沈 偉

泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 江蘇 泰州 225300

基于云服務(wù)的高校信息化建設(shè)研究

沈 偉

泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 江蘇 泰州 225300

云服務(wù)是基于云計(jì)算衍生的一種多項(xiàng)服務(wù)集合，是集基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)、平臺(tái)服務(wù)和應(yīng)用軟件服務(wù)于一體的綜合性服務(wù)類型，需要虛擬化、Web 2.0、集群技術(shù)等諸多主流技術(shù)的共同支撐。文章從云服務(wù)概念入手，對(duì)當(dāng)前高校信息化建設(shè)的基本現(xiàn)狀做了介紹，并由此提出了基于云服務(wù)探索高校信息化建設(shè)的新思路，進(jìn)而系統(tǒng)分析了云服務(wù)對(duì)高校信息化建設(shè)的作用，從基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)和應(yīng)用軟件三個(gè)維度詳細(xì)闡述了云服務(wù)如何指導(dǎo)高校信息化建設(shè)，以期給高校信息化建設(shè)提供一些參考和啟示。

云服務(wù)；教育信息化；高校信息化建設(shè)

informatization

我國(guó)教育信息化經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展推動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)、教師專業(yè)發(fā)展、學(xué)校智能化管理等工作進(jìn)程。云計(jì)算的引入更是得到了眾多高校管理者的青睞，它是一種新型計(jì)算模式，集成了分布式處理、網(wǎng)格技術(shù)以及并行計(jì)算等方式，通過服務(wù)器集群實(shí)現(xiàn)硬件資源虛擬化和負(fù)載均衡，使用戶按需獲取相應(yīng)的計(jì)算能力、存儲(chǔ)空間及多種應(yīng)用軟件服務(wù)。云服務(wù)是基于云計(jì)算衍生出的一種服務(wù)類型，可以理解為是伴隨著云計(jì)算應(yīng)用而產(chǎn)生的一種服務(wù)類型?！督逃畔⒒臧l(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》也明確提出：要建立國(guó)家教育云服務(wù)模式，以便充分整合現(xiàn)有資源、采用云計(jì)算，形成資源配置與服務(wù)的集約化發(fā)展途徑，構(gòu)建穩(wěn)定可靠、低成本的國(guó)家教育云模式[1]。

1 基于云服務(wù)的高校信息化建設(shè)現(xiàn)狀

云服務(wù)是基于云計(jì)算應(yīng)用而衍生的多項(xiàng)服務(wù)集合，依托于云計(jì)算而得到了廣泛應(yīng)用和發(fā)展。任何一種技術(shù)、平臺(tái)或是應(yīng)用軟件服務(wù)脫離了系統(tǒng)性都不能稱之為云服務(wù)。目前，我國(guó)高校信息化建設(shè)涉及環(huán)境信息化、資源信息化、管理信息化等諸多領(lǐng)域，是高校為適應(yīng)信息化社會(huì)要求,營(yíng)造信息應(yīng)用環(huán)境、整合教育資源、促進(jìn)和深化教育教學(xué)改革，在教學(xué)、科研、學(xué)習(xí)、管理、后勤服務(wù)等各方面全面運(yùn)用以計(jì)算機(jī)、多媒體和網(wǎng)絡(luò)通訊為基礎(chǔ)的現(xiàn)代信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)全過程的信息化[2]。然而，隨著高校信息化建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn)也暴露了諸多問題[3]。一是多數(shù)高校受當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及自身發(fā)展規(guī)模的限制出現(xiàn)了嚴(yán)重的“貧富”差距，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展不平衡；二是多年來隨著國(guó)家對(duì)教育資源數(shù)字化的重視，已經(jīng)開發(fā)了諸多精品課程庫、網(wǎng)絡(luò)課程庫以及課件、動(dòng)畫、試題等素材庫數(shù)字資源，但由于在設(shè)計(jì)開發(fā)中，沒有充分考慮不同教學(xué)平臺(tái)的通用性和兼容性，導(dǎo)致教育資源的共享、共用性差，造成資源浪費(fèi)和價(jià)值流失[4]；三是集中體現(xiàn)在管理制度不健全和管理標(biāo)準(zhǔn)不科學(xué)兩個(gè)方面。

2 云服務(wù)對(duì)高校教育信息化建設(shè)的作用

2.1 降低硬件成本

信息技術(shù)的飛速發(fā)展，使高校內(nèi)硬件設(shè)備的更新?lián)Q代越來越快，學(xué)校新補(bǔ)充的設(shè)備，往往沒有充分發(fā)揮其價(jià)值就要更新?lián)Q代，變成電子垃圾。如此循環(huán)往復(fù)，高校對(duì)于信息化基礎(chǔ)建設(shè)的投資就如同無底洞。云服務(wù)中的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)是基于硬件資源虛擬化所形成的硬件資源服務(wù)，高校內(nèi)師生可以根據(jù)實(shí)際需求申請(qǐng)相應(yīng)規(guī)格的硬件資源，支持完成工作和學(xué)習(xí)。高校的信息化基礎(chǔ)建設(shè)不再需要重復(fù)購買昂貴的、具有高端配置的計(jì)算設(shè)備以及大容量的存儲(chǔ)設(shè)備，只需加強(qiáng)云數(shù)據(jù)中心端的硬件環(huán)境建設(shè)即可。

2.2 提供安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)

云計(jì)算對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性備受國(guó)內(nèi)業(yè)內(nèi)人士的質(zhì)疑，認(rèn)為這種存儲(chǔ)方式存在嚴(yán)重的安全性問題。主要表現(xiàn)在存儲(chǔ)空間由供應(yīng)商提供，對(duì)于涉及到的部門核心數(shù)據(jù)或者國(guó)家安全信息，不放心將其上傳到云端；再者，云數(shù)據(jù)中心端如果發(fā)生停電或出現(xiàn)故障，容易造成數(shù)據(jù)流失。針對(duì)上述問題，部分高?，F(xiàn)已嘗試自建云數(shù)據(jù)中心，提供安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算服務(wù)。此外，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性還表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取上，云服務(wù)為使用者提供配套的用戶名和密碼，使用者只需界面登錄即可在不同終端設(shè)備(智能手機(jī)、PC機(jī)、平板電腦，等)上實(shí)時(shí)獲取中心端數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了同一數(shù)據(jù)在不同設(shè)備間的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)移，免去了設(shè)備間的相互拷貝，一定程度上避免了計(jì)算機(jī)病毒和木馬的交叉感染和擴(kuò)散。

2.3 提供高效的數(shù)據(jù)計(jì)算服務(wù)

云服務(wù)提供的高效數(shù)據(jù)計(jì)算主要體現(xiàn)在服務(wù)器的集群上，其數(shù)據(jù)中心端由多個(gè)，甚至是成百上千個(gè)服務(wù)器組成，服務(wù)器之間通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，如同一個(gè)超大型服務(wù)器。當(dāng)用戶提交計(jì)算請(qǐng)求時(shí)，服務(wù)器會(huì)自動(dòng)將任務(wù)進(jìn)行分塊，離散的分配到不同的服務(wù)器上進(jìn)行分布式計(jì)算，加快了業(yè)務(wù)處理的速度，提高了數(shù)據(jù)計(jì)算效率。由于服務(wù)器之間是互聯(lián)的，當(dāng)集群中有一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，服務(wù)器集群會(huì)將其處理的任務(wù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)移到其他的服務(wù)器上處理，提高了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

2.4 改善應(yīng)用軟件的使用方式

目前，無論是辦公計(jì)算機(jī)還是PC機(jī)都必須安裝大量的應(yīng)用軟件才能滿足日常的工作和學(xué)習(xí)，然而隨著軟件數(shù)量的增多和不斷地更新升級(jí)也帶來了一些問題，如硬盤和內(nèi)存容量大幅度減少，造成機(jī)器運(yùn)行卡，甚至宕機(jī)等現(xiàn)象。云服務(wù)提供的應(yīng)用軟件服務(wù)改善了現(xiàn)有的應(yīng)用軟件使用方式，它取代了原有的C/S訪問模式，為用戶提供了一種在線使用軟件的功能，其原理是將應(yīng)用軟件安裝在數(shù)據(jù)中心的云端上，師生根據(jù)教學(xué)需要向云端申請(qǐng)相應(yīng)的軟件服務(wù)，形成個(gè)性化虛擬桌面呈現(xiàn)在終端設(shè)備上，服務(wù)于教師的教學(xué)、管理以及學(xué)生學(xué)習(xí)。

2.5 提高教育資源共建共享水平

國(guó)內(nèi)有些學(xué)者較早地關(guān)注教育資源的“共建共享機(jī)制”問題，試圖采用“區(qū)域性”來解決教育資源的孤立、重復(fù)、低質(zhì)以及難以共享等問題，探求一種合理的區(qū)域性高校數(shù)字教育資源共建、共享的服務(wù)體系[5]。而云服務(wù)為優(yōu)質(zhì)教育資源的共建共享提供了新的契機(jī)。它能夠整合高校內(nèi)的優(yōu)質(zhì)教育資源，促進(jìn)了高校內(nèi)教育資源的集中管理和均衡分配，對(duì)于區(qū)域性云服務(wù)平臺(tái)更是促進(jìn)了區(qū)域性教育的均衡發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)教育資源的“共建”、“共享”、“共用”，提高了區(qū)域性數(shù)字教育資源的共建、共享水平。

3 云服務(wù)模式下高校教育信息化的建設(shè)探究

3.1 云服務(wù)的邏輯模型架構(gòu)

目前，網(wǎng)絡(luò)上各種在線編輯工具和在線社會(huì)性軟件已經(jīng)使我們不知不覺中享受到各種云服務(wù)。上海師范大學(xué)的黎加厚教授提出了云服務(wù)是信息時(shí)代社會(huì)化服務(wù)的一種類型，可將其視為一種社會(huì)化商品的流通，就如同煤氣、水電一樣，取用方便，費(fèi)用低廉[6]。而高校的信息化建設(shè)目標(biāo)是保證高校管理、教學(xué)、科研等各項(xiàng)工作都能夠高效運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，筆者提出基于云計(jì)算的一種新型建設(shè)模式以支持高校信息化建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。其具體邏輯架構(gòu)如圖1所示。

圖1 面向云服務(wù)的高校信息化建設(shè)的邏輯模型

基于云服務(wù)的高校信息化建設(shè)模式主要包含三層，即基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)(Iaas)、平臺(tái)即服務(wù)(Paas)、軟件即服務(wù)(Saas)[7]。Saas層集成大量的應(yīng)用軟件，為用戶提供各種軟件服務(wù)，這是最常見、最簡(jiǎn)單的云服務(wù)模式。用戶無需過多考慮基礎(chǔ)設(shè)施和平臺(tái)的建設(shè)，只需根據(jù)自己的實(shí)際需求租用或者購買軟件服務(wù)，即可在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行各種軟件。Paas層是連接虛擬層和應(yīng)用層之間的紐帶，其主要功能是為用戶提供一個(gè)開發(fā)測(cè)試的操作環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)一站式的開發(fā)與應(yīng)用服務(wù)。Iaas層主要由物理設(shè)備層和虛擬化層組成，能夠?yàn)橛脩籼峁┘W(wǎng)絡(luò)、計(jì)算和存儲(chǔ)于一體的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。物理設(shè)備層主要是服務(wù)器的集群，包括硬盤、內(nèi)存等硬件設(shè)備集群；而虛擬化層將硬件資源虛擬化，形成易于統(tǒng)一調(diào)度的動(dòng)態(tài)硬件資源分配池。正如清華大學(xué)沈立強(qiáng)教授所言：硬基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正逐步發(fā)展為軟基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

3.2 云服務(wù)的高校信息化建設(shè)過程

《中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》提出高校的教育信息化建設(shè)主要包含基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、優(yōu)質(zhì)教育資源開發(fā)與應(yīng)用和構(gòu)建信息化管理系統(tǒng)三個(gè)部分，這與云服務(wù)的三層服務(wù)類型相一致。

3.2.1 Iaas—服務(wù)于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 云計(jì)算支持下的信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可將其進(jìn)一步理解為硬件環(huán)境的軟化構(gòu)建。環(huán)境中的“軟”主要體現(xiàn)在虛擬層對(duì)底層物理設(shè)備的虛擬化，形成可以統(tǒng)一調(diào)度和動(dòng)態(tài)分配的硬件資源池。軟環(huán)境規(guī)模大小取決于底層物理設(shè)備的規(guī)格及數(shù)量，高校可以根據(jù)自身需要購買相應(yīng)規(guī)格的服務(wù)器，亦可將現(xiàn)有服務(wù)器及相關(guān)設(shè)備虛擬化加以利用。目的是聚集和整合軟硬件資源，弱化硬件、軟件、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等IT系統(tǒng)不同層面資源之間的物理依賴，達(dá)到集約化和透明化管理，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)配和按需使用，提高了計(jì)算資源的彈性和靈活重組，解決了資源共享的有效性、靈活性和易管理性[8]。

師生獲取的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)是由虛擬硬件資源池統(tǒng)一調(diào)度和分配的，與最底層的物理設(shè)備群并沒有直接的關(guān)系。設(shè)備群的負(fù)載均衡保證了數(shù)據(jù)的大容量存儲(chǔ)和快速計(jì)算，加快了數(shù)據(jù)處理速率。不僅如此，云服務(wù)還給高校信息化的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了新的發(fā)展模式，即設(shè)施的“租賃”模式。尤其對(duì)于一些規(guī)模較小的學(xué)校，即可向云服務(wù)供應(yīng)商租賃硬件資源、存儲(chǔ)空間、系統(tǒng)平臺(tái)以及應(yīng)用軟件，等，構(gòu)建虛擬化辦公、教學(xué)環(huán)境以開展信息化教育教學(xué)活動(dòng)。

3.2.2 Paas—服務(wù)于優(yōu)質(zhì)教育資源開發(fā)與應(yīng)用 基于云計(jì)算搭建的軟基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境是高校優(yōu)質(zhì)教育資源開發(fā)與應(yīng)用的基礎(chǔ)。校內(nèi)師生可基于其構(gòu)建虛擬機(jī)，就如同擁有真實(shí)配置的計(jì)算機(jī)一樣，支持資源開發(fā)利用及日常的工作與學(xué)習(xí)，并能夠?qū)①Y源實(shí)時(shí)上傳到云端服務(wù)器上，即可使師生隨時(shí)隨地獲取大量的優(yōu)質(zhì)教育資源。當(dāng)工作完成后，師生便可向中心申請(qǐng)將虛擬的硬件資源和系統(tǒng)平臺(tái)資源收回，便于其他師生申請(qǐng)使用。這種方式實(shí)現(xiàn)了資源的統(tǒng)一調(diào)度和管理，以平臺(tái)服務(wù)模式按需提供給校內(nèi)師生，促進(jìn)了校內(nèi)各項(xiàng)資源的高效利用。目前，已有部分高校嘗試基于云計(jì)算構(gòu)建區(qū)域性數(shù)字教育資源及共享平臺(tái)，以解決區(qū)域性高?，F(xiàn)存的共建共享共用問題。如一些研究者提出了基于云計(jì)算構(gòu)建區(qū)域性高校數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)的新模式，推出了模式建設(shè)的兩大主體，即區(qū)域性數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)和云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)搭建，試圖創(chuàng)建一個(gè)新興的、全面的、多元的區(qū)域性數(shù)字教學(xué)資源共建、共享服務(wù)系統(tǒng)，有效地整合該區(qū)域內(nèi)各高校數(shù)字教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)數(shù)字教學(xué)資源的最佳均衡配置[5]。

3.2.3 Saas—服務(wù)于構(gòu)建信息化管理系統(tǒng) 隨著數(shù)字校園和智慧校園的研究深入，高校內(nèi)各部門管理逐步趨于自動(dòng)化和集成化。然而，對(duì)于信息化管理系統(tǒng)的維護(hù)仍需要大量的人工操作，且管理系統(tǒng)的信息分布也時(shí)常出現(xiàn)重復(fù)、孤立等現(xiàn)象，這已成了高校信息化管理的瓶頸。隨著云計(jì)算與虛擬化技術(shù)的日益成熟，越來越多的高校嘗試?yán)迷朴?jì)算構(gòu)建數(shù)據(jù)管理中心。如一些高校在云服務(wù)理念指導(dǎo)下基于VMware vPhere虛擬平臺(tái)構(gòu)建數(shù)據(jù)管理中心，即以虛擬機(jī)形成一種虛擬化管理平臺(tái)，提供Web服務(wù)。高校信息化管理系統(tǒng)的建設(shè)從屬于云服務(wù)模式的軟件服務(wù)，應(yīng)根據(jù)高校需求開發(fā)出相應(yīng)的管理系統(tǒng)以支持高校的教學(xué)、科研、管理等各項(xiàng)工作。如教學(xué)管理軟件、網(wǎng)絡(luò)教育教學(xué)軟件、校務(wù)管理軟件、協(xié)同辦公軟件、教育評(píng)估軟件、公共應(yīng)用軟件以及學(xué)校門戶管理軟件，等[10]。目前，已有一些高校利用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)、移動(dòng)學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)，以智慧學(xué)習(xí)環(huán)境、知識(shí)庫、教學(xué)支持服務(wù)體系、優(yōu)質(zhì)教育資源共享服務(wù)體系等建設(shè)為重點(diǎn)構(gòu)建智慧校園[10]，積極探索高校信息化建設(shè)的各種有效途徑。

隨著技術(shù)對(duì)于教育應(yīng)用的不斷革新，云服務(wù)必將會(huì)以一種新型的服務(wù)類型，融入到人們的生產(chǎn)生活中，成為人們獲取計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源的服務(wù)支撐。相信在未來幾年，通過建設(shè)統(tǒng)一門戶，提供面向多終端的學(xué)習(xí)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)環(huán)境無處不在；通過對(duì)教育軟硬件資源的全程數(shù)字化管理，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)管理無所不及；通過統(tǒng)籌數(shù)字化資源建設(shè)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容無處不包；提供完善的信息化人才培訓(xùn)服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)支持無人不達(dá)[11]。

[1]教育部.關(guān)于印發(fā)教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)的通知[EB/OL].http://www.moe.Edu.cn/publicfiles/busin- ess/htmlfiles/moe/s3342/201203/xxgk_133322.html,2012-03-01

[2]陳衛(wèi)東，韓雪峰.高校教育信息化的復(fù)雜性探究[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育，2007，(6)：35-37

[3]王運(yùn)武，陳琳.教育信息化戰(zhàn)略規(guī)劃研究的現(xiàn)狀與未來[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2012，26(1)：1-5

[4]張懷南，楊成.我國(guó)云計(jì)算教育應(yīng)用的研究綜述[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2013，(1)：20-27

[5]張懷南，楊成.基于云計(jì)算的區(qū)域性高校數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2012，(6)：45-50

[6]黎加厚.走向教育技術(shù)“云”服務(wù)[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2008，(6)：79

[7]孫柏祥.云計(jì)算-高校教育信息化建設(shè)和發(fā)展的新模式[J].中國(guó)電化教育，2010，(5)：123-125

[8]張進(jìn)寶，黃榮懷，張連剛.智慧教育云服務(wù):教育信息化服務(wù)新模式[J].開放教育研究，2012，(4)：20-26

[9]王康，廖漢文.云計(jì)算在基礎(chǔ)教育信息化建設(shè)中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2012，(4)：104-106

[10]周紅春.高校教育信息化的新發(fā)展：信息化教育-我國(guó)高校教育信息化試點(diǎn)學(xué)校建設(shè)的啟示[J].電化教育研究,2012，(6)：5-11

[11]錢冬明.云計(jì)算技術(shù)推進(jìn)信息化建設(shè)新發(fā)展—以干部教育培訓(xùn)為例[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2012，(3)：15

Construction of higher educational informatization based on cloud service

ShenWei

TaizhouPolytechnicCollege,Taizhou225300,China

Cloud service is a collection of a wide range of services derived from cloud computing-based applications. It is a comprehensive service type which integrates services in infrastructure, platform and application software. It needs common support by many mainstream technologies such as virtualiz- ation, WEB2.0 and group technology. The article starts with an overview of the concept of cloud service and the basic current situation of the construction of higher education informatization. Then it proposes new ideas of higher education informatization construction based on cloud service and makes a systematic analysis of the role of cloud service in guiding the construction regarding infrastructure, platform and application software in the hope to provide reference and inspiration for construction of higher education informatization.

cloud service;educational informatization;construction of higher educational

2014-12-25

沈偉(1980-)，男，江蘇泰州人，碩士，講師，主要研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。

G40-057

A

1004-5287(2015)03-0246-04

：10.13566/j.cnki.cmet.cn61-1317/g4.201503003

上海市教委指令性建設(shè)項(xiàng)目“任務(wù)型教學(xué)法在醫(yī)學(xué)英語教學(xué)中的實(shí)踐研究—基于第二軍醫(yī)大學(xué)本科醫(yī)學(xué)英語教學(xué)改革”(JYA2013007)