云計算在國家開放大學教務管理系統中的應用

張鳳來　方程

摘 要：隨著國家開放大學掛牌的成績，廣播電視大學已向國家開放大學轉型，國家開放大學具有更高的歷史使命：通過新型的教育載體來適應國家經濟社會發展需要，建立一個全民終身學習的服務體系。這一體系的建立，必須依靠現代化信息技術為支撐，開展基于網絡的教育活動，原有的廣播電視大學教務管理系統，存在一些不足，已經不適應國家開放大學新形勢下的發展需求，利用云計算技術，把開放大學的教務管理系統存“云端”，是一個有效的途徑。

關鍵詞：開放大學；教務管理系統；云計算；數據

中圖分類號：TP3-05 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

2010年，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》頒布，明確提出要加快發展繼續教育，“辦好開放大學”。我國的廣播電視大學就是綱要所提的開放大學，廣播電視大學要從戰略上，中國社會經濟的不斷發展，也要求有與之相適應的新型教育，在新的歷史時期，我們應該建立一個大眾化、普通化和公平化的高等教育，一個全民終身學習的學習型社會。而教育信息化建設國家開放大學之所以被視為新型大學，一個很重要的標志：基于網絡平臺，以現代化技術為支撐的教育活動，從而提高教學質量，方面教學過程。而信息技術的運用，主要體現在國家開放大學的在線學習平臺，教務管理平臺，考試管理平臺等方面。三大平臺能否實現方便、快捷、安全有效地使用，直接關系到學生、老師和管理人員的學習效率和管理效率。

2 現行階段使用的教務管理系統的狀況（Academic

management system at present using situation）

目前廣播電視大學教務管理系統采用J2EE技術開發的基于B/S結構的分布式WEB應用系統。采用分級管理的模式：中央電大、省級電大、市級電大和縣級電大四級平臺分層管理，在物理結構上分為兩級，即服務器統一為中央級和省級平臺，地州市和縣級電大不需服務器和技術支持人員，也不需考慮安裝軟件，直接通過在網絡上的計算機瀏覽器進行訪問，管理。管理系統其主要涵蓋課程注冊、考務管理、學籍管理三大主要模塊，涉及課程信息、專業規則、學籍、考務、成績、畢業審核等具體模塊內容。

現行運行的廣播電大大學教務管理系統通過網絡訪問，在一定程度上方便了學生、老師和管理人員的使用，并且分級的管理模式也有效地控制了使用權限的分配。但在近幾年的實踐使用過程中，也存在一些弊端和問題：

（1）教務管理系統信息包含了大量的學生課程、考務、成績等數據，而且終身學習平臺上的數據使用有效期限往往很長，現有的Web教務系統在使用過程中，隨著訪問量的增大，運行速度較慢，有時甚至出現數據丟失；系統承擔多用戶的能力較弱，多用戶同時使用時系統就無法正常運行；系統功能不全，例如數據查詢，數據導出等方面的功能，不夠方便快捷。

（2）現行使用的在線學習平臺，教務管理系統平臺和網上考試平臺三個系統，由于數據庫對立，數據分散存放管理，三個系統獨立操作，之間的數據難以一致，因而各模塊間共享程度低，導致用戶在使用過程中，要訪問的系統較多，數據較復雜，信息不對稱，使用繁瑣。

國家開放大學的創立，不再是廣播電視大學簡單的更名，必須建立更加規范的制度、科學的管理體系，有效的學習途徑，而這些任務的實現，使得教育教學和管理平臺必須全面信息化。隨著現代信息技術的發展和云計算技術的問世及其應用，為教育領域向云空間的發展提供了重要的技術支持和運行平臺。

3 云計算簡介（Cloud computing introduction）

云計算是一個網絡應用模式，是以公開的標準和服務為基礎，提供可配置的計算資源共享池（如服務器、應用軟件等）給各個網絡使用者提供安全、快速、便捷的數據存儲和網絡計算服務。從技術方面來講，云計算是由網絡計算（Network Computing）、分布式計算（Distributed Computing）、并行計算（Parallel Computing）等傳統計算機技術和網絡技術發展融合的產物，云計算具有以下特點：

（1）虛擬化是云計算的核心技術，包括三個方面，即核心層虛擬化（數據中心核心網絡設備的虛擬化）、接入層虛擬化（可以實現數據中心接入層的分級設計）、虛擬機網絡交換（物理網卡虛擬化和虛擬網絡交換機），用戶只需要有一臺筆記本電腦或者一部手機，都可以通過云計算來向“云端”請求自己所需的服務和資源。

（2）以用戶為中心。云計算技術是互聯網發展的產物，互聯網的最大功能就是應用，所以云計算是以用戶為中心的一種網絡應用模式，用戶是云計算服務的對象，云計算要給用戶提供便利性方面加以強化、人性化，以滿足各種不同用戶的需求。

4 云計算平臺的特點（Characteristics of cloud

computing platforms）

云平臺的設計，對用戶來說，不用關心底層的軟硬件實現細節，并直接提供服務的標準接口，只要在Internet中的所有用戶都通過訪問接入云平臺，使用其提供的資源。云計算平臺具備以下三項特點：

（1）用戶在一定權限內訪問，并讀取云上的相關資源，或者使用云平臺發布的應用軟件，用戶不必關心云平臺的實現細節和運行方法，只需要調用平臺提供的接口就可以在云平臺中完成自己的工作。

（2）云平臺不但保證了用戶的需求，而且能“按需分配”，硬件資源甚至軟件資源能隨用戶需求而隨時靈活調整，這樣以最低的成本，高效率的完成任務。

（3）云平臺相對傳統的網絡平臺，是基于大規模的數據中心或者網格，因此云平臺可以提供高性能的運行服務。其技術支持和安全性能都能得到較高的保證。

5 云計算在開放大學教務管理系統中的優勢（Cloudendprint

computing at the Open University of China in

academic management system advantage）

云計算的核心思想是將大量用網絡連接的計算資源統一管理和調度，構成一個計算資源池向用戶按需服務。云計算技術的強大功能，給開放大學教務管理帶來如下優勢：

（1）實現開放大學內部基礎數據和信息的共享，教務管理系統的數據來源于招生報名系統，而在線學習平臺系統和網上考試平臺系統的信息，又和教務管理系統之間的數據信息密不可分，例如，通過“云端”的訪問，學生修改信息實時動態地更新。學生在學習期間，由于各種原因，有時需要修改個人信息，比如學習期間因專業的轉換，報名時姓名或身份證信息填報錯誤信息的修改，個人聯系方式的修改等等，現有的教務管理系統，因為和招生報名系統、學習平臺系統和考試平臺系統的數據庫相對對立，基礎信息不能動態實時關聯，因而在其中一個系統中休息了某些個人信息之后，其余平臺只能“手工”跟著一起修改才能保持信息的一致。有了云計算的國家開放大學教務系統，這些信息的不對稱情況迎刃而解。

（2）教務管理適應各種教育需求成為現實，云計算可以通過“云端”為開放大學教務管理提供各種類型的計算服務，無需經常進行基礎設施更新建設，只需購買云計算機平臺提供的服務，學校師生就可以利用原有的計算機設備作為終端接入云服務，這樣既解決了基層硬件設備的不足，降低系統的成本，且還能提高訪問響應的能力。

（3）教務管理模式向教務服務模式的轉變，傳統的教務管理模式是以系統為中心的教務管理模式，這種將教務管理系統作為獨立項目單獨建設的方法已經無法適應開放大學教務管理系統的開放性、共享性、整合性和服務性的要求。云計算有利于實現服務終身學習戰略。云計算機可以給學習者提供一站式服務，充分利用云計算對用戶端設備要求較低的特點，使學習者方便使用各種學習資源，為學習者提供各種教務服務幫助。

（4）信息更安全、服務更無限、學習者體驗更具個性化，云計算為存儲和管理數據提供無限多的空間，采用分布式存儲的方式存儲數據，用冗余存儲的方式保證數據的可靠性。在“云端”有專業化的團隊來存儲和管理信息，有著嚴格的權限管理策略和防范各種病毒和各類網絡攻擊。使用云計算開展開放大學終身學習，無需搭建各類網絡學習平臺。因為云計算可以通過公共云服務平臺提供完善的網絡教學功能和運行環境，在更大的范圍內，為更多的用戶和各級各類教育提供網絡訪問服務，使教育無所不在，移動學習，隨時學習成為可能，學習者體驗更個性化。也使得學生隨時可以訪問教務管理系統，對本人在學期期間的課程注冊情況、學分完成情況、課程考試成績情況，畢業進度等情況實時查詢，這樣以便更好地掌握自己下一步的學習目標和任務內容。

6 云計算在開放大學教務管理系統的實現（Cloud

computing in the realization of the Open University

of China academic management system）

（1）云計算技術建立的網絡支持環境可以作為一種基礎設施，供任何遠程教育辦學單位使用，實現了云計算中基礎設施即服務（IaaS）；另外一方面，云計算中虛擬化、按需服務等概念使得原有廣播電視大學系統基礎設施都能充分利用，并與新增基礎設施一起通過統一的資源調度管理后對外集成服務，這其中包括對用戶訪問的管理、服務器管理虛擬化、邏輯上一個但物理上多個數據中心計算能力動態分配、網絡負載均衡等關鍵技術。

（2）為了建設好開放大學教務管理云平臺，我們可以對網絡信息中心進行擴充形成省市開放大學教務管理云，并由國家開放大學云管理機構進行綜合管理，以期達到開放大學教務管理的開放、共享、整合和服務。為了實現教務管理信息資源的有效共享和充分利用，開放大學教務管理云必須對所有的各種教務資源進行標準的信息化處理。

7 云計算需考慮的問題（Issues to consider in cloud

computing）

云計算在國家開放大學的使用中，將會給教務管理系統帶來全新的變革，但云計算在教育信息化的應用中還是存在一些不足：（1）當前，各種教育云并沒有形成一個統一的云計算標準，而是各自為政，各自發展，這是我國教育發展面臨的一個問題。（2）云計算服務商通過硬件或軟件來實現物理磁盤的邏輯化，雖然對用戶而言，其物理存儲的地址及其維護是透明的，無需用戶關注。但也因此，用戶無法知道自己的數據到底儲存在什么地方，其安全性無法得到評估，另一方面，由于網絡具有開放性的特點，因此，存儲在“云端”的數據不可能是絕對的安全。教務管理系統中的數據，如學生信息，學生課程注冊數據，成績等數據等存在被泄露、篡改、丟失和損壞的可能性，因此云存儲中的數據安全性問題也需要得到重點關注。（3）在教育領域，網絡帶寬問題也是影響教育信息化實現的一道難題，網絡帶寬不足是云教務管理系統發展的瓶頸，比如在學生課程注冊，課程報考等時段，對教務管理系統的訪問量增大，這就對網絡的帶寬要求高，以便快速地處理數據。

8 結論（Conclusion）

云計算的出現將給我們的教育帶來全新的變革，而國家開放大學的成立，又是當下國家賦予新的歷史使命，即為促進高等教育大眾化和普及化，教務管理平臺在國家開放大學中將其中起著重要的作用，因而必須運用云技術手段，建立一個全新的云教務管理平臺，為全民終身教育提供重要的保障。

參考文獻（References）

[1] 楊志堅.國家開放大學建設-改革與創新[J].中國遠程教育，

2013，（04）：05-06.

[2] 袁亞興，孫雨，吳淑蘋.國家開放大學遠程教育云網絡架構研

究[J].中國教育信息化，2011，（21）：11-12.

[3] 何英團，陳松菁.云計算給教育信息化帶來的變化[J].電腦知

識與技術，2014，（16）：55-57.

[4] 蘇菲.電大開放教育教務管理系統存在的問題及對策[J].福建

廣播電視大學學報，2012，（3）：08-09.

[5] 曾起域.云計算在開放大學教務管理中的應用探討[J].福建廣

播電視大學學報，2011，（06）：90-91.

作者簡介：

張鳳來（1976-），男，碩士，實驗師.研究領域：數據挖

掘，數據安全.

方 程（1979-），男，碩士，講師.研究領域：Web開發和.net

框架下的數據庫管理系統的開發和維護.endprint