基于云环境的计算机实验教学平台分析

陆海峰,李慢慢,张雅娟,顾逢润

(海南科技职业大学,海南 海口 571126)

0 引言

云环境计算机实验教学平台如果可以被高效的利用起来,就能够大大提高实验教学中心的信息化水平,与此同时还能为学生提供更加优良的教学资源以及更加优质的教学服务,在开展计算机教学工作时,基于云环境的计算机实验教学平台,能够大幅度提高工作效率以及工作水准,还可以有效地避免信息的缺失以及泄露等各种问题。就目前的情况而言,计算机实验教学云平台的建设要注意云服务、系统构架以及教学资源等方面的内容,以此促使教学水平以及教学效率得到提升。因此,研究云环境下计算机实验教学平台,促进基于云环境的计算机实验教学体系的构建,是教学创新中应重点注意的部分。

1 传统计算机试验教学平台的问题

1.1 资源管理方式较为落后

随着各高校教研条件的日益改善,许多高校增添了大量有较高性能的计算机设备,也使从前的资源管理方法的缺点更加明显。各高校在每个学期都会进行课程的调整,所需要的教学实验内容也会发生相应的改变,重复更新软件以及安装软件使工作人员的负担愈加沉重。此外,为确保机房软件的安全运行,实验教学中心的计算机通常会采取硬盘保护以及系统自动还原的方式确保软件的安全性,从而导致学生实验资料被大量保留下来,使实验环境难以复原[1]。

1.2 实验教学地点固定

因为以往的计算机实验教学需要用到专用的机房,学生需要在课程规定的时间内去机房进行上机操作。由于当前高校的学生数量越来越多,实验操作机房的数量明显不足,通常情况下学生仅能在学校规定的时间到特定地点上课,其余时间不能进入机房,也没有办法进行计算机操作实验。

1.3 无法满足特殊需求

近年来,高校的课程都在进行深入的改革,一些上机实验需要配备特殊的环境。以信息安全实验为例,与以往的信息技术应用环境不同,信息安全实验的系统应尽量与现实网络环境接近。其模拟场景搭建较困难、复杂,网络信息设备较为昂贵等原因都会限制其场景构建的规模,这也导致过去的实验教学平台无法构建真实的场景。此外,如网络攻防实验等实验类型,存在一定的破坏性,也导致师生没有办法在传统机房下进行教学工作[2]。

2 云环境计算机实验教学中心的优势

云平台是从互联网技术中衍生出来,既具有存储、计算等基础功能,又能为师生提供更加优良的服务。云实验教学平台能够使中心化管理变成现实,并且把硬件的维护和运营、软件的开发工作、相关人员的培训以及人员管理等工作交给平台的服务商进行统一的管理,从而使计算机实验教学平台的运营、维护以及升级成本降低,院校只需要承担各类租赁、运营费用即可建设并运用计算机实验教学云平台。

3 信息化背景下的云环境

3.1 平台资源的调度

通过网络存储池以及网络资源池联合建设的计算机实验教学云平台中,因为其所用的服务器和存储装置的数量比较多,资源池基本用于形成用户所需的系统信息,并在用户使用完信息资源后进行信息回收的工作。在针对云环境进行管理时,相关管理人员应在保证整体资源损耗降低的同时,针对资源池进行合理的调度工作,从而使云环境中信息资源的利用率得以提升[3]。

3.2 云桌面的建设

在传统的桌面设计与建设中,桌面的维护资金占比相较其他部分来说较多。桌面的维护费用包含计算机软件系统的装置成本、软件系统的升级成本,还包含终端用户的终端设备配置资金以及相关信息数据的备份资金等成本。云桌面可以对客户端进行瘦身处理,同时也可以使用信息技术装置进行跨平台的访问以及跨平台的操作,云桌面是解决以往的桌面建设不足的主要方式。

4 云环境计算机实验教学的建设

4.1 注重云服务

云服务是云环境计算机实验教学平台和课程进行有机结合的关键所在。通过云终端系统,操作人员能够运用各种虚拟程序、操作软件以及虚拟计算机等一系列功能带来的服务,尽最大可能使PC 机的整体性能得到充分发挥。与此同时,上机操作人员能够在多个计算机协同合作下,进行线上考试、线上教学等各种活动,在加强学生网上操作的自主性、计算机实验教学工作的主观能动性、拓展计算机系统功能、保障信息安全等方面有着较强的优势。通常情况下,云服务对于云终端性能的需求比较低,在实际应用操作系统性能削弱的情况下,对教学工作存在比较优良的导向作用,不仅便于管理和对计算机的及时监控,还能够将教学资源与云环境计算机教学平台有效地结合起来,以此为学生提供更加优良的服务。因此,在选择云服务的时候,应该依据本身的情况和实际的需求,对相关的系统软件、虚拟机和功能拓展包进行选择。

4.2 注重系统的构架

云计算系统为计算机教学实验教学云平台提供了强有力的技术支持,唯有将云计算系统正确地运行起来,教学云平台才能够发挥相应的作用。基于云环境的计算机实验教学平台虽然可以大大减少院校对各种软件、硬件的依赖情况,但是想要构建并且使用实验教学云平台,依旧需要针对现在使用的网络配套设施、电子计算机设备、数据存储设备、教辅工具等,实施严格的设备清点、采购以及安装工作,并对相关人员进行培训。在此过程中,网络设施能够根据校内的局域网来评判现有网络配套设施的安全性、覆盖面、延迟情况能否满足云平台的构建需求。

4.3 注重教学资源配置

有力的教学资源是云环境计算机实验教学平台发挥其应有作用的根本。在云服务系统、云平台系统以及云终端系统的共同作用下,让学生在此平台上进行各种专业课程的学习,或者进行计算机专业相关考试和评分工作。目前,可将云平台的教学资源分为理论教学资源和实训教学资源两种,实际课程内容应根据具体教学课程进行具体分析。云平台管理人员应更好地将云服务和教学资源进行合理整合,使计算机实验教学云平台的教学资源和教学需求得到扩展,在资源共享、理论知识教学与实训教学结合方面,云环境计算机实验教学平台应该保证其灵活性,使实验教学云平台的价值得到提升。比如,云环境计算机实验教学平台能够将互联网上海量的学习资源为广大师生所用,教师在课程安排、教学内容设定和教学办法的选取上,云环境计算机实验教学平台能够起到更好的辅助作用,尤其是针对课程改革后的教学方法和内容、计算机实验教学还有课程安排等,计算机实验教学云平台能够为此提供更符合教学形式的资源。对于学生来说,也能够运用计算机实验教学云平台获得更加多元的学习策略以及方法,为自身综合素养的提升提供强有力的保障。

5 结语

基于云环境的计算机实验教学平台在原有计算机功能的基础上,同时具有云储存、云计算、多方协同操作、共享资源等一系列符合教学工作的功能,针对当代计算机实践操作部分的缺陷,有着很好的改进效果。在构建云环境下的计算机实验教学平台时,应更加重视云服务、教学资源、系统架构的设置,使计算机实验教学云平台的功能得到充分的利用,以此削弱教师的教学压力,减少任务量,同时为学生提供更加优良的教学资源以及教学服务。