基于云計算的校企協同人才培養創新平臺的構建*

梁爽

（沈陽工學院 信息與控制學院，遼寧 撫順113122）

一、引言

隨著人才培養模式改革的不斷推進、國家卓越工程師計劃的提出，校企合作共同推動人才培養已經成為目前很多地方高校大力實施的主要措施。隨著網絡技術的不斷發展，可以不斷完善為高校和企業提供共享信息的機制。隨著云計算和協同技術的不斷創新，利用有限的成本投資最大程度地滿足其對海量共享技術信息、行業數據及服務的需求成為可能。因此，基于云計算的校企協同創新人才培養平臺具有智能性和拓展性，能實現最遠最大的共享，從而實現真正意義上的協同創新。

二、校企協同人才培養平臺的現狀分析

目前，國內基本沒有高校、企業或政府建立校企合作的人才培養平臺，并沒有形成地區間的合作與共享。已有的合作方式基本都如出一轍，某校的某專業與某企業建立了一定的聯系，推薦學生到企業進行為期6個月至1年的實習或者實訓，即使學校與企業之間建立起了合作的平臺，也僅僅提供了最基本的信息發布、學生推薦、機構展示等類似于信息發布網站的相關功能，在技術推薦、虛擬實驗、合作開發、技術引進與出口等方面均很少涉及。[1][2]同時，現有的校企協同平臺大都使用一個功能強大的服務器為協同合作的雙方提供平臺，這種方式主要存在以下幾方面缺點：①服務器的設計必須能滿足峰值用戶的使用，但達到峰值使用的情況并不多，從而造成服務器資源的巨大浪費。[3]②所有共享數據均存儲在服務器上，一旦服務器出現故障，用戶之間的協同操作就無法進行，合作創新就無從談起，也就是系統的可靠性不高。③遠程客戶端之間的數據共享和協同創新需要較高的主體流動性，而目前的服務器——客戶端模式可伸縮性不強，結構不夠靈活，用戶越多，服務器的壓力越大，也就是系統的適應性不強。[4]

在校企協同人才培養平臺中引入云計算，可以有效彌補現有平臺的不足，主要體現在以下幾個方面：①原有平臺中數據主要存儲在服務器端，如果服務器出現故障，協同合作將無法進行。而云中的數據是分布式的存儲方式，共享資源被分成若干數據塊存儲在云中不同的結點上。同時云中數據擁有備份的副本，每一塊數據都有備份并存儲在不同的云結點上。當云中的某一個結點發生故障時，不影響整個數據資源的完整性，所以基于云計算的平臺具有更高的可靠性。②現有的平臺服務器，一旦出現故障，用戶既不能存儲，也不能訪問。而云計算是一種分布式的平臺，云計算平臺中的控制節點不斷監視存儲節點的狀態，一旦發現存儲節點失效，那么該節點上正在進行的工作立即轉移到其他正常運行的節點上。所以基于云計算的平臺具有更高的可用性。③現有平臺使用單點服務器集中存儲，當數據量大的時候，容易造成服務器設備壓力過大，影響系統的性能。而基于云計算的平臺可以充分利用其分布式的特性，很好地分散數據的存儲和由于集中訪問帶來的壓力，從而提高系統的性能。④服務器的設置一般在設計之初確定，之后再改變就比較難。而云中的節點可以進行動態的調整，可以方便改變云的存儲容量，比原有的存儲方式具有更高的可擴展性。

通過上述分析我們可以看出，校企協同人才培養平臺中加入云技術，能有效解決現有平臺的不足，提高其多方面的性能。

三、基于云計算的校企協同人才培養創新平臺

1.云計算

云計算借鑒了傳統分布式計算的思想，以計算機集群構成數據中心，以服務交給用戶，用戶可以像使用水、電一樣按需購買云計算資源。它能根據工作負載大小動態分配資源，而分布在該平臺上的應用能夠自動檢測資源的變化（利用軟件實現的），并根據其變化做出響應。[5]它通過提高資源的復用率，加大資源的分享力度，從而降低運行成本。云計算的特點如下：

①資源分配人性化。所有平臺上的資源以統一的共享資源池的方式進行管理，采用虛擬技術，將資源分享給不同用戶，同時，資源的存儲與管理也都對用戶透明。[6]②提供彈性服務。服務規模可以動態調整，自動伸縮，并能及時與用戶的需求相匹配，避免了因為服務器性能過載或者冗余而導致的服務質量下降或者資源浪費。③依據需求，提供服務。云平臺對外提供應用程序、數據存儲等資源，均以服務的形式提供，用戶可以根據需求，自由申請，系統自動分配，不需要人為干預。④3A1C。用戶可以在任何時間（Anytime）、任何地點（AnyWhere）通過任何終端（Client）（如PC機、筆記本電腦、平板電腦、智能手機、智能終端等）訪問云平臺上的任何服務（AnyService）。⑤有償服務，準確計費。云平臺根據用戶對資源的使用情況進行服務計費。

2.協同創新

協同創新實際上是一種創新的組織方式，通過加強系統內部以及系統內外部的溝通、交流、合作，構建其有序架構，更為高效地實現創新。[7]關于人才培養的協同創新，應該是高校、科研院所、行業企業和政府以及國際創新力量等主體，在地方政府的統一規劃下，在國家政策的統一引導下，圍繞人才培養這項核心內容，共同發揮作用，共建優質資源，開展多方位、深層次的交流與合作，在共同的平臺上，形成具有不同特色的協同合作模式，從而能夠真正實現校企協同人才培養的創新成果。

3.基于云計算的校企協同人才培養創新平臺設計

（1）平臺結構設計（見圖1）

圖1 創新平臺架構設計

基于云計算的校企協同人才培養創新平臺的設計理念：以政府為引導，以高校和企業為主體，融合各高校、企業、科研院所的各種有利資源，整合公共服務和專業服務的功能，統一規劃和分步實施，實現各地區、各省之間的資源整合。為更好地實現校企協同人才培養，該創新平臺首先要將更多的專業資源進行數據共享，并能夠將傳統合作中的技術服務、人才培養、人才招聘、企業展示、信息交流和國際合作等應用在創新平臺上。所以該平臺的主要目標就是運用云計算、云存儲等專業領域的新技術，實現專業數據、技術資源等的有效共享。依托云計算基礎設施，運用協同創新理論，建立高校服務云、政府服務云和企業服務云，通過各云結點之間的數據共享，構建起校企協同工作的服務平臺，提供靈活、開放的3A1C（任何時間、任何地點、任何終端可以提供任何服務）的服務形式。

（2）平臺功能設計

根據創新網絡化平臺的設計理念，本系統搭建了數據庫集中以B/S結構為基礎的操作簡單、功能強大、規范合理、簡捷便利的校企協同創新網絡平臺。系統的主要功能模塊圖如圖2所示。

而翠姨自己則點點頭，笑笑，不承認，也不加以否認。還是念書，也不到我們家來了，母親接了幾次，也不來，回說沒有工夫。

圖2 基于云計算的校企協同創新網絡化平臺

目前現有的網絡化平臺一般只是提供企業和高校的展示、技術的介紹，基本不支持實質性的產學合作。但是，校企協同創新不僅需要給相關高校和企業提供展示的平臺，更需要雙方能就項目研發、技術推薦、人才需求定位等方向的密切合作和信息共享，所以必須提供一個平臺，能夠實現公共基礎信息數據、專業知識數據、行業數據庫數據的有機整合，根據圖2所示的技術服務、人才培養、招聘培訓、信息交流等功能模塊，都分別與創新云平臺互動，利用云技術，依賴各個企業、高校和政府的云結點，存儲和傳遞相關信息，達到技術合作創新、人才合作培養的目的。本文主要就創新云平臺以及高校云、企業云、政府云之間的協同合作展開論述。

①創新云平臺

對分布于計算機各網絡節點中的信息資源采用云的方式進行整合，就形成了創新云平臺的基礎設施結構。用戶只要登錄云平臺，即可看到大多數高校和企業以及政府的環境，在任何時間任何地點均能通過網絡了解技術、人才、市場、行業、政策等相關信息。

創新云平臺作為一種服務手段，需要有提供者和使用者。提供者負責提供創新云平臺的資源信息，是云資源存在的基礎；使用者是云計算服務的受益方，可以是一個機構，也可以是某個人。

創新網絡化平臺，主要是在現有網絡技術的基礎上部署云服務。平臺首先部署好自己的云計算基礎設施，使用目前較流行的Hadoop作為云存儲環境的平臺，在該平臺上，虛擬出一個文件系統用來存儲整合各應用服務模塊。在這種模式下，各客戶端，也就是各終端用戶首先提供自身的技術信息、行業數據、具體的研發項目指標等資源，由云服務端進行資源整合并部署到服務端。同時，云服務端以Web Service的形式向各用戶提供訪問接口，提供可使用的服務清單，并反饋用戶需求。系統管理模塊主要負責管理和分配所有可用的網絡服務資源，配置各云節點的網絡運行環境，監視各云節點的運行狀況，并統計用戶使用各云節點的情況，保證資源負載均衡。

創新云平臺，除了云計算基礎設施外，最核心的工作就是云環境中新資源的存儲和用戶對資源的訪問過程。用戶對云環境中資源信息的存儲過程如圖3所示：

圖3 用戶參與云環境中資源信息的存儲與訪問過程

用戶采用客戶端瀏覽器進入系統，通過所屬高校/企業/政府與云平臺的接入點進入創新云平臺。用戶向云平臺中進行資源存儲時，提交本地資源路徑和云中的路徑。平臺的管理模塊并不是馬上為其分配空間，而是在本地系統中使用臨時文件緩沖的數據，只有在數據量達到64MB時，才開始真正為其分配存儲空間，并將上傳信息寫入相應的數據節點中，通過不斷積累數據節點中的信息，會形成數據節點鏈，從而形成鏈式結構存儲信息資源。

用戶從云環境中獲取信息資源的過程如下：用戶采用客戶端瀏覽器進入系統，通過所屬高校/企業/政府與云平臺的接入點進入創新云平臺。如果用戶是第一次登錄，需要通過搜索或分類查找自己需要的信息，向數據節點發出讀取文件請求，數據節點根據請求內容將數據整合成資源文件反饋給用戶端。

②高校、企業、政府之間的協同合作

這里主要以項目研發為例，說明三者的協同合作關系。項目研發，是高校、企業和政府之間開展協同創新人才培養的一個重要方面，將高校的前沿科技與企業生產中遇到的相關疑難問題結合起來，由政府參與，共同促進科研和生產技術的進步。

傳統的校企合作項目研發主要面臨的問題是相關學科的教師、專家等與技術人員時空分離，很多時候依靠紙面的操作來進行問題的溝通。而本文提出的創新平臺，在項目研發模塊中，主要用來解決以前需要見面才能解決的問題。新平臺將發布技術研究項目、分組、討論、確定技術方案、中間整改意見、技術評價、過程追蹤、下載項目相關文檔、通信、技術方案等多個方面集成在一起，采用協同理論，企業、高校充分利用各自優勢，相互補充，相互幫助，分工合作。

創新平臺分別創建企業云、高校云和政府云，用來組織各用戶，以服務的形式完成一系列的工作。這三個云平臺，能夠基于用戶情感和各類主客觀因素協同創新：合理利用激勵和評價機制，促進用戶主動思考，踴躍參與討論，增進用戶間的交流，及時反饋和解決疑難問題。企業、高校和政府云之間的協同合作關系如圖4所示。

圖4 企業、高校和政府云之間的協同合作關系圖

政府云平臺的功能：在這里起到的作用主要是建立企業和高校之間的聯系和紐帶。對各高校、企業云節點的接入統一監測和管理，對用戶進行合法身份驗證和審核。對整個系統流程進行控制，加強安全維護，進行數據處理備份、流量控制，確定用戶的服務級別和層次。

企業云平臺的功能：企業云平臺為每個企業設置云接入節點，并管理各個企業的管理員賬戶，企業管理員可以管理企業云節點與整個云平臺的接口準入機制。企業技術人員可以通過企業云節點接入云平臺，提交來自企業的在生產過程中需要研發的新技術或者新問題（可以是多個，也可以是多個技術人員），一旦有某企業提交需求，發布相應的技術研發課題，偵聽轉發模塊就將其告知所有的其他企業和高校云節點，讓所有企業、高校均感知所發布的課題任務。此后，再通過企業云節點中的控制模塊，將相關通知轉發給技術人員或者教師、專家等。其他企業的技術人員或者教師、專家可以回應該通知，以發出需求的企業為核心，建立項目組，由控制模塊控制、調度、協調和管理技術研發的任務，包括選題、提出修改建議，監控課題組完成任務情況，直至最終達成任務目標。最后，將任務的解決方案植入技術資源庫，作為技術分析執行模塊推理的數據分析基礎。隨著技術資源庫的不斷豐富和充實，分析執行模塊也可以根據系統內預存的技術資源，按照一定的策略，對各企業、政府、高校遇到的基本疑點常識和常見重要問題進行分析推理，提供最優方案。同時，研發結束后，企業云節點對組內成員所做的技術方案及實施過程做出相應的信用評價與評分，并給予組內展示以供組內成員技術共享，激發用戶參與項目研發的積極性。

高校云平臺的功能：高校云平臺為每個高校設置云接入節點，并管理各個高校的管理員賬戶，高校管理員可以管理高校云節點與整個云平臺的接口準入機制。高校的教師、學生、專家等通過所屬高校的云節點訪問高校云平臺。高校的教師、學生等接收到項目合作課題通知后，任務列表將會顯示可以接受的任務，控制模塊負責將接收到的信息與任務列表對照，高校云節點在規定的時間內選擇自己想要參與的企業合作項目（可多選）并提交給發布項目的企業云節點。發布項目的企業云節點，將高校教師和企業技術人員組建成團隊后，課題組成員即可在組內進行課題的討論，也可以將中間研究的成果反饋給企業云節點，達到某種條件，可以激活企業云節點發布通知，這些任務都是由分析執行模塊來完成的。完成某個合作項目后，高校云節點會自動記錄這一個項目的相關信息，包括項目課題名稱、起止時間、課題組成員、中間結果、企業建議、最終成果、信用評分和排名等。

上述項目研發過程是以企業提出研發題目為例進行的分析，在實際工作中，也可以由高校提出合作研發的項目，尋求企業和其他高校的幫助，協同合作的流程剛好相反。

高校云、政府云、企業云分別以B/S的方式與云服務端上的應用程序建立通信連接。服務端的連接監聽線程負責監聽來自云節點的連接申請。消息處理線程是把每個連接到服務端的所有云節點建立起消息分析處理機制，通過控制轉發模塊將最終接收且分析處理后的消息轉發，同時監控網絡中的流量以防止阻塞，建立排隊緩存等候機制。高校云、企業云和政府云通過偵聽轉發模塊和相應的控制模塊接收來自服務器的消息，并將其轉發給客戶端顯示。

四、結束語

本文采用云計算、協同理論、互聯網和現代通信等技術解決在當前人才培養創新過程中遇到的問題，通過該平臺，能有效整合政府、企業和高校的資源，創造良好的溝通環境，解決在人才培養中的“信息不對稱”、“資源不共享”等弊病，能積極引導創新要素的研發和科學技術向生產力的轉化。對于云計算平臺環境中的數據安全、計費模式和知識產權等問題本文尚未解決，還有待于進一步研究。

[1]熊和平,岳愛臣.CDIO工程教育模式:誤解的澄明與風險的規避[J].高等工程教育研究,2009(5):48-51.

[2]MELL P,GRANCE T.The N IST Definition of Cloud Computing[R].National Institute of Standards and Technology,2011.

[3]唐陽.關于高校開展協調創新的思考[J].中國高校科技,2012(7):14-16.

[4]梁爽.基于SOA的云計算框架模型的研究與實現[J].計算機工程與應用,2011,11(35):92-94.

[5]蔡颋,胡欣薇.云計算在網絡課程建設中的應用探討[J].E-BusinessJournal，2010(3)：49-50.

[6]劉金芝,余丹,朱率率.一種新的云存儲服務模型研究[J].計算機應用研究,2011(5):1869-1872.

[7]羅軍舟,金嘉暉,宋愛波,東方.云計算：體系架構與關鍵技術[J].通信學報,2011(7):3-21.