基于云存储的高校教育资源中心构建研究

徐琦

（陕西师范大学 网络信息中心，陕西 西安710119）

一、引言

大数据时代的到来，给高校资源中心的建设带来了新的挑战，海量的数字化资源快速增长，如果无法实现共享和利用，不但会使优秀的教学资源丧失价值，也会对数据的存储造成重复性浪费。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中明确要求“促进优质教育资源普及共享”，因此构建优质教育资源中心，实现其集中和共享，让用户便利的获得资源，已成为重要的研究课题之一。本文通过利用云存储，这种新的存储技术，对高校的资源进行统一存储，统一管理，构建高校的资源中心，在为用户提供大容量、高可靠性的网络存储同时，建立优质的资源中心，实现教学资源的沉淀与共享，提高高校的信息化水平。

二、高校教育资源中心的现状

1.资源分散缺乏统一管理

随着高校数字化校园、智慧校园建设的不断推进，学校建立了不少的教育资源库，比如精品课程平台、开放课程、资源共享平台等等，这些资源库或者平台建设和开发，使得一些优质的教学资源得以共享和利用，发挥了一定的作用，但是也带来的一些弊端，由于高校没有统一的规划、统一管理，这些资源库都是各自为政，之间不能实现资源的共享和利用，仍属于资源分散存放，没有统一的教育资源中心，无法发挥大数据的优势，为了进一步发挥高校教育资源共享的广度和深度，利用云存储技术实现高校教育资源中心的统一建设，使得广大师生可以跨平台更好的实现资源的利用和共享。

2.资源的使用不便利

当前高校教学资源的使用，一般采用师生登陆平台对所需要的资源在线浏览或者下载后存储至本地电脑、或转移至闪存盘等存储设置，使用起来非常不方便，受制于终端和网络环境，无法满足随时、随地进行学习和使用，不便于师生之间数据传输、共享和交流。

特别是目前高校师生使用的终端类型多样（手机、Pad、笔记本、台式机），不同终端之前无法实现统一的访问，如通过笔记本记录的笔记资源，无法通过手机访问等等。因此高校构建统一的云存储教育资源中心，实现资料的随时、随地、任何设备访问以及数据的共享传输，是我们需要研究的课题。

3.资源的存储安全性不高

当前高校的数据资源一般是通过服务器或者存储进行存放，占用了大量的服务器资源，这些服务器如果没有得到有效的管理，将会产生宕机、计算机病毒、网络攻击等问题，存储的资源安全性很难保障。而这些各自建立的平台服务器，重复建设，造成了存储空间的浪费。如何有效地减少教育资源的硬件投入，保障资源的安全性和可靠性，是构建教育资源中心的首要问题，通过利用云存储技术强大的多副本冗余存储、集群负载均衡、服务高可用、元数据备份等技术，不仅提升资源的安全性和可用性，而且使得数据灾难恢复变得简单，大大加强了资源中心的安全性。

三、基于云存储的高校教育资源中心构建

1.云存储技术

云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。目前云存储由四层结构模型组成，分别是存储层，它是云存储最基础的部分。可以是FC、NAS、iSCSI等存储设备。基础管理层，它是云存储最核心的部分。下来是应用接口层，是云存储最灵活多变的部分。最后是访问层，任何一个授权用户可以通过标准的公用应用接口登陆云存储系统，享受存储服务。云存储技术可以看成所有存储技术的综合和集成，其中虚拟化、数据压缩、重复数据删除、安全、基于策略的管理等都是云存储具备的能力。

2.基于云存储的高校教育资源中心的框架设计

针对目前高校资源中心的问题，部分高校已经开始自建学校教学资源中心，通过给用户提供大容量、高可靠性的网络存储，收集校园优秀的资源，实现教学经验的沉淀和共享。而通过打造基于云存储的高校资源中心，实现教学资源的集中和共享，并提供网盘服务，笔者认为是针对目前大数据环境下，高校教育资源中心建设的新思路。

通过分析目前各种资源应用平台的特点，结合云存储技术，构建面向服务的层次化体系结构的高校资源中心。实现学校资源的集中管理，学生和老师的数据共享和传输，不同终端的统一访问、提供标准的API接口集成为校内邮件、视频录播、虚拟计算、一卡通等系统提供应用支撑。实现数据的负载均衡、容灾备份、安全可靠。图1是笔者设计的基于云存储的高校教育资源中心框架图。

图1 基于云存储的高校教育资源中心框架图

最底层为云存储，该层是对现有的存储服务器及网络基础设施进行梳理，将不同品牌、类型、配置的服务器、存储资源整合为统一的数据存储空间，实现在它之上的云计算、负载均衡、高可用性、动态扩展等功能。

云平台，是指云存储平台，在云存储的基础上，实现节点管理、访问调度、副本控制、数据存储、数据权限、数据访问等功能。其中对云存储节点的策略调整和配置，实现数据副本功能，当部分存储节点出现故障时保证系统的不间断运行，确保数据的安全性和可靠性；实现数据节点的动态升级和调整，使系统在不间断服务的情况下进行容量调整；通过策略保证系统读写访问性能和数据可靠性。

云应用层，是基于云存储提供各种应用服务，包括用户管理、个人资源、公共资源、资源管理、组织管理、即时通讯、日志管理、日志访问、资源评价等。根据高校教育资源中心建设特点，除了给用户提供个人空间的数据存储，还可以提供公共资源数据存储模式，让有共同数据需求和兴趣爱好的人能够建立关于资源共享、学科建设、科学试验、社团组织等公共空间，让用户既是数据的贡献者，也是数据的使用者。用户可以进行互动交流、数据共享；同时用户可以对自己感兴趣的资源数据进行检索和评价，实现数据共建、共享、共评，真正达到数据价值的深度应用和挖掘。另外，通过开放API接口，实现与第三方资源的整合，通过同步集中更多的资源以实现资源的融合。

在云访问层，为用户提供多种访问方式，校园用户以PC客户端、移动客户端、手机、网页访问实现平台访问的入口，通过用户数字化校园统一身份认证，实现单点登录。

3.基于云存储的高校教育资源中心构建的应用研究

目前，高校的教学资源库建设比较分散，普遍存在优质教师资源利用效率不高、不同终端间无法实现资料的统一访问、师生资源共享传输不便等问题。①教师资源利用效率不高。老师、学生、行政办公人员以及各个部门产生大量的非结构化数据资源分散存放，查找不便，容易丢失，不能满足数据资源统一访问共享、权限协作等方面的需求，并缺少相应的安全保护机制。②不同终端间无法实现资料的统一访问，如通过笔记本电脑访问外地旅游拍摄的手机照片、工作电脑访问在外学习时Pad记录的笔记、多媒体教室的电脑访问工作电脑的课件。而目前的资源库针对移动需求难以满足。③资源共享传输不便，教师之间的数据共享、师生之间的数据交流共享，往往使用移动存储设备，这个仅适于存储个人数据而共享非常困难，另外又不适合传输大文件。

按照基于云存储的高校教育资源中心框架设计，以教育资源中心建设需求为目标，进行基于云存储的教育资源中心应用研究，根据目前学校数据资源建设及使用特点，主要提供三种数据的应用方式，分别是：个人云盘、社区空间、资源中心。

（1）个人云盘

个人云盘存放个人的私密数据，除了用户给予授权，任何人都无法看到这些数据，包括系统管理员也没有该权限。教师可以用云端的“个人云盘”来存储自己的实验数据、各种资料、教学材料课件和研究素材等，一般教室都配有电脑和网络，教师上课时就无须用移动存储设备来使用数据了。电脑里的重要资料、手机或Pad里的照片上传云端的“个人文档”，做数据备份。可以通过授权，将个人的文件共享给其他人，随时把资料共享给授课班级学生或者教研室老师。可以通过全文检索、快速定位等功能随时访问平台中有权限查看以及他人设置共享发现的文档资料。比如说教研资料、课件等。

（2）社区空间

平台除了给用户提供个人空间的数据存储，还提供社区空间数据存储模式，让有共同数据需求和兴趣爱好的人能够建立关于课件资源、学科建设、科学试验、行政办公、社团协会等社区空间，让每个人即是数据的贡献者，也是数据的使用者。用户可以申请创建社区，经过审批后，可以邀请或审批其他用户加入，审核通过后的用户就可以在本社区内存储数据。用户可以在社区空间交流互动、数据共享；同时能够对自己感兴趣的数据进行标注和评论，实现数据的共建、共享、共评，真正达到数据价值的深度应用和挖掘。

（3）资源中心

资源中心是存放优质数据资源的公共空间，一部分为系统管理员所创建，存放学校里已经存在的优质数据资源。一部分为共享出来的资源中经过审核且具价值的数据资源。另外对学校已建资源库资源进行整合，如精品课程、教研资源、学科资源。开放API接口对接这些应用，将资源自动同步导入到系统管理员创建的指定资源库。

四、结论和展望

云存储的出现打破了以前高校教育资源的“信息孤岛”现象，将学校各个分散的教育资源集中管理，使得各种教育资源可以集中充分的利用，而教师和学生也可以通过移动终端，真正实现互动，为移动学习提供了技术支撑，但是作为学校统一的教育资源中心，在构建基于云存储的教育资源平台上，也面临了一系列的问题与挑战。如建设方案构成复杂，多厂家协同障碍大，且难以进行整体规划。平台建设涉及基础设施（服务器、存储、网络等）、教育资源中心平台建设和整合、终端（云终端、PC、PAD）等一系列产品。另外，在如何保证高质量的教育资源的有效审核发布，以及教育资源的共享和分享中的信息安全问题，都有待下一步的研究。但笔者相信随着云存储技术和应用模式的日趋成熟，基于云存储构建高校教育资源中心将是下一步高校信息化建设的主要方向。

[1]云存储[EB/OL].http://baike.baidu.com/view/2044736.htm?fr=aladdin.

[2]国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)[DB/OL].http://www.china.com.cn/policy/txt/2010-03/01/content_19492625.htm.

[3]高宏卿,汪浩.基于云存储的教学资源整合研究与实现[J].现代教育技术,2010,20(3).

[4]熊聪聪,肖桐.基于云计算的高校数字化资源整合系统方案[J].天津科技大学学报,2011,21(3).

[5]杨娟,韩锡斌,何良春.构建大学网络教学资源中心[J].中国远程教育,2005(12).

[6]刘中宇,刘海良.基于大数据的云教学环境设计[J].中国教育信息化,2013(24).