基于云技術的高校信息服務平臺設計

牛文

（榆林職業技術學院信息中心，陜西榆林719000）

進入21世紀，信息技術日新月異，為各行各業的發展和變革提供了機遇，高校的信息化建設也引起了教育主管部門的高度重視，成為高校發展建設與發展的重要組成部分。隨著互聯網、云計算、物聯網、大數據等新技術的發展與應用，高校信息化建設已經從數字校園向智慧校園轉變[1]。高校信息化是實現教育現代化、培養現代化人才的必經之路，是轉變為研究型高校的內在要求，可以促進科研水平、優化教學質量、提高服務水平，輔助教學培養出高水平的具有創新能力的復合型人才。高校信息化正推動著教學方法、教學模式、教學觀念和教學內容的全面變革，也是我國高等院校提高核心競爭力和辦學水平、提升形象的重要因素[2]。高校信息化建設工作具有綜合性的特點，是一項創新性與長期性的系統工程，是“雙一流”建設的關鍵，越來越得到重視。

1 我國高校信息化建設現狀

“十二五”以來我國高校信息化建設工作取得了長足發展，但是目前還沒有具體的標準、統一的定義，信息化發展水平不一，但其建設方向是一致的，最終要完成校園網絡基礎建設，構建科學的應用系統，促進信息資源建設，做好信息整合及服務集成，實現智慧校園。其目的向全校師生提供最優質的個性化、智能化校園服務[3]。我國高校信息化進程要經歷校園網絡基礎建設、數字校園建設和智慧校園建設3個階段[4]，各階段特點如表1所示。

校園網絡基礎建設階段基本完成了信息化資源建設和網絡基礎設施建設等，是高校信息化建設的最初階段。這個時期實現了郵件發送、網站瀏覽和文件傳輸等服務，并開通了校園門戶網站。數字校園階段將分散的各應用系統統一集成，為用戶提供數據共享服務，實現辦公自動化，進一步提升高校信息化的綜合能力。信息化建設最終將走向智慧校園[5]，通過物聯網技術、大數據、云計算等技術構建全面的智能感知環境，為用戶提供基于角色的個性化服務[6]。

我國高校信息化建設經過多年的建設與發展，取得了顯著的成績，基本上已經完成了校園網絡的基礎建設，而少數的985和211高校信息化水平較高，已經進入了智慧校園發展階段，大部分高校還處在數字化校園建設進程中。尤其是“十三五”以來高校信息化進入高速發展階段，高校信息化環境得到迅速改善，無線網絡的建設也基本達到校園全覆蓋。信息技術也不斷地融入教育模式，教學方式由過去單純多媒體教學轉變為多媒體教學、網絡教育、遠程教學等多元化、立體式的教育方式[7]，提升了教學質量，增加了教師和學生之間的互動[8]。隨著高校信息化進程的推進，學科建設也與信息化技術結合越來越緊密，出現了信息化管理、信息化金融和電子商務等新的學科。現代信息化技術在高校的應用也越來越廣，例如“一卡通”的實施不僅方便了廣大師生，也極大促進了學校的管理水平，數字圖書館為用戶提供海量的數字資源，辦公系統方便了管理人員對信息的采集、保存和分析，教務管理系統更有效地部署教學安排，這些極大地提高了辦學效率，提升了服務水平。高校信息化建設越來越受到管理者的重視，投入的經費比例逐年提高，信息化觀念和技術也受到教工和學生的認可。

表1 我國高校信息化發展階段

2 高校信息化進程中存在的問題及對策

雖然高校信息化建設取得了一定的成績，并且隨著大數據、云計算和物聯網等新興技術的出現，信息化建設越來越受到廣大領導的重視，成為高校建設發展的重要組成部分。但也存在著一些問題，例如政府關于信息化建設政策還不夠完善，信息化體系和標準還在逐步構建之中，新一代信息技術的應用還不夠深入、優質的信息資源由于缺乏共享平臺的搭建致使有效利用率降低等諸多的問題，都制約著高校信息化建設與發展。

2.1 信息化戰略規劃缺乏系統性

高校信息化戰略規劃是指以高校戰略規劃、辦學定位和培養目標為指導，根據高校各部門的業務需求，確定高校信息化建設思路、發展目標和遠景規劃，明確主要任務和實施步驟，設計信息化架構，繪就信息化頂層設計藍圖，全面、系統地指導信息化的進程[9]。但實踐表明大部分高校信息化進程中都缺乏行之有效的戰略規劃和部署，信息化建設沒有明確的目標和任務，無法持久有效地進行下去。甚至有的高校沒有從學校基本情況出發，制定的信息化戰略規劃不符合本校發展目標和業務需求，與學校的發展規劃不一致，不能有效地為科研和教學服務，無法落地實施，即便強制實施，也會產生重復建設浪費資源、使用率低下等一系列后續問題。因此有必要制定科學的、超前的、方向正確的信息化規劃，如圖1所示，按照頂層設計原則，遵循圖中流程制定高校信息化戰略。

圖1 高校信息化戰略規劃制定流程

首先認真分析學校的戰略規劃與發展定位，在此基礎上提煉出信息化發展方向和目標，然后調研學校的信息化現狀，評估本校的信息化能力，并深入各個部門訪談業務需求，綜合各部門業務需求和學校信息化能力，優化業務流程，系統集成業務架構，按照頂層設計原則制定信息化戰略規劃，明確信息化發展目標與任務，確定信息化建設內容，設計信息化架構，制定實施步驟。對需要實施的項目進行優先級排序，并對影響項目實施的有利因素和阻礙因素歸類分析，對每個項目進行財政預算，保障信息化的持續實施。

2.2 信息化建設治理結構不合理

在初期的信息化校園建設階段，主要采用了集權式和分權式兩種傳統的信息化建設治理結構[10]，它們并存于早期的高校信息化進程中，為高校的網絡基礎設施建設打下了堅實的基礎[11]。但隨著信息化進程的發展，這兩種治理結構的缺點也顯現出來了。分權式治理結構以行政、院系等業務部門為主體進行信息化建設，他們對管理、教學和科研業務相對熟悉，能從業務需求出發實施信息化建設，但缺乏技術支持，信息化建設水平不高。另一方面部門間各自為政，難以協調，無法實現數據間的共享，容易形成信息孤島。集權式治理結構以IT技術部門為主體，往往是網絡中心或者是教育技術中心，或者是信息中心來取代信息化建設機構制定信息化戰略方案并實施，這些部門擅長于基礎設施的建設，具有高水平的IT技術能力，但是對教學、科研和管理業務不熟悉，難以滿足各業務部門的業務需求。

新時期高校信息化建設應采用聯邦式治理結構，即IT部門和各業務部門共同管理信息化建設。首先成立以校領導為組長的信息化建設小組，認真分析各部門的信息化建設業務需求，科學信息化建設的中長期戰略規劃，促進信息技術與業務發展的有效融合，通過管理部門、技術部門和業務部門的協同推進，確保業務發展與信息化戰略的一致性]。下圖2是基于聯邦式治理結構的高校信息化治理架構，由信息化建設領導小組、業務部門和技術中心共同組成。

圖2 高校信息化治理組織結構

信息化建設領導小組以分管IT校領導為核心，下屬各教學單位、科研單位、行政管理部門和信息中心負責人，為高校信息化建設制定系統的、科學的、可持續發展的信息化戰略規劃。項目具體實施過程中由業務部門和信息中心協助完成，業務部門臨時組建一個來自各個部門中業務能力強、管理水平較高的人員組成一個團隊，進行業務指導和優化管理，共同負責項目實施。技術中心主要負責日常運維和技術支持，完善高校基礎設施建設，維護數據中心，構建信息服務平臺，保障信息安全。

2.3 信息孤島問題比較嚴重

數字校園階段信息化建設沒有統一規劃，各部門各自為政，構建了許多管理系統及教學平臺，且開發標準不一致，數據標準不統一，致使系統不兼容，各部門之間形成了信息孤島，信息不能共享，不但造成資源浪費，而且由于多個部門相互獨立采集數據，一些基礎數據就會被重復建設[12]。另一方面各個子系統的數據相互獨立，都以各部門數據為準，因采集渠道的不同，導致數據不一致[13-14]。比如學生部門統計的學生人數和教務部門統計的學生人數不一致，人事部門統計的教工人數和財務部門統計的教工人數不一致等等。另外，數據不能保持同步更新，例如教務安排某一學生轉專業，其它部門因未得到通知可能數據就未及時更新。而且對于不同部門的系統，用戶需要在不同位置進入訪問，需要記住多個賬號和密碼，操作麻煩。所以信息孤島嚴重制約了高校信息化進程，在接下來的信息化建設中我們要建設一站式服務大廳，構建數據中心庫，使數據和服務中心化，能使核心數據保持最新更新。

2.4 信息化資源使用效率不高

很多高校為信息化投入了大量的人力、財力和物力，但現實情況是資源的使用效率并不高，造成這種情況有三個方面的原因。一是需求不清晰，用戶滿意度不高。調研發現已有的智慧校園建設只從信息技術本身出發，忽略了高校信息化的目標本質所在，我們應吸取教訓，從服務對象（學生、教工和各個部門管理人員等）入手，從需求出發，對它們進行調查訪談，全面了解學校信息化服務對象的需求，考慮他們真正需要什么樣的信息化服務。二是缺乏系統的信息化規劃。信息化建設是一個系統工程，不但需要IT技術的支撐，還需要統一的指導、科學的規劃，信息決策者需要制定符合自身發展的信息化建設戰略規劃，以提高信息化資源的利用率[15]。信息化建設規劃的制定需要調研學校信息化建設現狀和用戶需求，調研IT基礎實施的建設現狀、信息資源建設現狀、學校應用系統構建現狀、信息安全保障體系現狀。三是用戶的信息化意識、信息化素養薄弱，缺乏信息系統的使用培訓，因而用戶對系統生疏，對信息化環境陌生而產生對信息資源的排斥，無法有效地利用信息資源。

3 基于云技術的高校信息服務平臺構建

隨著“雙一流”建設的有序推進，信息化建設已經成為高校發展重要內容。尤其是大數據、云計算、數據挖掘、物聯網等新興技術的出現，為高校信息化快速發展提供了有力的條件保障，高校信息化發展的趨勢就是構建智慧校園，這一目標的實現離不開這些IT技術的支撐[16]。本文在這里著重研究云計算技術在高校信息化進程中的應用。

云計算是一種新的服務模式[17]，能為用戶提供按需、便捷、可用的服務和快速的資源配置，并且管理簡單[18]。一方面云計算能夠實現系統互聯互通，且成本和開發量最小。另一方面云平臺具有可擴展性好的特點[19]，可以不斷接入新的系統。基于云計算的這些優點，我們可以構建基于云技術的高校信息服務平臺，為用戶提供一站式服務。如下圖3所示為本文設計的高校云信息服務平臺的總體架構，共部署為五層：基礎設施層、虛擬化層、應用支撐層、中心數據庫和應用服務層。本架構的創新點在于設立了中心數據庫，建立數據中心可統一管理數據，方便一些已經部署且不方便遷移到云中心的應用系統通過數據總線讀取和更新基礎數據，避免數據不一致和重復錄入現象[20]。各部門還可以把應用部署在云中心上，進行統一身份認證，用戶無需在各部門網站之間來回切換，操作方便。而對于這些部門來說不用再進行軟、硬件的購置、安裝和維護，也無需再建立信息安全防護體系，這些都交由云中心統一管理，減少了部門IT人員的投入。另一方面高校經費緊張，對信息化的投入資金也能得到統一、合理地利用。

圖3 高校云信息服務平臺總體架構

1）基礎設施層包括了學校信息化所需的存儲、網絡和服務器，形成融合資源池的基礎架構。

2）利用虛擬化技術，結合虛擬化軟件對存儲、網絡和計算進行虛擬化，進行統一管理和分配。

3）應用支撐層需部署開源云平臺和分布式文件系統等中間件，如Apache的Hadoop開源云平臺，或者是谷歌的Map/Reduce架構和Google File System（GFS）分布式文件系統，以支撐大數據分析，為數據挖掘提供技術保障。

4）最后是面向用戶的應用服務層，為用戶提供網絡教學平臺、精品課程網站和教學資源庫等，也可為科研人員提供科研輔助，為管理者提供決策分析等。

4 結束語

雖然高校的信息化建設已經開展了很多年，做了很多有效的工作，但是還遠遠不夠，距離智慧校園差距還很大，任重而道遠，高校信息化建設還需要我們繼續努力，為打造完美的智慧化的校園而奮斗。首先，必須認清智慧校園的內涵，了解到底什么是校園智慧化，這樣我們在信息化建設過程中才能有的放矢。其次，要提升高校人員的信息素養，只有高層管理者具備校園智慧化的概念，智慧校園才有可能提上日程。再次，要儲備高水平的信息化建設人才隊伍，精通物聯網、人工智能等高科技知識，才能有能力建設好智慧校園。總之，智慧校園的建設是校園信息化的最終導向，它的實現還需要多方面的努力。