基于云技术的高校信息服务平台设计

牛文

（榆林职业技术学院信息中心，陕西榆林719000）

进入21世纪，信息技术日新月异，为各行各业的发展和变革提供了机遇，高校的信息化建设也引起了教育主管部门的高度重视，成为高校发展建设与发展的重要组成部分。随着互联网、云计算、物联网、大数据等新技术的发展与应用，高校信息化建设已经从数字校园向智慧校园转变[1]。高校信息化是实现教育现代化、培养现代化人才的必经之路，是转变为研究型高校的内在要求，可以促进科研水平、优化教学质量、提高服务水平，辅助教学培养出高水平的具有创新能力的复合型人才。高校信息化正推动着教学方法、教学模式、教学观念和教学内容的全面变革，也是我国高等院校提高核心竞争力和办学水平、提升形象的重要因素[2]。高校信息化建设工作具有综合性的特点，是一项创新性与长期性的系统工程，是“双一流”建设的关键，越来越得到重视。

1 我国高校信息化建设现状

“十二五”以来我国高校信息化建设工作取得了长足发展，但是目前还没有具体的标准、统一的定义，信息化发展水平不一，但其建设方向是一致的，最终要完成校园网络基础建设，构建科学的应用系统，促进信息资源建设，做好信息整合及服务集成，实现智慧校园。其目的向全校师生提供最优质的个性化、智能化校园服务[3]。我国高校信息化进程要经历校园网络基础建设、数字校园建设和智慧校园建设3个阶段[4]，各阶段特点如表1所示。

校园网络基础建设阶段基本完成了信息化资源建设和网络基础设施建设等，是高校信息化建设的最初阶段。这个时期实现了邮件发送、网站浏览和文件传输等服务，并开通了校园门户网站。数字校园阶段将分散的各应用系统统一集成，为用户提供数据共享服务，实现办公自动化，进一步提升高校信息化的综合能力。信息化建设最终将走向智慧校园[5]，通过物联网技术、大数据、云计算等技术构建全面的智能感知环境，为用户提供基于角色的个性化服务[6]。

我国高校信息化建设经过多年的建设与发展，取得了显著的成绩，基本上已经完成了校园网络的基础建设，而少数的985和211高校信息化水平较高，已经进入了智慧校园发展阶段，大部分高校还处在数字化校园建设进程中。尤其是“十三五”以来高校信息化进入高速发展阶段，高校信息化环境得到迅速改善，无线网络的建设也基本达到校园全覆盖。信息技术也不断地融入教育模式，教学方式由过去单纯多媒体教学转变为多媒体教学、网络教育、远程教学等多元化、立体式的教育方式[7]，提升了教学质量，增加了教师和学生之间的互动[8]。随着高校信息化进程的推进，学科建设也与信息化技术结合越来越紧密，出现了信息化管理、信息化金融和电子商务等新的学科。现代信息化技术在高校的应用也越来越广，例如“一卡通”的实施不仅方便了广大师生，也极大促进了学校的管理水平，数字图书馆为用户提供海量的数字资源，办公系统方便了管理人员对信息的采集、保存和分析，教务管理系统更有效地部署教学安排，这些极大地提高了办学效率，提升了服务水平。高校信息化建设越来越受到管理者的重视，投入的经费比例逐年提高，信息化观念和技术也受到教工和学生的认可。

表1 我国高校信息化发展阶段

2 高校信息化进程中存在的问题及对策

虽然高校信息化建设取得了一定的成绩，并且随着大数据、云计算和物联网等新兴技术的出现，信息化建设越来越受到广大领导的重视，成为高校建设发展的重要组成部分。但也存在着一些问题，例如政府关于信息化建设政策还不够完善，信息化体系和标准还在逐步构建之中，新一代信息技术的应用还不够深入、优质的信息资源由于缺乏共享平台的搭建致使有效利用率降低等诸多的问题，都制约着高校信息化建设与发展。

2.1 信息化战略规划缺乏系统性

高校信息化战略规划是指以高校战略规划、办学定位和培养目标为指导，根据高校各部门的业务需求，确定高校信息化建设思路、发展目标和远景规划，明确主要任务和实施步骤，设计信息化架构，绘就信息化顶层设计蓝图，全面、系统地指导信息化的进程[9]。但实践表明大部分高校信息化进程中都缺乏行之有效的战略规划和部署，信息化建设没有明确的目标和任务，无法持久有效地进行下去。甚至有的高校没有从学校基本情况出发，制定的信息化战略规划不符合本校发展目标和业务需求，与学校的发展规划不一致，不能有效地为科研和教学服务，无法落地实施，即便强制实施，也会产生重复建设浪费资源、使用率低下等一系列后续问题。因此有必要制定科学的、超前的、方向正确的信息化规划，如图1所示，按照顶层设计原则，遵循图中流程制定高校信息化战略。

图1 高校信息化战略规划制定流程

首先认真分析学校的战略规划与发展定位，在此基础上提炼出信息化发展方向和目标，然后调研学校的信息化现状，评估本校的信息化能力，并深入各个部门访谈业务需求，综合各部门业务需求和学校信息化能力，优化业务流程，系统集成业务架构，按照顶层设计原则制定信息化战略规划，明确信息化发展目标与任务，确定信息化建设内容，设计信息化架构，制定实施步骤。对需要实施的项目进行优先级排序，并对影响项目实施的有利因素和阻碍因素归类分析，对每个项目进行财政预算，保障信息化的持续实施。

2.2 信息化建设治理结构不合理

在初期的信息化校园建设阶段，主要采用了集权式和分权式两种传统的信息化建设治理结构[10]，它们并存于早期的高校信息化进程中，为高校的网络基础设施建设打下了坚实的基础[11]。但随着信息化进程的发展，这两种治理结构的缺点也显现出来了。分权式治理结构以行政、院系等业务部门为主体进行信息化建设，他们对管理、教学和科研业务相对熟悉，能从业务需求出发实施信息化建设，但缺乏技术支持，信息化建设水平不高。另一方面部门间各自为政，难以协调，无法实现数据间的共享，容易形成信息孤岛。集权式治理结构以IT技术部门为主体，往往是网络中心或者是教育技术中心，或者是信息中心来取代信息化建设机构制定信息化战略方案并实施，这些部门擅长于基础设施的建设，具有高水平的IT技术能力，但是对教学、科研和管理业务不熟悉，难以满足各业务部门的业务需求。

新时期高校信息化建设应采用联邦式治理结构，即IT部门和各业务部门共同管理信息化建设。首先成立以校领导为组长的信息化建设小组，认真分析各部门的信息化建设业务需求，科学信息化建设的中长期战略规划，促进信息技术与业务发展的有效融合，通过管理部门、技术部门和业务部门的协同推进，确保业务发展与信息化战略的一致性]。下图2是基于联邦式治理结构的高校信息化治理架构，由信息化建设领导小组、业务部门和技术中心共同组成。

图2 高校信息化治理组织结构

信息化建设领导小组以分管IT校领导为核心，下属各教学单位、科研单位、行政管理部门和信息中心负责人，为高校信息化建设制定系统的、科学的、可持续发展的信息化战略规划。项目具体实施过程中由业务部门和信息中心协助完成，业务部门临时组建一个来自各个部门中业务能力强、管理水平较高的人员组成一个团队，进行业务指导和优化管理，共同负责项目实施。技术中心主要负责日常运维和技术支持，完善高校基础设施建设，维护数据中心，构建信息服务平台，保障信息安全。

2.3 信息孤岛问题比较严重

数字校园阶段信息化建设没有统一规划，各部门各自为政，构建了许多管理系统及教学平台，且开发标准不一致，数据标准不统一，致使系统不兼容，各部门之间形成了信息孤岛，信息不能共享，不但造成资源浪费，而且由于多个部门相互独立采集数据，一些基础数据就会被重复建设[12]。另一方面各个子系统的数据相互独立，都以各部门数据为准，因采集渠道的不同，导致数据不一致[13-14]。比如学生部门统计的学生人数和教务部门统计的学生人数不一致，人事部门统计的教工人数和财务部门统计的教工人数不一致等等。另外，数据不能保持同步更新，例如教务安排某一学生转专业，其它部门因未得到通知可能数据就未及时更新。而且对于不同部门的系统，用户需要在不同位置进入访问，需要记住多个账号和密码，操作麻烦。所以信息孤岛严重制约了高校信息化进程，在接下来的信息化建设中我们要建设一站式服务大厅，构建数据中心库，使数据和服务中心化，能使核心数据保持最新更新。

2.4 信息化资源使用效率不高

很多高校为信息化投入了大量的人力、财力和物力，但现实情况是资源的使用效率并不高，造成这种情况有三个方面的原因。一是需求不清晰，用户满意度不高。调研发现已有的智慧校园建设只从信息技术本身出发，忽略了高校信息化的目标本质所在，我们应吸取教训，从服务对象（学生、教工和各个部门管理人员等）入手，从需求出发，对它们进行调查访谈，全面了解学校信息化服务对象的需求，考虑他们真正需要什么样的信息化服务。二是缺乏系统的信息化规划。信息化建设是一个系统工程，不但需要IT技术的支撑，还需要统一的指导、科学的规划，信息决策者需要制定符合自身发展的信息化建设战略规划，以提高信息化资源的利用率[15]。信息化建设规划的制定需要调研学校信息化建设现状和用户需求，调研IT基础实施的建设现状、信息资源建设现状、学校应用系统构建现状、信息安全保障体系现状。三是用户的信息化意识、信息化素养薄弱，缺乏信息系统的使用培训，因而用户对系统生疏，对信息化环境陌生而产生对信息资源的排斥，无法有效地利用信息资源。

3 基于云技术的高校信息服务平台构建

随着“双一流”建设的有序推进，信息化建设已经成为高校发展重要内容。尤其是大数据、云计算、数据挖掘、物联网等新兴技术的出现，为高校信息化快速发展提供了有力的条件保障，高校信息化发展的趋势就是构建智慧校园，这一目标的实现离不开这些IT技术的支撑[16]。本文在这里着重研究云计算技术在高校信息化进程中的应用。

云计算是一种新的服务模式[17]，能为用户提供按需、便捷、可用的服务和快速的资源配置，并且管理简单[18]。一方面云计算能够实现系统互联互通，且成本和开发量最小。另一方面云平台具有可扩展性好的特点[19]，可以不断接入新的系统。基于云计算的这些优点，我们可以构建基于云技术的高校信息服务平台，为用户提供一站式服务。如下图3所示为本文设计的高校云信息服务平台的总体架构，共部署为五层：基础设施层、虚拟化层、应用支撑层、中心数据库和应用服务层。本架构的创新点在于设立了中心数据库，建立数据中心可统一管理数据，方便一些已经部署且不方便迁移到云中心的应用系统通过数据总线读取和更新基础数据，避免数据不一致和重复录入现象[20]。各部门还可以把应用部署在云中心上，进行统一身份认证，用户无需在各部门网站之间来回切换，操作方便。而对于这些部门来说不用再进行软、硬件的购置、安装和维护，也无需再建立信息安全防护体系，这些都交由云中心统一管理，减少了部门IT人员的投入。另一方面高校经费紧张，对信息化的投入资金也能得到统一、合理地利用。

图3 高校云信息服务平台总体架构

1）基础设施层包括了学校信息化所需的存储、网络和服务器，形成融合资源池的基础架构。

2）利用虚拟化技术，结合虚拟化软件对存储、网络和计算进行虚拟化，进行统一管理和分配。

3）应用支撑层需部署开源云平台和分布式文件系统等中间件，如Apache的Hadoop开源云平台，或者是谷歌的Map/Reduce架构和Google File System（GFS）分布式文件系统，以支撑大数据分析，为数据挖掘提供技术保障。

4）最后是面向用户的应用服务层，为用户提供网络教学平台、精品课程网站和教学资源库等，也可为科研人员提供科研辅助，为管理者提供决策分析等。

4 结束语

虽然高校的信息化建设已经开展了很多年，做了很多有效的工作，但是还远远不够，距离智慧校园差距还很大，任重而道远，高校信息化建设还需要我们继续努力，为打造完美的智慧化的校园而奋斗。首先，必须认清智慧校园的内涵，了解到底什么是校园智慧化，这样我们在信息化建设过程中才能有的放矢。其次，要提升高校人员的信息素养，只有高层管理者具备校园智慧化的概念，智慧校园才有可能提上日程。再次，要储备高水平的信息化建设人才队伍，精通物联网、人工智能等高科技知识，才能有能力建设好智慧校园。总之，智慧校园的建设是校园信息化的最终导向，它的实现还需要多方面的努力。