基于云计算的校企协同人才培养创新平台的构建*

梁爽

（沈阳工学院 信息与控制学院，辽宁 抚顺113122）

一、引言

随着人才培养模式改革的不断推进、国家卓越工程师计划的提出，校企合作共同推动人才培养已经成为目前很多地方高校大力实施的主要措施。随着网络技术的不断发展，可以不断完善为高校和企业提供共享信息的机制。随着云计算和协同技术的不断创新，利用有限的成本投资最大程度地满足其对海量共享技术信息、行业数据及服务的需求成为可能。因此，基于云计算的校企协同创新人才培养平台具有智能性和拓展性，能实现最远最大的共享，从而实现真正意义上的协同创新。

二、校企协同人才培养平台的现状分析

目前，国内基本没有高校、企业或政府建立校企合作的人才培养平台，并没有形成地区间的合作与共享。已有的合作方式基本都如出一辙，某校的某专业与某企业建立了一定的联系，推荐学生到企业进行为期6个月至1年的实习或者实训，即使学校与企业之间建立起了合作的平台，也仅仅提供了最基本的信息发布、学生推荐、机构展示等类似于信息发布网站的相关功能，在技术推荐、虚拟实验、合作开发、技术引进与出口等方面均很少涉及。[1][2]同时，现有的校企协同平台大都使用一个功能强大的服务器为协同合作的双方提供平台，这种方式主要存在以下几方面缺点：①服务器的设计必须能满足峰值用户的使用，但达到峰值使用的情况并不多，从而造成服务器资源的巨大浪费。[3]②所有共享数据均存储在服务器上，一旦服务器出现故障，用户之间的协同操作就无法进行，合作创新就无从谈起，也就是系统的可靠性不高。③远程客户端之间的数据共享和协同创新需要较高的主体流动性，而目前的服务器——客户端模式可伸缩性不强，结构不够灵活，用户越多，服务器的压力越大，也就是系统的适应性不强。[4]

在校企协同人才培养平台中引入云计算，可以有效弥补现有平台的不足，主要体现在以下几个方面：①原有平台中数据主要存储在服务器端，如果服务器出现故障，协同合作将无法进行。而云中的数据是分布式的存储方式，共享资源被分成若干数据块存储在云中不同的结点上。同时云中数据拥有备份的副本，每一块数据都有备份并存储在不同的云结点上。当云中的某一个结点发生故障时，不影响整个数据资源的完整性，所以基于云计算的平台具有更高的可靠性。②现有的平台服务器，一旦出现故障，用户既不能存储，也不能访问。而云计算是一种分布式的平台，云计算平台中的控制节点不断监视存储节点的状态，一旦发现存储节点失效，那么该节点上正在进行的工作立即转移到其他正常运行的节点上。所以基于云计算的平台具有更高的可用性。③现有平台使用单点服务器集中存储，当数据量大的时候，容易造成服务器设备压力过大，影响系统的性能。而基于云计算的平台可以充分利用其分布式的特性，很好地分散数据的存储和由于集中访问带来的压力，从而提高系统的性能。④服务器的设置一般在设计之初确定，之后再改变就比较难。而云中的节点可以进行动态的调整，可以方便改变云的存储容量，比原有的存储方式具有更高的可扩展性。

通过上述分析我们可以看出，校企协同人才培养平台中加入云技术，能有效解决现有平台的不足，提高其多方面的性能。

三、基于云计算的校企协同人才培养创新平台

1.云计算

云计算借鉴了传统分布式计算的思想，以计算机集群构成数据中心，以服务交给用户，用户可以像使用水、电一样按需购买云计算资源。它能根据工作负载大小动态分配资源，而分布在该平台上的应用能够自动检测资源的变化（利用软件实现的），并根据其变化做出响应。[5]它通过提高资源的复用率，加大资源的分享力度，从而降低运行成本。云计算的特点如下：

①资源分配人性化。所有平台上的资源以统一的共享资源池的方式进行管理，采用虚拟技术，将资源分享给不同用户，同时，资源的存储与管理也都对用户透明。[6]②提供弹性服务。服务规模可以动态调整，自动伸缩，并能及时与用户的需求相匹配，避免了因为服务器性能过载或者冗余而导致的服务质量下降或者资源浪费。③依据需求，提供服务。云平台对外提供应用程序、数据存储等资源，均以服务的形式提供，用户可以根据需求，自由申请，系统自动分配，不需要人为干预。④3A1C。用户可以在任何时间（Anytime）、任何地点（AnyWhere）通过任何终端（Client）（如PC机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、智能终端等）访问云平台上的任何服务（AnyService）。⑤有偿服务，准确计费。云平台根据用户对资源的使用情况进行服务计费。

2.协同创新

协同创新实际上是一种创新的组织方式，通过加强系统内部以及系统内外部的沟通、交流、合作，构建其有序架构，更为高效地实现创新。[7]关于人才培养的协同创新，应该是高校、科研院所、行业企业和政府以及国际创新力量等主体，在地方政府的统一规划下，在国家政策的统一引导下，围绕人才培养这项核心内容，共同发挥作用，共建优质资源，开展多方位、深层次的交流与合作，在共同的平台上，形成具有不同特色的协同合作模式，从而能够真正实现校企协同人才培养的创新成果。

3.基于云计算的校企协同人才培养创新平台设计

（1）平台结构设计（见图1）

图1 创新平台架构设计

基于云计算的校企协同人才培养创新平台的设计理念：以政府为引导，以高校和企业为主体，融合各高校、企业、科研院所的各种有利资源，整合公共服务和专业服务的功能，统一规划和分步实施，实现各地区、各省之间的资源整合。为更好地实现校企协同人才培养，该创新平台首先要将更多的专业资源进行数据共享，并能够将传统合作中的技术服务、人才培养、人才招聘、企业展示、信息交流和国际合作等应用在创新平台上。所以该平台的主要目标就是运用云计算、云存储等专业领域的新技术，实现专业数据、技术资源等的有效共享。依托云计算基础设施，运用协同创新理论，建立高校服务云、政府服务云和企业服务云，通过各云结点之间的数据共享，构建起校企协同工作的服务平台，提供灵活、开放的3A1C（任何时间、任何地点、任何终端可以提供任何服务）的服务形式。

（2）平台功能设计

根据创新网络化平台的设计理念，本系统搭建了数据库集中以B/S结构为基础的操作简单、功能强大、规范合理、简捷便利的校企协同创新网络平台。系统的主要功能模块图如图2所示。

而翠姨自己则点点头，笑笑，不承认，也不加以否认。还是念书，也不到我们家来了，母亲接了几次，也不来，回说没有工夫。

图2 基于云计算的校企协同创新网络化平台

目前现有的网络化平台一般只是提供企业和高校的展示、技术的介绍，基本不支持实质性的产学合作。但是，校企协同创新不仅需要给相关高校和企业提供展示的平台，更需要双方能就项目研发、技术推荐、人才需求定位等方向的密切合作和信息共享，所以必须提供一个平台，能够实现公共基础信息数据、专业知识数据、行业数据库数据的有机整合，根据图2所示的技术服务、人才培养、招聘培训、信息交流等功能模块，都分别与创新云平台互动，利用云技术，依赖各个企业、高校和政府的云结点，存储和传递相关信息，达到技术合作创新、人才合作培养的目的。本文主要就创新云平台以及高校云、企业云、政府云之间的协同合作展开论述。

①创新云平台

对分布于计算机各网络节点中的信息资源采用云的方式进行整合，就形成了创新云平台的基础设施结构。用户只要登录云平台，即可看到大多数高校和企业以及政府的环境，在任何时间任何地点均能通过网络了解技术、人才、市场、行业、政策等相关信息。

创新云平台作为一种服务手段，需要有提供者和使用者。提供者负责提供创新云平台的资源信息，是云资源存在的基础；使用者是云计算服务的受益方，可以是一个机构，也可以是某个人。

创新网络化平台，主要是在现有网络技术的基础上部署云服务。平台首先部署好自己的云计算基础设施，使用目前较流行的Hadoop作为云存储环境的平台，在该平台上，虚拟出一个文件系统用来存储整合各应用服务模块。在这种模式下，各客户端，也就是各终端用户首先提供自身的技术信息、行业数据、具体的研发项目指标等资源，由云服务端进行资源整合并部署到服务端。同时，云服务端以Web Service的形式向各用户提供访问接口，提供可使用的服务清单，并反馈用户需求。系统管理模块主要负责管理和分配所有可用的网络服务资源，配置各云节点的网络运行环境，监视各云节点的运行状况，并统计用户使用各云节点的情况，保证资源负载均衡。

创新云平台，除了云计算基础设施外，最核心的工作就是云环境中新资源的存储和用户对资源的访问过程。用户对云环境中资源信息的存储过程如图3所示：

图3 用户参与云环境中资源信息的存储与访问过程

用户采用客户端浏览器进入系统，通过所属高校/企业/政府与云平台的接入点进入创新云平台。用户向云平台中进行资源存储时，提交本地资源路径和云中的路径。平台的管理模块并不是马上为其分配空间，而是在本地系统中使用临时文件缓冲的数据，只有在数据量达到64MB时，才开始真正为其分配存储空间，并将上传信息写入相应的数据节点中，通过不断积累数据节点中的信息，会形成数据节点链，从而形成链式结构存储信息资源。

用户从云环境中获取信息资源的过程如下：用户采用客户端浏览器进入系统，通过所属高校/企业/政府与云平台的接入点进入创新云平台。如果用户是第一次登录，需要通过搜索或分类查找自己需要的信息，向数据节点发出读取文件请求，数据节点根据请求内容将数据整合成资源文件反馈给用户端。

②高校、企业、政府之间的协同合作

这里主要以项目研发为例，说明三者的协同合作关系。项目研发，是高校、企业和政府之间开展协同创新人才培养的一个重要方面，将高校的前沿科技与企业生产中遇到的相关疑难问题结合起来，由政府参与，共同促进科研和生产技术的进步。

传统的校企合作项目研发主要面临的问题是相关学科的教师、专家等与技术人员时空分离，很多时候依靠纸面的操作来进行问题的沟通。而本文提出的创新平台，在项目研发模块中，主要用来解决以前需要见面才能解决的问题。新平台将发布技术研究项目、分组、讨论、确定技术方案、中间整改意见、技术评价、过程追踪、下载项目相关文档、通信、技术方案等多个方面集成在一起，采用协同理论，企业、高校充分利用各自优势，相互补充，相互帮助，分工合作。

创新平台分别创建企业云、高校云和政府云，用来组织各用户，以服务的形式完成一系列的工作。这三个云平台，能够基于用户情感和各类主客观因素协同创新：合理利用激励和评价机制，促进用户主动思考，踊跃参与讨论，增进用户间的交流，及时反馈和解决疑难问题。企业、高校和政府云之间的协同合作关系如图4所示。

图4 企业、高校和政府云之间的协同合作关系图

政府云平台的功能：在这里起到的作用主要是建立企业和高校之间的联系和纽带。对各高校、企业云节点的接入统一监测和管理，对用户进行合法身份验证和审核。对整个系统流程进行控制，加强安全维护，进行数据处理备份、流量控制，确定用户的服务级别和层次。

企业云平台的功能：企业云平台为每个企业设置云接入节点，并管理各个企业的管理员账户，企业管理员可以管理企业云节点与整个云平台的接口准入机制。企业技术人员可以通过企业云节点接入云平台，提交来自企业的在生产过程中需要研发的新技术或者新问题（可以是多个，也可以是多个技术人员），一旦有某企业提交需求，发布相应的技术研发课题，侦听转发模块就将其告知所有的其他企业和高校云节点，让所有企业、高校均感知所发布的课题任务。此后，再通过企业云节点中的控制模块，将相关通知转发给技术人员或者教师、专家等。其他企业的技术人员或者教师、专家可以回应该通知，以发出需求的企业为核心，建立项目组，由控制模块控制、调度、协调和管理技术研发的任务，包括选题、提出修改建议，监控课题组完成任务情况，直至最终达成任务目标。最后，将任务的解决方案植入技术资源库，作为技术分析执行模块推理的数据分析基础。随着技术资源库的不断丰富和充实，分析执行模块也可以根据系统内预存的技术资源，按照一定的策略，对各企业、政府、高校遇到的基本疑点常识和常见重要问题进行分析推理，提供最优方案。同时，研发结束后，企业云节点对组内成员所做的技术方案及实施过程做出相应的信用评价与评分，并给予组内展示以供组内成员技术共享，激发用户参与项目研发的积极性。

高校云平台的功能：高校云平台为每个高校设置云接入节点，并管理各个高校的管理员账户，高校管理员可以管理高校云节点与整个云平台的接口准入机制。高校的教师、学生、专家等通过所属高校的云节点访问高校云平台。高校的教师、学生等接收到项目合作课题通知后，任务列表将会显示可以接受的任务，控制模块负责将接收到的信息与任务列表对照，高校云节点在规定的时间内选择自己想要参与的企业合作项目（可多选）并提交给发布项目的企业云节点。发布项目的企业云节点，将高校教师和企业技术人员组建成团队后，课题组成员即可在组内进行课题的讨论，也可以将中间研究的成果反馈给企业云节点，达到某种条件，可以激活企业云节点发布通知，这些任务都是由分析执行模块来完成的。完成某个合作项目后，高校云节点会自动记录这一个项目的相关信息，包括项目课题名称、起止时间、课题组成员、中间结果、企业建议、最终成果、信用评分和排名等。

上述项目研发过程是以企业提出研发题目为例进行的分析，在实际工作中，也可以由高校提出合作研发的项目，寻求企业和其他高校的帮助，协同合作的流程刚好相反。

高校云、政府云、企业云分别以B/S的方式与云服务端上的应用程序建立通信连接。服务端的连接监听线程负责监听来自云节点的连接申请。消息处理线程是把每个连接到服务端的所有云节点建立起消息分析处理机制，通过控制转发模块将最终接收且分析处理后的消息转发，同时监控网络中的流量以防止阻塞，建立排队缓存等候机制。高校云、企业云和政府云通过侦听转发模块和相应的控制模块接收来自服务器的消息，并将其转发给客户端显示。

四、结束语

本文采用云计算、协同理论、互联网和现代通信等技术解决在当前人才培养创新过程中遇到的问题，通过该平台，能有效整合政府、企业和高校的资源，创造良好的沟通环境，解决在人才培养中的“信息不对称”、“资源不共享”等弊病，能积极引导创新要素的研发和科学技术向生产力的转化。对于云计算平台环境中的数据安全、计费模式和知识产权等问题本文尚未解决，还有待于进一步研究。

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