云计算平台下高等医学院校数字校园建设的实践与思考

仲秋艳 郑曦

摘 要：结合云计算的特点，分析了云计算应用于高等医学院校数字校园建设中的诸多优势。探讨了基于云计算的高等医学院之间、高等医学院校及其附属医院之间以及高等院校内部各部门之间数字资源的共享机制。针对数字化校园建设过程中出现的几个问题，提出了基于云计算技术解决策略和实施办法。

关键词：云计算；数字校园；共享机制；虚拟化；资源池

中图分类号：TP308 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）17-0000-00

数字化校园是一种虚拟化的教育环境，它是建立在计算机网络基础之上的，利用信息化手段收集、处理、整合、存储、传输校园内诸如教学、科研、管理、后勤服务等信息资源，实现教育过程的数字化。在传统校园内构建一个数字化空间，拓展校园的时间以及空间维度，通过优化数字资源、提高利用效率更好地提升学校的管理水平和服务功能。信息技术的高速发展有力推动了以数字化校园建设为主的高校信息化的建设和发展。数字化校园建设给教师和学生的教学、科研、学习和生和方式带来了前所未有的冲击和改变。近年来，随着高校信息化建设的不断深入，校园网建设日趋完善，以数字校园为主的高校教育信息化发展十分迅速，高校在信息化建设方面取得了很大的进展，各种信息化应用正推动着教师和学生的教学、科研、学习和生活方式的转变。

运用云计算技术能够有效的将分布于不同地理位置上的数据和资源收集起来并加以集中管理，然后借助先进的信息技术手段根据用户的需求和申请分配相应资源，提供定制的、个性化的云服务，从而提高资源的使用效率[1]。有关云计算技术在教育上的应用，国家层面上教育部在《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》中提出了建立国家教育云服务模式的国家方案。具体说来就是充分整合现有资源，采用云计算技术，形成资源配置与服务的集约化发展途径，构建稳定可靠、低成本的国家教育云服务模式[2， 3]。具体到各教育单位和部门，如何有效打破各部门之间的壁垒，缓解和消除信息孤岛[4]和应用孤岛，建立校级统一信息系统，打造高效稳定、技术先进，覆盖全面、安全可靠的数字化校园是数字化校园建设过程中面临的一个重要课题。本文以云计算平台为背景探讨高等医学院校数字化校园的建设。

1 云计算的概念和优势

1.1云计算的概念

云计算（Cloud Computing）连同5G、IOT物联网、移动支付、新零售是曝光率和关注度最高的新词汇。到底什么云计算，目前并没有一个统一的概念。当前，广为接受的概念是美国国家标准与技术研究院（NIST）给出的：云计算是一种按使用量付费的模式，它可以实现随时随地、便捷地、随需应变地从可配置计算资源共享池中获取所需的资源（例如网络、服务器、存储、应用及服务）。云计算能够使资源快速供应并释放，使管理资源的工作量和与服务提供商的交互减小到最低限度[5]。

1.2 云计算的优势

虚拟化和分布式是公有云计算和私有云计算基础架构的基石。虚拟化技术和分布式数据存储可以使云平台下方的基础设备和上方的应用软件相分离同时将应用资源分布到不同的物理资源上去。目前，云计算已经成为一个部门乃至一个行业使用信息技术的一个重要手段，其优点有六：其一，虚拟化技术特性一方面减少了对设备依赖程度，另一方面也为资源的动态调配提供了可能；其二，分布式数据存储方式即使是用户自己也不能确定信息的准确物理位置，从而可以有效阻止网络病毒和黑客对用户信息的攻击，大大提高了信息的安全性和系统的容灾能力；其三，分布式数据存储方式可以有效减轻或避免因硬件问题而造成的数据损坏和丢失的重大损失，大大增加了数据恢复的可能性。其四，在云计算环境中，能够有效统筹、调配计算资源，大幅度提升计算能力，既可对常规性需求进行事先分配，也可根据进行实时调整，进而提高了资源的使用效率。其五，在云计算环境中客户可以在任何时间任何地点获取需要的资源，这种弹性的云服务大大提高了系统的扩展性。其六，在云计算环境中客户获取自己所需资源可以像交水电煤气费用一样按流量计费，而无需担负基础设施的建设和维护费用。投入相同的资金可以获取更多有用的资源，节约费用的同时也提高了资金的使用效率。

2 高等医学院校间教学资源共享体系的共建共享

2.1 现状

随着云计算的快速发展，高校数字化教育资源共享代表着未来的方向和发展趋势。共享优质的数字化教育资源既可以节约投入又可以让更多的受教育这获取高质量的教育资源，对切实提升教育质量大有裨益。当前，不论是国家层面还是高校自身都投入了大量的财力和人力大力建设数字化教育资源，如國家级精品课程、Mooc课程、国家级精品资源共享课程以及各校独立自主研制的各种校级精品课程、校级数字化课程等。高校数字化资源建设面临的几个突出问题是：一是各个高校在开发和建设数字资源时，自成一家，各自为政，使用的开发平台，缺乏统一的标准，资源之间的兼容性差，且存储、维护的成本大，安全风险高；二是随着资源的不断丰富和完善，需要不断更新和完善硬件设施，资金需求大；三是重复建设现象严重，资金浪费现象严重；四是优势教育资源分布不均，知名院校和发达地区的高校与地方高校、欠发达地区的高校教师和学生使用的资源差异较大；五是“信息孤岛”现象突出。这里所说的“信息孤岛”是指多个高校在资源建设时标准不统一，资源管理方面沟通不通畅甚至彼此设限等原因造成的资源互相不共享，不能满足学校师生员工日益增长的获取优质数字资源需求的现象。

2.2 共建共享的实现

云计算拥有海量的存储能力和分钟级乃至秒级的超强计算能力，它们能够帮助我们实现仅仅访问一个平台内的一台电脑，发送一个请求，就可以在平台内所有服务器中获得我们需要的资源。实现医学院校间教学资源共享的目的，可以从较高层面比如说市级、省级乃至国家级层面也可以是国内高校联合起，充分利用云计算的虚拟化特点，将高校现有的硬件设备虚拟化搭建一个统一的云平台，形成“资源池”，将所有数字资源放入公共的“资源池”。然后建立统一的接口，这样相关人员就可以通过统一接口进入资源池，获取所需的各种数字资源，从而实现了资源的共享和二次分配，消除了“信息孤岛”。数字化教育资源的管理与存储，安全和维护以及繁重的服务器配备等工作都可以交给专门云服务提供商去打理，云计算对用户端的设备要求比较低， 客户终端几乎不需要任何升级，从而实现资金的节约和有效利用。高等医学院校无需纠结基础平台和软件的建设投入，只需利用本校学科和专业优势专心做好数字资源的开发和制作就可以了。

3 高等医学院校及其附属医院信息资源的共建共享

3.1 现状

医学教育和医疗卫生服务是一脉相承连续统一的系统，涉及到医学人才的培养和使用两个方面。与其它学科比较而言，理论与实践、培养与使用更加密切。高等医学教育学科专业教育的综合性、教育模式的终身性、教育过程的实践性等特点要求多数高等医学院校都有自己的附属医院，或直属或非直属。高等医学院校主要负责学生基础课程的教学，附属医院为学生提供临床实践的场所。高等医学院校与其附属医院相比较而言各有所长：高等医学院校在人才队伍和科研平台建设方面具有比较优势，而附属医院在临床实践和大型仪器方面等也具有医学院校不可比拟的优越条件。

通常说来，高等医学院校与其附属医院多是位于两地甚至多地。由于地缘关系的原因，各个附属医院一般都建有自己的信息中心和图书资料管理中心，以实现自给自足。由于管理体制和经费来源渠道不同，经费不能统筹安排，资源重复建设现象严重。同时，由于管理软件不同，高等医学院校与其附属医院之间资源共享渠道不畅，资源浪费现象严重。此外，电子资源特别是国外一些数据库大幅涨价造成高校和附属医院投入不断增加，但购买资源却不断减少，科研必备资源短缺现象严重。

3.2 共建共享的实现

“资源共建、共享、优势互补、科学发展”是现代社会科学技术综合化、经济发展集约化、高等教育社会化的必然趋势，也是实现高等医学院校和附属医院互利共赢的必然要求。

资源共享以网络化为前提，为此首先要做的就是在校园网的基礎上，采用统一的管理软件，构建一个以高等医学院校为主体的，技术先进、开放高效、实用共享的资源集成系统。其次，要对高等医学院校及附属医院内部的资源进行有效整合和集中管理配置，可以联合编目，按照统一的标准，实现各部分资源和信息的标准化，大幅度提高资源整合优化和集中配置效率，实现高校和附属医院文献全文传递。再次，高等医学院校和附属医院可以统筹安排，联合共建特色资源库和期刊全文数据库，避免重复建设，提高经费使用效率。具体来说就是以高校为主题，负责和数据库供应商谈判，附属医院按照一定的方法出资参与共建。本着“引进和自主开发相结合”的原则[6]，充分整合数字资源，建立跨库检索平台。

4 高等医学院校实验、实践教学资源的共建共享

4.1 现状

实验、实践教学是医学生巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径，是培养创新意识的的重要环节，是理论联系实际、掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。当前，在各个教学医院，十几个见习或实习生围着一个病人的情况时有发生。各高等医学院学生对于用于实验、实践教学的大型仪器设备、教学软件、实践基地等临床资源的占有率不高且分布不均衡、闲置率高、利用不充分的现象大量存在。

究其原因，一方面是因为高等医学院校的学生日益增多，另一方面是由于高等医学院与附属医院在资源交流上渠道不通畅，导致大量的临床教学资源无法直接使用。借助云平台可以更加合理、方便、均衡的配置实验、实践教学资源，有效节约资源，提高利用率，增强实践教学效果。如何整合、盘活现有临床教学资源，提取、开发新的临床教学资源，建设一个通用临床教学资源平台显得尤其必要。

4.2 共建共享的实现

借助云计算和分布式系统技术，构建一个临床教学资源共享平台，可以在各附属医院的网络结构不作大的改动甚至于不改动的前提下，整合优化丰富的一线临床资源，最大限度的为师生所用[7]。具体来说，就是要解决好三个方面问题：数字化临床教学资源采集、共享网络的构建以及临床教学信息资源的管理和相关服务。

在充分考虑保护患者隐私的前提下，合理、巧妙地在安置各种医学摄像头和传感器，来采集病人医学生理信息、治疗信息及相关的手术信息，借助数据分析和数据挖掘技术揭示这些隐藏在这些数据中的共同特征和规律，提取、整理、汇编典型的医疗病案，丰富临床教学资源。利用WebService技术在共享平台与各医院信息系统之间设置一个中间层结构，使平台通过中间层接口透明地访问这些异构的信息管理系统，解决各教学医院信息管理系统的不兼容性问题，从而实现对于这些信息系统资源的统一地调度和管理。针对享平台建设中的管理问题，可以尝试实施分级账户管理方法，不同级别的用户授予不同的权限，便于提高资源的使用效率，维护系统的安全、高效和稳定。

5 结语

总之，云计算的时代已经来临，它为高校教育信息化的建设和发展提供了新的发展机遇带来了新的发展模式[8， 9]。人们正快速从传统的以个人操作系统为中心向以网络平台为中心的应用模式的转变。在这种模式里，各种资源的存储、获取和使用将会像存取钱物和使用水电一样的方便。这种模式的改变可以帮助我们实现以最小的投入机获得最大化的产出，节约成本、提高使用效率，促进优质信息资源的共建、共享化水平。

参考文献

[1]曹军委.基于云计算的教学资源共享体系的研究与实现[D].淮南：安徽理工大学，2012.

[2]教育部.关于印发《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》的通知[Z].中华人民共和国教育部教技[2012]5号文件，2012.

[3]王庆.云计算环境下的区域性高校实验教学资源共享[J].实验技术与管理，2014，31（9）：187-191.

[4]王俊杰.冲出信息孤岛，实现数字资源共享[J].大学图书馆学报，2004，（3）：16-18.

[5]百度百科.云计算[EB/OL].[2018.4].https：//baike.baidu.com/item/云计算.

[6]郭振宇.高等医学院校及其附属医院数字文献资源共建共享实践与思考[J]. 医学信息学杂志，2016，37（10）：76-79.

[7]陈智勇，孙嘉.临床教学资源共享平台的设计和构建[J].课程教育研究，2018，6，121-122.

[8]林瑜华.云计算环境下高校实验教学模式的创新与实践[J].实验室研究与探索，2011，30（8）：271-274.

[9]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.

收稿日期：2018-06-11

基金項目：济宁医学院教育信息化试点课题《高等医学院校教育云数据中心的构建与应用》（2015-16）

作者简介：仲秋艳（1973—），女，山东济宁人，硕士，高级实验师，研究方向：教育技术学。

Practice and Reflection on Construction of Digital Campus for Medical Universities Based on Cloud Computing

ZHONG Qiu-yan，ZHENG Xi

（Department of Information Technology， Jining Medical College， Jining Shandong 272067）

Abstract：Combined with the characteristics of cloud computing， this paper analyzes the advantages of cloud computing in the construction of digital campus in higher medical institutions. This paper discusses the sharing mechanism of digital resources between medical universities， medical universities and their affiliated hospitals， as well as the internal departments in the universities themselves. Aiming at several problems in the process of digital campus construction， this paper puts forward the solution strategy and implementation method based on cloud computing technology.

Key words：cloud computing； digital campus； sharing mechanism； virtualization； resource pool