大數據背景下高校教育資源云平臺建設研究

岑磊

[摘 要]大數據時代的到來對高校數字化校園建設提出了巨大挑戰，同時也為高校信息平臺轉型升級提供了契機。高校教育資源云平臺能對高校各種教育資源進行整合，并能提供快速便捷的資源存儲、共享、學習和計算功能。本文分析了高校教育資源云平臺的優勢，并以廣西教育學院為例進一步探討了高校教育資源云平臺的環境部署、體系架構、關鍵技術等，以期為本領域相關研究以及其他高校信息化校園建設提供參考與借鑒。

[關鍵詞]大數據；教育資源；云平臺

[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）11-0181-03

隨著計算機網絡技術和現代通信技術的迅猛發展，大數據概念日益受到人們的關注，其已成為推動當今社會管理創新、技術創新的重要手段。[1][2]在信息高度互聯互通的今天，利用大數據可以從海量的數據中分析、挖掘出諸多有用信息，為政府、科研機構等各行各業提供參考決策服務。當前，教育大數據也是當前高校教育信息化建設的必然趨勢。然而，面對大數據環境，許多高校在數字化校園建設方面遇到了諸多問題，如校園各種信息資源的互通共享、數據資源的聚合再生等。云計算技術的發展為高校教育資源平臺的互通共享模式提供了新的契機。教育資源云平臺作為大數據時代一種衍生物，其集便捷、安全、共享等為一體的諸多優勢，受到許多高校的關注。

筆者所在高校近幾年響應國家信息化校園建設號召，順應學校發展需求，投入了大量的人力、財力以及物力，在數字化校園建設方面取得了一定的成績，目前已建成校園數據中心，其支持校園教育資源云平臺、OA云辦公、信息門戶等一系列業務教學平臺常規運營管理。本文主要分析了高校教育資源云平臺的優勢，并以廣西教育學院為例進一步探討了高校教育資源云平臺的建設方案，以期為本領域相關研究以及其他高校信息化校園建設提供參考與借鑒。

一、教育資源云平臺的優勢

（一）整合資源，提高效率

教育資源云平臺通過云計算技術易于整合學校優質教育資源，降低了硬件成本。另外，教育資源云平臺通過簡單易用的資源管理軟件，實現資源的推送、發布、審核、檢索等功能的使用，有效提高了云資源的使用率。

（二）資源建設一體化

教育資源云平臺是以云計算技術為核心建立的資源平臺，有效實現了資源共建共享。基于云服務的管理理念，利用技術優勢將教學、科研、管理、辦公服務進行一體化管理，使得校園協同辦公、單點登錄、多終端訪問、網絡計費等功能有效實現，為師生教學辦公與課程學習提供了便利條件，進而真正意義上實現了資源的共建共享。

（三）業務擴展與技術安全

在教育資源云平臺中，需要使用到的技術包括高性能計算技術、虛擬化云存儲技術、多租戶技術、網絡教學視頻技術、3G技術、WAP技術、RFID技術等，這些新技術不僅利于今后校園業務擴展，同時也在智慧校園建設、數字化辦公無縫連接等方面具有明顯優勢。[5]另外，采用虛擬化的存儲技術，易于防止黑客攻擊，進而提高了學校數據資源的安全性。

二、高校教育資源云平臺解決方案

近年來，廣西教育學院將云數據中心的構建作為學校信息化建設重點工作 ，期間開展了大量的有效嘗試，并獲得了較理想的應用效果，廣西教育學院教育資源云平臺便是其中典型的應用案例。目前，全校30余個部門門戶集群網站、OA教務云辦公、網絡教學平臺、課程錄播系統等業務系統都采用虛擬化云存儲技術實現。為此，學校通過云技術將服務器群、磁盤陣列等進行了虛擬化邏輯關聯，有效實現了真正意義上的統一管理。以我校教育資源云平臺為例，下面將對其構建體系進行分析。

（一）平臺環境部署

高校教育資源云平臺建設本著將現有的資源平臺與學校其他相關業務應用系統（如課程管理系統、圖書管理系統等）靈活整合以及資源共享互通的原則，通過虛擬化云計算技術將各Web服務器群虛擬化，進而實現網絡資源的統一管理、按需服務優勢，為高效教學、科研、管理提供技術先進、安全可靠、靈活擴展的信息化基礎環境。高校教育資源云平臺的云計算環境部署主要涉及對服務器虛擬化和存儲虛擬化兩方面工作，其建設效果如圖1所示。

1.服務器虛擬化。服務器虛擬化是一種實現在單臺物理機上運行多個虛擬機的技術[3]，其通過相應的虛擬化軟件（如Vmware、Hyper？鄄V等）一方面可將學校新添加的或分散建設的服務器整合為虛擬化服務器群，進而實現資源的統一部署與管理，另一方面服務器虛擬化存儲技術也大大提高了系統的安全性與穩定性。

2.存儲虛擬化。存儲虛擬化實質是在物理存儲系統與應用服務器之間新增一個虛擬層[4]，其為所有存儲設備和服務器群提供統一存儲、管理與控制服務。另外，存儲設備的更新對服務器層完全透明。

（二）平臺設計與實現

1.平臺體系架構設計

根據我校云數據中心部署設計，本文所探討的教育資源云平臺主要采用了面向服務的體系架構（Service？鄄-Oriented Architecture，SOA），結合云計算技術的三大服務模式，即IaaS（物理資源層）、PaaS（平臺層）、SaaS（用戶應用層），采用模塊化、分層化、分布式體系的設計理念進行構建，將高校的教育資源與服務進行整合，其體系架構如圖2所示。

如圖2所示，教育資源云平臺的體系架構由四層模式構成：（1）基礎設施服務層，即物理資源層，該層主要由一些高性能的存儲磁盤、路由器和服務器群構成，是各業務應用系統的基礎，提供存儲計算、按需分配資源的基礎設施服務；（2）平臺服務層建立在資源虛擬層的基礎上，為系統開發提供接口和軟件運行環境，可實現對資源層各應用系統的封裝，同時也面向用戶提供系統拓展、程序設計與部署等服務；（3）應用服務層主要為用戶的個性化需求提供在線服務，如教務管理、協同辦公管理、課程管理等功能；（4）客戶端訪問層為用戶與系統平臺提供數據請求交互接口。endprint

2.平臺實現效果

根據學校業務教學需求分析及詳細設計，本文所研究的教育資源云平臺系統主要基于Linux + JDK + Tomcat + Oracle環境進行開發。具體而言，采用Linux作為服務器操作系統，以JDK為Web程序運行環境，以大型關系型數據庫Oracle2012作為系統后臺數據庫，以Tomcat為Web服務器，開發語言主要使用Java、C以及JavaScript。在前期規劃設計基礎上，我們所構建的平臺支持課堂直播、用戶管理、存儲管理、資源共享、互動交流等功能，其部分頁面實現效果如下圖3所示。

（三）關鍵技術

1.虛擬化技術

教育資源云平臺實現的關鍵技術之一即是采用虛擬化技術。通過虛擬化技術可對高校云數據中心的硬件設施與軟件環境建立統一的虛擬化邏輯，進而便于各應用系統間數據信息互通共享，同時也方便用戶快速讀取。

2.云存儲技術

云存儲技術實質上采用了云計算思想將各業務應用系統的資源統一劃分邏輯地址池，進而實現對應用程序的統一管理與部署。面對高校教育大數據的日益更新與擴展，采用云存儲技術可以較方便的劃分與擴展存儲空間，且對存儲空間的劃分僅是對邏輯地址的更新，高效、便捷。

3.多租戶技術

多租戶技術實質是一項云計算平臺技術，通過該技術可以實現多個租戶（用戶）共享同一堆棧的軟硬件資源，且每個租戶能在確保用戶數據獨立性的前提下按需使用虛擬資源池中的資源。從這個角度來看，多租戶技術保障了云數據中心各業務系統用戶資源的聚合的可能性與集中管理。

4.個性化推薦技術

利用推薦技術將海量的教育資源進行重組、聚合，并通過數據挖掘程序算法分析，獲取用戶訪問記錄與學習路徑，可針對目標用戶的需求推薦相應的個性化學習資源。面對云課堂資源平臺中海量的數據資源，有效利用個性化推薦技術在一定程度上可提高用戶學習效率與質量。

三、結束語

以云計算為核心理念的教育資源云平臺的建設是信息化時代高校實現資源共享互通的趨勢和必然，同時也是高校開展信息化建設的重點之一。高校教育資源云平臺本著資源共享互通原則，通過虛擬化技術、云存儲技術等將學校相關應用系統各類優質資源深度聚合與集中管控，使云計算環境下資源的更新與共享變得更加簡便，為師生個性化教學需求提供可能，進而從整體上提升學校教學質量與效率。廣西教育學院教育資源云平臺建立至今，在學校教學以及業務辦公中取得了一定的成效。在今后的工作研究中，我們將對平臺功能、性能做進一步探索與完善，以構建更加便捷有效的校園資源云平臺。另外，期望本研究成果為該領域相關研究以及其他高校數字化校園建設提供參考與借鑒。

[ 參 考 文 獻 ]

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[2] 鄧仲華，李立容，陸穎雋.大數據環境下嵌入科研過程的信息服務模式研究[J].圖書與情報，2014（l）：30-34.

[3] 劉田甜，李超.服務器虛擬化的優缺點分析及趨勢[J].微型電腦應用，2012（9）：56-58.

[4] 葛蘇慧，梁宏濤，房正華.高校共享數據中心虛擬化技術的架構[J].計算機技術與發展，2014（4）：175-178.

[5] 周全海.云計算的關鍵技術及發展現狀[J].科技視界，2013（13）：35-36.

[6] 趙學孔，徐曉東，龍世榮.協同推薦：一種個性化學習路徑生成的新視角[J].中國遠程教育，2017（5）：24-35.

[7] 王昌盛，王栓杰，閻偉東.高校構建云計算服務平臺的探索與實踐[J].信息系統工程，2015（2）：158-159.

[8] 郭娟.云計算環境下的網絡教學資源平臺建設[J].石家莊職業技術學院學報，2014（4）：24-25.

[責任編輯：鐘 嵐]endprint