基于云計算技術的高校教學管理與資源共享研究

李招娣

（福州工商學院，福州 350715）

0 引言

高校作為培養人才的重要機構，在新時代人才需求量大的背景下，教育教學信息化管理的步伐日益加快。近年來，信息化技術迅猛發展，云計算作為一種新型的網絡服務模式，不僅具有云存儲及共享池的作用，還可以提供動態可擴展的虛擬化資源，為高校教育改革提供一個良好基礎支撐平臺。通過構建云計算平臺，深入挖掘利用教育教學管理的信息，使高校各類教育資源能夠實現集中管理與快速共享，數據存儲變得可靠和安全。通過統一規劃、部署及管理，構建網絡教學資源平臺，既提高了閑置資源的利用率，又提高了教學資源的使用與管理效率，極大地節約信息基礎設施建設的成本，有利于高校持續地進步和發展。

1 云計算的概念與特點

云計算是一種新興的網絡應用模式，以互聯網技術為基礎，利用互聯網的傳輸能力，融合了分布式計算、效用計算、并行計算和網絡存儲、虛擬化等多維度網絡技術，由專有的數據處理中心統一管理，將計算和資源的存儲網絡化，實現了云承載計算任務及資源的最大化共享，有效地保證了數據的安全性，在數據計算處理、存儲空間和數字資源共享方面具有極強的優勢。

云計算發展至今十余年，在云技術的支持下，將異構分布式數據和資源統一存儲，可以實現動態擴展和伸縮。云計算技術有可擴展性、高可靠性的特征，同時兼具虛擬化、超大規模、按需服務的特點。通過將計算應用與信息資源連接，云平臺能夠提供諸如硬件資源、動態數據服務與可持續發展性的數據存儲功能。利用虛擬化技術，可以提供龐大的資源池，用戶可以隨時隨地獲取或存儲數據與資源，得到高效便捷的服務，實現自動化集中管理。

云計算服務主要分為基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）。根據云計算的部署模式分為公有云、私有云和混合云三種方式。結合高校教學管理工作面對的實際情況，將云計算應用于高校教學資源管理工作中，能夠解決當前教學資源服務存在的問題，降低教學資源使用成本，既避免了設備的重復建設，又能夠與國際教育和社會需求同步接軌，極大地拓展了學生的專業視野。通過建立互動網絡平臺，促進現行教學方法和教學模式的改革，保障了學校教學資源的安全性能，讓師生都能夠受益。

2 云計算教學管理系統架構

采用云計算技術搭建IT 基礎架構，需高速處理器、帶寬和虛擬化等軟硬件保障，提供分級管理和安全保障。根據需求進行分配，達到資源重構和監控的目標。系統體系結構應具備智能化響應，根據系統的數據變化提供高質量的服務，云計算教學管理系統體系架構如圖1 所示。系統模塊設計主要功能如下。

圖1 云計算教學管理系統體系架構

2.1 排課子系統

審核排出課表；課表效果分析；排課結果檢查；課表調整與完善；聽課課表查詢功能；上課情況時間段查詢；課程沖突檢測；學時匯總顯示。

2.2 選課子系統

多種選課抽簽方式；多種選課控制手段；選修課征求意見流程；缺考學生名單報表；輔修課程進度表。

2.3 學籍子系統

學籍預警功能；自定義設置預警類型；警示、留級、退學自動提醒；學籍處理功能；學籍卡修改消息推送；多條件組合預警。

2.4 畢業子系統

畢業證書管理；證書印章管理；編號管理；證書套打模版設置；批量打印；證書的打印情況記錄。

2.5 考務子系統

試卷送印單打印；座位表；座位號與準考證號編排；監考與考場次的統計；監考費管理。

2.6 成績子系統

補考、重修管理報表生成；網上報名功能；數據自動／手工備份；畢業清考學生名單管理；網上時間管理；自由定制所需報表；成績管理模塊報表。

2.7 手機終端應用

基于HTMLS 標準，教務移動服務子系統包括學生端APP功能、教師端APP 功能、相關接口，為廣大師生提供教學服務。例如課表查詢、成績錄入、自習教室查詢、實習管理、問卷調查等。

3 基于云計算的高校教學資源平臺設計

基于高校教學管理工作的特征，結合云計算技術的優勢，設計了高校教學資源平臺，如圖2 所示。

3.1 云服務

圖2 基于云計算的教學資源平臺構架模型

高校教學管理與資源共享工作中云服務的應用類型包括公有云、私有云和混合云。其中公有云主要以云服務供應商提供服務為主，能夠在同一個時間段促進資源的即時共享。私有云為高校內部信息化資源的整合，采取內界網絡的方式展開操作和控制，在私有云計算體系的支持下，合理有效地分配和控制數據，提高數據可靠性及數據共享的水平和質量。混合云為需要得到第三方生產商允許，主要包括文獻數據庫、課件和視頻等第三方云上資源。

3.2 基礎層設計

該層包括硬件設備層和虛擬化層，依托互聯網的方式，通過構建特定服務的模式，能夠帶來基礎性的設施資源。硬件資源包括計算機和網絡設備，利用分布式計算結構開展一致化、規范化管理。虛擬化層包括相關應用軟件和應用服務。

3.3 平臺層

平臺層是高校教學資源管理體系的核心結構，在教學資源平臺構架中起承上啟下的作用，能夠提供穩定高效的服務，實現對教學資源的有效分配，還可對資源進行控制、管理和調度，確保資源合理化使用。

3.4 應用層

應用服務層以SaaS 模式為主，著眼于高校師生的實際需求，通過標準的Web 瀏覽器，將應用程序遷移到云端，資源系統相互獨立，帶來可延伸性的存儲，為高校用戶提供虛擬定制與創建服務整合，實現教學資源系統個性化管理，確保系統程序的泛在訪問，達成教學管理與資源的高效共享與交流。

4 基于云計算的高校教學管理與資源共享優化運用策略研究

4.1 完善高校網絡環境與管理機制

在云計算以及大數據視角下，高校應加強網絡運作環境的優化，積極完善內部網絡環境，建立網絡安全管理制度，加快推進數字化資源的整合，重點在常規數字化、教學多媒體等資源進行投入，以課程或學科為單位，共同建設跨區限制的課程，加強跨校教學隊伍的建設，規避云平臺重復建設不平衡的現狀。利用優質數字教學資源和先進的智能電子設施，提升教學管理的辦公效率。

4.2 利用云平臺整合教學內容資源

在高校內部組建數據交互平臺，借助云平臺提供的相應服務，制訂科學、適宜的學習計劃和環境，提高教育教學數據信息的實用性。監督各項任務的實施成效，圍繞高校資源的供給，通過數據信息的深入挖掘，幫助高校優化整合資源檢索、資源瀏覽、資源推薦、資源收藏等資源，推動對云系統資源共享。

4.3 高校教學資源優化整合模型

云教育管理系統基礎信息服務包括學年管理、年級設置、班級管理、學科管理、教師信息、學生信息、家長信息、權限管理、系統日志。針對教學資源數量大、種類多的特征，教育教學管理中融入信息化思想，借助高校自身所創設的私有云，統一篩選標準和規范，形成統一的云接口，實現對優質教學資源的有機整合。

5 結語

總之，在“互聯網＋”和大數據時代背景下，基于云計算的高校教學資源整合，既消除了信息之間的壁壘，使教學資源利用率全面提升，還可以對優質教學資源有機整合，有效緩解高校教育資源分配不均的現狀。為了達到教學資源共享的最大化，應當形成完善的信息管理機制，構建云計算教育教學信息化管理方案和機制，全面提升教育教學管理信息化水平，應以高校教學管理云平臺的需求分析為抓手，加強功能模塊劃分、系統界面和系統性能的優化，推動高等教育教學管理方式信息化和科學化，推動高等教育持續健康發展。