超融合架構(gòu)下實訓基地管理系統(tǒng)設計與研究

◇安徽商貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院 陳 剛 張 波

2019年國家發(fā)布《國家職業(yè)教育改革實施方案》中提出要打造一批高水平實訓基地，而現(xiàn)階段高職院校中的實訓基地管理模式存在制度不完善、信息化水較低等問題。本文基于超融合架構(gòu)下的實訓基地管理系統(tǒng)的設計研究，建立符合學校實際的信息管理系統(tǒng)，并穩(wěn)步提高實訓基地使用率，增強實訓基地管理水平。

實訓基地的管理在學院的師生的教學過程中承擔著至關(guān)重要的作用，對于高職院校顯得尤為重要。采用超融合架構(gòu)來設計相應的實訓基地管理系統(tǒng)可以顯著提高實訓基地管理效率，包括提升實訓基地使用率、提高實訓設備利用率等。利用超融合技術(shù)對實訓基地進行整合管理就顯得尤為重要。

1 超融合架構(gòu)

1.1 超融合架構(gòu)的基本概念

超融合架構(gòu)（Hyper-converged infrastructure，縮寫為HCI），是一種將虛擬計算平臺和存儲融合到一起[1]，將使用本地連接的存儲資源的通用數(shù)據(jù)中心硬件與智能軟件相結(jié)合，以創(chuàng)建靈活的構(gòu)建基塊，以取代由單獨的服務器，存儲網(wǎng)絡和存儲陣列組成的傳統(tǒng)基礎結(jié)構(gòu)。收益包括降低總體擁有成本，提高性能以及提高團隊的生產(chǎn)率。

1.2 超融合架構(gòu)所具有的優(yōu)勢

（1）可擴展性。具有縱向和橫向的擴展性。當存儲和計算資源不夠用時，直接按需添加服務器節(jié)點的方式可以實現(xiàn)橫向擴展，快速擴張存儲和計算資源。

（2）數(shù)據(jù)多副本。超融合架構(gòu)方案中可便捷支持2～3個副本[2]。例如副本1的服務器宕機，所需要的數(shù)據(jù)可以在副本2或者副本3中的服務器中找到，以保證工作的繼續(xù)，數(shù)據(jù)的完整。相對于傳統(tǒng)的存儲設備，當用戶想將存儲做幾個副本備份時，就必須要購買幾個相同的存儲設備才能滿足制作備份的條件，需要增加額外投資。

（3）讀取速度快。通過直接讀取本地服務器上的副本數(shù)據(jù)來加快數(shù)據(jù)讀取速度，較少數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡讀取的時間[3]。

（4）可虛擬化。通過將一臺或多臺服務器組成一個服務器資源池，使用虛擬化技術(shù)模擬出多個和傳統(tǒng)服務器具有相同功能的服務器[4]，從而可以提高物理服務器的硬件使用效率。

2 實訓基地管理現(xiàn)狀

2.1 管理成效較低

高職院校中，各個院系的實訓基地所涉及的軟硬件設備都是不一樣的，在管理上面會存在各不相同的情況。由于受到院系自身實訓基地的設備數(shù)量限制，以致平臺軟件使用率較低，實訓室硬件更新程度慢，加上軟件平臺更新速度快，導致一些軟件平臺使用功能受限。實訓基地很多軟件受硬件影響無法升級到最新的版本，同時也降低了軟件的安全性，已經(jīng)不能滿足當前的技術(shù)發(fā)展和需求。但是在實際的操作中，由于實訓基地所屬的院部不同，會出現(xiàn)個別軟件使用頻率極高，在實際中往往出現(xiàn)多種問題，但是當前的管理還停留在紙質(zhì)管理模式，管理人員無法充分認識到這些問題，一直給教師和學生的使用帶來麻煩。實訓基地的實訓課程也停留在過去的傳統(tǒng)階段，平時沒有課的情況下，設備都處于封閉狀態(tài)，完全發(fā)揮不出其實際的優(yōu)勢。

2.2 信息化水平低

很多院校的實訓基地仍采用傳統(tǒng)的人工管理和紙質(zhì)管理模式，沒有充分運用信息化的管理資源，導致管理效率低，無法在第一時間將軟件平臺數(shù)據(jù)、設備維修等信息更新和上傳，同時還存在實訓基地上課“沖突”情況，實訓基地沒有做到合理規(guī)劃、有序使用，以致于個別實訓基地的設備長期處于高使用率，間接的減少了實訓基地硬件的使用壽命，這樣既不利于設備的維護和保養(yǎng)，也容易造成不必要的浪費，直接增加了實訓基地的管理和維護成本。實訓基地的日常使用率、維護情況以及設備的使用記錄也都是由相關(guān)管理人員手工記錄，實踐教學的老師及學生必須要到現(xiàn)場預約時間，極大的降低了實訓基地的使用率，在一定程度上造成了資源的浪費。

2.3 規(guī)章制度不完善

目前高職院校的實訓基地的建設中，多數(shù)院校比較重視實訓基地中場地建設、設備的采購等，而忽略了實訓基地管理制度方面的建設，導致實訓基地管理制度不健全、不完善。實際工作過程中實訓基地教學會存在運轉(zhuǎn)不順暢的情況，甚至沒辦法使用相關(guān)軟件平臺，最突出的問題就是無法正常使用教學軟件。在教學軟件平臺交付并驗收使用后，容易出現(xiàn)管理人員和任課教師之間的責任劃分不清，當問題出現(xiàn)時，任課教師認為實訓基地管理人員有義務管理和維護軟件平臺的正常使用，而實訓基地管理人員認為自身工作任務為硬件維護，軟件平臺不能正常使用是任課教師的問題。這樣就導致了實訓基地教學存在問題不能及時解決處理，以致教學不能正常進行。

2.4 開放程度差，使用率低

由于各個學院的實訓基地自行獨立管理，因此產(chǎn)生管理標準的差異，其次就是各個學院之間缺少信息化共享平臺，以致校內(nèi)各院系之間容易出現(xiàn)置辦相同軟硬件的情況造成浪費。校內(nèi)非本專業(yè)的學生根本沒有機會接觸，即使實訓基地的資源閑置，感興趣的學生也沒有機會體驗軟件平臺操作。再加上部分老師習慣使用傳統(tǒng)的教學方法，對新設備、新軟件不熟悉，使得實訓基地閑置，使用率不高[5]。

3 實訓基地管理系統(tǒng)設計

3.1 實訓基地管理系統(tǒng)總體設計

通過對實訓基地管理的實際研究，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，基于超融合架構(gòu)技術(shù)形成了建設管理模塊、設備管理模塊、設備預約模塊、上課預約模塊、設備維修模塊、耗材領取模塊、安全教育模塊、資源共享模塊等八個模塊。

實訓基地管理系管理系統(tǒng)通過設備管理模塊可以實時掌握實訓基地的軟件平臺和設備硬件運行狀態(tài)，并在發(fā)現(xiàn)問題后第一時間通過設備維修模塊處理并解決以保證實訓過程；通過設備預約模塊合理分配實訓基地和相關(guān)硬件的使用時間，提高設備的使用率，增加實訓基地的開放時間，減少軟硬件的資源浪費；在正常實訓時間使用外，通過上課預約模塊設定實訓基地的開放時間，讓有需要的學生在通過安全教育模塊測試的前提下進行預約實訓基地和設備，為有興趣的學生提供了充分的學習條件，可以提高學生們的動手和創(chuàng)新能力，有力的彌補了實訓環(huán)節(jié)的一些不足。

圖1 實訓基地管理系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

3.2 實訓基地建設管理模塊

此模塊中包含實訓基地項目建設申請、招標參數(shù)管理、項目進度管理三個子模塊，通過此模塊將建設流程通過無紙化的方式管理，實現(xiàn)實訓基地建設項目申報（實訓基地名稱、預算，用途，場地、負責人）、項目申報論證報告及附件上傳功能。根據(jù)不同的項目，創(chuàng)建和定義審批流程，也可自定義流程方式；支持對應項目采購合同信息采集和合同原件電子掃描件上傳，電子存檔；支持對實訓基地建設項目的申報、評審、論證、實施、驗收全程資料管理等功能[6]，方便各個學院建設實訓基地時的資源共享。

3.3 實訓基地設備管理模塊

此模塊中包含實訓基地設備管理、設備監(jiān)控、設備數(shù)據(jù)中心、設備借出管理、借用申請、借用審核六個子模塊，通過此平臺監(jiān)控、管理實訓基地所有設備，以及申請人可以通過平臺對設備進行申請、借用，增加了資源共享。設備管理模塊與學院能夠和學校原有固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)對接，形成完整閉環(huán)，為后期固定資產(chǎn)的清查和交接做好數(shù)據(jù)支撐準備。

3.4 實訓基地設備預約模塊

此模塊中包含設備預約、設備預約詳情兩個子模塊，管理者可以通過查看設備預約詳情模塊實施開放、分配有效資源，教師、學生可以通過設備預約模塊為申請設備做準備。通過預約的形式來提高設備的使用率，為有需要、有興趣的學生提供學習條件，彌補實訓環(huán)節(jié)時間短的不足，提高學生的創(chuàng)新和動手能力。

3.5 實訓基地上課預約模塊

此模塊中包含實訓基地資源管理和實訓基地預約詳情模塊，申請人可以用過預約讓管理者提前準備實訓基地上課環(huán)境，提高使用效率，管理者可以在預約詳情模塊中查看實訓基地的使用率并做及時調(diào)整，給予后期建設新的實訓基地以數(shù)據(jù)支撐。

3.6 實訓基地設備維修模塊

此模塊中包含實訓基地設備維修管理以及維修設備統(tǒng)計，通過此模塊可以讓學生、教師及時通過掃描設備旁邊的二維碼對相關(guān)設備進行報修，維修人員會在第一時間收到報修信息，了解維修信息后，第一時間到達故障點，大大提高了維修的時效率，同時也降低實訓基地的故障率，通過此模塊可以提高設備完好率以及統(tǒng)計管理人員的響應時間和維修進度。

3.7 實訓基地耗材管理模塊

此模塊中包含耗材的入庫、出庫、申請、審核、報表統(tǒng)計、預警等。根據(jù)實際入庫情況將耗材放置在指定位置的倉庫并自動生成入庫單。系統(tǒng)實現(xiàn)設備檢修和報修需要的耗材領用管理。按照類型設置不同耗材的庫存預警信息，實時動態(tài)提醒庫存中耗材使用情況。跟蹤耗材從入庫至報廢處理，形成完整記錄。通過對耗材的科學管理，可以大大降低耗材的使用量，提高耗材使用時間，也可以通過報表對設備維修的耗材做統(tǒng)計，逐步提高使用率高的耗材采購力度，避免無法及時解決設備故障的情況出現(xiàn)。

3.8 實訓基地安全教育模塊

此模塊中包含安全題庫、考核標準、安全教育考核三個模塊，通過將Word、PPT、視頻學習資料管理和上傳，公共開放視頻，直接顯示在門戶頁面，供用戶瀏覽觀看，其它學習資料在線生成網(wǎng)頁端展示，供用戶學習。通過建立科學的系統(tǒng)題庫，支持考題的多樣化，系統(tǒng)根據(jù)管理員設置不同難度題目的數(shù)量以及相應的分值后自動隨機生成試卷進行考核。學生可在線進行查詢、學習以及模擬測試。對使用實訓基地的學生和教師，進行相關(guān)安全教育及考核，增強了使用者自身對實訓基地的愛護和管理意識，也增強了使用者的安全意識。

3.9 實訓基地資源共享模塊

此模塊中包含用戶資源分配、個人資源、公共資源三個模塊，用于集中管理各種實訓教學資源，按用戶權(quán)限進行分級瀏覽使用。獲取并顯示各種資源信息，通過鏈接地址，供學生下載，并統(tǒng)計下載信息。通過云存儲的形式，系統(tǒng)給每個授課教師提供云盤功能，供教師上傳資料和學生上傳作業(yè)。這樣既方便了老師上課資料和學生作業(yè)的存儲，也方便了學生在不同地點可以直接調(diào)用自己的云盤資料，不再受設備和空間限制。

4 結(jié)語

傳統(tǒng)模式的實訓基地管理已經(jīng)很難適應現(xiàn)階段高職院校的訴求，不僅環(huán)節(jié)繁瑣、低效，并且存在及時性差等缺陷，為此設計超融合架構(gòu)下的實訓基地管理系統(tǒng)來優(yōu)化并提高實訓基地管理效率，同時還實現(xiàn)了在實訓基地建設和實訓項目安排上提供了數(shù)據(jù)支撐，更好的發(fā)揮實訓基地的軟硬件在實踐教學中的作用，更好的為學校的教學、科研工作保駕護航，從而進一步提高了實訓基地管理者的工作效率和實訓基地使用率。