广东省职业教育服务云平台建设与应用研究

赵玉+陈志华+罗俊

摘 要：云计算作为一种新型的共享与服务机制，有助于实现优质教学资源的共建共享和以学生能力培养为中心的职业教育发展的目标。简要阐述了广东省职业教育服务云平台的建设与目标定位，详细论述了其部署模式与总体架构、功能设计与实现，并对其应用情况做了介绍。

关键词：职业教育；云平台；资源建设；应用系统

作者简介：赵玉（1976-），女，山东济南人，广东技术师范学院教育科学与技术学院，教授，博士，研究方向为教育技术应用和教师专业发展研究；陈志华（1979-），男，广东广州人，广东技术师范学院网络信息中心副教授，研究方向为数据挖掘、云计算、大数据处理、信息技术教学应用；罗俊（1959-），男，浙江上虞人，广东技术师范学院网络信息中心教授，研究方向为计算机应用、网络安全。

基金项目：全国教育科学“十二五”规划教育部重点课题“基于云计算的区域职业教育资源公共服务模式研究”（编号：DCA120190），主持人：赵玉。

中图分类号：G710 文献标识码：A 文章编号：1001-7518（2017）27-0041-04

《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》中指出：“职业教育信息化是培养高素质劳动者和技能型人才的重要支撑，是教育信息化需要着重加强的薄弱环节。”以往广东职业教育服务的应用系统是“按需、逐个、独立”建设的，各应用系统因缺乏统一的标准和规范，自成一套体系，形成了“数据孤岛、应用孤岛”。存在资源重复建设严重、数据不能共享和交换、缺乏统一身份认证体系和信息展现层、各软件系统功能重复堆砌、缺乏标准的梯度扩展和开发接口、缺乏跨系统和自助灵活的辅助决策工具等问题，造成区域职业教育资源公共服务平台不够开放、互动性差、用户体验不佳的现状。云计算作为一种新型的共享与服务机制，有助于实现优质教学资源的共建共享和以学生能力培养为中心的职业教育发展的目标。充分整合现有资源，采用云计算技术，形成资源配置与服务的集约化发展途径，构建稳定可靠、低成本的教育云服务模式值得去探讨和研究。

一、广东省职业教育服务云平台建设思路与目标定位

广东省职业教育服务云平台采用云计算技术构建，通过对服务器、存储设备、网络设备等硬件资源的整合及虚拟化，构建计算和存储资源池，使用云服务系统软件对硬件资源进行统一管理和资源分配服务，充分整合已有的教育教学资源，优化资源配置，提供集约服务方式。在平台上开发和部署一系列系统软件，充分利用云平台强大的计算能力、存储能力、IO性能，为广东省的职教师资人才培养、职业院校教师培训、职教教学信息化提供服务。

广东省职业教育服务云平台的建设既为培养职业教育师资人才，增强职教“3+2”特色专业建设服务，也为广东省职业教育教师培训、广东省职业教育信息化服务。依托全国高职高专教育师资培训基地、广东省中等职业学校校长培训中心、全国重点建设职业教育师资培训基地、广东省中等职业学校德育研究与指导中心、广东省高职教育研究会，配合广东省教育厅相关职能部门的工作，坚持“面向职教、服务职教、引领职教”的定位。

二、广东省职业教育服务云平台的部署模式与总体架构

（一）广东省职业教育服务云平台的部署模式

云平台的部署模式有公有云、私有云、社区云和混合云四种[1]，广东省职业教育服务云平台需要面向全省提供教育资源服务，因此选择公有云部署方式。职业院校用户可以通过各类终端设备登录云平台，并根据用户权限使用云平台提供的各类服务功能，也可根据实际应用需要申请租用云平台的弹性云计算服务器。通过使用云平台的服务，职业院校除了可以享受到优质的教学资源，同时节省了建设本校各类教学资源管理平台及配套物理服务器、存储设备、网络设备、管理人员等相关经费，这一点对于经济相对落后的广东省粤东西北地区的职业院校来说尤其重要。

（二）广东省职业教育服务云平台的总体架构

广东省职业教育服务云平台采用云计算技术，结合虚拟私有云（VPC）、数据多副本保存、安全组等技术，构建一个可靠、高效、安全的云系统，总结架构从下向上分别由基础设施层、数据层、应用服务层、云安全层和云交付层构成，如图1所示。

基础设施层由物理服务器、存储设备、IO设备、网络设备构成，使用云管理软件进行统一管理，并进行了虚拟化，形成一个大的虚拟资源池，可根据应用需要分配相应的计算、内存、云硬盘和网络资源。

数据层由各类应用数据库构成，主要有学生信息库、教师档案库、职业院校信息库、教学资源库、学习档案库、网络课程库、专家信息库等，综合运用数据仓库及大数据处理技术，为云平台的应用层提供数据服务。

应用服务层由职教师资人才培养服务、职教院校教师培训服务、职教教学信息化服务三个方面的相关应用构成。

云安全层由WEB应用防火墙和虚拟化云防护系统构成，通过执行一系列针对HTTP/HTTPS的安全防护策略，以及针对云虚拟主机的隔离保护，增强云平台的数据和应用安全。

云交付层是人机交互接口，通过适应PC、PDA、平板电脑、智能手机等多种终端设备的UI界面，平台用户通过云交付层使用云平台的各类应用功能。平台用户主要有学习者、教学者、管理者和职教院校教学管理人员。

三、广东省职业教育服务云平台的功能设计与实现

（一）构建虚拟化平台

使用VMWare云计算软件将多台物理服务器和存储设备的CPU、内存、存储、I/O等物理资源抽象成逻辑资源，把服务器相对独立的硬件资源进行“虚拟”化，建立起一个拥有1212核CPU、6503GB内存、183TB存儲容量的资源池，可根据应用需要分配相应的计算、内存、云硬盘和网络资源，组成一种可随时获取、弹性可扩展计算服务器，一方面为上层的云应用提供基础设施服务，另一方面为职业院校用户提供弹性的云服务，实现IAAS（基础设备即服务），从而实现计算与存储资源的动态管理，提高资源的利用率。endprint

虚拟化平台的建立，其动态迁移、零宕机的特性，使单台服务器故障不影响平台的使用，实现平台的高可用；通过虚拟化，部署多台应用服务器、数据库服务器，通过负载均衡的方式大大提高平台的I/O吞吐能力，提高平台的整体服务性能；当访问量增大，可随时增加虚拟应用服务器的数量，当物理资源不足，可把新增服务器、存储纳入虚拟化平台资源池，实现资源的动态扩充[2]。

（二）接入云安全防护系统

由于云平台将多台服务器和存储整合在一起，一旦某台虚拟服务器被入侵，将影响到其他虚拟服务器的安全性，云平台安全更需得到保障。因此，职业教育云平台在各应用系统的接入端接入了WAF网页应用防火墙，在各虚拟服务器之间接入了虚拟化云安全防护软件，通过WAF网页应用防火墙，可以有效的拦截互联网的各种入侵行为，保护应用系统的安全，通过虚拟化云安全防护软件，可以从逻辑上隔离虚拟服务器，即使某台虚拟服务器受到入侵，云安全防护软件将屏蔽该虚拟服务器，阻断其对外攻击行为，保障云平台的安全。

（三）在云平台上部署应用系统

在云平台上部署三大类应用系统：（1）服务于职教师资人才培养的应用系统，包括教学资源库、网络教学平台、精品网络课程、教务管理系统、教学改革科研服务系统，主要的服务对象是广东省师范类高校师范专业学生和高校教师，目的是整合教育教学资源，发挥云平台强大的计算服务能力，构建一个泛在的网络学习环境，让高校师范专业学生能够便捷地享受到优质的学习资源。同时，高校可以使用教务管理系统和教学改革科研服务系统提升教务管理和教学研究的信息化水平，从而提升教学质量。（2）服务于职教院校在职教师培训的应用系统，主要包括广东省职业院校教师培训网络平台高职和中职两个类别，其主要功能模块包括门户网站、培训项目申报及评审管理、培训业务管理、网络学习平台，主要的服务对象是广东省职业院校在职教师。（3）服务于职教信息化教学的应用系统，包括广东省职业院校信息化教学大赛服务平台、广东省中等职业教育教学资源平台、广东省高等职业教育教学资源平台、中职教育弹性云服务系统。

四、广东省职业教育服务云平台的应用情况

目前部署在广东职教服务云平台的应用系统共有27个，包括4个用于云平台构建、资源管理、安全防护的云平台管理软件和23个应用系统（其中10个用于职教师资人才培养、8个用于职教院校在职教师培训、5个用于职教信息化教学）。广东省职教服务云平台硬件配置包括物理服务器76台，存储设备13台，CPU核心1212核，内存容量6503GB，存储空间183TB。随着应用建设的不断丰富和完善，广东省职教服务云平台在职教师资人才培养、职教院校在职教师培训、职教信息化教学、职教院校在职教师培训、职教信息化教学等方面发挥着越来越重要的服务作用。

（一）在职教师培训应用系统应用情况

广东省自2012-2016年实施了广东省“强师工程”项目，其中有一项是“职业教育教师技能提升工程”，要求开展中等职业学校专业骨干教师国家级培训3，000人，省级培训20，000人；高等职业院校国家级培训2，000人，省级培训10，000人——（引自《关于印发广东省“强师工程”实施方案的通知》粤教师〔2012〕10号文件），广东省职业院校教师培训网络平台的建设就是配合广东省教育厅实施“职业教育教师技能提升工程”而开发的应用平台，省内各培训基地可以使用该平台完成职业院校专业骨干教师省级培训各环节的管理工作，包括培训项目申报和审批、培训报名、培训作业上交及批改、学习评价、学员评教、证书认定及打印等。实现职教教师培训过程的信息化、档案管理的数字化、培训手段的网络化，大大的提升了信息化管理水平和工作效率，提高了培训质量。此外，通过挑选优质的网络教育资源，依托云平台强大的计算服务能力，构建网络学习平台，以微课、慕课等方式为职业院校骨干教师提供在线培训服务，构建“网络自主学习”“网络自主学习+企业实训”“网络自主学习+课堂教学+企业实训”等多种类型的培训方式。教师培训学员可以不受时间、地点、空间的限制，随时随地利用网络进行自主学习，这种新型学习方式可以大大减轻因交通、食宿、教材等方面的培训成本。截止2017年6月1日，广东省教育厅授权的22家高等职业教育教师“省培”项目培训基地，在“广东省高等职业院校教师培训平台”累计开设了465个各类型培训班，共有来自87所高职学校的11260名教师参加了培训。

截止2017年6月1日，广东省教育厅授权的31家中等职业教育教师“省培”项目培训基地，在“广东省中等职业学校教师培训平台”累计开设了366个各类型培训班，共有来自468所中职学校的11047名教师参加了培训，其中开设网络课程四门，累计培训教师148人次。

（二）信息化教学服务平台应用情况

广东省职业院校信息化教学大赛服务平台应用情况：广东省职业院校信息化教学大赛是由广东省教育厅主办，旨在考查教师的课程教学设计和信息化应用能力，以及教师利用信息技术和数字化资源、优化教学过程能力的重要赛事，大赛分为中等职业教育和高等职业教育两个层次。云平台为广东省职业院校信息化教学大赛提供了相关的服务功能，包括专题网站、参赛报名、专家评分、结果公示等。此外，云平台建设了广东省中等职业教育教学资源平台，通过多种渠道收录优质的信息化教学资源，一是收录广东省中等职业技能大赛的优秀作品；二是收录历届广东省中等职业学校信息化教学大赛的优秀作品；三是收录广东省的“强师工程”中建设的优秀教学资源。平台上的全部教学资源向全省的中职学校共享，让省内的中职学校师生能分享优质教育资源，推动教育的均衡发展。

截止2017年6月1日，广东省中等职业教育教学资源平台已收录广东省中职学校教师信息化教学参赛作品及其它优秀教学资源3077件，覆盖12个专业大类，全省共有451所中职学校开通了平台用户，教学资源累计下载28759次，在线浏览次数201382次。

中职教育弹性云服务主要是解决目前一些处在经济欠发达地区的中职学校对于应用服务器和存储设备投入不足的问题，中职学校可以根据本校信息化教学的需要在云平台上申请租用弹性云服务器，采用以租代购的方式，解决经费不足的问题。弹性云服务系统允许用户根据实际业务或者计算需要，灵活地购买计算资源，可独立提供计算、存储、在线备份、托管、带宽等互联网基础设施服务，用户申请的主机服务可以实现快速供应和部署，实现了集群内弹性可伸缩。用户使用多少资源，只需要为这一部分资源付费即可，通过弹性计算云以很低的成本获取高质量的、高扩展性的IT基础设施。目前全省有50所中职学校申请了中职教育弹性云服务器，并根据各自的信息化需要在云服务器上部署了数据备份、在线教学、校务管理、实验平台等信息化系统，以较低的经费投入满足了学校的信息化应用需求。

五、总结

建设区域职业教育资源云平台是改变各级地区之间，各类职业教育院校之间教学资源分散、低效、共享困难、建设与维护费用过高的现状，促进区域内各职业教育资源有效共享应用和教育教学质量提升的有效途径[3]。应用云计算技术实现区域职业教育资源共建共享，缓解了区域职业教育资源公共服务平台不够开放、互动性差、用户体验不佳的现状。通过职业教育服务云平台的搭建，为信息管理系统的开发和运行提供一个稳定的、功能齐全的服务性平台，为政府决策监管、学校教育机构分享资源、教师学生使用资源提供了服务平台，提高了职业教育资源公共服务水平，将有效促进职业教育信息化建设。

参考文献：

[1]张栋科，罗江华，吴婷婷.基于云计算的教育信息资源“校际共享”模式构建研究[J].中國教育信息化，2014（13）：23-26.

[2]谭继安，罗毅洁，王志明.基于云服务的区域职业教育资源平台建设研究[J].中国教育信息化，2016（1）：35-37.

[3]唐新宇，郑志材.基于云计算的区域职业教育资源共享服务平台研究[J].长春教育学院学报，2014（6）：144-145.

责任编辑 蔡久评endprint