云計(jì)算在國家開放大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

張鳳來　方程

摘 要：隨著國家開放大學(xué)掛牌的成績，廣播電視大學(xué)已向國家開放大學(xué)轉(zhuǎn)型，國家開放大學(xué)具有更高的歷史使命：通過新型的教育載體來適應(yīng)國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要，建立一個(gè)全民終身學(xué)習(xí)的服務(wù)體系。這一體系的建立，必須依靠現(xiàn)代化信息技術(shù)為支撐，開展基于網(wǎng)絡(luò)的教育活動，原有的廣播電視大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)，存在一些不足，已經(jīng)不適應(yīng)國家開放大學(xué)新形勢下的發(fā)展需求，利用云計(jì)算技術(shù)，把開放大學(xué)的教務(wù)管理系統(tǒng)存“云端”，是一個(gè)有效的途徑。

關(guān)鍵詞：開放大學(xué)；教務(wù)管理系統(tǒng)；云計(jì)算；數(shù)據(jù)

中圖分類號：TP3-05 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 引言（Introduction）

2010年，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》頒布，明確提出要加快發(fā)展繼續(xù)教育，“辦好開放大學(xué)”。我國的廣播電視大學(xué)就是綱要所提的開放大學(xué)，廣播電視大學(xué)要從戰(zhàn)略上，中國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，也要求有與之相適應(yīng)的新型教育，在新的歷史時(shí)期，我們應(yīng)該建立一個(gè)大眾化、普通化和公平化的高等教育，一個(gè)全民終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)型社會。而教育信息化建設(shè)國家開放大學(xué)之所以被視為新型大學(xué)，一個(gè)很重要的標(biāo)志：基于網(wǎng)絡(luò)平臺，以現(xiàn)代化技術(shù)為支撐的教育活動，從而提高教學(xué)質(zhì)量，方面教學(xué)過程。而信息技術(shù)的運(yùn)用，主要體現(xiàn)在國家開放大學(xué)的在線學(xué)習(xí)平臺，教務(wù)管理平臺，考試管理平臺等方面。三大平臺能否實(shí)現(xiàn)方便、快捷、安全有效地使用，直接關(guān)系到學(xué)生、老師和管理人員的學(xué)習(xí)效率和管理效率。

2 現(xiàn)行階段使用的教務(wù)管理系統(tǒng)的狀況（Academic

management system at present using situation）

目前廣播電視大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)采用J2EE技術(shù)開發(fā)的基于B/S結(jié)構(gòu)的分布式WEB應(yīng)用系統(tǒng)。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(jié)構(gòu)上分為兩級，即服務(wù)器統(tǒng)一為中央級和省級平臺，地州市和縣級電大不需服務(wù)器和技術(shù)支持人員，也不需考慮安裝軟件，直接通過在網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)瀏覽器進(jìn)行訪問，管理。管理系統(tǒng)其主要涵蓋課程注冊、考務(wù)管理、學(xué)籍管理三大主要模塊，涉及課程信息、專業(yè)規(guī)則、學(xué)籍、考務(wù)、成績、畢業(yè)審核等具體模塊內(nèi)容。

現(xiàn)行運(yùn)行的廣播電大大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)訪問，在一定程度上方便了學(xué)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(quán)限的分配。但在近幾年的實(shí)踐使用過程中，也存在一些弊端和問題：

（1）教務(wù)管理系統(tǒng)信息包含了大量的學(xué)生課程、考務(wù)、成績等數(shù)據(jù)，而且終身學(xué)習(xí)平臺上的數(shù)據(jù)使用有效期限往往很長，現(xiàn)有的Web教務(wù)系統(tǒng)在使用過程中，隨著訪問量的增大，運(yùn)行速度較慢，有時(shí)甚至出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失；系統(tǒng)承擔(dān)多用戶的能力較弱，多用戶同時(shí)使用時(shí)系統(tǒng)就無法正常運(yùn)行；系統(tǒng)功能不全，例如數(shù)據(jù)查詢，數(shù)據(jù)導(dǎo)出等方面的功能，不夠方便快捷。

（2）現(xiàn)行使用的在線學(xué)習(xí)平臺，教務(wù)管理系統(tǒng)平臺和網(wǎng)上考試平臺三個(gè)系統(tǒng)，由于數(shù)據(jù)庫對立，數(shù)據(jù)分散存放管理，三個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立操作，之間的數(shù)據(jù)難以一致，因而各模塊間共享程度低，導(dǎo)致用戶在使用過程中，要訪問的系統(tǒng)較多，數(shù)據(jù)較復(fù)雜，信息不對稱，使用繁瑣。

國家開放大學(xué)的創(chuàng)立，不再是廣播電視大學(xué)簡單的更名，必須建立更加規(guī)范的制度、科學(xué)的管理體系，有效的學(xué)習(xí)途徑，而這些任務(wù)的實(shí)現(xiàn)，使得教育教學(xué)和管理平臺必須全面信息化。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展和云計(jì)算技術(shù)的問世及其應(yīng)用，為教育領(lǐng)域向云空間的發(fā)展提供了重要的技術(shù)支持和運(yùn)行平臺。

3 云計(jì)算簡介（Cloud computing introduction）

云計(jì)算是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式，是以公開的標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)為基礎(chǔ)，提供可配置的計(jì)算資源共享池（如服務(wù)器、應(yīng)用軟件等）給各個(gè)網(wǎng)絡(luò)使用者提供安全、快速、便捷的數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算服務(wù)。從技術(shù)方面來講，云計(jì)算是由網(wǎng)絡(luò)計(jì)算（Network Computing）、分布式計(jì)算（Distributed Computing）、并行計(jì)算（Parallel Computing）等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物，云計(jì)算具有以下特點(diǎn)：

（1）虛擬化是云計(jì)算的核心技術(shù)，包括三個(gè)方面，即核心層虛擬化（數(shù)據(jù)中心核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的虛擬化）、接入層虛擬化（可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心接入層的分級設(shè)計(jì)）、虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換（物理網(wǎng)卡虛擬化和虛擬網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)），用戶只需要有一臺筆記本電腦或者一部手機(jī)，都可以通過云計(jì)算來向“云端”請求自己所需的服務(wù)和資源。

（2）以用戶為中心。云計(jì)算技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的產(chǎn)物，互聯(lián)網(wǎng)的最大功能就是應(yīng)用，所以云計(jì)算是以用戶為中心的一種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式，用戶是云計(jì)算服務(wù)的對象，云計(jì)算要給用戶提供便利性方面加以強(qiáng)化、人性化，以滿足各種不同用戶的需求。

4 云計(jì)算平臺的特點(diǎn)（Characteristics of cloud

computing platforms）

云平臺的設(shè)計(jì)，對用戶來說，不用關(guān)心底層的軟硬件實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，并直接提供服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算平臺具備以下三項(xiàng)特點(diǎn)：

（1）用戶在一定權(quán)限內(nèi)訪問，并讀取云上的相關(guān)資源，或者使用云平臺發(fā)布的應(yīng)用軟件，用戶不必關(guān)心云平臺的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)和運(yùn)行方法，只需要調(diào)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(shí)靈活調(diào)整，這樣以最低的成本，高效率的完成任務(wù)。

（3）云平臺相對傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺，是基于大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心或者網(wǎng)格，因此云平臺可以提供高性能的運(yùn)行服務(wù)。其技術(shù)支持和安全性能都能得到較高的保證。

5 云計(jì)算在開放大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)中的優(yōu)勢（Cloudendprint

computing at the Open University of China in

academic management system advantage）

云計(jì)算的核心思想是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個(gè)計(jì)算資源池向用戶按需服務(wù)。云計(jì)算技術(shù)的強(qiáng)大功能，給開放大學(xué)教務(wù)管理帶來如下優(yōu)勢：

（1）實(shí)現(xiàn)開放大學(xué)內(nèi)部基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息的共享，教務(wù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源于招生報(bào)名系統(tǒng)，而在線學(xué)習(xí)平臺系統(tǒng)和網(wǎng)上考試平臺系統(tǒng)的信息，又和教務(wù)管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)信息密不可分，例如，通過“云端”的訪問，學(xué)生修改信息實(shí)時(shí)動態(tài)地更新。學(xué)生在學(xué)習(xí)期間，由于各種原因，有時(shí)需要修改個(gè)人信息，比如學(xué)習(xí)期間因?qū)I(yè)的轉(zhuǎn)換，報(bào)名時(shí)姓名或身份證信息填報(bào)錯(cuò)誤信息的修改，個(gè)人聯(lián)系方式的修改等等，現(xiàn)有的教務(wù)管理系統(tǒng)，因?yàn)楹驼猩鷪?bào)名系統(tǒng)、學(xué)習(xí)平臺系統(tǒng)和考試平臺系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫相對對立，基礎(chǔ)信息不能動態(tài)實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)，因而在其中一個(gè)系統(tǒng)中休息了某些個(gè)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(jì)算的國家開放大學(xué)教務(wù)系統(tǒng)，這些信息的不對稱情況迎刃而解。

（2）教務(wù)管理適應(yīng)各種教育需求成為現(xiàn)實(shí)，云計(jì)算可以通過“云端”為開放大學(xué)教務(wù)管理提供各種類型的計(jì)算服務(wù)，無需經(jīng)常進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施更新建設(shè)，只需購買云計(jì)算機(jī)平臺提供的服務(wù)，學(xué)校師生就可以利用原有的計(jì)算機(jī)設(shè)備作為終端接入云服務(wù)，這樣既解決了基層硬件設(shè)備的不足，降低系統(tǒng)的成本，且還能提高訪問響應(yīng)的能力。

（3）教務(wù)管理模式向教務(wù)服務(wù)模式的轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的教務(wù)管理模式是以系統(tǒng)為中心的教務(wù)管理模式，這種將教務(wù)管理系統(tǒng)作為獨(dú)立項(xiàng)目單獨(dú)建設(shè)的方法已經(jīng)無法適應(yīng)開放大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)的開放性、共享性、整合性和服務(wù)性的要求。云計(jì)算有利于實(shí)現(xiàn)服務(wù)終身學(xué)習(xí)戰(zhàn)略。云計(jì)算機(jī)可以給學(xué)習(xí)者提供一站式服務(wù)，充分利用云計(jì)算對用戶端設(shè)備要求較低的特點(diǎn)，使學(xué)習(xí)者方便使用各種學(xué)習(xí)資源，為學(xué)習(xí)者提供各種教務(wù)服務(wù)幫助。

（4）信息更安全、服務(wù)更無限、學(xué)習(xí)者體驗(yàn)更具個(gè)性化，云計(jì)算為存儲和管理數(shù)據(jù)提供無限多的空間，采用分布式存儲的方式存儲數(shù)據(jù)，用冗余存儲的方式保證數(shù)據(jù)的可靠性。在“云端”有專業(yè)化的團(tuán)隊(duì)來存儲和管理信息，有著嚴(yán)格的權(quán)限管理策略和防范各種病毒和各類網(wǎng)絡(luò)攻擊。使用云計(jì)算開展開放大學(xué)終身學(xué)習(xí)，無需搭建各類網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺。因?yàn)樵朴?jì)算可以通過公共云服務(wù)平臺提供完善的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)功能和運(yùn)行環(huán)境，在更大的范圍內(nèi)，為更多的用戶和各級各類教育提供網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)，使教育無所不在，移動學(xué)習(xí)，隨時(shí)學(xué)習(xí)成為可能，學(xué)習(xí)者體驗(yàn)更個(gè)性化。也使得學(xué)生隨時(shí)可以訪問教務(wù)管理系統(tǒng)，對本人在學(xué)期期間的課程注冊情況、學(xué)分完成情況、課程考試成績情況，畢業(yè)進(jìn)度等情況實(shí)時(shí)查詢，這樣以便更好地掌握自己下一步的學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)內(nèi)容。

6 云計(jì)算在開放大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)（Cloud

computing in the realization of the Open University

of China academic management system）

（1）云計(jì)算技術(shù)建立的網(wǎng)絡(luò)支持環(huán)境可以作為一種基礎(chǔ)設(shè)施，供任何遠(yuǎn)程教育辦學(xué)單位使用，實(shí)現(xiàn)了云計(jì)算中基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）；另外一方面，云計(jì)算中虛擬化、按需服務(wù)等概念使得原有廣播電視大學(xué)系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施都能充分利用，并與新增基礎(chǔ)設(shè)施一起通過統(tǒng)一的資源調(diào)度管理后對外集成服務(wù)，這其中包括對用戶訪問的管理、服務(wù)器管理虛擬化、邏輯上一個(gè)但物理上多個(gè)數(shù)據(jù)中心計(jì)算能力動態(tài)分配、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡等關(guān)鍵技術(shù)。

（2）為了建設(shè)好開放大學(xué)教務(wù)管理云平臺，我們可以對網(wǎng)絡(luò)信息中心進(jìn)行擴(kuò)充形成省市開放大學(xué)教務(wù)管理云，并由國家開放大學(xué)云管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行綜合管理，以期達(dá)到開放大學(xué)教務(wù)管理的開放、共享、整合和服務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)教務(wù)管理信息資源的有效共享和充分利用，開放大學(xué)教務(wù)管理云必須對所有的各種教務(wù)資源進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的信息化處理。

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

computing）

云計(jì)算在國家開放大學(xué)的使用中，將會給教務(wù)管理系統(tǒng)帶來全新的變革，但云計(jì)算在教育信息化的應(yīng)用中還是存在一些不足：（1）當(dāng)前，各種教育云并沒有形成一個(gè)統(tǒng)一的云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，而是各自為政，各自發(fā)展，這是我國教育發(fā)展面臨的一個(gè)問題。（2）云計(jì)算服務(wù)商通過硬件或軟件來實(shí)現(xiàn)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(hù)是透明的，無需用戶關(guān)注。但也因此，用戶無法知道自己的數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)具有開放性的特點(diǎn)，因此，存儲在“云端”的數(shù)據(jù)不可能是絕對的安全。教務(wù)管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，如學(xué)生信息，學(xué)生課程注冊數(shù)據(jù)，成績等數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)安全性問題也需要得到重點(diǎn)關(guān)注。（3）在教育領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)帶寬問題也是影響教育信息化實(shí)現(xiàn)的一道難題，網(wǎng)絡(luò)帶寬不足是云教務(wù)管理系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸，比如在學(xué)生課程注冊，課程報(bào)考等時(shí)段，對教務(wù)管理系統(tǒng)的訪問量增大，這就對網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求高，以便快速地處理數(shù)據(jù)。

8 結(jié)論（Conclusion）

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

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作者簡介：

張鳳來（1976-），男，碩士，實(shí)驗(yàn)師.研究領(lǐng)域：數(shù)據(jù)挖

掘，數(shù)據(jù)安全.

方 程（1979-），男，碩士，講師.研究領(lǐng)域：Web開發(fā)和.net

框架下的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù).endprint