云計算在實驗室建設(shè)中的應(yīng)用

摘 要：高等學校作為培養(yǎng)技術(shù)型、高素質(zhì)和創(chuàng)新型人才的主要場所，對學生的綜合能力起到了有效的培養(yǎng)作用。高校的實驗教學可以有效培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新精神以及綜合素質(zhì)，因此在高校教育教學的過程當中，實驗教學是重要的組成部分。實驗室作為開展實驗活動的主要場所，是進行實驗教學的核心平臺，在高校教育教學的實踐活動中起到了非常重要的作用。所以，高校的實驗室建設(shè)需要得到管理人員的高度重視。在傳統(tǒng)的實驗室建設(shè)過程中，各個院系往往自主負責相應(yīng)的實驗室建設(shè)工作，此實驗室建設(shè)機制很容易導致資源浪費、重復建設(shè)等現(xiàn)象的出現(xiàn)。為了全面優(yōu)化高校的實驗室建設(shè)體系，保證實驗教學的高效開展，就需要對實驗室的建設(shè)進行現(xiàn)代化創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用研究;實驗室建設(shè);云計算;高校教育

1 高校實驗室在建設(shè)過程中存在的主要問題分析

1.1? 高校實驗室的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本較高

由于高校的教育教學模式基本采取專業(yè)教學模式，專業(yè)的發(fā)展往往較為迅速，為了讓學生對其所學專業(yè)有充分的認知，全面了解所學專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，并具備相應(yīng)的實踐操作能力，完成相應(yīng)的實驗學習，就要求高校實驗室在建設(shè)過程中，相關(guān)的實驗設(shè)備不僅要滿足課程要求和技術(shù)方面的安全性、穩(wěn)定性需求，還需要具備相應(yīng)的先進性，因此實驗室設(shè)備的更新頻率較高，所需要的成本投入較高[1]。此外，教學設(shè)備的不斷更新，也使得投入成本大大增加。不同的學院和不同的專業(yè)，在進行實驗教學時，都會有不同的實驗設(shè)備需求，一般都是自主的購入和更新實驗設(shè)備，造成了較嚴重的重復投入現(xiàn)象，也大大增加了實驗室的建設(shè)成本。比如，軟件工程專業(yè)和計算機科學專業(yè)，在進行上機實驗的過程中，都需要進行C語言的實驗，但是因為軟件工程的專業(yè)性較強，軟件學院往往會選擇PTA實驗平臺，或者Dev C++，而計算機科學專業(yè)只需要培養(yǎng)學生的基本編程理念，就會使用VC基本編程軟件。軟工專業(yè)的老師為了讓學生能夠逐步養(yǎng)成編程理念，就會先通過VC進行入門教學，之后轉(zhuǎn)換為專業(yè)的Dev C++，這就使得軟工實驗室與計科實驗室在應(yīng)用配置上會出現(xiàn)重復現(xiàn)象，導致實驗室建設(shè)成本的增加。

1.2? 師生之間的互動交流平臺不完備

因為實驗室的建設(shè)環(huán)境有限，具體實驗內(nèi)容的制定、實驗方法的選擇以及對于實驗結(jié)果的系統(tǒng)處理等等方面，學生都是被動的參與者和接受者，學生的學習需求和實驗需要很難及時反饋給老師，老師和學生也很難進行實時的交流，這就使得老師無法準確把握學生的問題和實驗需求，不能展開針對性的指導，這在很大程度上影響了實驗教學的效果[2]。舉例而言，在軟工專業(yè)的Web網(wǎng)站項目搭建過程中，學生在應(yīng)用JavaScript方面的知識時，經(jīng)常會出現(xiàn)各種無法解決的bug，想要獲得老師的指導，就只能在實驗課程開展時。在實驗課時之外，學生很難準確地表達bug點和出現(xiàn)原因，老師也無法進行針對性指導，這就導致bug較難被解決，會限制學生的實驗進程，也會對實驗教學造成負面影響。

2 云計算在高校實驗室建設(shè)中的實際應(yīng)用

2.1? 云計算可以有效優(yōu)化實踐教學管理

在傳統(tǒng)的高校實驗室建設(shè)和應(yīng)用機制當中，存在很嚴重的信息管理系統(tǒng)不流暢的問題，云計算的應(yīng)用可以有效優(yōu)化管理信息系統(tǒng)，解決信息系統(tǒng)集成不流暢的問題。因為云計算操作系統(tǒng)本身具備較強的數(shù)據(jù)兼容性，對于文檔的格式兼容性也相對較強，因此各個實驗室在對管理信息系統(tǒng)進行開發(fā)和集成時，可以忽略信息開發(fā)平臺和操作平臺的選擇工作，只需要通過瀏覽器建立實驗室自身的應(yīng)用體系，就可以實現(xiàn)管理信息系統(tǒng)的高度集成應(yīng)用。因為云計算操作平臺的兼容性，使得各類實驗室管理信息系統(tǒng)可以完全兼容，有效減少了管理信息孤島問題的產(chǎn)生。與此同時，在管理信息系統(tǒng)全面兼容的基礎(chǔ)上，管理人員可以對實驗室的設(shè)備、實驗用品以及實驗人員進行統(tǒng)一的調(diào)度，高度集成的管理信息系統(tǒng)，可以有效避免實驗室重復建設(shè)問題的發(fā)生，從根本上保證高校實驗室的建設(shè)效果。

2.2 云計算可以全面提高實驗室基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度

在高校實驗室的建設(shè)過程中，存在很嚴重的投入過高問題。為了實現(xiàn)建設(shè)成本的合理利用，盡可能的節(jié)約建設(shè)成本，就可以利用云計算技術(shù)，以現(xiàn)有的實驗室基礎(chǔ)建設(shè)為基本，全面構(gòu)建高校實驗室的私有云系統(tǒng)[3]。同時，也可以充分利用云計算平臺中，云服務(wù)提供商所供應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施，有效地減少實驗室設(shè)備完善和更新的成本，使實驗室的計算能力得到全面的提高。面對實驗室需要的昂貴價格的巨型機械設(shè)備，則可以利用較多數(shù)量的低價格PDA和PC等設(shè)備，實現(xiàn)構(gòu)建云的建立，從而獲取相應(yīng)的計算能力，滿足實驗室的運行需求。利用構(gòu)建云建立的計算體系，對于設(shè)備配置和基本性能的要求較低，甚至是學生的PC在低配置和低性能狀態(tài)下就能滿足配置需求。

針對實驗室建設(shè)存在的成本投入不平衡問題，則可以通過云計算，對實驗室建設(shè)成本進行最優(yōu)化配置。各個院系可以構(gòu)建自己的云平臺，進行針對性的實驗室建設(shè)，實現(xiàn)實驗室資源的最優(yōu)化配置。不同的高校還可以根據(jù)實驗需求，共同合作建立計算云平臺，讓老師和學生能夠訪問共享云計算平臺，并且具備對等的使用權(quán)限，從而實現(xiàn)實驗室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的優(yōu)化，以及相應(yīng)服務(wù)體系的擴充。

2.3? 云計算可以深度促進師生之間的交流互動

在實驗室全面建立云平臺的基礎(chǔ)上，伴隨現(xiàn)代社會電子信息技術(shù)的全面普及，學生不僅可以通過PC訪問云平臺，甚至可以用手機和PAD，隨時登錄和訪問實驗室的云平臺，利用實驗室當中的設(shè)備和物品進行模擬實驗，實驗結(jié)果會被直接儲存在云平臺當中，并且自動備份，方便儲存和再次分析調(diào)用。這在很大程度上打破了空間的限制，無論學生是否在實驗室，都可以利用云平臺與同組的同學和指導老師進行云交流，在交流溝通的基礎(chǔ)上，全面完成實驗任務(wù)，保證實驗效果[4]。與此同時，學生的團隊協(xié)作能力和交流溝通能力也會得到相應(yīng)的提高。

3? 結(jié)語

云計算作為一種現(xiàn)代化、信息化的高效計算模式，得到了學術(shù)界和商業(yè)界的普遍關(guān)注。云計算技術(shù)不僅可以應(yīng)用到高校的實驗室建設(shè)過程中，解決高校實驗室的建設(shè)問題，還能夠優(yōu)化實驗室的整體教學管理體系，同時增強師生之間的互動交流，促進實驗教學的整體深入。云計算在高校教育機制中的應(yīng)用，對學校教育教學的改革起到了長遠的影響。然而云計算本身也具有很多缺點，云計算的應(yīng)用受到網(wǎng)絡(luò)的限制，同時云計算的安全性不高，一旦云計算數(shù)據(jù)丟失，會給用戶帶來無法逆轉(zhuǎn)的危害。所以，在對云計算進行應(yīng)用推廣的同時，還需要重視并彌補云計算本身的不足。對于高校的教育體系而言，將云計算應(yīng)用到實驗室的建設(shè)當中，提高實驗室的建設(shè)質(zhì)量，使實驗室在教學中發(fā)揮相應(yīng)的價值。

[參考文獻]

[1]王繼克.云計算在高校計算機實驗室建設(shè)中的應(yīng)用探討[J].中國新通信，2021（4）：131-132.

[2]于薇.論云計算在高校計算機實驗室建設(shè)管理中的應(yīng)用分析[J].電子元器件與信息技術(shù)，2020（10）：149-150.

[3]溫海波.云計算在高校計算機實驗室建設(shè)管理中應(yīng)用探討[J].計算機產(chǎn)品與流通，2020（9）：251-252.

[4]劉宜奎.云計算在實驗室建設(shè)及管理中的應(yīng)用[J].信息與電腦（理論版），2019（1）：172-173.

（編輯 傅金睿）

Research on the application of cloud computing in laboratory construction

Chen Zhongyuan

（Xiangsihu College of Guangxi University for Nationalities， Nanning 530008， China）

Abstract：As the main place for cultivating technical， high-quality and innovative talents， colleges and universities have played an effective role in cultivating students’ comprehensive ability. Experimental teaching in colleges and universities can effectively cultivate students’ practical ability， innovative spirit and comprehensive quality. Therefore， experimental teaching is an important part of the process of college education and teaching. As the main place to carry out experimental activities， the laboratory is the core platform for experimental teaching， and plays a very important role in the practical activities of college education and teaching. Therefore， the construction of laboratories in universities needs to be highly valued by managers. In the traditional laboratory construction process， each department is often responsible for the corresponding laboratory construction work independently. This laboratory construction mechanism can easily lead to waste of resources and repeated construction. In order to fully optimize the laboratory construction system of universities and ensure the efficient development of experimental teaching， it is necessary to modernize and innovate the construction of laboratories.

Key words：applied research; laboratory construction; cloud computing; college education

基金項目：2020年度廣西民族大學相思湖學院科研基金資助一般項目;項目名稱：基于云計算的大數(shù)據(jù)挖掘?qū)嶒炇医ㄔO(shè)研究;項目編號：2020XJKY27。

作者簡介：陳中元（1980— ），男，廣西南寧人，工程師，碩士;研究方向：計算機應(yīng)用技術(shù)。