基于云環(huán)境的計算機實驗教學(xué)平臺分析

陸海峰,李慢慢,張雅娟,顧逢潤

(海南科技職業(yè)大學(xué),海南 海口 571126)

0 引言

云環(huán)境計算機實驗教學(xué)平臺如果可以被高效的利用起來,就能夠大大提高實驗教學(xué)中心的信息化水平,與此同時還能為學(xué)生提供更加優(yōu)良的教學(xué)資源以及更加優(yōu)質(zhì)的教學(xué)服務(wù),在開展計算機教學(xué)工作時,基于云環(huán)境的計算機實驗教學(xué)平臺,能夠大幅度提高工作效率以及工作水準(zhǔn),還可以有效地避免信息的缺失以及泄露等各種問題。就目前的情況而言,計算機實驗教學(xué)云平臺的建設(shè)要注意云服務(wù)、系統(tǒng)構(gòu)架以及教學(xué)資源等方面的內(nèi)容,以此促使教學(xué)水平以及教學(xué)效率得到提升。因此,研究云環(huán)境下計算機實驗教學(xué)平臺,促進基于云環(huán)境的計算機實驗教學(xué)體系的構(gòu)建,是教學(xué)創(chuàng)新中應(yīng)重點注意的部分。

1 傳統(tǒng)計算機試驗教學(xué)平臺的問題

1.1 資源管理方式較為落后

隨著各高校教研條件的日益改善,許多高校增添了大量有較高性能的計算機設(shè)備,也使從前的資源管理方法的缺點更加明顯。各高校在每個學(xué)期都會進行課程的調(diào)整,所需要的教學(xué)實驗內(nèi)容也會發(fā)生相應(yīng)的改變,重復(fù)更新軟件以及安裝軟件使工作人員的負(fù)擔(dān)愈加沉重。此外,為確保機房軟件的安全運行,實驗教學(xué)中心的計算機通常會采取硬盤保護以及系統(tǒng)自動還原的方式確保軟件的安全性,從而導(dǎo)致學(xué)生實驗資料被大量保留下來,使實驗環(huán)境難以復(fù)原[1]。

1.2 實驗教學(xué)地點固定

因為以往的計算機實驗教學(xué)需要用到專用的機房,學(xué)生需要在課程規(guī)定的時間內(nèi)去機房進行上機操作。由于當(dāng)前高校的學(xué)生數(shù)量越來越多,實驗操作機房的數(shù)量明顯不足,通常情況下學(xué)生僅能在學(xué)校規(guī)定的時間到特定地點上課,其余時間不能進入機房,也沒有辦法進行計算機操作實驗。

1.3 無法滿足特殊需求

近年來,高校的課程都在進行深入的改革,一些上機實驗需要配備特殊的環(huán)境。以信息安全實驗為例,與以往的信息技術(shù)應(yīng)用環(huán)境不同,信息安全實驗的系統(tǒng)應(yīng)盡量與現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境接近。其模擬場景搭建較困難、復(fù)雜,網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)備較為昂貴等原因都會限制其場景構(gòu)建的規(guī)模,這也導(dǎo)致過去的實驗教學(xué)平臺無法構(gòu)建真實的場景。此外,如網(wǎng)絡(luò)攻防實驗等實驗類型,存在一定的破壞性,也導(dǎo)致師生沒有辦法在傳統(tǒng)機房下進行教學(xué)工作[2]。

2 云環(huán)境計算機實驗教學(xué)中心的優(yōu)勢

云平臺是從互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中衍生出來,既具有存儲、計算等基礎(chǔ)功能,又能為師生提供更加優(yōu)良的服務(wù)。云實驗教學(xué)平臺能夠使中心化管理變成現(xiàn)實,并且把硬件的維護和運營、軟件的開發(fā)工作、相關(guān)人員的培訓(xùn)以及人員管理等工作交給平臺的服務(wù)商進行統(tǒng)一的管理,從而使計算機實驗教學(xué)平臺的運營、維護以及升級成本降低,院校只需要承擔(dān)各類租賃、運營費用即可建設(shè)并運用計算機實驗教學(xué)云平臺。

3 信息化背景下的云環(huán)境

3.1 平臺資源的調(diào)度

通過網(wǎng)絡(luò)存儲池以及網(wǎng)絡(luò)資源池聯(lián)合建設(shè)的計算機實驗教學(xué)云平臺中,因為其所用的服務(wù)器和存儲裝置的數(shù)量比較多,資源池基本用于形成用戶所需的系統(tǒng)信息,并在用戶使用完信息資源后進行信息回收的工作。在針對云環(huán)境進行管理時,相關(guān)管理人員應(yīng)在保證整體資源損耗降低的同時,針對資源池進行合理的調(diào)度工作,從而使云環(huán)境中信息資源的利用率得以提升[3]。

3.2 云桌面的建設(shè)

在傳統(tǒng)的桌面設(shè)計與建設(shè)中,桌面的維護資金占比相較其他部分來說較多。桌面的維護費用包含計算機軟件系統(tǒng)的裝置成本、軟件系統(tǒng)的升級成本,還包含終端用戶的終端設(shè)備配置資金以及相關(guān)信息數(shù)據(jù)的備份資金等成本。云桌面可以對客戶端進行瘦身處理,同時也可以使用信息技術(shù)裝置進行跨平臺的訪問以及跨平臺的操作,云桌面是解決以往的桌面建設(shè)不足的主要方式。

4 云環(huán)境計算機實驗教學(xué)的建設(shè)

4.1 注重云服務(wù)

云服務(wù)是云環(huán)境計算機實驗教學(xué)平臺和課程進行有機結(jié)合的關(guān)鍵所在。通過云終端系統(tǒng),操作人員能夠運用各種虛擬程序、操作軟件以及虛擬計算機等一系列功能帶來的服務(wù),盡最大可能使PC 機的整體性能得到充分發(fā)揮。與此同時,上機操作人員能夠在多個計算機協(xié)同合作下,進行線上考試、線上教學(xué)等各種活動,在加強學(xué)生網(wǎng)上操作的自主性、計算機實驗教學(xué)工作的主觀能動性、拓展計算機系統(tǒng)功能、保障信息安全等方面有著較強的優(yōu)勢。通常情況下,云服務(wù)對于云終端性能的需求比較低,在實際應(yīng)用操作系統(tǒng)性能削弱的情況下,對教學(xué)工作存在比較優(yōu)良的導(dǎo)向作用,不僅便于管理和對計算機的及時監(jiān)控,還能夠?qū)⒔虒W(xué)資源與云環(huán)境計算機教學(xué)平臺有效地結(jié)合起來,以此為學(xué)生提供更加優(yōu)良的服務(wù)。因此,在選擇云服務(wù)的時候,應(yīng)該依據(jù)本身的情況和實際的需求,對相關(guān)的系統(tǒng)軟件、虛擬機和功能拓展包進行選擇。

4.2 注重系統(tǒng)的構(gòu)架

云計算系統(tǒng)為計算機教學(xué)實驗教學(xué)云平臺提供了強有力的技術(shù)支持,唯有將云計算系統(tǒng)正確地運行起來,教學(xué)云平臺才能夠發(fā)揮相應(yīng)的作用?；谠骗h(huán)境的計算機實驗教學(xué)平臺雖然可以大大減少院校對各種軟件、硬件的依賴情況,但是想要構(gòu)建并且使用實驗教學(xué)云平臺,依舊需要針對現(xiàn)在使用的網(wǎng)絡(luò)配套設(shè)施、電子計算機設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、教輔工具等,實施嚴(yán)格的設(shè)備清點、采購以及安裝工作,并對相關(guān)人員進行培訓(xùn)。在此過程中,網(wǎng)絡(luò)設(shè)施能夠根據(jù)校內(nèi)的局域網(wǎng)來評判現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)配套設(shè)施的安全性、覆蓋面、延遲情況能否滿足云平臺的構(gòu)建需求。

4.3 注重教學(xué)資源配置

有力的教學(xué)資源是云環(huán)境計算機實驗教學(xué)平臺發(fā)揮其應(yīng)有作用的根本。在云服務(wù)系統(tǒng)、云平臺系統(tǒng)以及云終端系統(tǒng)的共同作用下,讓學(xué)生在此平臺上進行各種專業(yè)課程的學(xué)習(xí),或者進行計算機專業(yè)相關(guān)考試和評分工作。目前,可將云平臺的教學(xué)資源分為理論教學(xué)資源和實訓(xùn)教學(xué)資源兩種,實際課程內(nèi)容應(yīng)根據(jù)具體教學(xué)課程進行具體分析。云平臺管理人員應(yīng)更好地將云服務(wù)和教學(xué)資源進行合理整合,使計算機實驗教學(xué)云平臺的教學(xué)資源和教學(xué)需求得到擴展,在資源共享、理論知識教學(xué)與實訓(xùn)教學(xué)結(jié)合方面,云環(huán)境計算機實驗教學(xué)平臺應(yīng)該保證其靈活性,使實驗教學(xué)云平臺的價值得到提升。比如,云環(huán)境計算機實驗教學(xué)平臺能夠?qū)⒒ヂ?lián)網(wǎng)上海量的學(xué)習(xí)資源為廣大師生所用,教師在課程安排、教學(xué)內(nèi)容設(shè)定和教學(xué)辦法的選取上,云環(huán)境計算機實驗教學(xué)平臺能夠起到更好的輔助作用,尤其是針對課程改革后的教學(xué)方法和內(nèi)容、計算機實驗教學(xué)還有課程安排等,計算機實驗教學(xué)云平臺能夠為此提供更符合教學(xué)形式的資源。對于學(xué)生來說,也能夠運用計算機實驗教學(xué)云平臺獲得更加多元的學(xué)習(xí)策略以及方法,為自身綜合素養(yǎng)的提升提供強有力的保障。

5 結(jié)語

基于云環(huán)境的計算機實驗教學(xué)平臺在原有計算機功能的基礎(chǔ)上,同時具有云儲存、云計算、多方協(xié)同操作、共享資源等一系列符合教學(xué)工作的功能,針對當(dāng)代計算機實踐操作部分的缺陷,有著很好的改進效果。在構(gòu)建云環(huán)境下的計算機實驗教學(xué)平臺時,應(yīng)更加重視云服務(wù)、教學(xué)資源、系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)置,使計算機實驗教學(xué)云平臺的功能得到充分的利用,以此削弱教師的教學(xué)壓力,減少任務(wù)量,同時為學(xué)生提供更加優(yōu)良的教學(xué)資源以及教學(xué)服務(wù)。