信息化背景下的新型实验室建设初探

郑利红

摘要：以大数据与云计算实验室为例，结合军队院校军事大数据专业人才培养需求，本文从建设新型实验室软环境出发，阐述了建设军事大数据专业实训平台的新思路和新方法，为建设适应不同专业背景军事人才培养的新型开放实验室提供了良好的借鉴和技术指导，也为培养新型军事人才提供了有力的保障。

关键词：信息化；云计算；新型实验室

近年来，随着信息技术革命的不断深入和军队信息化建设的逐步拓展，信息技术在军事领域应用的广度和深度持续推进，部分军队院校开设了军事大数据的相关专业。但是大数据技术在军内的研究与应用起步较晚，导致部分军队院校大数据与云计算实验室的建设与地方院校存在较大差距。为适应军事现代化和信息化的要求，培养军事大数据创新人才，军队院校建设军事大数据和云计算实验室，推进军事大数据学术科研创新发展，已迫在眉睫。

一、实验室的构成及特色

根据实验室建设规划，军队院校的实验室分为云计算实验室和大数据实验室两部分。云计算实验室是集多媒体教学、上机实验、课堂录播等功能于一体的综合实验室，面向计算机科学与技术的本科生，能够进行计算机基础实验、专业实验、云计算等。大数据实验室主要面向硕士、博士研究生，能够进行大数据的存储、管理、分析、应用及海量数据可视化研究与实验。

军队院校实验室最显著的特色在于云桌面教学与实验系统及大数据综合分析显示平台。

1.云桌面教学与实验系统

云桌面教学与实验系统分为云桌面的教学环境和实验环境两部分。教学环境依托两台高端服务器和虚拟化存储设备，采用思杰虚拟化解决方案（XenApp），可以同时满足不少于100个在线用户的云桌面部署，设置双环境（云桌面和普通桌面）启动。实验环境实现了思杰、VMware、Xen、OpenStack和KVM的服务器虚拟化和桌面虚拟化，满足Hadoop、Spark等云计算框架的实验要求。

2.大数据综合分析显示平台

大数据实验室提供的大数据智能分析平台能够对数据进行获取、转换、加载、分析、融合、显示等操作，满足大数据4V（Volume、Variety、Velocity、Value）特征的处理要求，借助大屏幕拼接显示系统，融合显示大数据的分析结果，进行多角度、多类型、多维度、多状态的显示。

目前，云计算与大数据实验室是具备开发性、兼容性、发展性的实验平台。但是，实验室的发展不仅依赖于硬件的投入，更在于军队院校要加强教学理念和管理模式的创新。

二、实验室软环境建设思考

通过一年的实验室建设及课堂教学实践，笔者积累了一定的经验，就实验室建设与教学实践环节的结合，提出了军队院校实验室建设的新思路。

1.提高实验资源利用率

以云桌面系统为例，云桌面系统是一种新的应用模式，通过云计算能够将实验室中的软件设备和硬件设备进行统一管理，减少了人力资源及管理资金，降低了维护和管理的难度。同时，将计算机实验室接入校园网之后，云计算能够为其提供虚拟桌面及软件环境。全校师生可以通过不同的客户端登录到云端，共享实验室中的资源，提高资源利用率。随着云计算技术的不断成熟，军队院校要将云计算技术的作用充分发挥，使其与实验室的建设及管理有效结合，创建科学、有效、可持续发展的实验室环境。

2.拓展新的实验模式

大数据类课程的实践性较强，但由于大数据实验涉及的实验设备种类多、更新快、环境多变，此类实验需要巨额的持续资金投入。同时，受限于硬件设备，实验平台实际所能完成的实验项目较为固定，可扩展性较差。随着虚拟化技术的发展，以虚拟化技术為核心构建大数据实验平台不仅能节约成本，同时具备灵活性和可扩展性，满足大数据类课程的实验教学需求，增强了教学效果。

3.优化整合实验内容

针对各种类型的实验项目，军队院校需要构建不同的实验项目体系，进行分类管理。如基础类实验主要以锻炼学生掌握基础的实验技能、精通仪器设备的使用、掌握其配套实验软件为目标，这类实验需教师进行专门指导；自主开发研究类实验以学生自主研究为主，适应学生个性化需求，只要求老师进行适当指导。另外，服务部队、服务于战斗力生成是军队院校的重要职能之一，大数据实验室除了要全面提高教学质量外，还要提升学生服务部队的能力。针对部队的实际需求，军队院校要配置相应的实验设备并开展相应的实验项目，使学员能够掌握军事大数据的应用，为学员毕业后尽快适应工作打下良好的基础。

三、总结

军队院校开展军事大数据专业教育与科研，建设具有军队特色的云计算与大数据实验室，能够让师生深层次地学习并研究云计算和大数据，切实提高教师的科研创新能力及学生的实际动手能力。

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