基于云計算在高職計算機實驗室建設管理中的應用

　　隨著我國科技的發(fā)展創(chuàng)新，云計算被廣泛應用到各個領域的社會實踐中。高職院校也加強對云計算的應用，通過建設云計算技術環(huán)境實驗室，更好地服務于高職院校的建設管理工作。該文通過分析高職院校計算機實驗室的現(xiàn)狀，立足于云計算在高職院校計算機實驗室建設中的管理應用，進而解決高職院校計算機實驗室建設管理中成本高、使用效率低、管理困難等問題。以期云計算在高職院校計算機實驗室建設管理發(fā)揮更大的作用。

　　《計算機輔助工程》是上海海事大學主辦的學術性刊物，創(chuàng)刊于1992年，是我國計算機界與工程界的重要學術性刊物之一。本刊主要刊登計算機技術及其應用和相關領域的學術論文，如計算機輔助設計與圖形學技術及應用、專家系統(tǒng)、知識工程、計算機網(wǎng)絡與通信、分布式系統(tǒng)、計算機軟件與理論、程序設計語言、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、計算機輔助教學、制造業(yè)信息化、物流工程信息化、交通運輸工程信息化、信息管理技術及應用、人工智能技術及應用、電氣自動化等領域的文章，以及有價值的研究報告和研究簡介。

　　隨著科技全球化的全面推動，計算機與網(wǎng)絡技術發(fā)展迅猛，計算機網(wǎng)絡技術在各個領域都得到廣泛應用。熟練操作計算機是當今社會對人才的基本要求，人們?yōu)榱诉m應時代的發(fā)展，積極投身到計算機網(wǎng)絡技術的學習中。為了適應當下社會科技發(fā)展的要求，我國的高職院校也紛紛開設計算機課程。計算機課程的開設，對高校的計算機實驗室提出了要求，高校只有科學地建設和管理計算機實驗室，才能為學生提供一個良好的計算機技術學習環(huán)境，提高學生的成績，促進學生的全面發(fā)展。

　　1使用云計算技術對高職院校計算機實驗室建設的重要性

　　1)云計算便于信息資源集合

　　云計算是通過虛擬的現(xiàn)代技術將各種應用進行實踐操作，對大量信息資源進行整合，進而方便資源的統(tǒng)一管理。將網(wǎng)絡中的設備集合統(tǒng)一管理，再運用現(xiàn)代化的虛擬技術將計算機硬件之間的差異性和區(qū)域性加以改變，進而實現(xiàn)信息資源的集合分享，也大大減少管理產(chǎn)生的費用。

　　2)云計算技術能夠降低計算機實驗室的成本，提高學生計算機使用效率

　　云計算能夠降低計算機實驗室的成本，是指通過元計算來進行高效實驗室的建設，高職院校充分利用淘汰的計算機，將設備陳舊的計算機設備進行循環(huán)再利用，當做云計算的終端進行使用，既提高了陳舊計算機的使用效率，也降低計算機實驗室的購建成本。

　　3)云計算技術可以提高計算機實驗室的管理維護的效率

　　運用云計算的現(xiàn)代化技術，可以將計算機實驗室的硬件資源進行集合管理，一方面可以減少計算機管理人員的維修時間，另一方面云計算技術可以提高計算機實驗室的維護效率。引。管理人員在云計算技術的幫助下，不需要對每一臺設備進行輪番操作，只需要在相關平臺進行統(tǒng)一整合，最后完成計算機實驗室的整體維護，減少管理人員的工作量，縮減高職院校對管理人員人工費的資金投入。

　　4)云計算技術能夠打破時間和空間的限制

　　通過云計算技術，可以打破傳統(tǒng)計算機實驗室時間和地點的限制，專業(yè)教師可以通過網(wǎng)絡云端技術進行視頻教學，學生不需要在特定的課堂時間和特定的教室進行學習就可以完成學術的學習。學生只需要通過云端進行登錄學習，學生在計算機實驗室沒有完成的課程內(nèi)容，可以上傳到云端進行存儲。通過利用云技術的滲透使用，教師即使不在學校，也可以對學生進行云教學，把計算機實驗室連入互聯(lián)網(wǎng)+，學生和教師登錄不同的客戶端，雙方可以通過云計算技術提供的虛擬桌面和軟件使用環(huán)境幫助學生進行有效學習。學生存儲資料可以不必使用移動網(wǎng)盤，通過云計算進行相關學習文件和素材的儲存，教師將所有的數(shù)據(jù)信息全部儲存在云端中，可以避免移動網(wǎng)盤在使用中的突然損壞，提高信息資源的使用安全程度。

　　5)云計算技術可以減少軟件的投入費用

　　云計算技術可以減少高職院校在軟件上的費用投入，高職院校可以在網(wǎng)絡服務平臺安裝一個控制性的應用管理軟件，學生的電腦只需要登錄云端就可以使用教師的軟件，大大減少高校在軟件上的資金投入，同時，教師的總控系統(tǒng)可以對學生們的學習情況進行監(jiān)督，督促學生的學習。高職院校只需要在校園服務器上安裝一個整套的實用軟件，通過云端的終端登錄，學生就可以直接使用軟件，不需要單獨授權(quán)就可以進行安裝，節(jié)省了購買軟件的巨額費用。

　　6)云計算技術提高系統(tǒng)安全使用程度

　　當計算機實驗室的某一個節(jié)點出現(xiàn)網(wǎng)絡故障，終端用戶可以在自己的端口進行繼續(xù)學習，學生的操作不會被迫停止，更不會影響其他操作者的使用。云計算技術具有安全穩(wěn)定性，在云計算的試用下，如果終端出現(xiàn)硬件變更，可以及時在教師的管理端口給予提示，實現(xiàn)真正的計算機網(wǎng)絡安全。云計算技術在一定程度上比傳統(tǒng)的計算機實驗室更具有安全性。

　　2高職院校計算機實驗室建設管理中存在的問題

　　1)高職院校實體計算機實驗室建設成本高，學生使用效率低

　　隨著計算機應用課程的大力開發(fā)，使得各高校的計算機使用數(shù)量大量增加，計算機實驗室額規(guī)模也在不斷壯大，因此國家對計算機實驗室的建設與管理提出更高的要求。現(xiàn)如今，我國的高校計算機實驗室仍然沿用傳統(tǒng)的計算機教學配置方式，傳統(tǒng)的計算機教學配置方式是在學校的需求處安置一臺計算機設備，并為這臺設備安裝相應的操作軟件，但是也帶來相應的問題。

　　高職院校的不同專業(yè)的學生對計算機的使用要求不同，不同專業(yè)的教學課程對設備的要求和軟件的需求也不同，例如，會計學專業(yè)要求計算機操作軟件中含有用友軟件，用友軟件的安裝運行需要在Window XP系統(tǒng)運行，相關財務軟件也只支持在Window XP系統(tǒng)運行。這就要求計算機設備要跟得上課程改革發(fā)展的腳步，要求計算機實驗室的軟件設施和硬件設施不斷進行調(diào)整，但是高職院校的實體計算機實驗室建設成本高，硬件設備更新?lián)Q代需要投人大筆資金，軟件設施頻繁更新也需要大量的資金支持。

　　高職院校的專業(yè)設置比較多，每個院系對計算機的采購和使用具有獨立性，會發(fā)生很多重復購買的現(xiàn)象，致使學院的采購成本大量增加。另外，部分專業(yè)對計算機設備的使用率底，學生一個星期只需要使用2-3次，較低的使用率致使計算機實驗室長時間空閑。此外，計算機主機箱的更新?lián)Q代速度快，高職院校需要投入較大的維修費用和更新費用，會造成資源的嚴重浪費。

　　2)計算機實驗室的管理出現(xiàn)問題

　　由于計算機設備自身具有精密性，計算機的軟件系統(tǒng)需要相關專業(yè)人士的按時維護，不同專業(yè)的學生對計算機的使用要求不同，教師的教學任務存在較大的差異，這些因素都會導致計算機實驗室的管理問題。

　　計算機實驗室需要定期更新維護，包括計算機內(nèi)部系統(tǒng)的更新和計算機實用軟件的更新，此外，為了保證計算機的正常使用，需要定期為計算機進行殺毒修復都會給計算機實驗室的管理帶來很大的問題。

　　3)計算機實驗室使用時間有限，使用平臺有限

　　計算機實驗室的教學環(huán)境有限，計算機管理的專業(yè)人才很少，計算機的管理工作十分復雜，加上學生計算機使用時間有限，因此要求計算機的使用教學必須獨立進行，計算機課程具有獨立的教學環(huán)境舊。

　　由于有些專業(yè)具有特殊性，專業(yè)的課程開設需要專業(yè)相關的計算機實驗室平臺，但是計算機實驗室的使用平臺有限，也會給計算機的使用教學帶來問題。

　　4)計算機實驗室的軟件設備問題

　　一個完整的計算機實驗室不僅需要硬件設施的建設，需要學院購進大量的主機設備，還需要學院采購大量的教學軟件進行使用，軟件的購進一方面需要花費大額度的資金，另一方面也需要大數(shù)額的資金來進行軟件后續(xù)的升級維護，我國明令禁止盜版，盜版軟件的使用會給學院的計算機設備帶來安全問題，相關人員也會承擔法律風險，因此，即使正版軟件需要花費高額的采購費和維修升級費，大部分高職院校還是會購買正版軟件。

　　3云計算在高職院校計算機實驗室建設管理中的具體應用

　　1)構(gòu)架高職院校云計算實驗室

　　如何構(gòu)建高職院校的云計算實驗室，是當前高校重點研究的問題之一。云計算實驗室的構(gòu)建，要求對云端的內(nèi)部系統(tǒng)進行科學建設，院校可以通過一臺或者多個云端服務器對學生的計算機進行統(tǒng)一管理，對學生軟件進行合理控制，達成聯(lián)網(wǎng)后的軟件自動更新，進而建設一個安全有效、科學管理、高效運營的計算機實驗室平臺。

　　構(gòu)建高職院校云計算實驗室，原理是通過云計算技術將實驗室內(nèi)部軟件和資源通過服務器進行分享，云計算實驗室的運用需要使用學生的本地計算機，云計算系統(tǒng)的網(wǎng)絡服務器不需要承擔相應的計算工作，但云計算技術克服了虛擬化技術過于依賴服務器與硬件設備的弊端，云計算技術直接使用本地計算機，不會對服務器產(chǎn)生過大的網(wǎng)絡負擔，會降低維護服務器的費用投入。

　　構(gòu)建高職院校云計算實驗室，能夠更好地滿足高職院校的課程設立，滿足高職院校科研的主題和學生對日常環(huán)境的要求。虛擬計算機技術實驗室在校園網(wǎng)的運行下，對計算機網(wǎng)絡云端的終端使用者完全透明。因此，計算機實驗室在高職院校進行合理構(gòu)建，對于團體合作與開發(fā)和課程教學具有至關重要的作用。

　　2)云計算核心技術的應用

　　云計算的核心技術主要包括五個內(nèi)容：云計算數(shù)據(jù)管理技術、云計算數(shù)據(jù)儲存技術、云計算的虛擬化技術、云計算的資源管理調(diào)度和云計算SOA服務。

　　第一，云計算數(shù)據(jù)管理技術。我國未來的信息構(gòu)建，需要有效組織和管理海量數(shù)據(jù)，隨著網(wǎng)絡技術的延伸，信息化技術加快我國教育界的發(fā)展，云計算數(shù)據(jù)管理技術打破了物理世界與數(shù)字世界的界限，將技術延伸到人類社會的日常生活。云計算的使用優(yōu)勢，可以將社會生活中的大數(shù)據(jù)進行科學的處理與分析，但是網(wǎng)絡化數(shù)據(jù)管理技術應用上仍然存在很多不足，數(shù)據(jù)的隨機讀速率和更新速率是我國云計算技術發(fā)展需要解決的重大問題。

　　第二，云計算數(shù)據(jù)儲存技術。大數(shù)據(jù)時代的到來，人類數(shù)據(jù)劇增，造成巨量數(shù)據(jù)的儲存問題，云計算的數(shù)據(jù)儲存技術很好地解決了數(shù)據(jù)的儲存問題，云服務器將數(shù)據(jù)集中進行資源管理儲存。云計算的儲存技術通過低廉的成本和隨時使用的計算主機，大大便利了人們的生活。云計算面對的客戶比較多，經(jīng)營業(yè)務更是繁瑣，想要實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的高效存儲顯得尤為重要。

　　第三，云計算的虛擬化技術。虛擬化技術是云計算的關鍵，虛擬化技術是指將資源抽象計算，是將計算機的各種實體資源，如服務器、網(wǎng)絡、內(nèi)存及存儲等，予以抽象、轉(zhuǎn)換后呈現(xiàn)出來，打破實體的不可切割的障礙，幫助用戶能夠比原本的組態(tài)更好的方式來應用這些資源。這些資源的新虛擬部分是不受現(xiàn)有資源的控制約束，更不會受到地域或物理狀態(tài)限制。云計算的虛擬化技術主要依靠服務器進行工作，屬于簡單化的邏輯簡化技術。

　　第四，云計算的資源管理調(diào)度。云計算的資源管理調(diào)度變革能夠把信息產(chǎn)業(yè)變成綠色環(huán)保和資源節(jié)約型的信息產(chǎn)業(yè)，能夠?qū)⒕W(wǎng)絡信息基礎設施變成如水和電一樣按需使用和付費的社會公用設施，將網(wǎng)絡軟件產(chǎn)業(yè)變成傳統(tǒng)工業(yè)流水線一樣的高效產(chǎn)業(yè)，極大地提高企業(yè)網(wǎng)絡管理，是一場推動社會整體的信息化變革，有效降低企業(yè)的信息基礎設施成本，全面提高社會整體信息化水平，將所有電子產(chǎn)品變成具備無限性能和容量的設備，信息化將成為社會的、組織的、個人的基本屬性。云計算網(wǎng)絡平臺當今社會重要基礎資源，是人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾M成部分。云計算的核心和基礎就是如何實現(xiàn)網(wǎng)絡資源管理，因此，云計算的資源管理必須要處理邊界問題，要求企業(yè)有安全和容錯的特殊功能，進而容納資源信息的調(diào)度。

　　第五，云計算SOA服務。SOA是以服務為基礎進行組成構(gòu)建，云計算SOA優(yōu)勢在于給我們提供更好的代碼重用，安全控制，擴展延伸性，版本控制。云計算SOA服務要求交互必須依賴于服務契約和數(shù)據(jù)契約，并不關心服務的內(nèi)部實現(xiàn)。

　　3)云計算實驗室的整體架構(gòu)

　　第一，云終端接入層。云終端可以為客戶提供專業(yè)性的計算機網(wǎng)絡接口。高職院校的計算機實驗室建設，通過云系統(tǒng)的運用可以在計算機購買后安裝于計算機中，對安裝云系統(tǒng)的計算機沒有特殊的硬性要求。云端的另一個優(yōu)點是教師的終端計算機可以通過總控云終端，獲取大量的有效程序和應用軟件，學生可以通過登錄云終端對信息資源進行獲取，大大節(jié)省學生和教師的本地內(nèi)存，另外，云終端上具有大量實用軟件，云終端接人層的使用可以突破應用軟件對本地計算機的限制。

　　第二，虛擬桌面管理軟件層面。所謂桌面管理軟件，是指通過對整個虛擬桌面的管理，進而對不同的客戶進行不同選擇，結(jié)合實際情況，對客戶的需求進行合理整合。對于虛擬桌面管理軟件層面的使用，要求云終端對系統(tǒng)的身份進行認證，身份認證合理后即可獲得虛擬桌面管理軟件層面的內(nèi)容，進而可以進行操作。由于虛擬的桌面軟件管理，可以支持教師端口和學生端口的統(tǒng)一維護管理，將不同規(guī)格和不同批次的電腦進行集中利用，促進舊電腦使用率的提高，在服務器上科學使用云桌面的軟件管理，方便解決目前市場上經(jīng)常發(fā)生的一系列安裝問題，例如，高等院校在購買軟件后，需要進行軟件的正版激活，虛擬化桌面軟件管理，可以將設置好的軟甲進行漏洞修復，不需要進行復雜的計算機網(wǎng)絡同傳，最后達成高職院校教師教學與管理的科學連接。

　　第三，虛擬資源管理層。虛擬資源的管理層是對網(wǎng)絡云端資源的管理部分，虛擬資源管理的優(yōu)勢可以將信息資源進行虛擬化，通過云計算技術將物理資源科學轉(zhuǎn)化為邏輯資源，物理資源具有復雜性，將物理資源轉(zhuǎn)化為邏輯資源可以降低管理成本的投人，一方面可以提高信息資源的使用效率，另一方面可以幫助網(wǎng)絡資源進行資源計算，繼而進行信息的統(tǒng)一化管理。

　　第四，云基礎設施硬件層。云基礎設施硬件層是指將計算機的資源設備、計算機網(wǎng)絡交換設備和計算機數(shù)據(jù)儲存設備進行合理的網(wǎng)絡連接。

　　4結(jié)束語

　　綜上所述，計算機網(wǎng)絡技術應用到生活的各個領域，并且影響人們的生活方式。網(wǎng)絡技術不斷發(fā)展的同時，提高云計算技術的使用為網(wǎng)絡世界帶來了歷史性的改變，所以我國高職院校要充分利用云計算技術，將云計算技術與計算機實驗室建設科學整合，為學生建設一個充滿生機且可持續(xù)的計算機實驗室。