基于云计算的计算机教学实训平台构建

文/罗利花

1 云计算在教学实训平台搭建中的应用优势

云计算又被称之为网格计算，其最为突出的特点是能够在非常短的时间内，完成海量数据的处理，作为一种全新的网络应用概念，云计算在诸多领域中得到广泛应用。网络信息时代到来的今天，国内各大职业学院对信息化建设给予了高度重视，并进一步加大投入力度。在教学实训平台的搭建中，云计算的应用优势体现在如下几个方面：

1.1 可按照实际需求进行部署

对于计算机系统而言，其中涵盖诸多应用和程序软件，因此需要多个不同的数据库与应用程序相对应，从而为应用提供所需的数据资源。基于这一前提，用户在使用相关的应用程序时，必须有较强的计算能力对数据资源进行部署，尤其是对计算机教学实训平台中的各种教学实训资源进行应用。云计算具有超强的运算能力，可在极短的时间内帮助用户获取所需的数据资源，从而使用户能够按照实际的使用需求进行部署。

1.2 超高的性价比

云计算的资源全部存放在虚拟的资源池中，由此使得用户在搭建计算机教学实训平台时，不需要在配置价格昂贵、存储容量大的主机服务器，通过对价格较低的PC机进行选择，组成云计算系统，可以使平台的搭建成本大幅度降低，并且计算能力毫不逊色大型主机。可见，在计算机教学实训平台的搭建中，对云计算进行应用，能够节省平台的建设费用。

1.3 良好的可扩展性

借助云计算，用户可以对所需的业务进行扩展，通过对动态扩展功能的合理利用，能确保相关任务的顺利完成。不仅如此，在对云计算中的虚拟资源进行扩展时，还可以对计算机教学实训平台中的应用程序进行扩展，从而满足学生的实训需要。云计算良好的扩展性，使计算机教学实训平台的性能得到进一步增强。

2 基于云计算的计算机教学实训平台的构建方法

2.1 教学实训平台的总体架构

为了调动职业学院学生的学习积极性和主动性，在对教学实训平台进行构建的过程中，依托云计算对平台的总体架构进行设计，以便于学生实际操作为立足点，通过云计算对相关设备进行级联，借助中心服务器，对所有的计算机实训系统进行集中管理和控制。学生在使用实训平台时，可按照实际需要对相关应用进行获取，而平台的管理人员则可依托云计算实现统一管理，即利用架构中的管理平台的各种功能，对学生的学习状况进行实时查看，并对学生进行指导。教学实训平台的总体架构如图1所示。

由图1可以清楚的看到，在教学实训平台中，服务器是整个平台的管理服务器，通过网卡与网络进行连接，服务器除了能够对安全管理平台进行控制之外，还能对控制器进行管理。在对教学实训平台进行使用的过程中，要现在管理系统上对相关设备进行注册，而管理员则可利用服务器对各种课件进行加载，课件是整个平台中最为重要的资源，利用同步指令，将课件下载到控制器上，学生和教师则可通过计算机等设备对课件进行使用。

2.2 控制器配置方式的选择

在教学实训平台中，控制器是较为重要的组成部分之一，具有不可或缺的作用，是保证学生顺利开展实训的关键之所在。因此，对控制器配置方式的选择也成为教学实训平台构建的重点环节之一。可以采用的配置方法有两种，一种是直接通过控制器上自带的控制台接口进行配置，应当确保控制器正确接入控制台，借助命令行对控制器的通讯接口进行配置，再以网口提供的IP地址，完成相关的通信配置。在教学实训平台的构建中，这种配置方法是保证正常通讯的前提，当控制器配置完毕后，可通过对eth0接口的使用，将数据注册到服务器上。另一种方法是直接用网口对控制器进行配置，网口通常都有默认的配置地址，由于这个地址为系统自带，所以在配置时不可以进行更改，但端口却可以用其它的地址，如1.1.1.2实现远程连接，由此便可确保系统内部的通讯正常。

图1：基于云计算的教学实训平台架构示意图

2.3 功能模块设计

在对教学实训平台进行构建的过程中，引入云计算，由此使得整个平台是在虚拟的资源池上搭建，通过对资源池的利用，能够实现如下功能：在线学习、数据存储等等。

2.3.1 平台的核心组件

教学实训平台通过先进的云系统对相关的应用进行管理，除了能够对各种数据信息进行管理之外，还具备操作监控等功能，云系统的加入，使整个平台的运行响应速度大幅度提升。借助版本控制系统可对虚拟机等关键程序的运行进行监督和控制，能按用户的使用需要，对桌面服务进行增减，由此可以满足教师的教学和学生的实训要求。所有的服务器均通过光纤与主机进行连接，并在服务器中设置虚拟桌面，该桌面包含临时和永久两个部分，既可存放在计算机系统的本地存储当中，也可以放在存储服务器当中，用户可以自行对存放位置进行选择，这样能够使虚拟桌面得到充分利用。为确保虚拟桌面的运行稳定性，在构建平台时，加入高性能计算机群，大幅度提升了系统的处理速度，操作失误的几率随之减小。

2.3.2 平台主要的功能模块

该平台主要是针对职业学院的教学实训工作，因此在功能模块的设计上应当以满足教学和实训需要为目标，具体的功能模块如下：

（1）实训课程搜索模块。该模块是针对学生进行设计的，学生登录实训平台后，可在平台中进行相关的实训操作，如实训问答、实训测试以及编写实训报告等等，同时还能对所需的学习资料进行下载。

（2）教学实训课程申请模块。该功能模块是针对教师的教学需要进行设计的，当教师登录平台后，可对实训课程进行创建，并将编写好的实训内容通过模块导入服务器当中，同时，教师还可对实训环境进行创建和分配，并在平台上对学生的实训报告进行批阅，还可以对学生的实训情况进行评价。

（3）系统管理模块。该模块是针对平台管理人员进行设计的，管理人员可以通过该模块对数据资源、网络环境等进行管理，并且还能对相关的课程信息进行维护，确保了平台的运行稳定性。

2.4 平台的接入与访问

2.4.1 接入方式

在对教学实训平台进行构建的过程中，依托云计算，以集中管理的方式进行实训进行管理，为提高实训平台的应用效果，可将之与校内的实验机房进行结合。通过实训平台与机房进行连接，能够使学生在机房中完成实训。不仅如此，在设计平台时，加入路由器设备，实现了交换机与网络的互联互通，学生可随时登陆实训平台，对其中的资源进行获取，除了可以利用计算机对虚拟桌面进行访问之外，还能用智能手机进行登陆，只要输入正确的账号密码，便可对实训平台进行使用，完成实训任务。

2.4.2 访问方式

在对基于云计算的计算机教学实训平台进行使用时，可以采用以下方式进行访问：可在计算机系统中对客户端进行加载，对服务器提供的虚拟桌面进行正常访问；利用高性能计算机群实现终端虚拟化，借助office软件满足用户对平台的使用需要；可将数据存储到云计算系统当中，并与存储设备进行连接，提高数据的利用率。

2.5 平台的应用效果

基于云计算构建的计算机教学实训平台，能够实现资源的集中管理和动态分配，由此使物理设备的运维成本大幅度降低。该平台在职业学院中的应用，给学生提供了模拟实训环境，确保实训任务的高效完成。实训平台以云计算为依托，具有良好的扩展性，能按照课程对实训内容进行设置，进一步增强了实训效果。由于该平台是采用云计算，所以在使用时必须保证网络畅通，对于校园网覆盖不全面的职业学院，应当加快网络建设，以免对实训平台的使用造成影响，这样才能最大限度地发挥出平台的应用优势。

3 结论

综上所述，基于云计算的计算机教学实训平台的构建一项较为复杂且系统的工作，在具体的构建过程中，应当确保总体架构的设计合理，同时还应对控制器配置方式的选择予以重视，最为重要的是，要保证功能模块的实用性，这样才能使实训平台的作用得以充分发挥，从而促进实训效果的提升。