经济管理类虚拟实验室建设探讨

黄文武 傅 强

中央财经大学 北京 100081

经济管理类虚拟实验室建设探讨

黄文武 傅 强

中央财经大学 北京 100081

应用虚拟实验室开展实验教学已成为高校教育教学改革发展的一种趋势，并取得了显著成果。通过分析经济管理类实验室的特点以及面临的问题，初步确立经济管理类虚拟实验室的建设目标，并探索经济管理类虚拟实验室的构建方案。

经济管理；虚拟实验室；实验教学

教育部在高等教育本科教学质量工程文件中强调：要加强实验、实践教学，加强学生实践能力和创新能力的培养，着力提高教学质量。实验教学已成为高校教育教学的重要组成部分，是培养学生实践能力和创新精神的重要手段。实验室作为高校实验教学和科学研究的重要场所，在高校人才培养过程中发挥着越来越重要的作用。

随着我国高等教育的大众化发展，学生规模的扩大，各高校普遍存在着实验室资源紧张不足，难以满足学生日益增长的实验、实践学习需求。为此，不少高校通过研究，利用现代信息技术构建虚拟实验室弥补传统实验室的不足，应用虚拟实验室开展实验教学已形成一种发展趋势。虚拟实验室相比传统实验室，不仅可以节约实验室资源和成本，而且可以不受时间和空间局限，通过网络向教师和学生开放，满足学生随时随地实验学习的需求。以下将通过分析经济管理类实验室的特点以及面临问题，探讨经济管理类虚拟实验室的建设目标和构建方案。

1 经济管理类实验室的特点及面临问题

当前，我国高校经济管理类实验室建设和管理大多参照理工学科实验室的建设和管理方式。经济管理学科属于社会学范畴，主要研究人类社会的经济管理活动和规律，与理工类自然学科相比有较大差异。这就需要我们针对经济管理类学科的特点，研究和建设适合经济管理类学科特点的实验室，同时，提高实验室资源的共享和利用率。

我国高校经济管理类实验室大多数是“计算机+软件”的构成形式，在同一计算机上安装不同的实验软件，就可以开展不同学科专业的实验教学，实验室的通用性和共享性较高。归纳起来，经济管理类实验室的特点有：

(1)实验条件和环境要求大多是相同的，都是“计算机+软件”的形式。

(2)实验资源大多数是专业软件、模拟软件或数据库，集成兼容性较好，可统一规划建设和集中管理。

(3)实验情境要求多样，需要灵活反应，快速部署。例如学生可扮演多种角色，根据实验条件和环境的改变，做出个人的判断和决策，从而得到不同的实验结果。

随着高校学生规模的扩大和实验教学的广泛开展，经济管理类实验室普遍面临的问题是：一是实验室的空间和时间日益紧张，实验室资源开放有限，越来越难以满足学生大规模增长的实验教学和科学研究需求。二是实验室建设和维护经费普遍不足，导致实验室资源无法紧跟社会实际，及时更新。三是实验室资源较为分散，整合和共享程度不高。

针对传统实验室固有的局限和不足，不少高校开展了虚拟实验室建设研究和实践，取得了显著的成果。随着虚拟化、云计算、移动互联、物联网等新兴技术的发展与成熟，也使经济管理类虚拟实验室的建设成为可能。

2 经济管理类虚拟实验室的建设目标

虚拟实验室的概念由美国William Wolf教授在1989年最早提出，用来描述一个计算机网络化的虚拟实验环境。该教授形象的把虚拟实验室称为“没有围墙的研究中心”。随着信息技术的发展，虚拟实验室不再局限于其原有的范畴，已逐渐发展成为一种崭新的教学形式。虚拟实验室不仅打破传统实验室的时间和空间限制，而且可以节约资金和资源，不需要专门的场地和计算机，为学生提供开放化、个性化的实验环境和平台。虚拟实验室是现有传统实验室的有效补充，它拓展了实验教学的方式，为实验教学注入新的活力。

经济管理类虚拟实验室的建设目标包含两个方面内容：一是提高专业软件资源的利用和共享。通过搭建网络化的实验平台或应用虚拟化技术，搭建各类应用虚拟机，利用桌面虚拟化技术灵活、按需为用户提供使用桌面环境。另一方面是提供开放化、个性化的实验学习平台和环境。学生通过网络可以不受时间和空间限制，随时随地进行实验学习，也可以根据自身的情况，个性化地开展自主实验和研究。

针对经济管理类实验教学涉及诸多软件系统和实验情境，而且要求灵活部署、及时响应、快速搭建的特点，经济管理类虚拟实验室建设应当实现的主要功能有：

(1)可按学生需求灵活、快速提供个性化的学习桌面和资源。

(2)系统网络化，支持多种终端接入，包括移动智能终端。

(3)采用虚拟化技术，提供云计算、云存储服务，按需分配计算资源和存储资源，提高硬件资源的综合利用率和共享性。

(4)提供网络化、开放化的实验环境和平台，使学生不受时间和空间限制，开展自主、个性化的实验学习和研究。

(5)提供远程、网络化的互动教学平台。可以实现远程、实时的互联互通，实现实验资源共享，满足教师、学生之间的音视频和文字互动。

3 经济管理类虚拟实验室的构建方案

随着虚拟化、云计算和网络通信技术的发展与日趋成熟，为经济管理类虚拟实验室建设提供了强有力的技术支持。经济管理类虚拟实验室要求能够根据经济管理类各专业不同多变的实验环境要求，灵活反应、快速部署、及时交付所需的教学应用和服务。为此，经济管理类虚拟实验室建设要构建网络化的实验数据和资源中心，将经济管理类专业的实验资源有效整合和集中管理，应用虚拟化、云计算、多媒体、网络通信等技术，实现资源的灵活分配，按需为学生提供网络化、个性化的实验环境，提高实验资源的开放共享和利用率。以下将从硬件设备层、软件平台层、应用接入层3个方面探讨经济管理类虚拟实验室的构建方案，其系统总体架构如图1所示：

图1 经济管理类虚拟实验室架构

3.1 硬件设备层

硬件设备是构建虚拟实验室的基础设施，是虚拟实验室运行的核心基础。其主要硬件应包含有高性能服务器、SAN存储设备、光纤交换机、网络交换机、远程视频教学系统硬件等。服务器和存储设备的选择要从满足虚拟化技术要求角度考虑，采用成熟稳定的虚拟化技术，实施服务器虚拟化和存储虚拟化，实现计算资源和存储资源的虚拟化管理和资源的动态分配，从而提高硬件设备的综合利用率和共享性，使系统具有高性能、高安全、高可扩展性。远程视频教学系统硬件主要是用于搭建网络视频教学互动平台，拓展实验室教学的课堂空间，使学生通过网络也能“身临其境”，感受到课堂教学的氛围，形成开放、没有围墙的虚拟实验室。

3.2 软件平台层

软件平台层是构建虚拟实验室的重要内容，它面向用户提供各种教学应用和服务，是虚拟实验室的功能核心，也是虚拟实验室建设成功的关键。软件平台层需要科学规划，合理配置各种实验平台和管理软件，实现硬件资源的灵活动态分配，高度集成各种应用和服务，灵活、按需提供给用户接入使用。平台建设应强调开放性与灵活性，主要软件包含有两类，一是基础应用类，基于硬件之上，面向管理员使用。如服务器、存储设备的虚拟化及管理系统、远程视频教学管理系统、数据备份恢复系统等。二是专业应用类，基于基础应用之上，面向用户使用。如桌面虚拟化系统、各种网络实验平台系统、统一认证登录平台、各种专业数据库等。

对经济管理类虚拟实验室而言，软件平台构建的主要内容有：一是利用虚拟化系统，建立虚拟服务器，将各种网络实验教学软件、专业数据库、统一认证登录平台等部署到虚拟服务器上，学生通过网络访问虚拟服务器开展实验。二是创建各种教学应用虚拟机。首先创建虚拟机模板，然后根据教学需要，将不同专业实验软件安装到虚拟机上，建立不同专业应用的虚拟机镜像，利用快照保护虚拟机系统，通过克隆虚拟机，建立多个虚拟机应用，最后通过桌面虚拟化分配给学生使用。三是建立远程视频教学互动平台，集成视频录播、屏幕共享和文字交流等教学功能。

3.3 应用接入层

应用接入层是为各种终端设备提供应用接入服务，方便教师和学生使用。经济管理类虚拟实验室应该具有广泛的终端接入功能，尽可能地满足社会上各种通用智能终端设备的接入。一般应提供网络、移动互联、虚拟桌面三种访问方式，为瘦客户端、计算机、笔记本、平板电脑、智能手机等终端设备提供方便、快捷的接入服务，使教师和学生随时随地都可以连接使用虚拟实验室，充分发挥虚拟实验室的功能和作用，提升实验、实践教学水平，更好地服务于学校的人才培养。

4 结束语

当前，应用虚拟实验室开展实验教学已成为高校教学改革发展的一种趋势，并取得了显著的成效。虚拟实验室具有传统实验室不具备的功能和优势，可以弥补传统实验室的不足，与传统实验室互为补充。相比硕果累累的理工类学科虚拟实验室，经济管理类虚拟实验室仍处于探索发展阶段，有待广大财经院校深入研究和探索。

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Study on the Construction of Virtual Laboratory in Economics and Management

Huang Wenwu， Fu Qiang
Central University of Finance and Economics， Beijing， 100081， China

Application of virtual laboratory to carry out the experimental teaching has become a trend in the development of higher education reform， and made remarkable achievement. By analyzing the characteristics of economics and management laboratory and its associated problems， this paper discusses the construction target of virtual laboratory in economics and management， and studies the construction scheme of virtual laboratory in economics and management.

economics and management； virtual laboratory； experimental teaching

2014-07-25

黄文武，硕士，工程师。