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基本的大數據的處理流程可以分成數據采集、數據處理與集成、數據分析和數據解釋4個階段。首先獲取數據源的數據,因為在數據源端的數據包含各種各樣的結構,需要使用某種方法將其進行預處理,使數據成為某種可以用一種算法分析的統一數據格式,接著需要找到這種數據分析的算法,將預處理過的數據進行算法特定的分析,并將分析的結果用可視化等手段呈現至用戶端。
1.1數據采集
大數據的采集是整個流程的基礎,隨著互聯網技術和應用的發展以及各種終端設備的普及,使得數據的生產者范圍越來越大,數據的產量也越來越多,數據之間的關聯也越來越復雜,這也是大數據中“大”的體現,所以需要提高數據采集速度和精度要求。
1.2數據處理與集成
數據的處理與集成主要是對前一步采集到的大量數據進行適當的預處理,包括格式化、去噪以及進一步集成存儲。因為數據采集步驟采集到的數據各種各樣,其數據結構也并不統一,不利于之后的數據分析,而且,一些數據屬于無效數據,需要去除,否則會影響數據分析的精度和可靠性,所以,需要將數據統一格式并且去除無效數據。通常會設計一些過濾器來完成這一任務。
1.3數據分析
在完成了數據的采集和處理后,需要對數據進行分析,因為在進行數據分析后才能體現所有大數據的重要價值。數據分析的對象是上一步數據的處理與集成后的統一格式數據,需要根據所需數據的應用需求和價值體現方向對這些原始樣本數據進一步地處理和分析。現有的數據分析通常指采用數據倉庫和數據挖掘工具對集中存儲的數據進行分析,數據分析服務與傳統數據分析的差別在于其面向的對象不是數據,而是數據服務。
1.4數據解釋
數據解釋是對大數據分析結果的解釋與展現,在數據處理流程中,數據結果的解釋步驟是大數據分析的用戶直接面對成果的步驟,傳統的數據顯示方式是用文本形式體現的,但是,隨著數據量的加大,其分析結果也更復雜,傳統的數據顯示方法已經不足以滿足數據分析結果輸出的需求,因此,數據分析企業會引入“數據可視化技術”作為數據解釋方式。通過可視化結果分析,可以形象地向用戶展示數據分析結果。
云計算是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式,通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源,是一種按使用量付費的模式。這種模式提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問,進入可配置的計算資源共享池(資源包括網絡、服務器、存儲、應用軟件、服務),這些資源能夠被快速提供,只需投入很少的管理工作,或與服務供應商進行很少的交互。目前,國內外已經有不少成熟的云計算的應用服務。數據分析是整個大數據處理流程里最核心的部分。數據分析是以數據的價值分析為目的的活動,而基于大數據的數據分析通常表現為對已獲取的海量數據的分析,其數據來源可能是企業數據也可能是企業數據與互聯網數據的融合。從目前的趨勢來看,云計算是大數據的IT基礎,是大數據分析的支撐平臺,不斷增長的數據量需要性能更高的數據分析平臺承載。所以,云計算技術的不斷發展可以為大數據分析提供更為靈活、迅速的部署方案,使得大數據分析的結果更加精確。另一方面,云計算的出現為大數據分析提供了擴展性更強,使用成本更低的存儲資源和計算資源,使得中小企業也可以通過云計算來實現屬于自己的大數據分析產品。大數據技術本身也是云計算技術的一種延伸。大數據技術涵蓋了從數據的海量存儲、處理到應用多方面的技術,包括海量分布式文件系統、并行計算框架、數據庫、實時流數據處理以及智能分析技術,如模式識別、自然語言理解、應用知識庫等等。但是,大數據分析要走向云計算還要賴于數據通信帶寬的提高和云資源的建設,需要確保原始數據能遷移到云環境以及資源池可以隨需彈性擴展。
3基于云計算環境的Hadoop
為了給大數據處理分析提供一個性能更高、可靠性更好的平臺,研究者基于MapReduce開發了一個基于云計算環境的開源平臺Hadoop。Hadoop是一個以MapReduce算法為分布式計算框架,包括分布式文件系統(HDFS)、分布式數據庫(Hbase、Cassandra)等功能模塊在內的完整生態系統,已經成為當前最流行的大數據處理平臺,并被廣泛認可和開發應用。基于Hadoop,用戶可編寫處理海量數據的分布式并行程序,并將其運行于由成百上千個節點組成的大規模計算機集群上。
4實例分析
本節以電信運營商為例,說明在云計算環境中基于Hadoop的大數據分析給大數據用戶帶來的價值。當前傳統語音和短信業務量下滑,智能終端快速增長,移動互聯網業務發展迅速,大數據分析可以為運營商帶來新的機會,幫助運營商更好地轉型。本文數據分析樣本來自于某運營商的個人語音和數據業務清單,通過Hadoop2.6.0在Ubuntu12.04系統中模擬了一個大數據分析平臺來處理獲得的樣本。希望通過對樣本數據的分析與挖掘,掌握樣本本身的一些信息。以上分析只是一些很基本的簡單分析,實際上樣本數據中所蘊含的價值要遠遠大于本文體現的。以上舉例意在說明基于云計算的大數據分析可以在數據分析上體現出良好的性能,為企業帶來更豐富更有效率的信息提取、分類,并從中獲益。
5結束語
【 關鍵詞 】 混合云計算;隱私安全保護;移動Agent技術
【 Abstract 】 In order to let in a hybrid cloud computing environment computing task confidentiality and privacy protection, avoid malicious nodes or operating environment computing task structure, logical system and target, it is necessary to build a new computing security algorithm security. This algorithm not only according to the computing ability and characteristics of cluster server nodes, but also the relevant aspects of the user terminal nodes is taken into account, the whole calculation task safely and reliably in a hybrid cloud computing environment, the computing tasks of security and privacy protection. In this paper, the definition and connotation of the hybrid cloud computing is discussed, pointing out that the current task of data security and privacy protection for hybrid cloud computing problems, according to the calculation of the relevant aspects of the research on hybrid cloud, we put forward a method that can effectively guarantee the data security and privacy of the task.
【 Keywords 】 hybrid cloud computing; privacy protection; mobile agent technology
1 引言
現階段對于云計算的要求大都是服務器端具有較強的計算能力和較大的資源儲存;而對海量的用戶終端節點所包含各種有效資源的開發和利用并沒有予以重視,這些廣大的用戶終端節點也就是公有云。實際上,終端節點自身也具有計算、儲存各種信息資源的能力,由于這方面沒有引起足夠重視,終端節點的這些功能經常得不到利用,處于閑置狀態,這使得大量接入互聯網的終端節點中所包含的計算和存儲資源流失,造成了資源的浪費。通過對終端節點所包含的各種潛在資源的研究、開發和利用,在原有的私有云計算的基礎上,利用公有云的資源,建立混合云計算模型,可以將互聯網中服務器端和用戶終端上資源的收集最大化,這不僅可以提高工作效率,還能夠獲得更多的收益。當然,由用戶終端來執行分配的計算任務時,一定要讓計算的安全性和計算任務(例如企業進行大范圍的數據分析)的機密性得到保證,阻止惡意節點或競爭對手對該任務的窺探,實現讓用戶在不知道該任務具體內容的前提下執行該任務的目的,這個安全問題在混合云計算過程中必須得到重視并加以解決。
2 目前混合云計算中存在的問題
2.1 用戶終端的安全缺乏保障
在混合云計算環境下,用戶終端通過相關云計算平臺來實現對計算任務的處理和完成,在這個過程中,就可能會出現負責執行任務的用戶終端節點受到計算任務本身包含的病毒和木馬的攻擊,或者用戶的隱私信息(如網絡地址、身份信息)被一些服務商或其他惡意節點非法獲取等情況。
2.2 對云計算平臺的安全管理不足
隨著云計算數據量、用戶量的增加,相關平臺所包含的信息也會越來越多,自然就容易成為黑客攻擊的目標。因此,對云計算平臺的安全管理非常重要,然而現階段對該項目的研究還沒有取得實質性的進展,因而針對云計算平臺的安全管理體系并不健全。
2.3 對計算任務機密性的安全管理不夠完善
混合云計算結合了私有云和公有云,作為任務發起者對私有云的安全性可以做到較好的控制,然而公有云是由海量用戶節點構成的,根本不能確保沒有惡意節點和執行環境的情況出現。因而,一旦缺乏有效地安全管理措施,整個計算任務的機密性和安全性就有可能遭到損害。
3 在混合云計算環境中保障數據安全和隱私的一種有效方案
針對目前混合云計算安全管理中存在的問題,提出了一種可行性方案,也就是將移動Agent技術融入到混合云計算中,這種以移動Agent技術為基礎的算法有效地解決這些問題。
3.1 移動Agent的含義和工作原理
移動Agent技術就是在智能Agent技術的基礎上,增加了移動性的技術,結合了移動Agent技術編寫的操作系統,具備了生存機制、計算機制、安全機制、通信機制、遷移機制,并通過科學合理的協調和完善,形成了一整套體系。無論是根據地理因素還是邏輯因素分布的網絡節點都符合這種算法的要求,都能夠運用這種計算模式,通過為相關網絡節點提供信息服務,使移動Agent技術在各種混合云計算系統中都能得到有效應用。同時,在分配和執行任務的各終端節點上建立移動Agent的執行環境也很重要,也就是移動Agent服務設施(簡稱MAE),這樣才能使移動Agent在各網絡節點間自行移動。在混合云計算系統中,所有計算的載體就是移動Agent,移動Agent負責的主要工作就是對計算任務進行封裝和分配處理。
3.2 運用了移動Agent技術的混合云計算系統的工作方式
負責處理任務分配工作的節點在接受了用戶提交的任務后,將任務進行分割,將大的整體任務分割成一個個子任務,并且要確保各子任務之間存在的相同性、耦合性降到最低。如果能保證各子任務之間不存在任何交集,在獨立的環境下被執行,完成任務后,將成果提交至分配任務的服務器節點,這種方式在云計算的環境中,就可能會造成子任務粒度增加的后果,這就使得云系統執行效率的降低,同時也使各子任務執行終端節點的工作量變大,任務負擔變重,從而增加了整個流程的循環時間,在工作效率降低的同時,也產生了安全隱患。在混合云計算環境中,這樣的安全問題主要表現在:一旦具有較大粒子度的子任務被分配到了執行任務的終端節點中,那么該終端節點就可以很輕易地通過對這個子任務數據和代碼的解讀和分析,推測出整個任務的執行邏輯和具體目標,在存在惡意節點或主機的情況下,必然會對提交任務用戶隱私的機密性和整個云端計算的安全性造成不利影響。
通過盡可能地降低子任務粒度的方式,就可以讓各子任務之間的關系保持兩種形式: (1)各子任務之間的因果關系:一個子任務的執行要以上一個子任務的完成為前提;(2)各分子任務之間不存在密切的合作關系:各子任務可以同步執行。
根據用戶提交的任務要求,將整個任務分割成具體的若干子任務,再把這些子任務分配到云計算系統的各個節點上,當然,這一切工作都是建立在移動Agent技術上。如果主要考慮信息的安全性和可控制性,那么就應該盡可能地把子任務分配到服務器端節點上;如果主要考慮任務的平衡性和網絡資源被充分利用,那么就應該盡可能地把子任務分配到終端節點上,因為服務器端節點可利用的計算資源是有限的,而用戶終端節點數量非常龐大,這就使得終端節點可利用的計算資源和儲存空間比服務器端節點要巨大得多,更有利于網絡資源的充分利用。
4 保障混合云計算數據安全和隱私的其他途徑
建立和完善第三方認證體系。第三方認證是提高雙方信任的一種有效手段,即采用一個中立機構對信雙方進行約束。
提高對企業信譽的重視度。企業信譽對于任何一個競爭領域的企業而言都是至關重要的。一般來說,越大的企業對自身信譽看得越重,不會為了利益去竊取客戶的數據。
實行合同約束制度。云計算服務商應該提出相關符合自身情況的云計算服務協議,明確自身的服務質量、技術水平、知識產權等方面的情況,從而對雙方的權利和義務進行規定。
5 結束語
綜上所述,盡管目前在混合云計算數據安全和隱私的保護中存在一些問題,但只要能采用文中所提到的方案和途徑,并對其加以研究和探索,將其廣泛的應用于混合云計算的項目中,就可以在計算任務更高效地完成的同時,使重要計算數據安全和隱私得到有效保護。
參考文獻
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1 適應新技術發展,建設“泛在”的校園網絡,滿足各類用戶需求
經過20多年的發展,我國高校的數字校園建設經歷了從系統應用到系統集成的發展過程,而隨著新技術的不斷發展,尤其是物聯網技術、無線移動網絡技術的不斷演進,更加重視用戶的應用體現,表現在用戶對數字校園使用的便捷性,對各種事務操作的便利性上來。這種轉變,對新一代數字校園中網絡基礎設施也即校園網絡的硬件條件提出了更高的要求,這些要求體現在:
一是運行更加高速、快捷。校園網絡的發展從最早的百兆以太網、ATM網已全面發展為以萬兆主干的以太網絡為主體的校園網絡體系,校園網絡的運行效率、運行穩定性有了質的飛躍。二是無線網絡的全覆蓋成為校園網絡發展的趨勢。為了適應掌上電腦、移動終端、手機用戶應用群不斷擴大的趨勢,建立覆蓋整個校園,穩定、可靠的無線網絡成為校園網絡建設與發展的重點與方向。三是對校園網絡的安全性提出了更高的提供論文寫作和寫作服務lunwen. 1KEJI AN. C OM,歡迎您的光臨要求。由于數字校園的建設,將整個院校內部各種人、財、物的數據聯網,這一方面為學校的決策管理提供了最直接的數據支撐,另一方面也對信息安全提出了更高的要求。如何在保證信息安全的基礎上提高應用效益成為校園網絡建設與管理者不得不考慮的問題。
基于新一代數字校園對校園網絡提出的更高要求,在進行網絡基礎設施建設時,必須要進行充分考慮。
第一,在網絡架構上,要充分認識到有線網絡與無線網絡的關系,將兩者作為互相補充的有機整體,綜合考慮建設、運維的成本,安全性與穩定性等各種要素,綜合衡量網絡建設的類型與使用范圍。第二,在網絡鏈路中需要設計一定的冗余。通過雙鏈路或多鏈路架構的方式在一定程度上解決網絡運行的穩定性問題。第三,考慮到校園內各種用戶應用層次的不同,對校園網資源的使用權限也要有所不同;在進行校園網建設時,需要同時考慮到安全體系的建設,不僅僅是加裝必要的安全防護設備,同時還需要在網絡設備的選擇上做好必要的準備。第四,云計算技術的持續發展,為高校的信息化建設與發展提供了機遇,校園網絡也必須要考慮到未來的發展,尤其是虛擬桌面、云終端等網絡應用對校園網的要求更高,需要充分論證與規劃,以適應新技術的發展與應用。
2 基于云計算技術,建設集中化、虛擬化的數字校園數據中心
云計算以其超強的計算能力以及高可靠性、安全性等優勢在各個領域都掀起了應用。高校的數字校園,由于其功能的日益完善,所涉及領域的應用更加深入,對數據中心的存儲以及計算能力提出了更高的要求,傳統的數據中心在一定程度上已經無法滿足日益增長的計算、存儲需求。因此,為其引入新型的、更具可控性、可擴容以及超強計算能力的云計算技術,成為新一代數字校園在進行數據中心建設時需要考慮的問題。
2.1 通過服務器虛擬化滿足各種新功能的需求
在傳統的數字校園數據中心建設中,采用服務器集群的方式,由于數字校園各種功能部署的需要,需要采用幾十臺甚至上百臺單片服務器才能滿足。而通過服務器虛擬化技術,可以有效、充分地利用服務器資源,通過將單臺服務器虛擬出多臺的方式,有效解決服務器的硬件投入過大、單臺利用效率低下和管理維護以及運行成本過高等問題。通常服務器CPU占用率一般不超過15%,而虛擬化后物理主機的CPU使用率將提高到60~80%。
2.2 通過數據的集中存儲,適應數字校園大數據、智能化發展的需求
云計算在進行服務器虛擬化的同時,要求數據中心提供強大的集中存儲功能。而數字校園也需要將各個部門的數據統一集中到一個平臺中來,不但要便于數據的統一采集與調度,更需便于數據的管理與維護。因此,通過建設必要的數據存儲體系,包括容災備份體系建設等方面。
2.3 堅持在原有基礎上的“揚棄”,以滿足需求為目標建設數據中心
在進行數據中心建設時應充分考慮院校內已經建成或者正在運行的各種系統、各種物理資源的價值,而不是完全拋棄,應當將其納入到云計算數據中心建設中來統一考慮,充分利用現有資源,進行必要的整合與集成,做好資產的保護。
與此同時,還應當注意到云計算數據中心所帶來的一些負面影響。一是由虛擬服務器應用帶來的資源過度利提供論文寫作和寫作服務lunwen. 1KEJI AN. C OM,歡迎您的光臨用,要以保障穩定運行為前提,提前作好充分的論證。二是要防止虛擬主機的隨意蔓延。由于增加一臺服務器的配置不再像以往那樣,需要通過采購、安裝、部署等一系列過程,只需要數據中心通過技術虛擬出一個主機即可,這也可能導致各種主機的不斷擴張,因此,還需要加強對服務器需要的管理與審批。
3 以智能感知、自動交換、主動推送為目標,加強數字校園平臺建設
數字校園建設為院校教學科研與日常管理等活動提供強有力的支撐,本質上是利用現代化的手段對信息進行獲取、加工和處理,為以教學科研為中心的院校各項活動提供保障。因此,對校園內信息的獲取、處理與利用,在進行新一代數字校園設計與建設時應作為重中之重來進行考量。
3.1 充分利用物聯網技術,建設“智能感知”的數字校園數據采集體系
隨著物聯網技術的不斷成熟,射頻識別、紅外感應、全球定位、激光掃描等信息傳感技術的應用越來越廣,為數字校園中的對人、財、物的自動感知與信息采集提供了廣闊的應用前景。在高校重點可以從幾個方面來展開。
一是智能教室、實驗室的管理。伴隨高校數字化建設水平的提升,對大量不同的教室、實驗室設備進行有效管理是急需解決的課題。二是智能文檔管理。圖書文獻,包括由于各種原因無法通過電子文檔進行流轉的公文、各種檔案資料的管理等,通過加貼FRID標簽等方式,可以準確掌握這些重要文檔資料的流向,讓無聲的東西變成 “有聲”的,便于查找利用。 三是智能校園安保系統。將物聯網技術與安保系統進行結合,在原有校園視頻監控系統的基礎上,讓固定的財物能夠隨時發送位置、狀態信息,便于及時了解其去向,也為各種物資的有效利用提供方便。四是遠程水電管理系統。通過物聯網技術,可以及時發現水電的開關狀態,了解實時的使用情況,通過校園網可以有效管理路燈、室內照明以及公共水房等資源,從源頭上做到環保節能。
3.2 以應用集成為主線,建立自動交換的數據共享體系
傳統的數字校園一般采用系統集成的方式,將高校內部各種應用系統通過數據、身份、門戶集成等方式統一到一個平臺上。從表面上看,各種系統已經統一在數字校園內,但在其內核應用層面,還沒有做到真正的統一,尤其是底層數據的交換,有些復雜的觸發機制需要人工干預。而在新一代數字校園的建設中,應當摒棄傳統觀念,真正從“做事”的角度出發,以應用為主線,劃分出清晰的數據流、事務流,根據數據的流向、事務的處理流程來規劃數字校園的各項功能,從底層數據庫的設計開始,做好數據的統一規劃,確保高校內部各個層面的應用都能做到真正的數據共享。
3.3 通過訂閱、推送平臺,建立主動推送的信息應用體系
傳統的數字校園的信息門戶,雖然會根據用戶身份的不同,有一些差異化的設計,但是實際上這些差異是有限的提供論文寫作和寫作服務lunwen. 1KEJI AN. C OM,歡迎您的光臨、不全面的。新一代的數字校園,這些差異化應當與數據訂閱機制、身份認證平臺實施聯動,將共享數據庫中與用戶相關的信息及時推送到用戶的門戶中去。推送的方式,可以根據信息的重要程度、用戶的身份特征等進行區別。通過數據訂閱與信息推送體系的建設,在最大程度上解決無法找到合適信息以及“垃圾”信息泛濫等問題。
4 強化管理,統一建設,建設安全、可靠的數字校園運行平臺
自從互聯網進入實際運用以來,網絡安全始終是各方關注的重點,尤其是前期“棱鏡”監控事件進入公眾視野,國家采取了加強對互聯信息的管控等一系列措施,對網絡安全提出了更高的要求。 因此,在進行新一代數字校園建設時,信息安全也應當作為重要的一個環節。
4.1 適應網絡安全新形勢,將安全體系建設真正統一納入到數字校園工程建設中來
從網絡初期建設開始,有關部門就對信息安全提出了一系列的要求,但由于網絡安全一定程度上并不能產生直接的效益,許多院校在進行數字校園乃至網絡基礎設計建設時雖然將網絡安全納入了方案,但實際操作中則是能省就省,存在著重應用輕安全的觀念。
在進行新一代數字校園建設時,由于各種上網的信息涉及面廣,這些信息對某些有心人而言都是具有一定的應用價值。尤其是一些重點高校,加強網絡安全體系建設不能僅僅是停在口頭上、寫在書面上,而應當真正做到實際工作中,將之統一納入到數字校園建設中來,在網絡基礎設施、數字中心建設,以及數字校園各種應用系統的開發與應用等環節,充分考慮到信息的安全,通過統一的設計、統一的建設,有效地從源頭上管控信息安全。
4.2 強化制度保障,統一數據采集與應用標準,有效管制各種信息的采集與應用
新一代的數字校園,從設計與建設理念上來說,許多信息的采集都需要自動安全,智能采集。而在管理與應用層面,更加強調的是身份認證體系與應用權限,采用主動推送的方式進行。這對數字校園的建設者與管理者來說,必須從開始階段就做好信息的甄別工作,通過嚴格的規則制度,確定哪些信息通過何種方式采集與提供使用,同時也應當根據不同人員的身份特征,強化信息的應用范圍控制,確保把好數字校園內各種信息的入口與出口關,始終繃緊信息安全之弦。
4.3 堅持內外有別、上下有別,強化數據應用與下載的管控,確保信息安全
數字校園的身份認證體系是決定每個用戶提供、使用信息的依據,在加強數字校園的信息安全體系建設時,必須堅持做到內外有別、上下有別,即區分校內、校外用戶,領導、教職員工與學生有自己的不同的信息提供與獲取權限。要做到這些,應當從幾個方面來著手。
一是加強身份認證系統的建設與管理。不僅對身份認證系統的選擇要更加科學,注重其安全性;而且要加強對用戶身份變更等信息的更新維護,確保每個用戶都能獲取與其身份相對應的信息。二是區別一般信息與提供論文寫作和寫作服務lunwen. 1KEJI AN. C OM,歡迎您的光臨保密信息的管理與使用。這是通常的信息安全管理措施,對信息的涉密程度進行區分,通過邏輯子網等方式加以管控,有些甚至需要與公共的校園網絡進行安全隔離,確保安全。三是區別不同用戶對象的使用方式。對重要的用戶,即信息使用級別較高的校園網用戶,應當控制其使用方式。
新技術的應用為數字校園的建設與應用提供了廣闊的前景,但也帶來了更大的挑戰,在物聯網技術、云計算技術以及移動互聯網等為數字校園使用效益的發揮提供更大的舞臺的同時,也應當根據各個院校的實際情況,綜合考量新技術應用的范圍與規模,以最大的性價比獲取最大的使用效益。
關鍵詞: 雙學位 管理系統 信息化
1.引言
雙學位是在學習本專業的同時跨學科門類輔修另一專業的學位課程。隨著高校招生人數的不斷增加和畢業生的就業困難等,很多學生通過雙學位學習拓寬知識面,提高就業競爭力。雙學位報名系統是一個涉及多個學院、協調多部門工作的管理系統,并涉及不同用戶角色的管理。傳統的人工管理方法存在一些問題,如工作效率低下、信息反饋不及時、多個部門信息管理數據不一致等。因此,一個雙學位管理系統應運而生。雙學位管理系統主要功能是實現學生網上報名、錄取、注冊、課程管理、成績管理、畢業審核等環節,還有各種統計查詢功能。該系統還提供不同的角色管理:學生端、教學秘書端和教務處端,針對不同的用戶設計不同的功能模塊,方便用戶操作。
2.總體設計
使用該系統的用戶涉及學生、各個院系的教學秘書和教務處管理人員,因此,本系統根據不同用戶需求分為前臺學生端用戶和后臺教學秘書用戶、教務處用戶,針對不同的用戶設計不同功能模塊完成相關操作,方便用戶使用。
2.1前臺功能模塊
前臺主要是提供給學生用戶使用的平臺,主要包括通知公告、課程查詢、成績查詢、下載交費表、提交論文、申請免修、申請退修和修改密碼等功能。學生可以通過這個平臺及時了解關于雙學位報修情況信息和學校的通知公告,還可以很方便地查詢自己的成績和所修課程情況。
2.2后臺功能模塊
在本管理系統中,后臺管理員有教務處和教學秘書兩個角色。由于角色不同,所分配的權限也不同,因此這兩個角色可以進入不同后臺管理頁面。教學秘書只能對本學院的信息進行管理,無權查看其他學院的數據信息;教務處擁有最高的權限,可以查看全校的雙學位報修及交費情況。后臺的功能模塊有基礎數據、專業課程、費用管理、畢業管理、報名管理、學籍管理、報名統計、通知管理、信息管理等。
3.系統實現
本平臺為了便于用戶使用采用了B/S模式。開發語言為PHP,采用ThinkPHP框架,后臺數據庫使用的是MySQL。
3.1學生端實現
首頁界面是用戶與系統交互的接口,友好的用戶界面不但可以給用戶留下好的印象,而且可以起到指導性的作用,使用戶很容易地完成相應操作。頂部導航模塊有相應的下拉菜單設計,用戶可以選擇相應的子模塊:課程查詢、成績查詢、下載交費表、提交論文、免修申請、申請退修和退出系統。中間又分為左側部分和右側部分,左側部分顯示學生的個人信息,包括學號、姓名、院系、專業、班級、申請雙學位所在院系和班級、審核狀態、注冊狀態和繳費情況;右側放置的通知公告。學生端設計如圖1所示。
課程查詢模塊:課程查詢是將所選專業開設的全部課程以表格形式顯示在平臺上,學生不僅可以查看到自己所選專業開設課程,還可以查看各門課程的課程編碼、課程類別、考核方案、學分、學時及承擔課程的單位。另外,還可以將表格下載打印,方便查看自己所修專業所開課程。
成績查詢模塊:成績查詢模塊是方便學生查詢自己各科成績及已修學分情況。
下載交費表模塊:下載交費表模塊是為學生提供注冊、交費等表格的下載填寫,方便學生每一年交費和注冊辦理。
提交論文模塊:畢業論文是雙學位學習中最后一個環節,也是學生容易忽視的環節。當學生提交畢業論文時需要填寫基本信息及論文相關信息。
免修申請模塊:學生對于自己熟悉的科目可以進行免修申請,學生首先在免修申請的界面中填寫免修申請信息,然后專業老師進行審核,通過審核后即可免修課程并退該門課程的學費。
3.2教學秘書端實現
在該系統設計中,教學秘書有管理報修本院系專業學生權限,教學秘書輸入正確的用戶名稱和密碼,則進入教學秘書管理首頁;輸入錯誤的用戶名稱和密碼,系統會鏈接到錯誤信息頁面,提示用戶名或密碼錯誤,返回登錄頁面。教學秘書端界面采用框架式結構設計,分為左右兩個部分。左側為導航欄,右側顯示相應部分內容,如圖2所示。左邊導航設計主要包括:報名列表、交費列表、學籍列表、資金結算、論文列表和成績錄入。
報名列表模塊:顯示和統計報修本院系專業的學生進行,方便各學院的教學秘書及時掌握本學院雙學位的報名情況。
交費列表模塊:顯示報修本學院專業學生的交費情況,包括每學期的交費情況、退費管理和重修的交費情況,以便教學秘書及時掌握人員流失情況和費用收繳情況。
學籍列表模塊:顯示報修本學院專業雙學位學生的學籍信息,包括按照入學報修年份檢索數據和導出數據等功能。
資金結算模塊:對學生交費情況信息的詳細統計,包括承擔院系的結算和原院系的結算兩部分。原院系是指學生原本所在專業,承擔院系是指學生所報修的專業。
論文列表模塊:對學生畢業論文信息的統計。主要包括對畢業批次、論文題目、成績、指導老師等信息的統計。
成績錄入模塊:教學秘書可以通過成績錄入模塊錄入每個學生的成績,錄入成績可以根據“批次”和“專業”快速查詢需要錄入成績的學生列表。需要錄入某門課程時點擊該記錄后面的“錄入”按鈕,進入錄入成績界便可錄入每個學生的成績,錄入完成之后需要點擊“保存”按鈕保存已錄入的成績。如果需要導出成績則點擊“導出”按鈕,將成績導出為Excel文件。
3.3教務處端實現
教務處端界面管理采用框架式結構設計,分為左右兩個部分。左側為導航欄,右側顯示相應部分內容,如圖3所示。左邊導航設計主要包括:基礎數據模塊、專業課程模塊、報名管理模塊、交費管理模塊、退費管理模塊、學籍管理模塊、資金結算模塊、論文審核模塊、畢業審核模塊、報名統計模塊、通知公告模塊、打印成績模塊、信息管理模塊和數據備份模塊。
基礎數據模塊:包括學生管理、教學秘書管理和系統用戶管理三個模塊。學生管理可實現對學生基本信息進行增加、刪除等操作。教學秘書管理模塊可實現各個學院的教學秘書進行增加、刪除等管理,系統用戶管理可對登錄后臺的管理人員進行增加、刪除等管理。
專業課程模塊:包括專業課程管理和預置課程的設置。專業管理可以查看各個專業所開設課程的課程,并且可以對課程進行添加、刪除及對課程列表進行導出。預置課程功能可以方便地將各個專業所開設和未開設的課程進行轉換。
報名管理模塊:對報修雙學位的學生進行信息管理,可實現報名列表的顯示、報名審核、報名批次和報名人數的統計功能。報名統計模塊是對各個專業報修人數的統計。報名批次模塊是對報修雙學位情況按批次進行管理,還可以建立新的批次進行統計。報名審核模塊是對雙學位申請的學生進行審核,包括添加和導出功能。
交費管理模塊:對報修雙學位的人的交費情況進行管理,包括普通科目繳費和需要重新科目的交費金額管理。
退費管理模塊:包括退修管理和免修管理模塊。退費管理可以分別對退修的學生和免修的學生退回一定費用。當學生申請退費后由管理人員進行審核,審核通過后才能退費。
學籍管理模塊:可以按照不同的查詢條件查看學生的學籍信息,如報名批次、學位類型、注冊狀態或者學號進行查詢。另外還可以導出數據和編輯數據。
資金結算模塊:對雙學位的費用結算情況進行統計,費用結算統計情況可以按照專業、承擔院系、原院系等不同方式進行結算。點擊每條結算記錄后“詳細情況”按鈕的還可以查看每條記錄的詳細情況。
論文審核模塊:對學生的論文進行審核,根據學生的論文情況,判斷是否允許通過。還可以添加、導入和導出數據。
畢業審核模塊:對學生的繳費情況、重修情況和學分的查看,以便判斷該專業的課程是否合格,是否允許畢業。
報表統計模塊:對雙學位的各方面信息進行詳細匯總,包括交費情況、畢業情況、結算匯總情況等。為了方便查找設置了不同的查詢方式,可按照年度、專業、承擔院系和原院系進行查詢。
通知公告模塊:添加學校關于雙學位方面的各項通知新聞,并且可以對新聞進行編輯、刪除操作。
打印成績模塊:對報雙學位學生的成績表進行查詢及打印,打印時可以通過設置批次、專業、學號進行快速查詢。
信息管理模塊:提供信息管理和數據管理兩部分。信息管理主要是對一些基本信息的修改,包括電話、學期、傳真號、報名通知和退修通知,當學生忘記密碼時,還可以重置學生的登錄密碼。數據管理模塊主要是對數據的清理操作,當數據過多刪除不便時,可以使用清空數據的操作,包括清空報名數據、雙學位數據、結算數據、學生基礎數據和恢復結算狀態等功能。
4.結語
本文設計并實施了一個雙學位管理系統,通過使用該系統,可大大提高學校工作質量與效率,使人工從瑣碎繁雜的雙學位信息管理中解脫出來,實現高校雙學位管理工作規范化、現代化、信息化。
參考文獻:
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[關鍵詞]層次分析法;模糊綜合評價;工程碩士;學位論文質量;評估
[中圖分類號]G643.8 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-6432(2011)9-0125-03
1 引 言
我國工程碩士專業學位教育從1984年試點工程類型研究生開始,已經從9個培養單位、10個工程領域、年招生1千多人,發展到2010年的241個培養單位、40個工程領域、年招生8萬多人、在校生21萬余人。在這種趨勢下,如何保證我國工程碩士的培養質量是至關重要的。學位論文是工程碩士培養的重要組成部分,是體現工程碩士綜合素質和培養質量的重要標志。通過對工程碩士學位論文質量評估的研究,能夠在一定程度上反映工程碩士培養質量的水平,這不僅有利于工程碩士培養質量的提高,而且也有利于工程碩士專業學位教育的長遠發展。
對于工程碩士學位論文質量的評估,國內外學者進行了相關的探索研究,其中張士峰探討了工程碩士培養過程中學位論文選題及論文指導中出現的問題,提出應建立一套完備的評價準則和責任體系來評價工程碩士論文合格與否。王慶金等構建了工程碩士教育質量評價指標體系,并對工程碩士教育質量進行了評價。黃秋萍對影響工程碩士論文質量的因數進行了分析,提出需明確工程碩士學位論文評審標準,完善評價體系。李庚建立了學位與研究生教育質量評估體系。肖立山研究指出端正態度,制定科學標準,精確評分,公正評比,以評促進,加強監督,確保長效是工程碩士研究生培養質量評估工作實踐的經驗,是工程碩士研究生培養質量評估工作必須注重的環節。令人遺憾的是,目前學者關于工程碩士學位論文質量評估方面的研究成果主要集中于理論探討與指標體系建立兩方面,而在對工程碩士學位論文質量評估的定量分析卻為罕見。鑒于學者對工程碩士學位論文質量的評估大多是定性評價的方式,專家評閱標準各不一致,導致論文評估時的主觀性很強,論文的質量優劣難辨,缺少一定的客觀性和可靠性。同時,評審專家在評閱論文時存在一定的模糊性。下文選擇層次分析法(AHP)與模糊綜合評價對工程碩士學位論文質量進行評估。
層次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP),是一種解決多目標復雜問題定性與定量相結合的決策分析方法,該方法能夠有效地分析目標準則體系層次間的非序列關系,有效地綜合測度決策者的判斷和比較。模糊綜合評價是一種基于模糊數學的綜合評價方法,該綜合評價法根據模糊數學的隸屬度理論把定性評價轉化為定量評價,即用模糊數學對受到多種因素制約的事物或對象作出一個總體的評價,具有結果清晰、系統性強的特點,能較好地解決模糊的、難以量化的問題,適合各種非確定性問題的解決。基于層次分析法和模糊綜合評價的工程碩士學位論文質量評估,能夠使評估更合理,更符合客觀實際,從而提高工程碩士學位論文評判結果的準確性。本文在全國工程碩士學位教育指導委員會論文評審參考標準的基礎上,通過運用層次分析法(AHP)確定工程碩士學位論文質量評估體系中各指標的權重,然后利用模糊綜合評價對工程碩士學位論文質量評估體系的各指標進行定量化分析,最后通過實例分析解決工程碩士學位論文質量評估的問題。
2 基于AHP與模糊綜合評價模型的構造
工程碩士學位論文質量評估模型的構建是基于AHP以及模糊綜合評價理論。先運用層次分析法確定評估體系中各指標的權重,再通過模糊綜合評價對該體系進行綜合評價,最后根據最大隸屬度原理得出最終結果,具體步驟如下:
步驟1:建立評價指標集
據全國工程碩士學位教育指導委員會論文評審參考標準,建立工程碩士學位論文質量評估體系。按照模糊綜合評價理論,在工程碩士學位論文質量評估體系的基礎上建立評價指標集:
步驟2:確定評估體系中各指標的權重
評估體系中各指標的權重可以通過AHP來確定。首先,構造判斷矩陣。利用1~9比例標度,對在同一準則的元素進行兩兩比較評分,在xi與xj之間比較賦值,其中xij代表i指標對j指標的重要性。其次,計算各指標的權重。通過比較賦值,可以得到若干個兩兩比較的判斷矩陣,專家將其轉化成一個綜合判斷矩陣,通過特征向量法來計算判斷矩陣的排序向量,從而可以得到各指標的權重。如果構建的判斷矩陣為A如下,求得矩陣的最大特征根λmax,并對這個特征向量進行歸一化。
最后,對判斷矩陣進行一致性檢驗。由于各人偏好以及知識水平的差異,難以確保評價者對多因素評判的思想邏輯的一致性,因此為了保證層次單排序的可信性,需在得到λmax后,對判斷矩陣進行一致性檢驗,即計算隨機一致性比率:
其中RI為平均隨機一致性指標。當CR
步驟3:確立一個評價等級集
根據實際情況及計算量大小,將指標評語分為若干個級別,建立評語等級:
步驟4:明確隸屬關系并建立模糊矩陣
通過采用德爾斐法對各評估指標所隸屬的評語等級進行考察,從第i個指標對第j個評語等級vj的隸屬度rij,由此得出第i個因素u1的單因素評判集ri=(ri1,rr2,…,rin),那么m個單因素的評判集就構造出一個總的評價矩陣R:
3 實例分析
本文通過AHP和模糊綜合評價對工程碩士學位論文(研究類論文)質量進行評估,具體步驟如下:
步驟1:建立評價指標集
在全國工程碩士學位教育指導委員會論文評審參考標準(研究類論文)的基礎上,本文從以下八個方面建立工程碩士學位論文質量評估體系,如下圖所示。評價指標集U用向量形式表示為:
步驟2:確定工程碩士學位論文質量評估體系中各指標的權重
本文中,作者邀請了多位工程碩士領域專家與教育專家給工程碩士學位論文質量評估體系中各指標的重要性進行兩兩比較評分。然后,利用加權算數平均綜合向量法確定工程碩士學位論文質量評估體系中各指標的權重,如表1所示。
步驟3:確立一個評價等級集
依實際情況及計算量大小,本模型將待評價的工程碩士學位論文質量評價等級分為5個級別,建立評語等級:
步驟4:明確隸屬關系并建立模糊矩陣
文中以某篇工程碩士學位論文為例,采用比值法確定單因素的隸屬度,即每一級所占的數目與該指標所有評價項目總數之比為該評價指標的隸屬度,詳細的評價情況如表2所示。由下可得到指標的隸屬度為:
因此,我們可以得出上述工程碩士學位論文質量屬于(優,良,中,較差,差)的模糊隸屬度為(0.1349,0.5044,0.3607,0,0),根據模糊綜合評價求解的最大隸屬原則,我們可以確定工程碩士論文質量評估的結論為良。
4 結 論
針對工程碩士學位論文質量評估的問題,本文提出AHP和模糊綜合評價的論文質量評估模型,該模型具有一定的科學性和可操作性。通過對工程碩士學位論文質量評估體系中各指標的量化,能夠在一定程度上杜絕評審專家在學位論文質量評估中的片面性。同時,本文充分考慮了評估系統的模糊性,運用模糊評價對論文質量進行評估,能夠真實的反映工程碩士學位論文的質量水平,使工程碩士學位論文質量評估更加科學客觀。該評估模型在實際運用中,可實現軟件化,即用計算機編程對數據進行統一處理,從而達到簡化操作,提高使用效率的目的,具有一定的可操作性。此外,該評估模型在其余類型的論文質量評估中也具有一定的參考價值。
參考文獻:
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【關鍵詞】云計算;城鄉;教育資源;共享系統
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097(2011)04―0151―04
引言
近年來,由于我國幅員遼闊,地區之間、城鄉之間的經濟發展不均衡,導致城鄉學校之間教育信息化的差距越來越大。農村學校的教育資源嚴重缺乏、教師信息化應用水平弱,而城市學校的教育資源相對豐富、教師信息化技術能力強。所以,建立一個統一、開放、靈活的教育資源共享平臺將有助于實現農村學校提升教育信息化水平的跨越式發展。
近年云計算技術的出現為解決這一問題提供了良好的契機。云計算具有超大規模、虛擬化、高可靠性、易用性、高可擴展性、按需服務、廉價等特點。微軟、亞馬遜、IBM和Google等國外大型IT公司紛紛建立自己的云計算平臺,提供相關云計算服務[1] [2] [3]。根據相關機構調查,在英國,有一半左右的中小企業計劃在2011年之前使用云計算,其中十分之一的企業已經在使用云計算服務[4]。在國內,云計算技術的發展也非常迅猛,無錫、東莞、南京等地的“云計算平臺”都相繼啟用。
在教育領域,云計算極大的潛在應用價值也得到了眾多教育機構的認可。在美國,Google和IBM公司于2007年10月就開始和一些大學聯合推廣云計算計劃,包括麻省理工學院、斯坦福大學等著名高校。在中國,Google公司于2008年3月和清華大學等一些高校院所也建立了云計算學術合作項目。上海師范大學的黎加厚教授也提出了云計算服務要應用于教育信息化,引領了云計算輔助教學課題的研究[5]。
云計算是繼互聯網之后信息技術的重大革新,是基于互聯網通過虛擬化方式共享資源的計算模式,使相關資源按照用戶的動態需要以服務的方式提供。因此,如果能夠及時利用云計算技術來研發教育資源共享系統,必將在快速推動我國農村教育信息化發展方面起到重要作用。
一 云計算及其在城鄉教育資源共享系統建設中的優勢
云計算(Cloud Computing)是網格計算(Grid Computing)、分布式計算(Distributed Computing)、并行計算(Parallel Computing)、效用計算(Utility Computing)、網絡存儲(Network Storage Technologies)、虛擬化(Virtualization)、負載均衡(Load Balance)等傳統計算機技術和網絡技術發展融合的產物,并借助IaaS(基礎設施即服務)、PaaS(平臺即服務)、SaaS(軟件即服務) 等先進的商業模式把這強大的計算能力分布到終端用戶手中[6]。它旨在通過網絡把多個成本相對較低的計算實體整合成一個具有強大計算能力的完美系統,進而減少用戶終端的處理負擔,最終使用戶終端簡化成一個單純的輸入輸出設備,并能按需享受云計算的強大處理能力。
云計算具有很多突出的優點,在許多領域,如遠程教育、電子商務、網絡存儲、在線辦公、搜索引擎、電信和物流等領域都可以得到充分利用。云計算正成為分布式計算模式的主流,在城鄉教育資源共享系統的建設中具有突出的技術優勢[7]:
1 有效減少成本投入
軟硬件投資直接關系到系統建設的進程,但一般來說,農村學校的資金都相對緊張。而基于云計算的系統由云服務提供商來提供具體的硬件配置和軟件服務,對用戶端的設備要求非常低,用戶端完全可以利用已有的低配置計算機設備,甚至是可以上網的手機或PDA等。這樣,用戶不需要像以往那樣為每個IT系統購買固定資產如高配置計算機、專用服務器等硬件和相關軟件許可證。應用云計算技術,只需支付少量的費用租用云端的服務,就可獲得云模式中百萬臺服務器提供的技術支持,方便地構建自己的信息化教育平臺,從而使教育經費短缺的農村學校以較低的成本投入來達到軟硬件使用效益的最大化。與花巨資購買專用的軟硬件相比,使用云計算技術充分利用云服務提供的硬件和軟件顯然更經濟劃算。
2 更大范圍的資源共享
目前我國教育資源建設基本上是各自為政,即使可以上網共享的資源,數據也處于“分布式存儲、分布式訪問”的狀況,資源數據不標準、不規范,導致了大量的“數據孤島”的產生。這樣一方面給數據的共享、交換與更新帶來極大的不便,同時也造成了資源的重復性建設,浪費了大量的人力、物力和財力。而利用云計算模式則可以將分布式存儲的資源數據庫統一管理和存儲,幫助用戶高效地大范圍進行資源共享和訪問。
3 安全可靠的數據存儲
數據安全是教育資源建設中面臨的一大難題,而云計算模式可以有效地解決這一問題。在現行的教育信息化系統中,所有日常工作的相關數據都集中存儲在自己的服務器上,而一旦服務器出現故障,輕則不能給用戶提供正常的服務,重則將導致重要數據的丟失。其中教育資源系統更是數據量龐大,安全性要求更高。在云計算模式中,云計算服務商提供安全可靠的數據存儲中心,對數據進行統一管理、分配資源、均衡負載、控制安全,并進行可靠的安全實時監測。同時,云計算遵循嚴格的權限管理策略,能有效降低教育資源數據共享的安全風險。
4 降低系統軟硬件維護難度
為了確保各類教育信息系統正常穩定的運行,必須經常對計算機、服務器、網絡和資源數據庫等軟硬件進行維護、升級和更新。而農村中小學教師的計算機操作能力普遍偏低,知識更新慢,即使是計算機專業技術人員所擁有的計算機技術水平也相對偏弱,所以,他們對系統的日常維護往往力不從心。由于云計算模式只需要用戶終端能夠訪問互聯網即可,系統的軟硬件日常維護由云服務提供商來解決。因此,學校對于教育資源共享系統的維護難度大為降低。
二 基于云計算的城鄉教育資源共享系統
城鄉教育資源共享系統采用三層“B/A/CCS”體系結構,即“Browser/Agent/Cloud Computing Server”結構。用戶終端只需完成界面顯示和上網檢索等簡單數據處理功能,其余大量的數據處理和功能操作均由云計算服務中心完成,開創一種全新的低成本、交互式、易使用的用戶操作模式。接入網絡可以采用高速光纖、ADSL或者無線網絡,以適應不同地區學校的環境要求。云計算服務中心作為城鄉教育資源共享系統的核心,可以接收來自不同地區學校、各種類型的海量教育資源數據,使用智能檢索技術將最符合要求的教育資源信息呈現給用戶。
跟傳統的教育資源系統相比,該共享系統更強調動態智能交互。以往的系統只注重教育資源數據本身的處理,交互性較弱。而在城鄉教育資源共享系統中引入了智能分詞技術和移動Agent技術,使系統更具有智能性,能為用戶提供個性化服務,動態調整并呈現教育資源檢索內容。
1 系統總體結構設計
該教學資源采集系統采用的三層“B/A/CCS”體系結構是基于云計算的新一代分布式計算方案設計的應用軟件體系結構,客戶端利用瀏覽器上網,不再需要為不同的客戶端安裝不同的客戶程序,這為復雜的分布式應用提供了統一的環境,同時也便于系統的升級和改進。
系統體系結構模型如圖1所示:
系統的工作流程如下:
(1)通過驗證服務后系統根據用戶模型分析用戶提交的訪問需求,生成代表用戶請求的用戶Agent,然后系統根據用戶Agent攜帶的信息對用戶輸入的自然語句進行智能分詞處理。
(2)抽取云計算數據中心的教育資源庫中相關文檔特征,形成如干關聯特征關鍵詞,然后利用分析Agent對分詞模塊切好的用戶關鍵詞和關聯特征關鍵詞的隸屬度進行分析。
(3)系統根據基于閾值的模糊貼近度算法和基于自學習的檢索規則在云計算數據中心的教育資源庫中進行智能檢索。
(4)獲取的教育資源檢索結果先進行清洗和解析,最后以XML形式展現反饋給用戶,并與學習Agent交互進行機器學習來修改用戶模型并優化和修正分詞詞典。
2 云計算服務層實現方法
微軟公司于2008年10月推出了Windows Azure操作系統。支持基于XML的RESTful接口和使用.NET技術是Windows Azure的主要特點。用Visual Studio編寫的應用程序可以被其托管運行。考慮大多數學校原有教育資源系統采用的是.Net技術框架,因此該共享系統的設計采用Windows Azure作為云計算基礎架構,以下是云服務端的幾個主要接口函數的設計實現。
(1)驗證服務
遠程用戶要通過互聯網訪問云計算中心服務端的教育資源數據必須是使用經過驗證的安全連接。采用驗證服務有兩個原因:首先,云計算服務中心的數據是以收費服務或免費但經過授權的方式共享給各個學校用戶使用,因此必須跟蹤每個用戶的詳細訪問信息;其次,對每個消息隊列的訪問必須受到控制,非授權用戶不允許訪問云端消息隊列。
但也沒必要在云計算服務中心單獨創建用戶賬號數據庫,可以把所有用戶賬號信息集成到對應的用戶模型庫中。要檢索使用云計算服務中心的共享教育資源數據,首先必須注冊成為云服務用戶才能合法登陸。注冊和驗證登陸過程與傳統WEB技術一致,不再贅述。
系統應用的驗證服務接口如下:
Bool isRightfulUser(string sUserID,string sPassWord)
系統根據數據庫中用戶ID和密碼進行驗證,返回驗證結果,并根據驗證結果來控制其它服務的執行流程。
(2)檢索服務
作為城鄉學校用戶共享的教育資源平臺,云服務端提供數據檢索服務。檢索服務主要接口函數如下:
1)int isRightfulSearch(string sUserID,string sPassWord,int iDataBaseType)
參數說明:sUserID-用戶ID;sPassWord-用戶密鑰;iDataBase-教育資源數據類型。
流程描述:
①調用驗證服務確認用戶身份,身份驗證失敗直接返回0,身份驗證合法則執行下一步;
②根據需要檢索的教育資源數據類型審核是否允許檢索,如果不允許返回1,如果允許則執行下一步;
③將檢索請求信息寫入云服務端數據中心,寫入成功返回3,否則返回2。
返回值:0-身份驗證失敗;1-數據審核失敗;2-檢索請求失敗;3-檢索請求成功。
2)xmlDocument getUserEduData(string sUserID,string sPassWord,int iDataBaseType)
參數說明:sUserID-用戶ID;sPassWord-用戶密鑰;iDataBase-教育資源數據類型。
流程描述:
①調用isRightfulSearch()接口函數驗證用戶身份、審核待檢索的資源數據是否經過授權,檢索請求失敗反饋相關信息,成功則執行下一步;
②從云服務端數據中心的教育資源數據庫進行智能檢索,檢索結果以XML文檔形式返回。
返回值:XML數據文檔。
3)xmlDocument finishUserEduData(int iDataBaseType)
參數說明:iDataBaseType-教育資源數據類型。
流程描述:根據教育資源數據類型對教育資源數據檢索結果進行清洗和解析,將解析后的結果以XML文檔形式展現反饋給用戶。
返回值:XML數據文檔。
(3)服務
作為教育資源共享系統的基礎,云服務端必然要提供用戶遠程教育資源的服務。主要接口函數如下:
int publishData(string sUserID,string sPassWord,int iDataBaseType,string sUnitTitle,string sUnitContent,string sUploadFileAdress)
參數說明:sUserID-用戶ID;sPassWord-用戶密鑰;iDataBase-教育資源數據類型;sUnitTitle-單元資源數據標題;sUnitContent-單元資源數據內容;sUploadFileAdress-單元資源數據附件所在地址。
流程描述:
①調用驗證服務確認用戶身份,身份驗證失敗直接返回0,身份驗證合法則執行下一步;
②將該單元的教育資源數據寫入云服務端數據中心,寫入失敗返回1,寫入成功返回2;
③調用通知服務接口函數sendMessage()發送通知反饋給用戶相關信息。
返回值:0-身份驗證失敗;1-資源失敗;2-資源成功。
3 移動Agent設計
移動Agent是體現教育資源共享系統智能行為的重要部分之一。在該系統中,封裝了相關資料信息和運行狀態的計算實體可以根據需要使得移動Agent能夠自動轉移到遠程計算機或云服務端,而且可以多次移動,執行任務并返回用戶機,這樣可以減少網絡擁塞。在整個任務執行的過程中用戶機沒有必要在網絡中存在,僅僅只有在移動Agent返回時,客戶機才需要連接到網絡上。如此允許網絡連接中斷,可以克服了網絡延遲、減少網絡占用時間,提高了網絡的利用率,能夠快速的響應用戶的交互請求,實現真正意義上的資源共享的智能性和交互性。
(1)用戶Agent
用戶Agent是用戶和系統的唯一接口,在異地完成任務后,它將卸載掉用戶的請求信息,攜帶所需信息返回或負責非終止通信過程的后續通信服務。用戶Agent既能攜帶用戶的檢索請求信息跟系統交互,又能給用戶提供友好的個性化的智能用戶界面。在交互過程中,用戶Agent接收用戶對當次教育資源檢索結果滿意度的主動反饋信息,同時還監測用戶的檢索、瀏覽等行為過程,分析用戶行為的隱式反饋信息,以獲取用戶感興趣的相關資源及其感興趣的程度,并把這些信息提供給學習Agent[8]。
(2)分析Agent
系統在檢索教育資源的同時生成分析Agent,它的主要作用是對檢索到的數據資源進行分析,抽取文檔特征,形成文檔的結構化的特征屬性表示。分析的手段主要是統計檢索關鍵詞在資源文檔中出現的頻度并計算該單元文檔與關鍵詞的隸屬度,將該隸屬度和關鍵詞的頻度特征屬性存入分析Agent的推理機[9]。
(3)學習Agent
學習Agent利用機器學習技術對用戶相關性反饋信息進行學習,自適應地動態調整用戶模型和分詞詞典以獲得更高的查準率。用戶模型則體現用戶的興趣和意圖,用于用戶興趣的表達和挖掘[10]。學習Agent的機器學習技術主要采用遺傳算法,其學習過程,既是用戶相關性反饋過程,也是用戶興趣挖掘過程。
三 結束語
云計算是未來教育信息化建設的技術熱點和必然趨勢,其特有的應用潛力無疑為分布和異構的教育資源的共享及開發利用帶來了前所未有的機遇。本文在分析了云計算所具有的技術優勢的基礎上,研究設計了基于云計算的城鄉教育資源共享系統。該系統能充分地將城鄉各地的教育機構和學校一切優質教育資源集中起來,并由云服務端自動管理,最大限度地實現了資源共享,將有助于解決我國城鄉教育資源分布不均和資源共享程度低等問題,從而提高我國教育信息化的水平。另外,系統引入了智能分詞技術和移動Agent技術,使系統更具有智能性,為用戶提供個性化服務,動態調整并呈現教育資源檢索內容,提高了系統的易用性和交互性。
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Research of Urban and Rural Education Resource Sharing System Based on Cloud Computing
LI Meng-xiong1 ZHONG Zhao-man2
(1. The Computer Department, Lianyungang Teachers College, Lianyungang, Jiangsu 222006,China; 2. School of Computer Engineering and Science, Shanghai University, Shanghai 200072, China)
Abstract: Based on the analysis of the cloud computing and its technological advantages, the paper aims at designing the urban and rural education resource sharing system, discussing the main Implementation of the layer of cloud computing services and designing the mobile agent in the system. Managed automatically by the cloud computing, this system can fully gather excellent educational resources from the urban and rural areas to realize the maximum sharing of the resources. It can help solve the uneven distribution and low level of resource sharing in the two areas so as to promote the information of education in our country. In addition, this system incorporated the intelligent word segmentation technology and mobile agent technology. In turn, it is made more intelligent and can provide personalized services for the clients. Besides, it realizes the dynamic adjustment and presentation of the retrieved contents of the educational resources, which greatly strengthens its easy access and interactivity.
Keywords: cloud computing; urban and rural; education resource; sharing system
關鍵詞:大數據;校園網;Hadoop;SND;Openflow
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 論文編號:1674-2117(2015)12-0118-04
前言
大數據已經滲透到當今每一個行業和業務職能領域,成為重要的生產因素。同樣,高校中也匯聚著大量的信息[1],從學生角度來看,包括聯系方式等基本信息,食堂消費、住宿晚歸等生活信息,選課、課后作業、借閱圖書、成績等學習信息,參與的社團、競賽、講座等第二課堂信息;從教師角度來看,包含教學任務、課件等教學信息,論文著作、科學研究數據等科研信息;從管理者的角度來看,包含學校的資產信息、師資信息、招生就業信息等。同時,隨著移動互聯網以及物聯網等新技術的興起,學校師生主動產生和由設備自動收集的信息越來越多,如微博、微信類社交信息,各類搜索點擊記錄信息等。上述信息存在著數據量大、結構復雜、產生頻率快的特點。這導致利用常用軟件工具捕獲、管理和處理此類數據所耗費時間超過了可容忍的時間。如何優化校園網配合大數據的使用環境將是一個需要我們思考的問題。
高校數據結構的分析
在實際應用中,數據因不同的應用場景其表現方式也有所不同,根據在不同應用中數據表現形式的不同,可以把數據區分成不同的類型,即數據類型。隨著校園網業務應用日趨豐富多樣,數據類型也呈現出多樣性。不同的數據類型,其數據組織的結構、屬性、存儲方式、分析方法、數據價值等都存在很大的差異。
從數據結構特征[2]來分類,主要可以分為:結構化數據、非結構化數據和半結構化數據。結構化數據即指可以用二維表結構來邏輯表達實現的數據,簡單來說就是數據庫。非結構化數據,即不方便用數據庫二維邏輯表來表現的數據。包括所有格式的高校辦公文檔、精品課件里包含的文本、圖片、XML、HTML、各類報表、圖像和音頻/視頻信息、高校智慧圖書館包括的相關信息等。半結構化數據包括校園郵件、HTML、報表、資源庫等。高校大數據的范疇包含結構化數據和非結構化數據,非結構化數據的增長對大數據的促進作用相比結構化數據更大、更明顯。
大數據處理技術Hadoop
針對以非結構化數據為主的高校校園網大數據技術處理技術比較有代表性的是Hadoop。Hadoop[3]是一種開源的對大規模數據進行分布式處理的技術框架,在處理大數據中非結構化數據有著性能和成本方面的優勢。
Apache Hadoop是一個用Java語言實現的軟件框架,在由大量計算機組成的集群中運行海量數據的分布式計算,它可以讓應用程序支持上千個節點和PB級別的數據。Hadoop是項目的總稱,主要是由分布式存儲(HDFS)、分布式計算(MapReduce)等組成。
1.HDFS簡介
HDFS(Hadoop Distributed File System)是一個高度容錯性的分布式文件系統,能提供高吞吐量的數據訪問,非常適合大規模數據集上的應用,并且可以運行于廉價的機器集群上。HDFS是以默認大小為64MB的酷愛作為存儲和處理數據的邏輯單元,使用這種抽象分塊的優點是可以存儲任意大的文件,而不會受到網絡中單節點磁盤大小的限制,另外一個優點是使用抽象塊作為操作單元可以簡化存儲子系統。HDFS體系結構包括元數據節點(NameNode)和數據節點(DataNode)兩類節點。NameNode可以看作是分布式文件系統中的管理者,DataNode是文件存儲的基本單元。它在本地文件系統中存儲文件塊,保存了文件塊的meta-data,同時周期性地發送所有存在的文件塊的報告給NameNode。存儲文件系統的Metadata主要負責管理文件系統的命名空間,集群配置信息,存儲塊的復制。Client就是需要獲取分布式文件系統文件的應用程序。
2.MapReduce簡介
Map(映射)和Reduce(化簡),采用分而治之思想,先把任務分發到集群的多個節點上并行計算,然后再合并計算結果,從而得到最終計算結果。多節點計算,所涉及的任務調度、負載均衡、容錯處理等,都由MapReduce框架完成,不需要編程人員關心這些內容,減輕了使用者的負擔,提高了分布式資源的利用率。Map階段主要過程是:首先主節點將輸入語句進行劃分,得到子問題集。然后將這些子問題分配給工作節點,如果本次劃分的子問題不能由一個工作節點在一定時間內完成,工作節點將繼續對語句進行劃分,直到得到的子問題可以由一個工作節點完成為止,最終形成樹狀結構,計算完成后,按樹形結構逆序返回,得到一個輸出結果。Reduce階段是把Map輸出集按照一定的方式歸并,并輸出最終結果。
基于Hadoop的高校校園網絡設計
在大數據時代,校園網中的軟件、存儲和計算基礎設施必須能夠接收、驗證和分析大量的數據;校園網絡體系結構[4]和組件必須足夠靈活,以適應和整合多功能需求的大數據變量。軟件定義和融合技術將成為大數據基礎設施的關鍵技術。對于網絡層[5]來說,軟件定義網絡將會成為最好的解決方式。
1.SND簡介
因特網的高速發展可以歸結于細腰的TCP/IP架構和開放的應用層軟件設計,但從網絡核心來講,由于有專有的硬件設備和操作系統,網絡在很大程度上是封閉的SDN[6](軟件定義網絡),旨在實現數據平面節點控制的虛擬化。SDN的行業定義將得以擴展,并從數據中心領域分離出來,為服務提供商降低成本、拓展商業模式帶來全新商機。SDN將控制功能從傳統的分布式網絡設備中遷移到可控的計算設備中,使得底層的網絡基礎設施能夠被上層的網絡服務和應用程序所抽象,最終通過開放可編程的軟件模式來實現網絡的自動化控制功能。OpenFlow實現了SDN可編程網絡的思想,代表了SDN技術的實現原型和部署實例。但從整個SDN架構來看,OpenFlow特指控制平面和數據平面的某一種通信協議。下頁圖描述了SDN架構的邏輯視圖,主要分為基礎設施層、控制層和應用層。基礎設施層表示網絡的底層轉發設備,包含了特定的轉發面抽象(如OpenFlow交換機中流表的匹配字段設計)。中間的控制層集中維護網絡狀態,并通過南向接口(控制和數據平面接口,如OpenFlow)獲取底層基礎設施信息,同時為應用層提供可擴展的北向接口。目前,ONF仍在制定和完善南向接口OpenFlow協議,面向應用的可編程北向接口仍處在需求討論階段。應用層根據網絡不同的應用需求,調用控制層的北向接口,實現不同功能的應用程序。通過這種軟件模式,網絡管理者能夠通過動態的SDN應用程序來配置、管理和優化底層的網絡資源,從而實現靈活、可控的網絡,這也是SDN開放性和可編程性最重要的體現。
在SDN的這種三層架構下,高校校園網絡的運行維護僅需通過軟件的更新來實現網絡功能的升級,網絡配置將通過網絡服務和應用程序的形式直接得到部署,網絡管理者無須再針對每一個硬件設備進行配置或者等待網絡設備廠商硬件的,從而加速網絡部署周期。同時,SDN降低了網絡復雜度,使得網絡設備從封閉走向開放,底層的網絡設備能夠專注于數據轉發而使得功能簡化,有效降低了網絡構建成本。另外,傳統網絡中的結點只能通過局部狀態和分布式算法來實現數據轉發,因而很難達到最優性能。SDN通過軟件來實現集中控制,使得網絡具備集中協調點,因而能夠通過軟件形式發揮最優性能,從而加速網絡創新周期。
2.SND的實現方式
實現SDN有多種方式,而近年來在SDN的實現方式中,OpenFlow最為流行,它以良好的靈活性、規范性被廣泛應用,成為SDN事實上的標準。OpenFlow將傳統的由交換機/路由器控制的報文轉發過程轉換為由控制器(Controller)和OpenFlow交換機(OpenFlow Switch)共同完成,從而實現路由控制和數據轉發的分離。通過將控制權從交換機/路由器中分離出來,網絡管理者可以借助自定義的策略來控制網絡中數據流的走向及行為。這種控制權與交換設備的解耦合為網絡帶來了更大的靈活性和可控性。與此同時,數據中心網絡在處理大數據時需要更加靈活的計算能力。因此,其資源配置也對網絡平臺提出了新的要求。網絡平臺連接著服務器、存儲等各類數據中心設備。數據中心內的數據網絡、計算網絡和存儲網絡正在向融合與統一的方向發展。由于大數據的“4V”特性,要求高校數據中心數據讀取的速度要快,只有網絡層次越簡單,處理速度才越快,因此高校數據中心網絡應由三層架構向兩層架構(TOR―核心)演變。云計算數據中心發展的重要引擎就是以太網融合和虛擬化的需求驅動著增強以太網的發展,而萬兆以太網則在推動數據中心橋接(Data Center Bridging,DCB)網絡進行融合。
基于Hadoop的高校校園網絡優化
一個有彈性的高校校園網絡對Hadoop集群非常重要。對Hadoop集群具有重要影響的網絡特性,以其影響程度從大到小依次排序為:網絡可用性和彈性、Burst流量突發處理和隊列深度、網絡過載比、Datanode網絡接入和網絡延遲。
1.網絡可用性和彈性
要部署一個高冗余性和可擴展的網絡,支持Hadoop集群的增長。在Datanode之間部署多條鏈路的技術要比那些有單點失效或兩點失效的技術要好。交換機和路由器已經在業界被證明能夠為服務器提供網絡可用性。
2.Burst流量突發處理和隊列深度
HDFS的有些操作和MapReduce Job會產生突發流量,如向HDFS加載文件或者把結果文件寫入HDFS都需要通過網絡。網絡如果處理不了突發流量,就會丟棄數據包,所以適當的緩存可以緩解突發流量的影響。確保選擇使用緩存和隊列的交換機和路由器,來有效處理流量突發。
3.網絡過載比
一個好的網絡設計需要考慮到網絡中關鍵節點的擁塞情況。一個ToR交換機從服務器接收20Gbps的數據,但是只有2個1Gbps的上聯口會造成數據包丟失(10:1的過載比),嚴重影響集群的性能。過度配置的網絡的價格又非常昂貴。一般情況下,服務器接入層可以接受的過載比在4:1左右,接入層和匯聚層之間,或者核心層的過載比在2:1左右。
4.Datanode網絡接入
要基于集群工作負荷來推薦帶寬配置。一般集群中的節點有1到2根1GB的上聯口,是否選擇10Gbps的服務器要權衡價格和性能。
5.網絡延遲
交換機和路由器延遲的變化對集群性能的影響有限。相比網絡延遲,應用層延遲對任務的影響比例更大。但是網絡的延遲會對應用系統造成潛在的影響,如造成不必要的應用切換等。
小結
大數據是智慧校園網發展的新助推器,大數據的技術、工具、方法還將不斷發展,高校網絡也會隨之不斷演進。在這場剛剛開始的高校大數據信息革命中,高校網絡應該盡早與時俱進。高校校園網今后的升級與規劃,要充分認識大數據的重要性,充分發揮大數據的優勢,為智慧高校的實現提供更加有力、更加精準的支持。
參考文獻:
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[4]徐欣欣.大數據時代高校信息系統建設的探討[J].信息與電腦,2013,24(4):120-121.
關鍵詞:云計算;實驗教學;云桌面
一、引言
2006 年伊始“云計算”的概念被首次提出后至今,因其具備良好的動態擴展、終端適應性強等特點,各行業都給予 了高度關注。近年來,在具體領域的用“云計算”來構架應用環境的發展趨勢很迅猛,特別是在教育及醫療等涉及民生方面的應用更是吸睛十足[1]。教育平臺走向云端、教學終端趨向移動、實踐教學項目應用多樣已成為我們當前高等教育信息化的大勢。云技術及4G 移動網絡的大發展讓高校專業教學的實踐應用系統構建更易實現。因而,乘4G之風,漫步“云”端來推動高等教育專業教學中的實踐教學創新能夠水到渠成。
二、當前高校經管類實驗教學平臺的現狀
在高校經管類專業實驗項目設計及實驗室建設、實驗平臺構架方面成效性還不突出沒有形成自己獨有的特性。隨著國家教育部及各省教委一系列明確要求“大力加強高校實踐教學,切實提高大學生的社會實踐能力”,“把實踐教學作為高校教學工作評估中的核心指標”的指導性文件出臺后,各級高校都紛紛開始重視起以前較少有實驗實訓項目的經管類專業的實踐教學平臺的建設中來。各級高校都行動起來開始整合專業實訓室的資源,搭建起專門的經管類專業實訓中心,作為組織和實施經管類專業學生實驗教學的重要平臺。但這些資源和實訓中心是各自為政,缺乏統一標準,缺乏全盤統籌,重復性建設頗多能高效合理利用的機會較少。幾年來我國經管類實驗教學平臺建設取得了顯著的成效,為培養經管類專業學生的實踐創新能力發揮了一定的作用。但當前高校經管類實驗教學平臺建設中存在的問題在于功能性單一,資源封閉,使用頻率低效,已不能適應當前移動網絡迅猛發展的大背景下學生的需求,社會的需要。利用好“云技術”來改造和提升高校經管類實驗教學平臺勢在必行。
三、基于云技術的經管類實驗教學平臺設計
(一)經管類實驗教學環境的云框架。經管類實驗教學環境的云框架平臺由互聯網上的服務器集群構成的“公有云”;加上高校內自己的服務器集群組成的“私有云”和學生用戶多種終端構成一個基本的云技術架構的經管類實驗教學平臺。
(二)基于云技術的經管類實驗教學平臺系統分析和功能。(1)公有協作云向終端用戶提供可獨立運行隨時調取的包含計算和存儲在內的虛擬網絡資源。協作云通過把傳統 PC 的通過個人機硬件存儲的計算資源集中到云計算數據中心在公有協作云端實施統一分發,平臺的終端用戶只需輕松通過PC端顯示器和移動設備的客戶端即可接入到自己的“虛擬計算機”,這既降低了實驗平臺對終端設備的性能要求,也使多個終端接入實訓平臺成為可能,有力支撐了專業實驗教學的多樣性。專業實驗平臺的服務人員能從繁雜重復的機房軟硬件管理工作中解放出來,把整個平臺的資源管理工作轉交給了協作云。(2)具備云技術的高校內服務器集群,給經管類專業的實訓平臺提供了更為靈活多變的上機環境,也能夠把現有的或各類廠商不同標準的經管實訓軟件實施統一的部署,從而提供更為便利和完善及適應多種虛擬服務器環境的實驗教學服務,部署企業資源計劃ERP、企業管理、財務會計、企業輿情監控、商業環境分析等各類經管類的實訓軟件。(3)形成校園級統一通信平臺,對
PC端、及Pad和智能手機等多終端接入予以靈活的支持,提供了即時消息、語音、視頻等多媒體的終端業務,以支持遠程會議、便利的遠程培訓、移動環境下的靈活辦公等全方位應用,能夠方便快捷地召開多媒體課堂教學,支撐跨區域的互動交流,從而提升師生間的溝通效率、輔助快速科學決策,同時還降低和節約了可能產生的差旅成本。(4)互動遠程教學平臺。實現不同學校之間、同一學校不同校區之間、學校與家庭間的互聯和互通,輕松實現教育資源的共享共用,學生可以從遠程云端教室、自己家中或在任意一處地方,通過智能終端加入云端實時互動課堂,與專業老師或同學進行多媒體的互動。同時,實訓平臺具備多媒體共享、多屏幕共享等功能以適合移動互聯網時代學生對于信息獲取的便利性需求。
(三)新型產業信息化環境下云計算平臺的設計。(1) 整合資源構建虛擬化環境。整合資源的虛擬化環境構建是由網絡資源池和存儲池共同構成的。首先,是由一組刀片的機架式服務器來充當可配置的資源池主要部件,及CPU和內存共同組成網絡資源池;還有就是用于存儲系統部分的存儲池共同來構建虛擬化環境。(2)云計算平臺中資源的調度。基于數量眾多的服務器和存儲設備組成的計算資源池和存儲資源池構架了云計算的資源管理平臺。資源池中生成用戶所需的資源,并在用戶使用完畢后釋放回資源池。云平臺管理員在降低總體能源損耗指定的策略下對資源管理平臺中的資源池信息進行,包含虛擬機遷移、集群彈性伸縮、無負載物理機等轉入低功耗模式的動態調度,來提高整體平臺的資源利用率。(3)構建全方位云桌面。在傳統桌面的整個生命周期中,其管理和維護的成本占很大一部分,包括操作系統安裝配置的管理成本,操作系統升級,修復的成本,以及終端硬件設備的安裝配置,升級,維修的成本,終端數據恢復,備份的成本,及其各種應用程序安裝配置,升級,維修的各種管理成本都很高。云桌面也被稱之為桌面云,是通過瘦客戶端或者其他與網絡相連的各種設備來實施跨平臺間訪問的應用程序,或指代整個客戶桌面,是提升和替代傳統桌面的不二選擇。
四、基于云環境下的經管類實驗教學框架體系[2]
(一)實驗教學。實驗教學是以專業課程為設計單元來培養學生實踐技能,達成專業培養目標的核心關鍵環節。實驗教學體系設計結構,是在研究了社會對經管類專業人才實際需求技能的基礎上建立的,應能符合專業學生畢業的實際應用和就業需要。依據增強學生創新思維意識的原則,高校應該構建具有專業特色的實驗教學體系。一是,完善學校規章制度,實現科學、高效的教學管理模式;二是,不斷改革、創新,形成專業實驗教學體系的模塊化、規范化;三是,構建實驗專業教學質量保障體系。此實驗教學體系分成三個模塊:①課程單元及整體設計實驗模塊;②畢業設計(論文)和專項技能③第二課堂模塊,包括社會實踐、各種學科競賽、參與教師的科研項目、各種證書考試等。
(二)校企合作。以互利共贏為原則來實施校企合作。該環節分為三個模塊:①橫向課題是企業向高校引進智力支援,招標來實施的校企共贏的合作模式。②項目研發是高校教師掛職企業和企業研發人員共同致力于產品的研究和開發工作;甚至還可以是高校教師將自己的專利轉售給企業加快轉化速度,項目開發與專業教學實現共通。③現代學徒是利用企業成熟的產品生成線或良好的經營平臺以及成長起來的優秀員工幫助高校培養社會最需要的一線員工。當然,此舉也改善了企業特別是在階段性急需用工的階段找到合適的高素質的學習能力較強的臨時大學生員工,降低了用工的管理成本和工資成本。根據企業生產的技術標準來修訂專業教學內容,校企雙方共同合作開發校本教材,專業教學知識體系得到了更新。此模式對學生而言通過企業項目實訓,其崗位技能、職業能力和職業素質得到了培養,學習和創收合一,就業時能更從容自信,由此實現了校企雙方的雙贏和深度合作。
(三)實習平臺。高校學生最后一個環節就是走向實習崗
位,特別是高職學生實施的是2+1模式,在專業最后一年都是在實習的。如何實施對走向實習崗位學生的監管和指導對學生的職業生涯顯得尤為關鍵。該環節分為三個模塊:①實習生管理,該模塊對實習生的基本信息和其所在實習單位的動態表現予以加強監督和管理。②實習生指導,要對學生實習就業過程中的迷惑和不穩定情緒進行心理疏導及專業知識的指導。③推薦就業,對實習成績進行全程科學評判對成績優異者推薦合作企業就業并減少企業實習期限直接正式上崗,給學生帶來實惠給企業減少培養人才的成本。
(四)創新教學。引進先進的專業仿真教學平臺,虛擬仿真專業實驗教學依托虛擬現實、多媒體、及人機交互、數據庫和網絡通訊等技術,構建專業仿真的虛擬實驗環境,學生在虛擬環境中開展身臨其境的專業學習,達到專業教學目標。“大眾創業、萬眾創新”是總理2015年政府工作報告中對全國人民的號召,作為經管類專業的大學生更具創業和創新的能力。為專業學生的創新進行指導和創業方面物資、信息和法律等諸多方面的援助讓學生們創新和創業之路走得更順暢。
(五)云桌面。經管類專業眾多,每個專業都設計一套獨立的實驗系統顯然浪費人力、財力。讓實訓系統中主框架共用,在具體應用界面上有所差異即可。讓實訓系統應用云桌面的形式來降低終端配置要求及適應靈活終端的需要,提高實訓系統的使用效率。
結束語:搭建教育云實驗教學系統進入各專業一線師生的常態教學還任重道遠,而這個過程需要教育云實踐中各個角色的主動參與和良性互動。作者從經管類專業實驗教學平臺研究和設計兩個維度圍繞創新實驗教學提升學生社會適應能力這一主題,就如何在“云端”架構起專業任課教師、高校學生和企業社會各方資源間的協作進行了有益探索和嘗試。
參考文獻:
所謂基于網絡的社區學科資源的優化,是指利用現代信息技術的網絡環境,圍繞社區教育的主題,組織相關內容,整合社區教育資源,為學習者提供了更為自由的開放環境,網絡學習社區是在這種環境上的由各種不同類型的學習者及其助學者(包括教師、專家、輔導者等)共同構成的一個交互的、協作的學習團體,其成員之間以網絡和通信工具,經常在學習過程中進行溝通、交流,達到獲取知識、共同完成一定的學習任務,并形成相互影響、相互促進的人際聯系。網絡學習社區的每個成員有共同的利益,每一個人都有參與創建和維護社區的權力和責任,他們在社區內通過共享信息、資源和彼此的思想、觀點、創意、勞動和經歷來促進自身的學習和發展。為此,我們課題組對如何在基于網絡的環境下達到社區學科教學資源優化進行了探討。具體優化如下:
一、為社區居民提供互動式的網絡交流平臺
社區居民自主學習網絡平臺建設的基本特點是將通常的網絡信息技術與網絡遠程教育技術結合,通過各種通用的多媒體網絡互動交流手段,為教學雙方提供一個平等交流的平臺。將人們通過網絡進行雙向互動的知識交流的過程視為教學內容的主體發展過程,而將原有的基于應試教育的知識體系講授方式和廣播式單向傳播的知識資源作為輔助手段。平臺在設計上更多地考慮到社區教育與應試教育對象和教育方式上的差別,借鑒互聯網最新的Web2.0理念,使平臺具有教學的多樣性,又具有教學輔導的及時性和教與學的交流互動(在社區教育分中心或社區輔導機構接受老師的輔導)。從而形成一個全新的教育和學習的模式。
二、社區教學資源優化要具備多樣化的服務功能
平臺提供的服務功能可以包括以下形式。信息:社區新聞與消息的。教學資源超市:社區視頻課程點播、直播。博客:社區成員的平等交流環境和教學知識資源的補充。論壇:社區成員的平等交流環境和互動教學手段的補充。社區群組:社區成員的平等交流環境和弱化教與學的邊界后知識交流的新形式。短信息服務:對互聯網信息交流的補充。多媒體視頻教學與視頻信息分享:多媒體互動教學與平等交流環境。
三、社區教學資源優化要求知識內容豐富多彩
網絡自主學習平臺提供的知識內容,要擺脫傳統文字表述方式的局限,為不同類型的知識學習提供一種更為符合大腦思維規律的知識表達方式。在理論知識學習方面,通過概念及其關聯性信息內容的表達,使人比較容易掌握一種理論知識的基本結構;在技能知識學習方面,通過提供有針對性的步驟演示和重復的模仿練習,在大腦中建立行動與結果的關聯;在決策信息提供方面,不同的信息、數據表達形式對決策者根據、息/數據進行決策會產生很不一樣的結果。
四、充分利用新的理念和技術
多種媒體交流形式并存,通過文字、圖像、聲音和視頻的知識資源實現統一的管理;多種交流方式并存,點對點、點對面、實時交流與非實時交流都可以使用多種媒體手段;按照知識體系系統闡述一門知識領域的傳統教學內容和形式與基于問題的“微內容”知識點的傳播與交流形式并存;學科理論知識和面向生活、面向工作實踐的經驗知識交流并存;基于Web Service的異構系統互操作接口規范以實現資源的高度整合,并且平臺的建設中包括了一些已經成熟的技術和目前處于實驗室研究階段的技術;可視化知識導航功能的技術基礎等。充分利用這些新的理念和技術使平臺具有新穎性和實用性,并在國內甚至國際上都具有示范性。通過這一平臺功能的實現和投入使用,將為學習型社區建設提供一種全新的環境教學與學習環境。在這種新的學習環境下,自主知識學習成為最有活力的學習形式,而且是重點發展的新型學習模式。網絡自主學習平臺提供的服務將互聯網資源、教學課件資源和電子文獻資源作為資源服務的整體,利用半自動知識標引技術,為客戶提供綜合的、一站式知識檢索和獲取服務。
五、構建技能型社區教育模塊
指根據當地的經濟特色,依托社區教育中心和成人教育學校、村校,以開展素質培訓和職工技能培訓為重點,探索技能型社區教育模塊。一是根據實用人才需求,積極鼓勵普通高中、職業高中、技工學校和中等職業學校畢業的有志青年參與進修,依托電大開展“一村一名大學生計劃”的學歷教育,提高實用人才和后備人才的素質;二是各社區教育中心要積極圍繞經濟結構戰略性調整,在培訓實用人才上加大力度,積極開展“社區人民素質培訓”工程、實用技術和“雙證制”教育培訓。應努力做到內容多樣,時間超前,對象廣泛。保障城市化進程中教育事業協調發展和社會主義新建設,努力構建起集學歷證書、綠色證書、技能證書培訓于一體的培訓模塊。
作者簡介:
鄧云嵐(1976.11.2~),河北大學畢業,計算數學及其應用軟件專業,理學學士,目前從事網絡教育研究
陳新(1979.3.19~),河北農業大學,工商管理專業,管理學學士,目前從事網絡教育研究