趙宇清

摘 ? 要：隨著科技的不斷進步和發(fā)展，云與大數(shù)據(jù)的使用越來越頻繁，運用范圍也更為廣泛，成為很多領域的重要組成部分。文章將從私有云與大數(shù)據(jù)實現(xiàn)平臺兩個角度以及二者的關系方面出發(fā)，深入探討云與大數(shù)據(jù)實訓平臺在計算機實驗中心的構(gòu)建。結(jié)合云與大數(shù)據(jù)實訓平臺的特點，分析其在計算機實驗中心的作用。

關鍵詞：云計算;云與大數(shù)據(jù);計算機網(wǎng)絡

在信息技術快速發(fā)展的今天，人們經(jīng)常能聽到“云”這個詞，比如云數(shù)據(jù)、云計算、云閱讀、云平臺等。云實際上是網(wǎng)絡詞匯，由于互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，儲備信息不斷增多，單靠計算機的內(nèi)核儲存信息已難以滿足實際的需求，因此，“云”概念被提出用于承擔和接受大量的網(wǎng)絡資源數(shù)據(jù)。

1 ? ?云計算

云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的新型計算方式，可以對軟件、硬件等相關資源進行集中管理，并分享資源和信息，按照客戶需求提供虛擬化的服務模式，具有無限的儲存量和計算能力。云資源的類型可分為3種，分別是應用程序、開發(fā)平臺以及虛擬機和相關的基礎資源，為客戶提供相應的服務。

計算的類型有3種，分別是公有云、私有云、混合云，這里著重介紹私有云。

2 ? ?私有云

私有云是云計算中常見的一種模式，用于企業(yè)自身對云計算方式的自行管理，本文將以教育方式為基礎探討私有云計算教育平臺，分析私有云計算的主要特點。

2.1 ?創(chuàng)新型模式

私有云教育平臺是對傳統(tǒng)教育模式的突破，也是對新型教育模式運用的挑戰(zhàn)。它來源于傳統(tǒng)教育模式，同時又摒棄了傳統(tǒng)模式的傳統(tǒng)觀念。私有云計算教育平臺是一種結(jié)合教育管理學習、交流以及信息共享化的新型云服務平臺。

2.2 ?效率最大化

科技的發(fā)明是為人們生活提供便捷，提高人們生活和工作效率。私有云平臺正是如此，通過按需分配資源，以及對資源的精細化監(jiān)控和量化，提高計算機硬件系統(tǒng)的使用率，節(jié)省空間、時間成本等，有效地實現(xiàn)了對虛擬空間的使用。

2.3 ?平臺更新和管理

私有云教育平臺是一種新型的服務平臺，需要時常更新和檢查，以確保平臺的有序運行和流暢使用。在建立私有云教育平臺時，不僅要注意其儲備空間，也需要對其網(wǎng)絡管理和運用維護系統(tǒng)進行搭建，保證平臺的正常使用[1]。

3 ? ?云與大數(shù)據(jù)在計算機實驗中心的構(gòu)建

3.1 ?計算機實驗中心的教學現(xiàn)狀

實驗中心有計算機應用基礎設施，大部分基礎設施已處于老化狀態(tài)，在綜合布線系統(tǒng)中，多采用千兆雙絞線為主。基礎設備比較薄弱，就會造成一系列問題，主要有以下幾個方面：計算機設備反復使用。原本已經(jīng)被淘汰的設備因為沒有新的設備來替代，只能繼續(xù)使用，而軟件的更新必須要有先進的硬件設備作為支撐，在使用老舊設備的過程中，難免會出現(xiàn)運行卡頓或崩潰的情況;計算機實驗室配套設備比較落后;設備的分配和使用不合理，導致設備使用效率不高。

通常情況下，學校越是重視的學科，教學實驗設備則會更完善，其他條件下設備的配置都處于較低的狀態(tài)。然而學生的實驗工作量繁重，需要有個性化的設備來滿足實驗需求，例如，計算機、通信、電子技術、物聯(lián)網(wǎng)、交通、土木工程、地理信息等相關專業(yè)。

3.2 ?云與大數(shù)據(jù)實訓平臺的構(gòu)建

將“工欲善其事，必先利其器”運用到計算機實驗中心中，強調(diào)實驗設備的重要性。根據(jù)實驗中心的實驗情況，采用私有云平臺的教學模式，可對原有的設備進行大規(guī)模的改造，并進一步提升教學質(zhì)量和教學管理進度。設備和網(wǎng)絡可以隨時連接云平臺，只需通過對運營人員、教師和學生進行課前培訓，通常情況下學生對于科技新事物的接受能力遠高于教師，有助于私有云平臺模式的搭建。例如，實驗中心可選用某軟件技術教育云平臺，硬件部分可由交換器以及高性能服務器組成;軟件部分可采用Liunix操作系統(tǒng)基礎平臺和YunBo，并結(jié)合實踐教學管理系統(tǒng)或集中式虛擬桌面管理系統(tǒng)，搭建完整的私有云平臺。

3.3 ?云與大數(shù)據(jù)實訓平臺的實現(xiàn)機制

擁有統(tǒng)一、標準的技術架構(gòu)對于一項新型技術的發(fā)展是至關重要的，私有云平臺也需要一個統(tǒng)一的技術架構(gòu)標準，但目前為止，尚未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)一的技術架構(gòu)標準。通常情況下，技術架構(gòu)可分為4個層面，分別是顯示層、中間層、基礎設施層以及管理層。這一標準化的技術架構(gòu)可以原有的設備和網(wǎng)絡資源作為基礎設施成層，以視頻教學或在線作業(yè)等方式作為顯示層，可采用虛擬私有云平臺作為中間層（也可稱為虛擬桌面云），以實踐教學系統(tǒng)作為管理層，共同組成教育云平臺。

3.3.1 ?虛擬桌面云

虛擬桌面云是教育云平臺中的一個環(huán)節(jié)，是云計算的具體應用實例，它需要通過計算技術在中心內(nèi)搭建一個服務器集群，通過多個終端顯示器顯示虛擬桌面來完成虛擬桌面云的創(chuàng)建。“虛擬機”是管理人員操作部分，而“虛擬桌面”是云計算平臺展示給老師和學生群體的部分。管理人員通過對系統(tǒng)狀態(tài)的統(tǒng)計、用戶管理、模板管理、儲存管理以及虛擬機的管理，實現(xiàn)實踐教學管理系統(tǒng)。

3.3.2 ?實踐教學系統(tǒng)

實踐教學平臺也稱為自適應教學平臺客戶端，以相對和諧的方式展現(xiàn)教學人員的相關教學內(nèi)容和服務體驗。利用這一平臺，教學人員可提供優(yōu)質(zhì)的教學互動體驗和全面的教學共享資源，學生也會提升學習主動性，達到預期學習效果。在這一實踐教學系統(tǒng)中，包括師生、教學資源、虛擬機等。

該實踐教學系統(tǒng)包括以下8個特點：（1）教師和學生可自由通過平臺進行互動，改變傳統(tǒng)師生關系，提升教學質(zhì)量。（2）通過在教學系統(tǒng)中創(chuàng)建相關課程，可完成線上學生虛擬分配任務，幫助學生找準定位，并實現(xiàn)在虛擬環(huán)境下完成相關課程內(nèi)容。（3）實現(xiàn)各種教學資源的共享，滿足學生預習自學、課堂中學習以及課后總結(jié)等各方面要求。（4）該系統(tǒng)采用驅(qū)動教學案例的模式，以知識點貫穿教學案例的編排，形成系統(tǒng)性、規(guī)范性的教學模式。（5）實踐教學系統(tǒng)采用導向式的學習方式，幫助學生明確學習目標、端正學習態(tài)度、把握學習流程、提高學習效率。（6）實現(xiàn)了備課、作業(yè)布置、作業(yè)提交、作業(yè)檢查、自我評估等系統(tǒng)模式，改變了傳統(tǒng)紙質(zhì)的教學方式，采取新的教育教學模式，吸引學生關注。（7）在該系統(tǒng)的平臺管理中，可通過項目管理軟件考試系統(tǒng)以及相關的測試工具，形成專業(yè)的無縫鏈接。（8）借助云桌面技術，實現(xiàn)了多用戶、跨課程、多桌面的實踐教學模式，為不同類型的用戶提供便捷。

3.3.3 ?推送桌面

通過云端的方式，將桌面推送給每個使用者，使每個使用者能在自己的電腦上使用服務端，獲取數(shù)據(jù)并進行資源的下載和共享，大大提升使用效率。

3.4 ?大數(shù)據(jù)實訓平臺的數(shù)據(jù)流向

在私有云平臺路由器上，可劃分為兩個子網(wǎng)和4個云服務器，私有云平臺路由器與私有云平臺交換器相結(jié)合，其中，數(shù)據(jù)流向是通過虛擬機之間的數(shù)據(jù)交換來實現(xiàn)的。虛擬機與公網(wǎng)間數(shù)據(jù)交換則是通過平臺交換機、核心交換機、核心交換機和網(wǎng)交換數(shù)據(jù)實現(xiàn)的。

3.5 ?大數(shù)據(jù)實訓平臺的建設

大數(shù)據(jù)實訓平臺的建設分為私有云基礎桌面平臺、教學與實訓的私有云平臺以及數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)專業(yè)工程實踐教學與實訓資源平臺。

建立數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)專業(yè)工程實踐教學與實訓資源，其中，大數(shù)據(jù)原理和理論與多方面的專業(yè)工程相結(jié)合，形成巨大的資源網(wǎng)絡平臺，包括：數(shù)據(jù)原理與應用、數(shù)據(jù)理論與實踐以及數(shù)據(jù)項目的資源等。平臺搭建支持各種教案與素材，包括常規(guī)課件、實驗手冊、教學視頻、參考資料、學生作答模板、學生答案資料匯總、實驗素材下載、多功能播放資源共享等[2]。

4 ? ?私有云及大數(shù)據(jù)實訓平臺的運用

老師可通過教務處下發(fā)的教學計劃安排了解所授課程及授課學員名單，并通過系統(tǒng)管理人員建立相關數(shù)據(jù)實訓平臺。

首先，借助用戶客戶可創(chuàng)建師生名單;其次，可通過一部分成熟且公開的多年教學經(jīng)驗向?qū)W生傳授相關的教學共享資源;再次，創(chuàng)建相關實驗的管理課程，規(guī)劃好每個學期的實驗內(nèi)容，并督促學生進行線上實驗;最后，教師和學生均擁有自己的實踐教學平臺，在平臺中記錄師生的教學進度，并記錄在個人的賬號中。

實驗中，私有云平臺為授課老師提供了多種技術和手段，為學生提供了多種資源和選擇，更好地促進師生間的交流，完成實驗內(nèi)容，提高教學質(zhì)量。

5 ? ?結(jié)語

私有云與大數(shù)據(jù)實訓平臺不僅為老師提供了一種新型的實訓平臺，也改變了傳統(tǒng)的實驗模式，這種全新的創(chuàng)新模式有利于資源擴充，效率提高，分工明確，可操作性強。同時，也有需要改進的地方，新型的教學模式需要教師和學生盡快接受，才能發(fā)揮最大的價值;平臺的搭建需要建設相關的評估平臺和審核制度;需要盡快地完善相關的精品課程示范平臺。

[參考文獻]

[1]馮凱.私有云與大數(shù)據(jù)實訓平臺在計算機實驗中心的建設與應用[J].電子世界，2018（22）：139-140.

[2]段謀君.云計算技術在中職學校計算機實驗室中的應用[J].電子技術與軟件工程，2019（11）：162.