計算教學管理系統(tǒng)體系架構

2.1 排課子系統(tǒng)

審核排出課表；課表效果分析；排課結果檢查；課表調整與完善；聽課課表查詢功能；上課情況時間段查詢；課程沖突檢測；學時匯總顯示。

2.2 選課子系統(tǒng)

多種選課抽簽方式；多種選課控制手段；選修課征求意見流程；缺考學生名單報表；輔修課程進度表。

2.3 學籍子系統(tǒng)

學籍預警功能；自定義設置預警類型；警示、留級、退學自動提醒；學籍處理功能；學籍卡修改消息推送；多條件組合預警。

2.4 畢業(yè)子系統(tǒng)

畢業(yè)證書管理；證書印章管理；編號管理；證書套打模版設置；批量打?。蛔C書的打印情況記錄。

2.5 考務子系統(tǒng)

試卷送印單打??；座位表；座位號與準考證號編排；監(jiān)考與考場次的統(tǒng)計；監(jiān)考費管理。

2.6 成績子系統(tǒng)

補考、重修管理報表生成；網(wǎng)上報名功能；數(shù)據(jù)自動／手工備份；畢業(yè)清考學生名單管理；網(wǎng)上時間管理；自由定制所需報表；成績管理模塊報表。

2.7 手機終端應用

基于HTMLS 標準，教務移動服務子系統(tǒng)包括學生端APP功能、教師端APP 功能、相關接口，為廣大師生提供教學服務。例如課表查詢、成績錄入、自習教室查詢、實習管理、問卷調查等。

3 基于云計算的高校教學資源平臺設計

基于高校教學管理工作的特征，結合云計算技術的優(yōu)勢，設計了高校教學資源平臺，如圖2 所示。

3.1 云服務

圖2 基于云計算的教學資源平臺構架模型

高校教學管理與資源共享工作中云服務的應用類型包括公有云、私有云和混合云。其中公有云主要以云服務供應商提供服務為主，能夠在同一個時間段促進資源的即時共享。私有云為高校內(nèi)部信息化資源的整合，采取內(nèi)界網(wǎng)絡的方式展開操作和控制，在私有云計算體系的支持下，合理有效地分配和控制數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)可靠性及數(shù)據(jù)共享的水平和質量?；旌显茷樾枰玫降谌缴a(chǎn)商允許，主要包括文獻數(shù)據(jù)庫、課件和視頻等第三方云上資源。

3.2 基礎層設計

該層包括硬件設備層和虛擬化層，依托互聯(lián)網(wǎng)的方式，通過構建特定服務的模式，能夠帶來基礎性的設施資源。硬件資源包括計算機和網(wǎng)絡設備，利用分布式計算結構開展一致化、規(guī)范化管理。虛擬化層包括相關應用軟件和應用服務。

3.3 平臺層

平臺層是高校教學資源管理體系的核心結構，在教學資源平臺構架中起承上啟下的作用，能夠提供穩(wěn)定高效的服務，實現(xiàn)對教學資源的有效分配，還可對資源進行控制、管理和調度，確保資源合理化使用。

3.4 應用層

應用服務層以SaaS 模式為主，著眼于高校師生的實際需求，通過標準的Web 瀏覽器，將應用程序遷移到云端，資源系統(tǒng)相互獨立，帶來可延伸性的存儲，為高校用戶提供虛擬定制與創(chuàng)建服務整合，實現(xiàn)教學資源系統(tǒng)個性化管理，確保系統(tǒng)程序的泛在訪問，達成教學管理與資源的高效共享與交流。

4 基于云計算的高校教學管理與資源共享優(yōu)化運用策略研究

4.1 完善高校網(wǎng)絡環(huán)境與管理機制

在云計算以及大數(shù)據(jù)視角下，高校應加強網(wǎng)絡運作環(huán)境的優(yōu)化，積極完善內(nèi)部網(wǎng)絡環(huán)境，建立網(wǎng)絡安全管理制度，加快推進數(shù)字化資源的整合，重點在常規(guī)數(shù)字化、教學多媒體等資源進行投入，以課程或學科為單位，共同建設跨區(qū)限制的課程，加強跨校教學隊伍的建設，規(guī)避云平臺重復建設不平衡的現(xiàn)狀。利用優(yōu)質數(shù)字教學資源和先進的智能電子設施，提升教學管理的辦公效率。

4.2 利用云平臺整合教學內(nèi)容資源

在高校內(nèi)部組建數(shù)據(jù)交互平臺，借助云平臺提供的相應服務，制訂科學、適宜的學習計劃和環(huán)境，提高教育教學數(shù)據(jù)信息的實用性。監(jiān)督各項任務的實施成效，圍繞高校資源的供給，通過數(shù)據(jù)信息的深入挖掘，幫助高校優(yōu)化整合資源檢索、資源瀏覽、資源推薦、資源收藏等資源，推動對云系統(tǒng)資源共享。

4.3 高校教學資源優(yōu)化整合模型

云教育管理系統(tǒng)基礎信息服務包括學年管理、年級設置、班級管理、學科管理、教師信息、學生信息、家長信息、權限管理、系統(tǒng)日志。針對教學資源數(shù)量大、種類多的特征，教育教學管理中融入信息化思想，借助高校自身所創(chuàng)設的私有云，統(tǒng)一篩選標準和規(guī)范，形成統(tǒng)一的云接口，實現(xiàn)對優(yōu)質教學資源的有機整合。

5 結語

總之，在“互聯(lián)網(wǎng)＋”和大數(shù)據(jù)時代背景下，基于云計算的高校教學資源整合，既消除了信息之間的壁壘，使教學資源利用率全面提升，還可以對優(yōu)質教學資源有機整合，有效緩解高校教育資源分配不均的現(xiàn)狀。為了達到教學資源共享的最大化，應當形成完善的信息管理機制，構建云計算教育教學信息化管理方案和機制，全面提升教育教學管理信息化水平，應以高校教學管理云平臺的需求分析為抓手，加強功能模塊劃分、系統(tǒng)界面和系統(tǒng)性能的優(yōu)化，推動高等教育教學管理方式信息化和科學化，推動高等教育持續(xù)健康發(fā)展。