成人高校数字化资源共建云平台及应用

陈积慧

摘  要 为了解决成人高校师资力量过于分散和各分校的信息化基础设施条件参差不齐的问题，提高各地教师开发数字化资源的合作力度，对数字化资源的共建过程进行分析，采用云技术搭建数字化资源共建平台，并基于平台对数字化资源的开发及教学应用进行试验，结果表明：新型数字化资源共建云平台有利于提升数字化资源的开发效率。

关键词 成人高校;云技术;数字化资源共建云平台;教育信息管理系统

中图分类号：G434    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）19-0015-05

0  前言

数字化资源是指经过数字化处理之后，可运行于多媒体计算机或网络环境下的教学资源[1]。为了响应构建学习型社会的号召，成人高校的教育层次和招生人数也逐年增多，对于优质数字化资源的需求量随之增大。因此，数字化资源建设一直以来都是成人高校教学改革的重点。

成人高校办学地域较广，师资力量比较分散。另外，有些分校或教学点的信息化基础设施条件比较薄弱。目前，许多成人高校的数据中心还无法支撑起大规模数字化资源的在线开发。因此，人力资源与信息化基础设施存在的问题已成为各地教师共建数字化资源的瓶颈。

随着云技术的成熟及推广，为搭建虚拟化开发环境带来机遇。云计算能将物理计算资源进行池化，将池化后的虚拟资源按照像水电一样的服务方式按需提供给用户[2-3]，降低数字业务对客户端物理环境的配置要求。凡具有上网条件的计算机设备均能成为云终端，可以随时随地调用云端的业务软件远程处理各种数字业务。由此可见，采用云技术将数字业务处理环境进行网络虚拟化，不仅可以解决物理基础设施的限制问题，还能起到整合人力资源的作用。

基于上述分析，学校如能开发环境迁移到云端，即可构建起集数字化资源开发、管理及应用等业务的一体化网络平台（称为“资源共建云平台”）。该平台可以有效地解决人力资源分散与基础设施薄弱的问题，达到异地共建数字化资源的目标，应用模型如图1所示。

1  数字化资源共建过程分析

数字化资源共建云平台主要是为了支撑起各地教师实施资源共建而构成的。因此，设计人员必须针对共建资源的实施过程进行分析，才能设计出合理的集开发与管理一体化的数字化资源平台。数字化资源开发过程分为两个阶段：项目申请阶段和资源开发阶段（图2）。

1.1  项目申请阶段

为了防止数字化资源的重复开发，保证数字化资源的开发质量和减少开销等，资源主管部门必须对数字化资源开发项目进行审核。该阶段的工作内容需要项目主持人、资源主管部门人员、系统人员相互配合完成，详情如下。

1.1.1  项目主持人的工作内容  项目主持人向资源管理部门提交项目书后，如项目获得立项，即可自行组建开发团队，再向系统管理员申请虚拟化资源，正式进入数字化资源开发阶段;否则依据评审意见继续修改并重复申报。

1.1.2  资源主管部门人员的工作内容  对于项目主持人提交的项目书进行归类，向相关学科的评审人员发出评审通知，并将评审意见进行汇总和发布项目立项情况。

1.1.3  系统管理员的工作内容  当项目获得立项资格后，主持人向系统管理员提交开发团队人数与立项信息，系统管理员依据申请信息为项目主持人分配所需的虚拟化资源，如配置开发软件的虚拟计算机和云存储空间。

1.2  项目开发阶段

数字化资源的开发步骤如下。

1）开发任务按课程章节进行小组分工，每小组均配有任课教师和技术人员。任课教师主要负责设计教学方案、收集素材和编写脚本，技术人员依据任课教师提供的文件（方案、素材或提示文档等）和虚拟机信息进行远程协助或软件开发，此开发方式有利于解决数字化资源开发过程中出现的技术难题。技术人员开发的资源还需要教师检查能否满足教学需求。

2）技术人员协助项目主持人将所有小组的数字化资源进行整合，形成一套完整的数字化课程资源，将其上传到指定的云存储器并通知系统管理员接收。

3）系统管理员将接收到的数字化资源进行转码、分类、存储和内部发布等，并通知资源主管部门进行评审。

4）资源主管部门指定人员对内部发布的数字化资源进行评审，对于不达标的作品，向项目负责人反馈整改意见;反之，通知系统管理员将作品进行公开发布。

5）系统管理员回收虚拟资源和采集应用数据，便于為学校统计教师教学成果提供依据。

2  资源共建云平台的设计

2.1  资源共建平台的云选型

云计算依据服务方式可分为三种，分别是公有云、私有云和混合云[4]，至于选择哪种类型云资源构建资源共建云平台，应该从投入成本、数据保护、技术力量等方面进行考虑。

2.2  投入成本

在资源共建过程中，开发用户将会生成大量的大容量数据文件，并以网络互传方式将文件提供给合作用户。因此，资源共建云平台必须具有较大的网络带宽给予支撑。每个数字化资源的开发时间和参与人数不同。数字化资源的开发、评审和应用等活动高峰期处于每年正常教学期间，假期资源利用率不会很高。因此，资源共建云平台并不需要每个时段均由相同的计算力给予支撑。目前，许多成人高校的数据中心是以“物理服务器+应用软件”的传统网络模式进行运营，无法实现计算力的灵活分配。如果资源共建云平台是基于传统网络模式构建，学校就必须对所有基础设施进行升级，投入费用较大。公有云提供的计算资源具有伸缩性强、即购即用和价格低廉的特点，所以将资源共建平台部署在公有云端，有利于降低数字化资源的开发成本。

2.3  数据保护

有些教育数据是学校重点保护对象，如成绩、财务与题库等数据。从数据安全角度考虑，安全级别较高的教育数据还需部署在学校数据中心，便于监管与保护。但是学校数据中心的存储设备不具有海量数据的灾难转移条件。当存储设备出现故障时，容易丢失数字化资源。公有云具有海量的存储能力和快速的数据迁移能力，能更好地存储各种大数据文件。将数据安全级别较低的数字化资源和相应的业务平台迁移到公有云端，有利于提高数字化资源存储的稳定性。因此，采用“公有云+数据中心”的网络服务端不仅能满足学校各类数据文件存储需求，还能提升数据的安全性。

2.4  技术力量

教育私有云的运维业务需要专业的技术管理团队给予支撑，而许多成人高校没有具备此条件。如果学校只是为了满足一些临时突发的大规模的数据和流量需求，完全可以通过租用公有云更多的资源来处理。近年来，成人高校的办学规模不断扩大，数据中心的计算力也需要扩展。如果学校以建设教育私有云方式来提升校园网的计算力，就必须加大计算机设备、网络带宽、软件和技术维护等投入成本。任何计算机设备均有使用寿命，并且网络带宽不能灵活扩展，因此只会增加办学成本。

综合以上分析，选择“公有云+数据中心”的混合云模式支撑资源共建云平台运维应是比较理想的方案。

2.5  核心服务及功能

结合数字化资源共建的实施过程分析，参与人员必须得到云平台提供的一系列服务，才能顺利完成数字化资源的开发、审核与管理等工作。所有服务主要由数字化资源共建管理平台、远程交互系统和教育信息管理系统三个Web系统软件和一个开发环境（预装各类应用软件的虚拟机群）提供，共建云平台的系统架构如图3所示。

2.6  教育信息管理系统

教育信息管理系统软件是为保证数字化资源共建管理平台与远程交互系统软件之间的数据一致性。任何教育软件的数据实体与数据关联，其属性均需要教育信息进行描述。虽然各个应用软件的业务数据都由独立的数据库系统进行管理，但是每个软件中的公共教育数据均来自教育信息管理系统。教育信息管理系统主要提供三个方面的教育数据，分别是课程信息、专业信息和教师信息。为了保持云端平台与学校数据中心数据的一致性，数据中心的管理员会定期将教务教学系统的教育数据更新云端的教育信息管理系统，该数据管理方式更有利于保护学校办学的重点数据。

2.7  远程交互系统

远程交互系统主要是提供在线交互服务。由于数字化资源的共建活动是由互联网支撑开展的，数字化资源共建云平台的交互能力是决定活动质量的重要指标，因此，交互系统不仅要具有文本、图像和语音的交互功能，还需要提供在线视频交互功能，便于各类用户在线研讨业务。

2.8  数字化资源开发环境

开发环境由云端的虚拟机群组成，每台虚拟机均部署相应的开发工具。开发工具主要包括多媒体制作软件、网页制作软件、文本编辑软件、程序设计软件和数据库软件等。用户需要借助浏览器或远程桌面接连应用软件调用开发环境。

2.9  数字化资源共建管理平台

该平台是一个为各类参与人员提供协同开发、内容审核和资源管理三方面服务的网站，共有三个子系统，各页面的组织结构如图4所示。各系统的管理功能如下。

2.9.1  协同开发系统  数字化资源制作通常要涉及资源选题、教学设计、脚本设计、素材收集、编辑加工和软件测试等系列工作内容。为了保障各项工作顺利实施，协同开发系统主要提供五项功能：征聘开发人员、申请虚拟资源、调用开发环境、申报项目、查询项目。

征聘开发人员功能主要实现基于网络构建优质的开发团队，构建步骤：

1）项目主持人通过开发人员征聘系统，将项目书、人员需求等信息上网发布（如图5所示），同时通过多种途径向全体教师发送通知，如远程交互系统、OA办公软件和微信群发等方式;

2）各地教师通过登录数字化资源共建管理平台浏览征聘信息，并依据个人能力填写表单信息给予反馈;

3）项目主持人审核应征人员信息后，将录用情况、虚拟资源等信息反馈给教师，至此开发团队组建工作完成。

申报虚拟资源功能是为项目主持人提供申报虚拟化资源而设置的。基于云端开发资源，参与人员需要虚拟资源给予支撑，资源费用应由学校支付。因此，项目主持人必须依据团队情况与项目需求，合理地向学校提交申请。

申报项目功能是项目主持人申报数字化资源开发项目而设置的。由于数字化资源的开发目的是提升学校的教学质

量[5]，因此，学校会对开发项目给予一定的人力与物力的支持。项目主持人需要通过网上申报的方式将项目的综合情况向学校反映，并通过查询项目功能查看项目是否获得学校批准。申请项目和查询项目由项目管理二级栏目进行管理。

2.9.2  内容审核系统  为了避免重复建设与统一制作标准，数字化资源应在资源主管部门的监督与指导下进行开发。因此，内容审核系统主要是为了针对项目书和资源作品进行质量评价，专门为资源主管部门开设的管理系统。项目管理系统包括三个功能：项目书评审管理、数字化资源评审管理、发布评审结果。

项目评审管理是为了让评价人员查阅项目书并对其进行评价的功能。项目主持人通过系统1的申报项目功能，将项目书上传到指定的数据库之后，项目评审管理页面会自动添加项目书评审页面的链接，供评价人员进行评价。数字化資源评价是专门针对数字化资源进行评价的功能。首先，项目主持人将数字化资源上传到指定的云盘里，通知系统管理员实施内部发布;其次，资源主管部门通知评价人员，并告之内部发布页面网址;最后，评价人员对指定的数字化资源作品进行评价。

发布评审结果功能是为了网上公示项目书或资源作品的评审意见而设置的。对于评审人员作出的意见，资源主管部门必须及时反馈给项目主持人与系统管理员，便于依据评审结果开展后续工作，如修订项目书、开发数字化资源、分配虚拟资源、分布资源等。

2.9.3  资源管理系统  资源管理包括用户信息管理、虚拟资源管理和数字化资源管理。资源管理系统是为了保障数字化资源的各项活动顺利开展，便于系统管理员提供技术服务而配置的软件系统。该系统除了提供各系统的人员管理功能外，针对资源管理主要分为两类：虚拟化资源管理和数字化资源管理。

虚拟化资源管理服务主要包括虚拟资源的申购、分配和回收三项功能。由于数字化资源是采用异地合作的开发模式，开发用户必须拥有虚拟机的网络地址、云盘地址和提取码等虚拟资源的应用信息，因此，系统管理员必须为开发用户提供购买、分配与回收公用云的虚拟资源服务。

数字化资源管理服务包括两项功能：后期编辑和发布管理。系统管理员必须检查数字化资源的文件格式是否符合远程学习平台的发布标准，对于不符合发布标准的资源还需进行转码，对于符合格式的数字化资源应分两步进行发布：首先，为了便于资源管理部门对数字化资源进行评审而提供的内部发布;其次，对获得录用资格的数字化资源公开发布，正式投入教学应用。

3  数字化资源开发试验效果

3.1  在线组建团队效果

在学校的大力支持下，笔者指定C语言程序设计和大学英语课程的两名任课教师作为项目主持人。任课教师发布项目信息后，有意愿参与开发的教师人数达到15人。为了检验数字化共建云平台实施异地共建资源的开发效率，只选择不同区地的教师参与开发。经过任课教师协调，最终两门课程的开发团队情况为：C语言程序设计开发小组人员共四名，参与人员充当教学人员与技术人员的双重角色;大学英语开发小组人员共六名，其中四名为技术人员，另外两名只承担设计教学方案与编写脚本两项工作。基于网络组建开发团队免去了线下的交流环节，组团所需时间为七天。

3.2  资源开发情况

经过一学期的试验，两门课程的数字化资源开发结果为：C语言程序设计微课数量达到75个，例题程序的实验视频40个，题集一套;大學英语的微课数量达到45个，题集一套。综合来看，大学英语课程微课数量偏少，主要原因是英语教师的信息化能力低于计算机教师，虽然开发过程中有技术人员进行协助，但由于交互细节较多，造成开发时间加长。由此可见，非计算机类教师的信息应用能力还需提高。参与教师均认为云平台能起到整合人力实施资源开发的作用。

4  结语

随着云计算、大数据和人工智能等技术在教育领域的深化应用，数字化资源的制作标准只会越来越高。因此，成人高校不仅要对信息技术环境进行升级，还需要重视教师信息化教学能力的培养。为了提高教师开发数字化资源的积极性，学校必须出台一些相关的激励机制和版权保护制度，比如数字化资源比赛和奖励制度等。此外，学校还需要争取得到政府有关部门的支持，做好数字化资源共建的保障工作。

参考文献

[1]李克东.数字化学习（上）：信息技术与课程整合的核心[J].电化教育研究，2001（8）：46-49.

[2]杨欢.云数据中心构建实战：核心技术、运维管理、安全与高可用[M].北京：机械工业出版社出版，2014.

[3]刘勇.基于云计算技术的MOOC实践教学平台探究[J].信息与电脑（理论版），2019，11（24）：226-228.

[4]张怀南，杨成.我国云计算教育应用的研究综述[J].中国远程教育，2013（1）：20-26，95.

[5]潘巧明，王志临，赵静华.现代教育技术应用[M].电子工业出版社，2019.