面向鐵路行業(yè)的多租戶SaaS云教育培訓平臺設計

趙會軍 張力 胡召華 呂天航 成騰

摘? 要：面向鐵路行業(yè)的云教育培訓平臺是數(shù)字經濟時代支撐鐵路行業(yè)企業(yè)教育培訓高質量發(fā)展的重要基礎。文章分析了鐵路行業(yè)企業(yè)由內部管理需求主導的三種教育培訓系統(tǒng)服務模式及其在響應行業(yè)企業(yè)教育培訓信息化需求方面存在的不足，提出基于共享服務的鐵路教育培訓信息化服務模式，以及適應用戶不同網絡環(huán)境的多租戶SaaS云教育培訓平臺架構模式、主要結構和基礎業(yè)務功能，包括培訓管理、在線學習、在線考試、線下辦班、教育管理等，進而為提升鐵路行業(yè)企業(yè)教育培訓信息化水平提供支持。

關鍵詞：鐵路教育培訓；云培訓平臺；多租戶；SaaS模式；共享服務；培訓管理

中圖分類號：TP311? 文獻標識碼：A? 文章編號：2096-4706（2023）08-0130-04

Abstract： The cloud education & training platform for the railway industry is the important foundation for supporting the high-quality development of education and training of railway enterprises in the era of digital economy. This paper analyzes three types of education and training system service modes dominated by internal management needs of railway industry enterprises and their shortcomings in responding to the education and training informatization needs of industry enterprises. It proposes a railway education and training informatization service mode based on shared services， as well as a multi-tenant SaaS cloud education and training platform architecture mode， main structures， and basic business functions suitable for different network environments of users， including training management， online learning， online exams， offline classes， education management， etc.， thereby providing support for improving the informatization level of education and training in the railway industry enterprises.

Keywords： railway education & training; cloud training platform; multi-renter; SaaS mode; shared service; training management

0? 引? 言

新時代鐵路高質量發(fā)展對員工教育培訓的力度和水平不斷提出更高要求。面對分布在鐵路行業(yè)企業(yè)多級組織、多專業(yè)領域的龐大體量員工以及疫情防控常態(tài)化、行業(yè)知識更新工程、學習環(huán)境與習慣轉變等新形勢新趨勢，鐵路行業(yè)企業(yè)不僅需要為員工提供更加豐富的學習手段，還需要充分利用信息化手段改進傳統(tǒng)的線下培訓、提高教育培訓管理質量與水平。由于管理體制機制變化的歷史特點，鐵路行業(yè)企業(yè)從無到有探索開展了的教育培訓系統(tǒng)建設實踐，形成了以內部管理需求為導向的教育培訓平臺服務模式，例如有機關業(yè)務部門主導的面向本專業(yè)教育培訓內容的專業(yè)教育培訓系統(tǒng)，也有二級單位主導的面向本單位的綜合性教育培訓系統(tǒng)，還有專業(yè)培訓機構主導的支撐培訓辦班業(yè)務的教育培訓系統(tǒng)。這些系統(tǒng)及其服務模式定位于滿足局部業(yè)務需求，無法及時滿足鐵路企業(yè)整體以及行業(yè)不斷擴展的教育培訓信息化需求，例如新應用快速研發(fā)、教學資源共建共享、促進教育培訓大數(shù)據(jù)管理、推動教育培訓服務質量提升，等等。另一方面，基于云計算的多租戶SaaS（Software-as-a-Service）云平臺由于其良好的靈活性、可靠性、可擴展性等顯著優(yōu)勢[1]，在更好滿足鐵路行業(yè)教育培訓信息化需求方面呈現(xiàn)出巨大潛力[2]，并具有可操作性。鑒此，本文研究面向鐵路行業(yè)的云教育培訓平臺服務模式及架構模式、功能體系等設計問題，具有重要現(xiàn)實意義。

已有相關研究主要包括教育培訓信息化和行業(yè)云平臺技術研究兩個方面。企業(yè)教育培訓信息化方面，人們主要關注在線培訓作用以及教育培訓系統(tǒng)功能等。例如，陳誠等[3]實證研究表明數(shù)字化培訓有助于提升班組長崗位勝任力；邢志祥等[4]指出要發(fā)展企業(yè)在線安全生產培訓；趙會軍等[5]提出鐵路企業(yè)智能培訓架構體系。這些研究對于豐富和完善鐵路企業(yè)教育培訓平臺的功能體系提供了基礎。行業(yè)云平臺技術方面，人們主要關注云計算的優(yōu)勢以及云平臺的架構設計等。例如，張曉宇和王蓉蓉[6]提出基于云計算改進在線學習、在線考試的系統(tǒng)性能；韋忠慶等[7]提出SaaS模式的在線考試系統(tǒng)設計；郭歌等人[8]提出了面向行業(yè)云的鐵路工程管理平臺多租戶SaaS架構模式，等等。這些研究為本文設計鐵路云教育培訓平臺架構模式等提供了重要借鑒。總體來看，有關鐵路行業(yè)云教育培訓平臺的研究工作尚不多，為此本文研究有助于進一步豐富相關理論。

1? 教育培訓系統(tǒng)服務模式現(xiàn)狀

當前鐵路企業(yè)員工教育培訓系統(tǒng)服務模式主要有三種，即由專業(yè)管理部門主導的專業(yè)性教育培訓系統(tǒng)模式（簡稱機關部門主導模式），內部所屬單位主導的面向本單位的綜合性教育培訓系統(tǒng)服務模式（簡稱二級單位主導模式），以及由專業(yè)培訓機構主導的教育培訓系統(tǒng)服務模式（簡稱培訓機構主導模式）。

1.1? 機關部門主導模式

專業(yè)管理部門尤其是鐵路企業(yè)本級職能或業(yè)務部門對該專業(yè)從業(yè)人員承擔有教育培訓職責，也具有本專業(yè)最豐富的教育培訓資源和相對權威的需求分析、方案設計能力，鑒于此，建立了一些由業(yè)務或者職能部門主導的教育培訓系統(tǒng)，主要功能聚焦在在線學習、考試和一些基礎的培訓管理等方面。這類教育培訓系統(tǒng)能夠較好地支撐本專業(yè)的學習培訓活動開展，但是在培訓管理以及跨專業(yè)資源共享等方面較弱，并且獨立部署，功能之間存在較大的重復性。

1.2? 二級單位主導模式

鐵路企業(yè)內部二級單位甚至三級單位，尤其是具有獨立經營主體的所屬單位，除了參與上級專業(yè)或管理部門組織的集中培訓活動以外，自身還需要開展本單位內部的其他教育培訓活動，鑒于此，一些所屬單位主導建立了滿足自身開展教育培訓活動需要的系統(tǒng)，主要功能也主要聚焦在在線學習、考試和一些基礎的培訓管理等方面。這類教育培訓系統(tǒng)能夠讓所屬單位根據(jù)自身的教育培訓資源和計劃靈活開展網上學習、考試等，通常也是獨立部署。

1.3? 培訓機構主導模式

鐵路企業(yè)內部培訓基地、黨校等專業(yè)培訓機構為了承擔教育培訓任務以及自身自主開展行業(yè)性教育培訓項目，建立了自己的教育培訓系統(tǒng)。這類系統(tǒng)除了具有在線學習、考試等常見功能外，還側重于教育培訓師資、教材、資料以及辦班過程管理。但是，由于其業(yè)務聚焦在整個教育培訓活動的實施環(huán)節(jié)，而且基本上都是獨立部署，這類平臺往往不能滿足教育培訓主辦單位自身其他的教育培訓管理需要，例如與人才管理的銜接、培訓計劃制定、培訓電子檔案、電子證書管理等。

1.4? 三種服務模式分析

從教育培訓業(yè)務覆蓋來看，二級單位主導模式在系統(tǒng)功能模塊理論上相對較多，培訓機構主導模式次之，機關部門主導模式往往功能模塊最少。從促進教育培訓上下游多主體之間資源共享和方式手段創(chuàng)新應用的角度來看，機關部門主導模式效率更高。由于三種模式服務對象略有差異，應用創(chuàng)新的側重點也不盡相同。然而，無論哪種模式，對于鐵路企業(yè)整體以及行業(yè)不斷擴展的教育培訓信息化需求，都存在完備性不足、靈活性不夠、可擴展性較差等問題，制約了鐵路行業(yè)企業(yè)教育培訓信息化高質量發(fā)展。

2? 平臺共享服務模式及架構模式

2.1? 服務模式

基于共享服務的教育培訓信息化服務模式是鐵路教育培訓信息化發(fā)展的趨勢?；诠蚕矸绽砟睿ㄟ^統(tǒng)一平臺向各類租戶動態(tài)提供教育培訓各項應用服務，既可以解決鐵路行業(yè)教育培訓資源共享、實施過程協(xié)同協(xié)作、大數(shù)據(jù)綜合利用等促進鐵路行業(yè)企業(yè)高質量發(fā)展的業(yè)務問題，又可以促進鐵路教育培訓信息化專業(yè)化發(fā)展，使其功能體系不斷完備，推動應用創(chuàng)新生態(tài)良性運轉，并且隨著鐵路教育培訓數(shù)字化轉型推進，其優(yōu)勢和潛力還會進一步顯現(xiàn)。

平臺以云服務方式向鐵路行業(yè)企業(yè)提供面向各種教育培訓活動的信息化、數(shù)字化支持，其用戶主要包括不同企業(yè)本級的機關人事和業(yè)務部門、下屬單位的機關和業(yè)務部門、專業(yè)培訓機構等單位或部門、員工等。對于同一個企業(yè)來講，內部各部門、所屬單位及專業(yè)培訓機構等之間圍繞培訓項目進行協(xié)作。不同鐵路企業(yè)之間可以通過平臺開展教學資源共享。平臺的應用系統(tǒng)覆蓋鐵路企業(yè)干部、職工教育培訓的各類業(yè)務活動。

2.2? 架構設計

為了最大程度發(fā)揮平臺的作用和價值，其架構設計需要滿足一些基本需求：一是平臺的租戶包括單位、部門、機構，用戶可以在不同組織中擔當角色。二是應用系統(tǒng)需要能夠支撐多租戶，租戶間充分共享教學、數(shù)據(jù)等資源。三是在滿足用戶需要的同時，租戶間應該保護私密性。四是為應對不同企業(yè)教育培訓管理模式、流程的差異性等，平臺應提供統(tǒng)一平臺配置管理服務。

平臺的架構模式如圖1所示。由一個平臺技術支撐單位和多個SaaS應用系統(tǒng)研發(fā)單位同時面向不同的鐵路企業(yè)、部門、培訓機構等各類租戶提供SaaS服務。租戶及其用戶在公網環(huán)境和內網（鐵路企業(yè)內部專網）環(huán)境下都可以使用SaaS服務。平臺提供統(tǒng)一的配置管理中心和數(shù)據(jù)分析應用、音視頻等基礎平臺。為了促進鐵路企業(yè)教育培訓平臺與其他系統(tǒng)之間的協(xié)同協(xié)作，圖1中的數(shù)據(jù)分析應用、音視頻等基礎平臺也可以與其他人力資源管理系統(tǒng)、統(tǒng)一用戶管理平臺等進行集成。

3? 平臺結構及功能體系

3.1? 功能框架設計

平臺為鐵路企業(yè)員工提供泛在豐富的教育培訓方式，并支撐實現(xiàn)教育培訓管理數(shù)字化。平臺由若干個耦合度較低的子系統(tǒng)構成，各個子系統(tǒng)根據(jù)需要在公有云和私有云進行應用部署，并通過數(shù)據(jù)交換實現(xiàn)必要的數(shù)據(jù)同步。各個子系統(tǒng)均支持移動端操作以最大程度提升用戶使用體驗。平臺根據(jù)需要實現(xiàn)字段級、表級、數(shù)據(jù)庫級別的數(shù)據(jù)隔離，為不同租戶提供獨立服務。

在功能體系方面，平臺覆蓋鐵路教育培訓的計劃、實施、監(jiān)控、評價以及結果管理等全過程，支持線上、線下以及混合式培訓學習，也支持非正式學習和正式學習，能夠靈活管控用戶對功能和數(shù)據(jù)的使用權限。從業(yè)務角度出發(fā)，平臺至少包括培訓管理、在線學習、在線考試、線下辦班、教育管理五大業(yè)務模塊。平臺的功能結如圖2所示。

3.2? 詳細設計

3.2.1? 培訓管理模塊

主要支撐教育培訓管理者開展培訓規(guī)劃、培訓過程監(jiān)督、培訓績效評估等決策與管理活動。平臺需要包含培訓需求調查、培訓計劃管理、培訓過程監(jiān)控、教學資源管理、培訓費用管理、培訓檔案管理、電子證書管理等核心功能。在功能實現(xiàn)方面，需要不斷加強大數(shù)據(jù)和人工智能技術的運用，以提升基于數(shù)據(jù)開展培訓決策與培訓活動管理的綜合能力。

3.2.2? 在線學習模塊

為學員提供通過不同網絡環(huán)境開展在線學習的手段，是平臺應用最頻繁的功能之一。隨著新一代信息技術快速發(fā)展，從文檔學習、視頻點播學習，到直播學習、音視頻互動學習、虛擬現(xiàn)實仿真學習等在線學習方式不斷創(chuàng)新發(fā)展。平臺的在線學習模塊需要能夠實現(xiàn)這些學習方式，并且保持較好的功能擴展性。

3.2.3? 在線考試模塊

在線考試的核心功能相對比較明確，例如題庫管理、組卷、考試答題、考試監(jiān)控、成績管理等。但是結合實際，在線考試有不同的應用場景，例如，有時候是作為適應性培訓的結業(yè)考核，不需要嚴格的身份驗證、過程留痕等；有時候作為一項資格性考試或考核，需要參照傳統(tǒng)的機考進行身份驗證、智能監(jiān)考、過程留痕等功能。

3.2.4? 線下辦班模塊

為線下組織實施培訓班提供全過程信息化支持。平臺需要包含班級管理、課程管理、報名管理、繳費管理、報到管理、考勤管理、考核管理、培訓評估、總結等核心功能。在報名、繳費、報到、考勤等環(huán)節(jié)需要能夠支持各類智能終端操作。

3.2.5? 教育管理模塊

為鐵路企業(yè)組織推薦員工攻讀碩士博士等研究生教育提供全程信息化支持。平臺需要包含項目管理、員工推薦、費用報銷、證書登記等管理功能，能夠與教育機構或高校進行數(shù)據(jù)交換等。

系統(tǒng)界面設計示例如圖3、圖4所示。

4? 測試分析

平臺基于V模型進行測試設計，測試階段由單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試組成。單元測試主要采用白盒測試結合代碼走查的方式進行，重點關注軟件系統(tǒng)在描述、表示和規(guī)格上的錯誤；集成測試采用黑盒測試方法，主要關注系統(tǒng)各個模塊之間數(shù)據(jù)的正常通信。

系統(tǒng)測試包括功能測試、性能測試以及安全測試，安全測試旨在通過模擬黑客可能使用的攻擊技術和漏洞發(fā)現(xiàn)技術，對目標系統(tǒng)的安全做深入的探測，找出系統(tǒng)存在的安全漏洞，分析安全漏洞對系統(tǒng)的威脅，評估信息系統(tǒng)存在的安全風險；功能測試采用黑盒測試方法，通過對平臺進行測試需求分析，主要從業(yè)務邏輯、功能邏輯、輸入輸出驗證三個方面對平臺進行功能性測試，覆蓋功能完備性、功能正確性、功能適合性、功能依從性等質量特性；性能測試采用Loadrunner 12工具開展性能效率測試，根據(jù)性能效率要求設計測試場景，通過錄制回放技術生成測試腳本，執(zhí)行性能效率測試并記錄測試結果，分析系統(tǒng)的并發(fā)用戶數(shù)、事務響應時間、吞吐量（TPS）等情況，判斷是否滿足性能效率指標要求。

5? 結? 論

數(shù)字化教育培訓是現(xiàn)代企業(yè)員工教育培訓的發(fā)展趨勢。教育培訓平臺在鐵路企業(yè)人力資源建設中的地位和作用日趨突出?；诙嘧鈶鬝aaS模式的教育培訓平臺不僅可以更好地滿足鐵路企業(yè)各類教育培訓主體的功能需求，還可以促進教育培訓資源共享、促進數(shù)據(jù)價值挖掘、促進模式創(chuàng)新和技術應用創(chuàng)新，有望持續(xù)賦能鐵路企業(yè)教育培訓工作高質量發(fā)展。未來，一方面要加強平臺上的應用創(chuàng)新，尤其是基于虛擬現(xiàn)實、人工智能等新技術的應用研發(fā)；另一方面要加強對平臺數(shù)據(jù)的分析應用，增強理論引領作用發(fā)揮。

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[8] 郭歌，王萬齊，劉北勝.面向行業(yè)云的鐵路工程管理平臺架構研究 [J].北京交通大學學報，2020，44（2）：44-51.

作者簡介：趙會軍（1982—），男，漢族，山西太原人，副研究員，博士研究生，研究方向：現(xiàn)代教育培訓技術、信息技術應用；張力（1972—），男，漢族，湖南常德人，高級工程師，碩士研究生，研究方向：產業(yè)經濟學、人力資源管理；胡召華（1973—），男，漢族，安徽太湖人，副研究員，碩士研究生，研究方向：信息技術應用；呂天航（1990—），男，漢族，北京人，助理研究員，碩士研究生，研究方向：現(xiàn)代教育培訓技術、信息技術應用；成騰（1992—），男，漢族，北京人，助理研究員，碩士研究生，研究方向：現(xiàn)代教育培訓技術、信息技術應用。