云計算在大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃中的應用研究

摘要：提出目前大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目中存在的問題，分析云計算在大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃中的應用情況，設計并說明基于云計算的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺框架，以解決大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目的管理、創(chuàng)業(yè)孵化和就業(yè)問題。

關鍵詞：云計算；大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃；大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺

0 引 言

2011年，教育部為了促進高等學校轉變教育思想觀念，對高等學校人才的培養(yǎng)模式改革提出了一項面向本科生申報的項目——大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目，旨在增強高等學校學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)能夠適應創(chuàng)新型國家建設所需要的高水平創(chuàng)新型人才。

為了認真貫徹執(zhí)行大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃，各高等學校紛紛制定關于本校大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目的管理辦法，包括項目的申請、實施、變更和結題等事項的管理。雖然各高校為了讓學生順利完成大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃做了很多努力，但還是有部分學生中途終止了項目的運行。經過探索發(fā)現，終止項目運行的主要原因在于：①技術問題，學生的技術水平有限，而指導教師實訓經驗不足，無法解決在實施項目過程中遇到的技術難題；②設備問題，實驗儀器設備更新慢，不足以應對實驗所需的環(huán)境。針對這一現狀以及云計算的按需使用、靈活性、動態(tài)擴展性和各類資源的高利用率特點，可以建立基于云計算的大學牛創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，該平臺可以為用戶提供技術、資源、管理等支持和創(chuàng)業(yè)孵化等服務。

1 在人學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃中應用云計算的可行性分析

1.1 技術可行性

從技術條件上看，云計算只是一個新名詞，并非一項新技術，是分布式計算、并行處理和網格計算的進一步發(fā)展。按照維基百科里的解釋，云計算（cloud computing）是一種動態(tài)易擴展的且通常是通過互聯網提供虛擬化資源的計算方式，用戶不需要了解云計算系統(tǒng)內部的細節(jié)，也不必具有云計算系統(tǒng)內部的專業(yè)知識，甚至不用直接控制云計算系統(tǒng)的基礎設施。云計算技術日漸成熟，并已經正式投入商用，各大云計算廠商如Amazon、IBM、Google、Microsoft、Sun等公司都推出了自己研發(fā)的云計算服務平臺。用戶要享受云計算所提供的服務，只需配置一臺可以連接網絡的終端（如筆記本電腦、臺式電腦、平板電腦或手機等），在終端安裝瀏覽器軟件，即可輕松享受云計算根據個人需求所提供的云服務，并且云計算服務的付費標準是按照實際的資源使用量進行付費，用了多少資源就付多少費用，就像生活中使用水資源和電資源一樣便利。目前，云計算技術正在以其按需使用、便捷而全新的服務模式滲透到企業(yè)、政府、學校等各個領域中上因此，從技術條件上看，將云計算應用于大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃是可行的。

1.2 經濟可行性

從經濟成本上看，雖然每年國家都會在大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃中投入大量的資金，但是這些資金平分到每個項目后，實際上沒有太多，可能不足以支付項目實施過程中所需使用的高昂物理設施或軟件資源費用。為了解決這些問題，最好的辦法就是實現高昂物理設施或軟件資源的共享，在實驗過程中只需通過一臺終端連接網絡，使用瀏覽器軟件即可使用這些資源，無須再花更多的費用更新終端的軟硬件資源，而且僅需支付租金即可，不必考慮支付維護費用。因此，從經濟成本上看，將云計算應用于大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃也是可行的。

1.3 運行可行性

從運行環(huán)境來看，運行云計算平臺的終端要求非常低，在硬件方面只需要配置一臺能夠連接網絡的終端即可；在軟件方面只需要安裝一個瀏覽器軟件，其他的資源全部可以通過云計算平臺來獲取，如存儲的數據資源，因為在云計算平臺上有副本機制，通過副本機制能為同一數據4pr5YLYx51ZTEaGR5yIdvg==資源建立多個副本，并進行分散存儲，同時利用一致性要求，使得多個副本保持一致性；配置運行環(huán)境，有時會存在軟硬件兼容問題，使得配置運行環(huán)境花費大量的時間和精力也無法完成，在云計算平臺上有最專業(yè)的技術團隊幫助配置好運行環(huán)境，只需上傳程序代碼和數據即可完成實驗，不必在準備工作上花費大量的時間和精力。因此，從運行環(huán)境上看，將云計算應用于大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃也是可行的。

2 基于云計算的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺設計

2.1 大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺的設計目標

基于云計算的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺設計目標是利用云計算技術建立大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，投入最小的成本，達到最大的資源利用率，實現資源共享，使得用戶只需通過瀏覽器便可享用云服務。為了更好地體現基于云計算的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺為用戶提供的服務，借助云計算的3種服務類型（基礎設施即服務層（IaaS）、平臺即服務層（PaaS）以及軟件即服務層（SaaS）），該平臺需要實現3個層次的服務目標，如圖1所示。

（1）硬件資源層：對應于基礎設施即服務層（IaaS），主要是為用戶提供完成項目所需的硬件資源服務，如虛擬計算、存儲和網絡等資源。用戶在使用硬件資源層服務過程中，首先提供所需的硬件資源配置信息，如CPU的核心數、內存大小和硬盤大小等信息；然后硬件資源層根據用戶提供的配置信息進行硬件資源的分配，從而使用戶在低配置的終端也能享受高配置的硬件資源所帶來的服務體驗。

（2）開發(fā)環(huán)境層：對應于平臺即服務層（PaaS），是云計算應用程序的運行環(huán)境，主要是為用戶提供項目開發(fā)環(huán)境服務。用戶在使用開發(fā)環(huán)境層服務過程中，只需上傳用戶自行編制的程序代碼和相關數據，通過開發(fā)環(huán)境層已經配置好的運行程序代碼所需的環(huán)境，即軟件工具和開發(fā)語言就可以享受服務，從而不必關注硬件資源層的網絡、存儲、操作系統(tǒng)的管理問題，為用戶節(jié)省了配置運行環(huán)境所花費的大量時間和精力。

（3）軟件資源層：對應于軟件即服務層（SaaS），是基于云計算基礎平臺所開發(fā)的應用程序，將用戶在個人電腦上安裝使用的應用程序遷移到云計算基礎平臺，主要是為用戶提供項目所需的應用軟件服務。用戶在使用軟件資源層服務過程中，通過個人電腦上安裝的瀏覽器軟件登錄云計算基礎平臺，即可根據個人需求定制所需的軟件，省去了下載軟件安裝包、安裝軟件以及軟件版本不斷更新的煩瑣過程。

2.2 大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺的組成

基于云計算的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，主要由云服務提供商構建的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺和若干個高校自行構建的云計算平臺共同組成。云服務提供商構建的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺是基于云計算的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺的主要組成部分，其作用是對平臺進行全面管理，包括系統(tǒng)資源的調配、系統(tǒng)安全的保護、系統(tǒng)的維護以及提供接口模塊，實現與其他云計算平臺的對接工作等。高校自行構建的云計算平臺則通過接口模塊與基于云計算的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺相互關聯，進行數據、信息的傳遞和備份等工作。

2.3 大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺的系統(tǒng)結構設計

大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目從申請到結題，整個過程實質上就是構思主題一設計思路一實現過程一投入運作，思路與CDIO工程教育理念一致。在設計大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺的系統(tǒng)結構過程中，引入CDIO理念來指導平臺的系統(tǒng)結構設計，將大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺按照CDIO理念劃分為4個子平臺，即創(chuàng)意交流平臺、技術交流平臺、項目實施平臺和成果展示平臺。

（1）創(chuàng)意交流平臺。學生在申請創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目之前，首先要確定項目的主題。項目的主題來自于生活，由于大學生的閱歷較少，所以在創(chuàng)意交流平臺上，可以由各個高校提供教師正在研究的科研項目信息，或者主動聯系企業(yè)發(fā)布一些相關的科研項目信息，供學生在選擇主題時參考，從而避免學生異想天開、不切實際的選題影響項目申請的成功概率。在創(chuàng)意交流平臺上，學校用戶和企業(yè)用戶發(fā)布科研信息，而學生用戶足不出戶就可以了解科研前沿，時刻追蹤各類科研信息，從而確定項目申請的主題。

（2）技術交流平臺。在確定項目申請的主題后，接下來要做的就是確定怎樣做，明確項目的設計思路和關鍵技術。這個階段需要將所學知識和所需知識有機地整合在一起，綜合全面地完善自己。學生可以通過登錄平臺，與其他高校的同學、教師或企業(yè)工程師進行技術交流，學習新技術，解決技術難題。

（3）項目實施平臺。當項目的主題和技術路線確定，并成功中請到了大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目后，下一步學生就可以進入到項目的實施階段。項目的實施階段，一般需要在某個運行環(huán)境下運行某些軟件工具和開發(fā)工具，因此學生用戶可以登錄項目實施平臺，利用云服務提供商已經搭建好的實施項目的運行環(huán)境，在該運行環(huán)境下運行自行編制的程序代碼和相關數據，最終形成項目的成果。

（4）成果展示平臺。當項目實施結束形成成果后，可以通過成果展示平臺展示優(yōu)秀成果。成果展示平臺除了展示學生的優(yōu)秀成果外，還有更重要的作用就是提供創(chuàng)業(yè)孵化服務和就業(yè)機會。企業(yè)通過成果展示平臺看到學生的成果后，如果認為該成果有非常好的應用前景，則可以聯系該學生，幫助學生進行創(chuàng)業(yè)，同時也可以為企業(yè)挑選優(yōu)秀人才。在成果展示的過程中，還要注意保移1t成果的知識產權不受侵害，將最終的成果轉化為專利、軟件著作權或者論文。

3 結語

通過云計算技術建立大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，主要是為了解決實施大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目中存在的兩大問題：①大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目的管理問題。構建基于云計算的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，使學生在從構思項目主題到設計項目方案，再到實現項目方案這一過程巾，避免了很多在創(chuàng)意來源、技術、實驗設備等方面遇到的困難，從而有利于項目的順利完成，減少了中途終止項目的可能性。②創(chuàng)業(yè)孵化和就業(yè)的問題，在基于云計算的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺中，除了高校師生用戶外，還有企業(yè)用戶，通過展示學生實施項目的成果，企業(yè)用戶看到了優(yōu)秀的畢業(yè)生和優(yōu)秀的成果，從而拓寬了畢業(yè)生的就業(yè)渠道，同時提高了成果轉化成為產品的可能性。