基于云服務的獨立學院校企合作創新平臺構建研究

唐彬文

(集美大學誠毅學院，福建廈門361021)

獨立學院作為利用非國家財政性經費舉辦的，以實施本科學歷教育為主的高等學校，其合作者大都為企業或者個人.其辦學主體有別于傳統的公辦大學，企業的淵源更深.目前，企業的內部網、獨立學院的校園網和全國教育網的接口和數據存儲各有差異.如果能夠快速地融合企業的管理系統、獨立學院的教務教學系統和校園網系統，既迎合了當下企業應用平臺迅速漂移的發展趨勢，又契合了獨立學院向應用型本科的轉型和發展需求.云服務的推出恰是一種解決系統平臺遷移和融合問題的方案.

1 云服務概述

1.1 云計算

云計算是一種基于網絡軟硬件資源共享模式的信息分布式處理.其原理是利用云服務器將用戶任務分解成不同的模塊，并通過網絡智能分發給不同的服務器執行，并將結果統一合并反饋給用戶的異構分布式處理過程.按需共享網絡的軟硬件資源是云計算的核心特點.云計算的出現不僅緩解了客戶端資源的瓶頸問題，而且有效了運用了網絡閑散的計算資源，達到了互聯網資源合理有效的使用.如李開復比喻，計算能力可以像水電、煤氣一樣作為一種商品進行流通，取用方便，費用低廉［1］.

1.2 云服務

云服務主要分為三種模式，基礎設施即服務(IaaS，Infrastructure as a service)、平臺即服務(PaaS，platform as a service)和軟件即服務(SaaS，Software as a service).

(1)基礎設施即服務(IaaS)是網絡公司將服務器、存儲器和網絡等基礎設施打包作為服務提供給客戶使用.該服務模式類似于早期的虛擬空間租賃和服務托管服務.但是Iaas的擴展性更好，用戶使用的服務器并不是單一的網絡終端或者節點，而是充分利用云服務的分布式特點.同一用戶享受的基礎設施調用可以來自不同的服務器，不同用戶租用的服務也可以來自同一臺服務器.這取決于網絡資源合理分配使用.IaaS的出現，降低了云服務構建的門檻，企業用戶可以不用擔心服務器的購置、升級和維護，將有限的資源專注于企業核心業務的發展.在云計算服務領域影響力較大的有Amazon EC2和 Google Compute Engine.

(2)平臺即服務(PaaS)是服務提供公司不僅將硬件設備提供給企業用戶使用，而且將開發應用程序的操作系統平臺一同打包租用.這樣企業用戶就可以將所有的資源用于表層用戶應用程序的開發.PaaS的出現進一步降低了企業構建云平臺服務的難度.目前提供PaaS服務的有谷歌的App Engine［2］、微軟的 Azure、亞馬遜的 AWS、阿里云和騰訊云等.

(3)軟件即服務(SaaS)是云服務公司將不同的企業應用軟件存放于云平臺，為遠程的用戶提供軟件的調用和數據的存儲.用戶將不再需要擔心自身硬件配置的淘汰和軟件的更新維護，只需要擁有一定數量能夠接入網絡的客戶端，就能滿足企業日常運作.當然為了保證較好的用戶體驗，需要有足夠大的帶寬保障.SaaS作為應用軟件發展的新趨勢，吸引了谷歌、百度、SAP、金蝶和用友等廠商的參與.

2 校企合作創新平臺的架構

2.1 云服務的種類和優勢

系統的體系結構是實現校企合作平臺的基礎框架.一種合適的平臺架構和合理的費用支出，有利于創新平臺順利地從理論構想轉化為具體實施.云服務平臺的構建按照服務的方式在業界分為私有云、社區云、公有云和混合云四種模式［3］.如果將云服務用于校企合作領域，可以分為公有云、私有云和混合云三種服務模式.

(1)公有云搭建成本低，可以實現數據的無限存儲.公有云即利用現有軟件公司的IaaS和PaaS云平臺來開展SaaS的研發和使用.在公有云體系中，獨立學院和企業無須擁有或者管理IT基礎實施，也無須開發軟件使用的系統環境，只須針對共建合作的專業開發相關的應用軟件，并付諸教學和科研.在客戶計算和存儲需求變幻莫測的情況下，公有云是個不錯的選擇［4］.當下的教務系統的數據存儲存在局域性和階段性的缺陷.而公有云的大數據存儲能力，將從地域上和時間上實現數據的無限存儲.

(2)私有云具有數據存儲的安全保障.在私有云體系中，學院或者企業需要有較為雄厚的財力和較強的技術支撐，不僅需要有足夠的資金購買云平臺基礎設施(IaaS)，并開發適合的中間件(PaaS)，最終研發相關的應用軟件(SaaS).當然私有云也有其優勢，那就是不需要將校企合作的數據、報告和研發成果等具有較高價值的知識產權資源存放在第三方企業平臺.在數據為王的今天，私有云能夠擁有更多的數據，從而擁有更加精準的決策依據.

(3)混合云的數據安全和建設成本介于以上兩種模式之間.混合云整合了公有云和私有云所提供的服務理念.混合云平臺一方面將即時聊天系統、企業培訓系統、企業實訓系統和課堂網絡教學系統等通用的模塊放在公有云里面實現，另一方面將涉及學生創新作品、企業數據、科研數據和科研報告等敏感資料通過私有云存放.

(4)移動互聯網時代，平臺漂移的驅動.2015年國內的手機用戶已經達到13億，當然不排除一機多號的情況.高校、企業和學生用戶端使用模式已經發生了漂移.傳統的PC平臺模式已經不能適應客戶端群體的改變.如果再沿用傳統的結構化方法一步一個腳印構建新的移動端信息系統平臺，不僅耗費大量的精力，而且系統平臺重復建設，極度異構.而云服務不管是從系統的兼容性，還是系統的構建速度都能滿足校企合作平臺遷移的需要.

總之，云服務的推廣使用能夠降低校企合作信息化的構建成本;能夠使高校和企業的信息資源快速地融合;能夠驅動高校、企業和學生用戶的使用模式快速地從PC平臺向移動端漂移.

2.2 獨立學院云服務方式的選擇

獨立學院作為國內本科院校的補充，成立的時間較晚，規模不大，與其合作的企業以中小企業為主(與本院合作的企業大都為中小企業).此外筆者所在的獨立學院為福建地區高校.福建地區的獨立院校以經管類專業為主，技術基礎相對較弱.這決定了初期校企合作平臺的構建不大可能采用私有云的方式.第一階段及初級階段可以采用第三方公有云服務.現今的獨立學院質量工程和科研成果的積累都處于初級階段.該階段校企合作以日常處理事務為主，可以放心部署第三方的公有云平臺.一方面可以減輕財力負擔，另一方面可以迅速構建創新平臺.第二階段及發展階段可以采用混合云的服務.隨著校企合作成果的增加和學院規模的擴大，信息安全的要求和知識產權的規模也隨之增加與增大.校企合作平臺迫切需要增加一個自有運算和存儲的系統模塊，實現公有云和私有云混合使用.第三階段是中期階段.學院財力的積累和質量工程的沉淀產生質變，可以擺脫第三方公有云，自建完全獨立的私有云.最后階段及成熟階段是較為理想的階段.當校企合作私有云服務的使用和運作趨于成熟，政府機構作為校企合作的第三方介入到云服務體系的構建.首先在各大高校里面推廣私有云，接著建立區域性的公有云平臺，最終架構全國性的教育資源公有云服務體系.

圖1 獨立學院云服務發展過程

2.3 校企合作云服務框架

基于以上的論述，初級階段獨立學院在校企合作云服務平臺的構建適宜采用第三方公有云的服務方式.系統的架構主要分為應用層、中間層、虛擬層和底層.圖2的系統架構從用戶的管理、技術的實現和數據的共享三個角度進行分析設計.

(1)校企合作云服務平臺的用戶分為四類:第一類是系統管理員，主要負責用戶的權限分配、用戶使用計算和用戶交互管理，此外還負責系統的日常維護和運作.第二類是教師用戶，該類用戶又分為教學和行政.任課教師負責課程資源的建設，包括成績管理、作業管理、課程檔案維護、課件和課程視頻制作，此外教師還將參與校企合作課程的建設、應用軟件的設計和研發.行政人員使用系統進行教務管理工作.第三類是學生用戶，主要是網絡課程的選修、作業的提交、模擬實驗、創新作品的設計和修改.最后一類是企業用戶，其承擔校外實訓、合作課程的建設和合作應用軟件的研發和設計.

圖2 校企合作云服務框架

(2)應用層是直接面對用戶的云框架應用集合.在校企合作平臺中，應用層包括三種類型的應用:第一種是教學教務類應用軟件，該類軟件包括日常的教學應用軟件和教務辦公管理軟件;第二種是企業應用和管理軟件，例如當下比較流行的office組合軟件和ERP套件;第三種是校企合作開發的應用軟件集合.不僅包括了企業實訓軟件、企業模擬實訓軟件和企業沙盤模擬軟件等傳統的校企合作軟件模式，而且包括demo版的企業軟件和合作開發的原型軟件等.此外，基于傳統互聯網平臺的企業信息系統和教務教學系統已經不能適應劇增的移動端用戶使用習慣.然而云服務的跨平臺性和兼容性能很好地解決系統模式漂移帶來的移動端使用問題.

(3)中間層是整個云體系框架的核心.中間層的友好程度將決定云服務質量的好壞.一個優秀的云中間件將鼓勵應用層軟件的開發和使用，反之則阻礙開發的積極性.例如安卓手機的興起和塞班手機的衰亡.作為辦學不久的獨立學院和規模不大的軟件公司，想在初次合作時就有充足的人財物資源來開發自有的云平臺中間件是不太現實的.在平臺的建立初期，可以引進第三方的中間件，如 Google app engine、SalesForce和Windows Azure等.

(4)虛擬層和底層構成了云框架的IaaS.具有代表性的IaaS是亞馬遜的EC2/S3，EC2是提供彈性的云計算服務，S3則提供云存儲服務.亞馬遜提供的是硬件托管型的服務，將網絡中分散的I/O、內存、硬盤和計算能力整合成虛擬的硬件池，為業界提供所需的計算和存儲資源.如果是資金壓力大，但是技術儲備足夠的獨立學院則建議采用該層級構架云服務.因為IaaS屬于硬件層級的架構，該架構的實現主要涉及硬件基礎設施的購買和更新.擁有一套自有的中間層是大多數IT企業夢寐以求的事情.校企合作是將科研價值轉化為產業價值的有效平臺.如果具有一定的技術沉淀和財力在云平臺的構建初期可以租用第三方的IaaS服務.隨著技術的積累和資金的儲備增加，可以逐步將云平臺轉換到自有的硬件平臺.最終的硬件框架如圖2所示:將校園網、企業內部網和合作購置的基礎設施通過VPN進行連接;使用IaaS云服務系統虛化三方的硬件資源，構建虛擬資源池，為學校和企業用戶提供量化的云服務，實現技術和資源的共享.

3 平臺的系統實施

3.1 第三方云服務模式的選擇

傳統的企事業在構建自身的服務時，大都采用三種方式:第一種是購買和維護自己的基礎設施，即購置服務器、客戶端和網絡設備等硬件來架設基礎設施，并進行日常維護，這需要耗費大量的人力、物力和財力;第二種是服務器托管，即將購置的服務器設備托管在擁有網絡帶寬資源的電信公司，這雖然省了服務器維護費用，但要花費一部分的資金購置和更新服務器;第三種是租用服務器，這種方式大大節省了人力和資金成本的投入.

目前提供公有云服務的廠商有Google Engine、Windows Azure和Amazon E2/S3等.國內的獨立院校和企業客戶端絕大多數采用微軟的xp、vista、win7和win8等操作系統，應用軟件也大都基于微軟系統開發.而微軟云服務觸角早就伸到了中國大陸地區，從2013年6月6日開始，由世紀互聯代理大陸地區Windows Azure公有云平臺及服務.目前國內用戶如金蝶、人人網和PPTV等200多家中小企業已率先試用Windows Azure.2014年6月26日，四川省教育廳與四川新華文軒集團合作使用Windows Azure，成功建立了四川省教育資源公共服務平臺，為四川中小學提供數字教材服務，再一次印證了公有云在教育領域推廣的必要性和可行性.因此選擇Windows Azure構架校企合作創新云服務平臺是可行的.Windows Azure屬于PaaS模式，平臺主要組成部分如圖3所示:

圖3 Windows Azure平臺組成［5］

3.2 云服務部署——以網站系統遷移為例

高校校園網的系統結構大部分采用B/S結構.原有系統的架設步驟大都是購買服務器、申請帶寬，最后將網頁文件上傳至服務器.本文以獨立學院中小企業孵化基地的網站遷移為例，對云服務虛擬機的使用進行簡單的介紹.中小企業孵化基地由學院學生創業社團和企業合作建立.Windows Azure的開放性和包容性不僅可以迅速測試新的創新模式，又可以盡量降低網站系統開發的沉沒成本.

3.2.1 云賬號的申請

進入windows azure國內網站，申請試用賬號.填入相應的姓名、聯系方式、公司名稱和域名(微軟云賬號，以.partner.onmschina.cn 結尾).

3.2.2 創建虛擬機

登錄進入云賬號對應的“門戶”.創建虛擬機.步驟依次是計算機、虛擬機、快速創建，最后完成DNS名稱、用戶名、密碼、注冊地區、虛擬機操作系統和硬件系統的選擇等信息的填寫.

3.2.3 虛擬機網站的綁定

虛擬機網站的綁定跟傳統的服務器域名的綁定類似.首先添加服務器角色，安裝相應的web服務器(IIS);接著設置默認網站，將原有的網頁文件遷移到虛擬機;最后綁定域名.

4 結束語

基于云服務的校企合作創新平臺的構建具有幾大優勢.(1)促進了企業管理信息系統與院校各系統的快速融合;(2)降低了系統開發的軟硬件成本;(3)集成了企業、獨立學院和學生的數據資源，實現校企合作技術和數據資源的共享［6］;(4)契合了信息系統從傳統PC平臺向移動端漂移的趨勢.目前，云服務在教育領域的使用還處于初級階段，深受數據隱私安全、帶寬限制、用戶習慣和收費標準模糊等因素的制約.但是隨著軟硬件技術的普及和政府機構的參與，云計算在教育信息化方面的推廣將展現強大的生命力.

［1］趙伶俐.基于云計算與大數據的高等教育質量指數建構——技術、理論、機制［J］.復旦教育論壇，2013，(6):52－57.

［2］張進寶，黃榮懷，張連剛.智慧教育云服務:教育信息化服務新模式［J］.開放教育研究，2012，(3):20－26.

［3］Chou，D C.Cloud computing:A value creation model［J］.Computer Standards＆ Interfaces，2015，38:72－77.

［4］Avram M G.Advantages and challenges of adopting cloud computing from an enterprise perspective［J］.Procedia Technology，2014，12:529－534.

［5］趙書蘭.Windows Azure云計算實踐［M］.北京:電子工業出版社，2013.

［6］Tian W，Sun X，Jiang Y.CRESS:A platform of infrastructure resource sharing for educational cloud computing［J］.China Communications，2013，(9):43－52.