用于实训的云主机框架的设计

赵晓菲

摘 要：云平台是一个超越服务器及相应软件的一个思维框架，基于硬件资源池虚拟化技术，使其超越传统的主机而拥有更为弹性的使用方式。本文介绍了云主机，一个用于高校实训的开放式交互式云端平台[1]，其特点是1激发式；2更为深度和广度的实训；3高校教育专业的适应性实训。在本文中，我们描述了高校云实训平台的框架设计，并提供了一个实训应用场景，用于展开云实训的概念。云实训平台[2]可以为每位参见实训的学生提供个性化的内容，并可以灵活的按照自己的进度重复实训，直至学生掌握整个学习过程。

关键词：实训；云主机框架；云驱动；

1.介绍

云驱动的实训平台（Cloud-eLab），其中包括多个部署若干个行业应用程序的硬件资源池，用于部署若干个非结构化数据（例如，图像、视频、音频、文本或者数据库）的系统，并按照实训要求对各个行业软件或者实训方案场景的配置文件，同时云实训平台还包括可以快速根据配置文件生成虚拟实训环境的应用组件，如图1所示：

图1

相比传统的虚拟工厂、虚拟车间的实训形式，云实训主机的特点更具备优势，i）更为深入和广泛的学习：该平台以高度可扩展的方式提供实训，学生可以根据学习率和兴趣实现多种进度的实训。（ii）感知和适应：平台可以实现分析实训环境并发现内部和外部因素的影响，如完成时间，分类错误等，以产生更加个性化的实训。

同时，云实训平台提供了一种新的学习理念，不仅可以指导教学，还可以指导日常工作中的挑战。在该平台创建的实训场景是可以被计算的，为参与实训的学习者提供了可以多次更改实训环境的可重复联系的能力，同时实训内容也可以扩展，实训将按照学习-联系-深入学习的方式扩充，该平台也可以按照教育机构、高校的所提出的特殊模块或者学习概念而加入新的实训场景。

2.构建

云实训平台支持个性化的安全配置文件，海量的弹性数据存储空间及运维团队，所有计算均以云中实时处理，并允许授权的用户终端进行访问。拟议的云实训平台的框架如图2所示

图2

其主要包括四个主要模块：

1. 云计算支持平台，包括云计算虚拟硬件资源池和云端化解决软件；

2. 实训方案配置与实训管理软件，包含所需要的各个实训方案的实训配置文件以及可以利用这些配置文件生成场景的工作流控制软件；

3. 在云实训环境中所提供的深入和广泛的认知学习和教育适应性学习支援数据，包含非结构化的数据（实训文本材料、操作手册等）和结构化的数据（成绩、考勤信息等）；

4. 访问控制管理，用于提供与平台的安全连接，以及识别用户加载其实训配置文件。

云实训平台旨在提供一个云驱动的实训平台，并基于以下原则构建：假设所提出的系统可以提供个性化的实训环境，适应学生学习能力和领域专业知识。

3支撑技术

平台的实现，将依赖于以下几点技术支撑手段。

支撑技术1：虚拟化资源池

虚拟化资源池是实现云计算的一个重要基础和前提，基于虚拟化的云计算将所有设备和系统资源池虚拟化，利用统一计算资源、统一存储资源、统一网络资源，分别构建计算池、存储池、网络池。通过整合、虚拟化、自动化等三个阶段改善资源分配，实现云计算对资源的整合管理，从而提高了设备可用性，增强了系统可移植性，减少了运行成本。

支撑技术2：数据可视化技术

数据可视化技术将借助于图形化手段，清晰有效地传达云实训运行中的关键问题，同时也是与学生沟通信息的重要手段。通过从已有的数据库中提取相关实训的信息，通过出色的可视化原型设计，快速生成实训所需的图表，图形和其他信息可视化，以及实训实时的参数变化。

4.思考

以云计算，大数据，更快速访问更快的计算机，以及先进的机器学习技术，所有这些技术都汇集在一起，以解决现实世界中的众多挑战，云计算在教育中的应用促进了更适应性的学习环境和其他灵活，可定制和有效的教育能力，在教育环境中使用的云计算技术，可以提供对学生学习更为深入，广泛和更细粒度的学习实践。最近的一项研究估计，到2025年，在线人才平台可以使多达6000万人找到更接近其技能或偏好的工作，并将人力资源管理成本降低多达7%。 这些好处将迫使越来越多的高校、机构投资于研究和开发在线教育系统。

5.结论

本文介绍了基于云驱动的实训平台，该平台支持基于实训教学活动的学习和问题解决。同时，该平台基于来自学生的自动认知反馈数据提供个性化的实训，并提供增強性的内容以提高实训效果并增强他们的兴趣。平台支持所有教育级别的可扩展实训内容，并提供可计算的实训效果内容和可扩展的模块；同时，平台融入了大数据的思维理念用以深入和广泛的方式呈现问题并提供认知学习和适应。综上所述，云实训平台应具备以下能力：（i）处理开放式的实训问题，（ii）可计算量化且有意义的实训结果，（iii）将群体专业的实训大问题分解为较小的个人实训问题来适应更加细腻的实训效果，（iv）评估实训课程优势和弱势问题。

参考文献

[1]詹增荣.基于云平台的高职网络专业实训教学体系研究[J]. 亚太教育，2015（17）：14-15.

[2]苏日亚，王祯祥.基于Fusion Compute的IaaS云平台的构建与实现[J]. 信息技术，2017（7）.

[3] 张鸰，基于网络云平台的虚拟化实训资源池研究[J]，电脑知识与技术，2018.14：221-222

基金项目：高职学生就业市场驱动的云主机实训平台的建设与探索 ；课题级别： 院级、甘肃省教育科学“十二五”规划课题研究成果 ；基金号：JY2016-45 GS[2015]GHB0189