信息化背景下的新型實驗室建設初探

鄭利紅

摘要：以大數據與云計算實驗室為例，結合軍隊院校軍事大數據專業人才培養需求，本文從建設新型實驗室軟環境出發，闡述了建設軍事大數據專業實訓平臺的新思路和新方法，為建設適應不同專業背景軍事人才培養的新型開放實驗室提供了良好的借鑒和技術指導，也為培養新型軍事人才提供了有力的保障。

關鍵詞：信息化；云計算；新型實驗室

近年來，隨著信息技術革命的不斷深入和軍隊信息化建設的逐步拓展，信息技術在軍事領域應用的廣度和深度持續推進，部分軍隊院校開設了軍事大數據的相關專業。但是大數據技術在軍內的研究與應用起步較晚，導致部分軍隊院校大數據與云計算實驗室的建設與地方院校存在較大差距。為適應軍事現代化和信息化的要求，培養軍事大數據創新人才，軍隊院校建設軍事大數據和云計算實驗室，推進軍事大數據學術科研創新發展，已迫在眉睫。

一、實驗室的構成及特色

根據實驗室建設規劃，軍隊院校的實驗室分為云計算實驗室和大數據實驗室兩部分。云計算實驗室是集多媒體教學、上機實驗、課堂錄播等功能于一體的綜合實驗室，面向計算機科學與技術的本科生，能夠進行計算機基礎實驗、專業實驗、云計算等。大數據實驗室主要面向碩士、博士研究生，能夠進行大數據的存儲、管理、分析、應用及海量數據可視化研究與實驗。

軍隊院校實驗室最顯著的特色在于云桌面教學與實驗系統及大數據綜合分析顯示平臺。

1.云桌面教學與實驗系統

云桌面教學與實驗系統分為云桌面的教學環境和實驗環境兩部分。教學環境依托兩臺高端服務器和虛擬化存儲設備，采用思杰虛擬化解決方案（XenApp），可以同時滿足不少于100個在線用戶的云桌面部署，設置雙環境（云桌面和普通桌面）啟動。實驗環境實現了思杰、VMware、Xen、OpenStack和KVM的服務器虛擬化和桌面虛擬化，滿足Hadoop、Spark等云計算框架的實驗要求。

2.大數據綜合分析顯示平臺

大數據實驗室提供的大數據智能分析平臺能夠對數據進行獲取、轉換、加載、分析、融合、顯示等操作，滿足大數據4V（Volume、Variety、Velocity、Value）特征的處理要求，借助大屏幕拼接顯示系統，融合顯示大數據的分析結果，進行多角度、多類型、多維度、多狀態的顯示。

目前，云計算與大數據實驗室是具備開發性、兼容性、發展性的實驗平臺。但是，實驗室的發展不僅依賴于硬件的投入，更在于軍隊院校要加強教學理念和管理模式的創新。

二、實驗室軟環境建設思考

通過一年的實驗室建設及課堂教學實踐，筆者積累了一定的經驗，就實驗室建設與教學實踐環節的結合，提出了軍隊院校實驗室建設的新思路。

1.提高實驗資源利用率

以云桌面系統為例，云桌面系統是一種新的應用模式，通過云計算能夠將實驗室中的軟件設備和硬件設備進行統一管理，減少了人力資源及管理資金，降低了維護和管理的難度。同時，將計算機實驗室接入校園網之后，云計算能夠為其提供虛擬桌面及軟件環境。全校師生可以通過不同的客戶端登錄到云端，共享實驗室中的資源，提高資源利用率。隨著云計算技術的不斷成熟，軍隊院校要將云計算技術的作用充分發揮，使其與實驗室的建設及管理有效結合，創建科學、有效、可持續發展的實驗室環境。

2.拓展新的實驗模式

大數據類課程的實踐性較強，但由于大數據實驗涉及的實驗設備種類多、更新快、環境多變，此類實驗需要巨額的持續資金投入。同時，受限于硬件設備，實驗平臺實際所能完成的實驗項目較為固定，可擴展性較差。隨著虛擬化技術的發展，以虛擬化技術為核心構建大數據實驗平臺不僅能節約成本，同時具備靈活性和可擴展性，滿足大數據類課程的實驗教學需求，增強了教學效果。

3.優化整合實驗內容

針對各種類型的實驗項目，軍隊院校需要構建不同的實驗項目體系，進行分類管理。如基礎類實驗主要以鍛煉學生掌握基礎的實驗技能、精通儀器設備的使用、掌握其配套實驗軟件為目標，這類實驗需教師進行專門指導；自主開發研究類實驗以學生自主研究為主，適應學生個性化需求，只要求老師進行適當指導。另外，服務部隊、服務于戰斗力生成是軍隊院校的重要職能之一，大數據實驗室除了要全面提高教學質量外，還要提升學生服務部隊的能力。針對部隊的實際需求，軍隊院校要配置相應的實驗設備并開展相應的實驗項目，使學員能夠掌握軍事大數據的應用，為學員畢業后盡快適應工作打下良好的基礎。

三、總結

軍隊院校開展軍事大數據專業教育與科研，建設具有軍隊特色的云計算與大數據實驗室，能夠讓師生深層次地學習并研究云計算和大數據，切實提高教師的科研創新能力及學生的實際動手能力。

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