浅析高职院校云计算实训平台建设

一、云计算实训平台建设目的

近年来国内很多高职院校围绕基于云计算的应用展开研究, 在云计算教学资源建设、云实验平台设计、云计算辅助教学[5]等方面进行了有益的探索和实践, 推动了高校教育教学的创新与发展。而目前我国的普遍现状是高职教学应用模式尚不成熟, 非继承式发展造成资源很大浪费。

云计算实训平台建设具体包括以下目标: (1) 打造一个仪器设备先进、功能齐全、专业交叉互动且高度整合的实训平台。 (2) 建立技术先进、管理科学方便的基础+专业实验实训基地、行业师资培训基地、全国技能大赛平台的大综合平台。 (3) 提高学生的职业胜任能力、动手实践能力和创新能力, 打造实践型、技能型和应用型人才的孵化摇篮[1]。

二、高校云计算实训平台建设

云计算实训平台, 是一套面向教育行业, 为教育行业用户提供专业地、一体化、具有教育行业特色的实训平台解决方案。

教学实训平台采用云计算模式集中部署, 提供虚拟资源池, 通过云实训资源平台实现底层计算、存储与网络资源的动态调度, 集中化的实训教学管理平台实现对实训资源、教学及实验环境进行统一管理。

(一) 实验室部署

实训室采用资源集中部署、终端集中管理, 机房实验和开放实验相结合的部署方式: (1) 服务器采用集群模式, 通过云平台统一管理; (2) 学生终端既支持传统的PC机, 也支持云桌面模式;

(二) 实训云资源管理平台

云资源平台基于新一代云计算技术和先进的服务管理体系, 采用了资源智慧调度、服务方案管理、供应自动化等多项自主可控的主流核心技术, 通过把云计算资源转化为服务, 构建随需应变的IT架构, 实现服务交付和服务支持管理。同时, 平台基于面向服务 (SOA) 的软件架构设计, 遵循ITIL服务管理方法论, 使得云服务资源能更快捷、准确地被获取和交付使用, 实现了云计算资源接入、管理与使用的一体化[2]。

(三) 云资源管理平台架构

云资源平台涵盖了目前大多数政府部门、学校、企业应用场景, 适用于不同规模、技术复杂度各异的IT环境, 平台整体架构如下: (1) 云资源层:逻辑资源管理、分配、调度、监控、计量的平台。 (2) 云服务层:为云计算平台的所有基础架构服务提供统一的服务门户, 支撑整个云平台的日常运营管理服务。 (3) 云计算层:主要包含用户认证授权、应用安全、数据安全、系统安全及网络安全。 (4) 云运维层:为整个云平台搭建一套长期运维管理的体系。 (5) 云应用层:应用层充分利用云平台提供的各种虚拟资源部署企业或学习应用系统[3]。

(四) 实训云资源管理系统

系统采用“三位一体”的设计原则, 主要分为管理员、教师、学生三个角色, 为云计算教学实践和实训提供一个统一的管理服务平台, 包括实训资源调度管理、教学资源管理、实训课程管理、实训软件管理、实训考核管理、用户管理、权限管理及其他个性化设置管理等。

三、云计算实训平台应用

实训平台的建设, 目标是培养德智体美全面发展, 具有良好的职业道德和创新精神, 掌握计算机技术、计算机网络基础, 具备云计算、虚拟化、大数据信息安全等基本技术, 面向IT行业各个领域的综合技能人才。实训体系由理论和实践两部分组成, 其中包括了专业基础课、专业技能课[4]。

(一) 面向行业的师资培训基地

与计算实训平台应能够满足企事业单位的员工专业技能培训, 提高员工专业人员的综合素质和技术能力。支持云计算相关师资培训与认证:无论是对企业还是个人, 云计算培训和认证都能有效帮助企业认识和了解云计算及其带来的商业价值, 有效提升企业对云的组织部署管理能力, 有效帮助个人通过学习掌握云计算相关领域知识体系与架构。

(二) 面向专业的实训教学

云计算实训室的建设, 应在云计算基础设施、平台、服务、运营及应用方面, 衍生至云计算整个产业链, 辅以专业建设、人才培养规范、云计算核心课程、学生实训为目标, 建立一个完整的实训架构体系。学术生除了按已有的实验项目进行实验外, 还可以自行设计实验方案, 教师引导学生在实验中发现问题、解决问题, 并对学生实验提出的建议给予反馈[5]。

(三) 技能大赛支撑

本实训中心可以作为全国云计算技能大赛参赛训练平台, 学生根据物理服务器及网络环境, 通过Open Stack平台、KVM虚拟化技术、分布式存储技术CEPH、JAVA语言, 实现私有云虚拟资源能够对外访问公有云。学生结合自动化运维工具ANSIBLE从PC端控制云管理平台, 完成对虚拟机的生成、调度和应用, 实现混合云的数据共享与服务应用[6]。

四、结论

建设云计算实训平台能够支持“网络云架构、虚拟化、云安全、操作系统、数据库”等技术方向课程的实训, 既可以满足单学科教学的实训要求, 也可以满足多学科综合实训、毕业设计等要求。学生可以基于各种模块, 按照自身的独特设计及应用, 融合各种技术, 进行创新试验及其项目实训。从而提高学生的职业胜任能力、动手实践能力和创新能力, 云计算实训平台将成为实践型、技能型和应用型人才的孵化摇篮。

摘要：随着现代技术的飞速发展, 社会对云计算人才的技术素质的要求也有很大的提高。实训教学对创新人才的培养发挥着重要作用, 是培养学生的创新意识、综合素质和实践能力的主要途径和有效手段。本文将阐述云计算实训平台建设目的、部署及搭建等几个方面, 进而说明云计算实训平台对高职教育教学的重要性。

关键词：云计算,实验实训,虚拟化

参考文献

[1] 陈小桥, 隋竹翠, 周立青等.加强开放式实验平台建设提高大学生自主创新能力[J].实验技术与管理, 2016, 33 (7) :1-3.

[2] 熊昕.基于云计算的自主学习教学资源库的研究[J].信息技术与标准化, 2015, (3) :19-22.

[3] 李仲生, 魏叶华.智能云教学资源共享平台架构研究[J].计算机教育, 2015, (21) :24-27.

[4] 张瑞杰, 李战怀, 张晓等.基于私有云的虚拟实验平台的设计与实现[J].计算机与现代化, 2013, (8) :159-164.

[5] 黎加厚.云计算辅助教学[M].上海:上海教育出版社, 2010.89-90.

[6] 张千贵, 刘小凤, 王其军等.开放实验教学中大学生的主观意识与对应指导[J].实验科学与技术, 2015, 13 (4) :116-118.