高校建设无纸化归档管理的研究和实践

关键词：计算机技术；教学档案；无纸化管理

0 背景

在工程教育认证背景下，教学过程等档案材料的完整性是评审主要依据，有利于帮助任课老师分析问题推动课程的持续改进[1]。根据学院教学委员会规定，无论是理论课程还是实习、实训课程，完整的课程归档材料都需要包括教学持续改进计划、大纲与评分标准、教学资源、教学包检查表、各项考核原始材料、各项成绩记录与总评、课程目标达成度计算表及评价报告、课程目标达成学生自评表及授课总结等11项材料，虽然在学院优化后整合调整为教学大纲、持续改进计划、过程考核材料、期末考核材料、合理性审查原始记录、达成度评价报告及标志性原始数据等7项材料，其中教学资源包含讲义等文字或视频文件，过程考核材料会涉及学生参与教学的作业、程序文档、源代码、项目报告等各类材料，纸质版无法呈现原始材料以及考核的多样化。采用光盘刻录在一定程度上保留了原始材料以及考核的多样化，但由于光盘的存储容量和读取速度等限制，在用光盘归档的实际应用中出现了一些刻录课程材料的光盘无法正常读取的问题。

综上所述，在传统归档工作中存在需要配置足够的人力、物力和财力，并且纸质或光盘存储管理形式下材料易损坏的问题，因此如何应用计算机技术建立实验教学材料的信息化管理得到了高校的广泛关注，信息化无纸化实验教学材料管理形式能有效地提升管理质量和利用率。

将传统的纸质归档方式借助计算机技术推陈出新，“重写”存储的定义，其他需要综合考量系统化应用以及价格等因素。计算机技术的发展在网络技术的变革中尤为明显，在满足电子时代基本需求，其不断满足交互性的基本特征，使网络技术的应用不局限在固定领域内，成为扩大档案类材料信息化无纸化管理范围的理论基石。

随着融合了分布式处理、并行处理以及网格计算的云计算技术不断发展[2]，云存储[3]这一概念也应运而生。这种网上在线存储的模式有利于提高数据交互的及时性，通过应用软件将存储实现集合，有效地扩大了归档文件的可储存容量，在一定程度上提高了数据保存的安全性[4]。

通过调研，针对云存储的部署平台市面上一般有公有和私有两类，公有云存储主要实现主机层面的安全隔离，按需为所使用服务付费，而私有云存储则是实现网络层面的安全隔离，通过自主运维能够灵活定制所需服务。通过初步对学院归档业务的分析，对于云存储的部署可优先选择私有云存储。

私有云存储的操作系统可选用Windows 或Linux，虽然Linux具有开源和稳定的优势，但学院的师生更习惯于Windows界面和服务，为了更容易上手和推广，最终选择了Windows Server 2008作为服务器的操作系统。

私有云盘常见搭建方案及提供的功能服务对比如表1所示。

目前私有云存储常用的软件有Nextcloud、own⁃ Cloud、Seafile三种[5]，其中ownCloud作为Nextcloud的前身，两者具有类似的功能，如文件同步、分享等，但在扩展性上较弱于Nextcloud，但稳定性和易用性是其优势；Seafile是另一个深受个人及组织欢迎的云存储软件，能支持文件同步和共享，还能满足多设备同步等特性。

当使用私有云盘存储文件时，安全性是必不可少需要考虑的因素。一般可通过以下几点来6b163a8fe78f75a6b2bce343f6ee4f4b提高私有云盘的安全性：

（1） 管理员分配初始账户和密码后，用户在首次登录时跳转修改密码界面，避免分配的弱密码的简单和易猜测导致账号丢失，建议使用密码工具对强密码进行管理；（2） 在防火墙上进行配置，仅允许特定IP地址或端口才能访问私有云盘；（3） 进行周期性备份，定期对私有云盘上的数据进行备份[6]，以防止数据被意外删除或损坏；（4） 启用HTTPS协议进行加密通信，降低数据在传输过程中被窃取的风险。

1 无纸化归档管理的需求分析

目前学院进行教学材料的交互主要是通过腾讯QQ文件的共享和建立组织。实验中心在处理每学期各类实验教学材料的归档问题时，需要同时满足多文件、多级分类、及时更新的管理效果。因此，构建一个支持大文件、多层分级管理、在线共享的共享平台成为归档管理部门需求下的一个必然的趋势。本文提出的实践结合网络安全学院实际情况，满足本院的教学业务需求，实现无纸化信息化的实验材料归档。

无纸化是指通过信息化平台、网络设备、互联网等现代化信息技术，直接在线形成、接收、利用实验教学材料，而不再依赖纸质文件材料，从传统的纸质材料为核心的工作模式转变为以电子材料为核心的新的工作模式，构建服务于本院实验教学工作的资源库，增强网络安全实验教学中心的服务效能，为学院的进一步工程教育认证工作提供教学材料支撑保障。通过需求分析后，本研究应具体实现以下几个目标：

（1） 建立局域网安全环境，在一定程度上确保上传材料的安全性；（2） 实现实验中心归档材料的备份，可以提供一个可靠的备份环境；（3） 实现各分部门的分级权限管理，可以提供便于管理的层次结构；（4） 实现分部门的材料实时同步，实现作为认证的辅助数据库夯实的数据保障。

2 无纸化归档管理的研究方向

根据需求分析可得建设无纸化归档管理拟解决的主要问题有以下4个研究方向。

2.1 解决文件安全性问题

结合VPN虚拟专用网络技术，提供专用加密通信环境。在服务器端设置访问权限，校外访问通过VPN 转换后方可实现上传下载等用户操作。

2.2 解决文档同步问题

结合存储与网络技术，借助云端存储实现多端异地实时同步的问题，云端存储同时还能满足大容量的需求。搭建适用于学院相关文件需求的存储设备，借助虚拟化技术构建桌面化管理平台，以较为成熟的“云”客户端辅助实现“定制版”一网多端的文件交互模式。通过模拟网络云端存储实现了文档的异端同步问题，进一步提高了院级管理效率。

2.3 解决课程无纸化组织架构问题

以电子文件夹的方式替代传统档案盒，需要建立一个合理的、直观的组织架构，这样才能更为高效地便于提交归档、查询检索等操作。在基于组织架构的基础上设立不同的权限，避免出现误操作导致的组织结构错乱等问题。

2.4 解决存储备份问题

无纸化实验材料需要考虑电子信息损坏和误删操作导致的丢失问题，建立合理的资源池，做好备份方案，能有效地在解决前面可能出现的问题。

3 高校无纸化归档管理具体实现

在兼顾安全性和经济实用性，最终选择在学院部署国产开源的私有云盘Seafile。

3.1 构建资源池和Seafile Server 安装

资源池通常由多个扩展单元组成，而扩展单元通常由服务器和共享存储组成。每个扩展单元建议包含5～10台虚拟服务器，并配置20TB共享存储，如图1所示。资源池建议至少包含3个扩展单元。由于网络通信的原因，最好不要跨广域网构建，否则大量的数据通信会对网络造成很大的压力，影响网络传输的性能。因此，云存储系统和资源池的对应关系可为一对一或一对多； 而一个资源池一般只归属于一个云存储系统内。本案的资源池使用了VMware ESXi Server构建。

在分配的服务器上分别安装VMware ESXi，并在指定的一台上安装 vCenter Server，实现对所分配的物理服务器的统一管理，实现的资源池结构如图1所示，最大化地体现出虚拟架构的优势，进行资源的动态管理。

经过多次摸索和实践，目前学院部署的Seafile已基本成型。基于资源池的构建成功部署了Seafile（内网资源池搭建如图2所示）。实现账户的分配，文件的无纸化归档。

3.2 分级组织架构及用户角色分配

通过Seafile的分级管理按网络安全学院的不同职能需求建立组织架构。其中，按不同系（中心）建立了群组，便于系（中心）内部的文件交互需求；在公共路径下，按期末所需归档及工程教育认证所需材料建立资料库，网络安全学院资料库架构详如图3所示。

在各资料库中再按照学期建立进行分级文件，各学期认证课程材料归档的资料库目录如图4所示。

以22-23-1学期为例，各课程提交课程归档的情况如图5所示。

为了便于管理，在分级组织架初步划分三种用户类别：

（1） 系统管理员——网络安全实验教学中心

网络安全实验教学中心（简称实验中心）作为实验实训等课程材料归档的最终单位，主要承担系统管理员的身份，包括物理服务器的搭建和维护，虚拟资源池的配置和管理，账户的维护等。

（2） 部门管理员——各系/课程负责人

以各系（课程）为单位的群组，由对应负责人作为管理员，主要承担该系（课程）下的资料库的管理和维护，同时可以调整所负责的资料库的访问权限。

（3） 普通用户——学院各老师

学院各老师在使用管理员分配账户默认登录Sea⁃ file的角色均为普通用户，普通用户可以访问所属群组及公共权限的资料库。但是资料库创建和管理的权限。

当系（课程）间需要共享文件时，实验中心管理人员可以进入的系统管理界面如图6所示，所涉及的资料库设置共享权限如图7所示，从而实现了跨群组的共享，便于互查或领导审查。

4 结论

经实际验证可得，通过建立私有云盘的方式建立教学材料的无纸化归档管理，是推进高校教学建设工作的有效手段之一，将计算机技术应用到实际的教学生产实践中，进一步提高了高校对于教学工作的管理效率。在实践中选用了私有云盘的社区版作为测试用例，先在网络安全学院院内自用自管，再阶段性总结经验，为后续进一步的建设和推广奠定基础。