基于云服务的高校教育资源管理平台的研究

张鸿雁

(长春工程学院，长春 130012)



基于云服务的高校教育资源管理平台的研究

张鸿雁

(长春工程学院，长春 130012)

摘要：针对高校教育资源分布不均、资源重复建设、已有教育资源库存在诸多弊端的现状，提出了高校教育资源建设的新模式，利用云计算搭建共享型教育资源云。阐述了平台的体系架构设计与系统需求分析，对搭建基于云服务的教育资源平台进行了研究探讨。该平台可以节约软硬件的购买与维护成本，提升教育资源利用率，促进校际师生交流。

关键词：云计算；教育资源平台；数字化资源建设

0引言

近年来，信息技术快速发展，各高校内部教育资源库的建设正处于积极转型阶段，由于多方面的原因，以往的教育资源库往往存在许多问题[1]：资源更新换代缓慢，内容重复冗余，信息检索复杂，硬件维护成本高，缺乏与用户的互动等。随着云计算的兴起，高校相继开始搭建以云计算为核心的教育资源库。这类教育资源平台属于“私有云”，它针对高校需求量身打造，只服务校内师生，可有效控制数据，并保证服务的安全性和质量。基于私有云的高校教育资源平台有诸多优点[1]：1)本校网络用户可通过Web访问等方式直接获得所需的教育资源和业务服务，获取资源方便快捷。2)硬件使用成本大大降低，由于云计算集群对服务器的硬件要求并不高，大量旧设备得以重新使用，避免了硬件资源浪费。3)软件使用维护成本得到节约，用户无需自行维护或升级软件，一切操作均可在云端一次性完成。4)管理员统一监视、管理、控制云平台的硬件设备，统一整理、发布各类教育资源，管理与维护的效率大大提升。5)用户群体的单一性与用户验证访问控制等机制保证了私有云的安全性。

然而，部分高校的教育投入仍然难以弥合教育资源需求持续增长带来的巨大空缺。实现教育资源共享，对推进教育公平，提升教育质量，促进高等教育建设有着重要意义[2]，建设共享型高校教育资源云平台刻不容缓。考虑到安全性等因素，各高校内部的涉密数据与敏感数据仍可放在各自的私有云中，资料服务、应用服务等可共享的教育资源放在公有云中，以实现各高校教育资源的共享。

1共享型教育资源云平台的研究意义

利用第三方提供的硬件基础设施与云服务，搭建共享型教育资源云平台，实现教学资源、科研资源、应用服务等资源的共享，可有效解决部分高校教育资源匮乏、分布不均的问题。该措施有助于提升教育资源的利用率，避免硬件设备等基础设施的重复投资建设。因此，建设共享型教育资源云平台具有良好的发展前景与深刻的现实意义。

1.1减少重复建设，节约软硬件成本

随着云计算的兴起，许多高校已经搭建起专属教育资源私有云。然而，各个学校教育资源私有云的建设是独立的。各校分别在购买、维护服务器等硬件设备上投入大量资金，并需及时对系统、服务等更新换代，以保持私有云的稳定运行。此外，各校之间的教育资源在一定程度上有重合，整体而言造成了巨大的存储浪费。

目前，以阿里云、华为企业云为代表的众多云计算平台均提供存储、计算等基础服务的成熟解决方案。各高校完全可以通过租赁基础设施、购买服务等方式，整体上以更低的价格获取更完善、更安全的软硬件环境，这不但减少了硬件设备的重复投资建设，亦无需自行对系统升级换代，大大降低了软硬件的维护成本[3]。

1.2共享教育资源，增强校际交流

部分高校由于资金不足、师资水平不够等原因往往存在教育资源匮乏的问题。对于这些高校而言，投入大量人力物力建设服务全校师生的教育资源私有云可能难以实现。如果能在区域内或有合作的高校之间建立教育资源公有云平台，就可以很大程度上缓解目前教育资源分布不均的状态，帮助部分高校提升教学质量，促进各高校学生共同进步、共同发展。

在共享型教育资源云平台上，各高校师生不仅可以获得更充足的教育资源，更可以与不同高校的师生互动、交流。这对提升教师教学水平，加强学生职业素养，锻炼人际交往能力，促进校际合作与交流都有着重要的意义。

2共享型教育资源云平台的构建

2.1系统的需求分析

建设共享型教育资源云平台是一项系统的工程，为了服务广大师生，考虑到教育资源建设的长远发展，该系统需满足以下需求[4-5]：

1)为了方便普通用户操作，系统采用浏览器/服务器(Browser/Server, B/S)模式。用户通过Web端访问的方式，在浏览器上操作即可访问所需资源。用户界面设计应简洁大方、通俗易懂。

2)平台需考虑用户访问量、资源存储量等因素，弹性伸缩云基础设施，并应用负载均衡等技术，在保证用户流畅使用平台的基础上，尽量提高物理资源的利用率，避免资源浪费，降低平台建设成本。

3)普通用户投身到教育资源云平台的建设中，通过上传资源等方式辅助完善教育资源云。为了便于资源的统一管理与共同建设，需参考相关国内教育资源信息化标准建立教育资源建设的标准与规范。

4)用户可在平台上交流互动，对资源进行评价，对系统进行反馈，以充分调动用户的积极性，增强用户黏度。

5)由于系统的部署涉及到诸多高校，系统需有良好的可管理性，便于各高校协作管理。考虑到系统的长远发展，数据库需要及时更新维护，系统也需要良好的可维护性。

6)安全性是所有平台的必备需求。因此，需要通过用户身份认证、用户权限设置、资源访问监控与系统平台的安全设置等方式，保证数据安全。

上述系统需求分析为系统体系架构的设计提供了指导与方向。

2.2系统的体系架构

云计算的体系架构大致由4部分组成[6]，如图1所示，分别为基础设施层，平台层，应用层与管理层。基础设施层提供了计算和存储所需的物理资源，并通过虚拟化技术将物理资源抽象为逻辑资源，形成计算资源池、存储资源池、网络资源池等。虚拟化技术始于20世纪60年代，是充分整合、利用各项计算与存储资源的关键技术。虚拟化技术可以实现资源的动态部署与重配置，大大提高资源的使用率，并适应不断变化的业务需求[7]。云计算中的虚拟化技术主要包括服务器虚拟化[8]、存储虚拟化[9]、网络虚拟化[10]、应用虚拟化[11]、桌面/终端虚拟化[12]等。平台层是承上启下的一层，它在基础设施层的基础上为用户提供服务，实现认证、授权等服务的标准化，并为用户开发新的应用提供统一的接口与协议。应用层为用户提供了各项应用软件和服务。根据服务对象与需求的不同，应用可分为企业级应用与个人应用。管理层横跨以上3个层次，通过用户管理、资源管理、安全管理、计费管理等多项功能，实现对云计算平台的管理与维护。

图1　云计算的体系架构

在此基础上，图2给出了基于共享型教育资源云平台的体系架构。物理资源层是云平台的基础，提供最基本的硬件设施，包括服务器集群、网络设备、硬件设备与其他基础设施。目前，第三方供应商已经可以提供成熟安全的云服务，考虑到物理资源建设的成本问题，物理资源层可交由第三方构建。虚拟管理层对应虚拟化技术。该层将物理资源层的硬件资源转化为逻辑可管理的资源池，为上层提供可共享的逻辑资源，将程序的运行环境与实际物理环境分离开。事务管理层在虚拟管理层之上，负责整合、调控、管理各项资源，并对用户信息、任务信息、日志信息、计费信息等进行管理，是云平台承上启下的核心层次。在此基础上可建立高校教育资源服务门户供用户使用。服务门户的功能可以分为资源管理与交流互动两大类。用户根据不同的权限，可以使用不同的功能。教育资源云平台的用户可分为5类：系统管理员、资源管理员、教师、学生、游客。系统管理员主要工作在事务管理层，负责用户管理、任务管理、日志管理、系统配置管理等工作。资源管理员主要负责资源审核、资源共享管理、交流平台管理等工作。根据不同高校的需求，可有针对性地向各高校的师生开放个性化的资源。教师、学生通过服务门户可上传、下载、检索、浏览教育资源，并对资源进行评价、反馈。师生之间亦可通过站内信、即时聊天等功能交流互动。通过系统消息等方式，用户可以获得平台的最新资讯，得知最近更新资源、一周内下载量/收藏量最高资源等信息。对未注册或登录的游客，开放面向社会大众的公共教育资源，以进一步提升教育资源的利用率，服务更多有需求的用户。以往在建设教育资源的过程中，通常存在数据的存储结构、资源描述形式、资源访问方式不同等问题，影响了高校之间教育资源的互联互通。因此需要有一套教育资源标准来规范资源，便于资源的统一管理与进一步扩展。更重要的是，需要建立信息安全保障与系统维护机制，以保证资源的数据安全与系统的稳定运行。

图2　教育资源云平台的体系架构

在基于共享型教育资源云平台中，各个层次相辅相成，最终形成各项资源动态分配、满足不同层次的应用需求、沟通机制完善的资源共享云平台。

3结语

建设共享型教育资源平台，对解决教育资源分布不均、减少教育资源重复建设、促进校际教学合作交流有着深远的意义。逐渐成熟的云计算技术可有效推动高校教育资源信息化建设。本文分析了基于云服务的共享型教育资源平台的研究意义，着重阐述了系统平台的需求与体系架构设计，以指导教育资源云平台的搭建。

共享型教育资源云平台的建设，需要政策支持、政府重视、校际合作、标准完善。此外，由于云平台的建设依赖第三方提供的基础设施，亦需考虑数据隐私与安全问题，保证放在云服务供应商的资源不被非法利用，这更需要完善的法律监督机制。所以，建设完善的教育资源云平台，尚需各方共同努力。

参考文献

[1] 钟国庆.基于“私有云”的高校海量数字教育资源管理平台与共享技术研究[D].重庆：重庆理工大学, 2013.

[2] 陈慧芬,曾裕林.信息化环境下高校公共资源服务云平台的构建[J]. 实验技术与管理, 2013,30(6):80-83.

[3] 孙柏祥.云计算——高校教育信息化建设和发展的新模式[J].中国电化教育, 2010(5):123-125.

[4] 申剑飞.基于云平台的职业教育资源库构建研究[J].湖南大众传媒职业技术学院学报, 2013,13(6):53-55.

[5] 林晓婧.教育资源共享云服务平台原型系统的研究[D].广州：华南理工大学,2013.

[6] 罗军舟,金嘉晖,宋爱波,等.云计算:体系架构与关键技术[J].通信学报,2011,32(7):3-21.

[7] 张耀祥.云计算和虚拟化技术[J].计算机安全, 2011(5):80-82.

[8] 刘荣发.服务器虚拟化技术在图书馆数字化服务中的应用[J].现代图书情报技术,2007(4):79-82.

[9] 吴松,金海.存储虚拟化研究[J].小型微型计算机系统, 2003,24(4):728-732.

[10] 房秉毅,张云勇,陈清金,等.云计算网络虚拟化技术[J].信息通信技术,2011(1):50-53.

[11] 杨娴,陈麟.云计算环境下的应用虚拟化的研究[J].软件,2012,33(4):74-77.

[12] 闫龙川,刘志永.桌面虚拟化技术研究与应用[J]. 电力信息与通信技术, 2010(7):55-58.

The Study on Higher Education Resource Management Platform Based on Cloud Services

ZHANG Hong-yan

(ChangchunInstituteofTechnology,Changchun130012,China)

Abstract：Considering uneven distribution and redundant construction of higher education resources and other drawbacks of the existing system, this paper proposes a new model which utilizes cloud computing to establish common sharing education resource cloud and to develop higher education. The paper makes an analysis on the establishment and the requirements of the system, and discusses the establishment of education resource platform based on cloud services.The platform can save the purchase and maintenance costs of both hardware and software, improve education resource utilization, and facilitate the communication between teachers and students.

Key words：cloud computing; education resource platform; construction of digital resources

文献标志码：A

文章编号：1009-8984(2016)01-0106-03

中图分类号：TP311.521

作者简介：张鸿雁(1968-)，女(汉)，吉林公主岭，副教授

基金项目：吉林省科技厅项目(20140101226JC)

收稿日期：2016-03-16

doi:10.3969/j.issn.1009-8984.2016.01.024

主要研究计算机和电工电子技术。