信息化背景下的新型實(shí)驗(yàn)室建設(shè)初探

鄭利紅

摘要：以大數(shù)據(jù)與云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室為例，結(jié)合軍隊(duì)院校軍事大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)需求，本文從建設(shè)新型實(shí)驗(yàn)室軟環(huán)境出發(fā)，闡述了建設(shè)軍事大數(shù)據(jù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的新思路和新方法，為建設(shè)適應(yīng)不同專業(yè)背景軍事人才培養(yǎng)的新型開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室提供了良好的借鑒和技術(shù)指導(dǎo)，也為培養(yǎng)新型軍事人才提供了有力的保障。

關(guān)鍵詞：信息化；云計(jì)算；新型實(shí)驗(yàn)室

近年來(lái)，隨著信息技術(shù)革命的不斷深入和軍隊(duì)信息化建設(shè)的逐步拓展，信息技術(shù)在軍事領(lǐng)域應(yīng)用的廣度和深度持續(xù)推進(jìn)，部分軍隊(duì)院校開(kāi)設(shè)了軍事大數(shù)據(jù)的相關(guān)專業(yè)。但是大數(shù)據(jù)技術(shù)在軍內(nèi)的研究與應(yīng)用起步較晚，導(dǎo)致部分軍隊(duì)院校大數(shù)據(jù)與云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與地方院校存在較大差距。為適應(yīng)軍事現(xiàn)代化和信息化的要求，培養(yǎng)軍事大數(shù)據(jù)創(chuàng)新人才，軍隊(duì)院校建設(shè)軍事大數(shù)據(jù)和云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室，推進(jìn)軍事大數(shù)據(jù)學(xué)術(shù)科研創(chuàng)新發(fā)展，已迫在眉睫。

一、實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)成及特色

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃，軍隊(duì)院校的實(shí)驗(yàn)室分為云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室和大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室兩部分。云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室是集多媒體教學(xué)、上機(jī)實(shí)驗(yàn)、課堂錄播等功能于一體的綜合實(shí)驗(yàn)室，面向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的本科生，能夠進(jìn)行計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、云計(jì)算等。大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室主要面向碩士、博士研究生，能夠進(jìn)行大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理、分析、應(yīng)用及海量數(shù)據(jù)可視化研究與實(shí)驗(yàn)。

軍隊(duì)院校實(shí)驗(yàn)室最顯著的特色在于云桌面教學(xué)與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及大數(shù)據(jù)綜合分析顯示平臺(tái)。

1.云桌面教學(xué)與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

云桌面教學(xué)與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)分為云桌面的教學(xué)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)環(huán)境兩部分。教學(xué)環(huán)境依托兩臺(tái)高端服務(wù)器和虛擬化存儲(chǔ)設(shè)備，采用思杰虛擬化解決方案（XenApp），可以同時(shí)滿足不少于100個(gè)在線用戶的云桌面部署，設(shè)置雙環(huán)境（云桌面和普通桌面）啟動(dòng)。實(shí)驗(yàn)環(huán)境實(shí)現(xiàn)了思杰、VMware、Xen、OpenStack和KVM的服務(wù)器虛擬化和桌面虛擬化，滿足Hadoop、Spark等云計(jì)算框架的實(shí)驗(yàn)要求。

2.大數(shù)據(jù)綜合分析顯示平臺(tái)

大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的大數(shù)據(jù)智能分析平臺(tái)能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行獲取、轉(zhuǎn)換、加載、分析、融合、顯示等操作，滿足大數(shù)據(jù)4V（Volume、Variety、Velocity、Value）特征的處理要求，借助大屏幕拼接顯示系統(tǒng)，融合顯示大數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，進(jìn)行多角度、多類型、多維度、多狀態(tài)的顯示。

目前，云計(jì)算與大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室是具備開(kāi)發(fā)性、兼容性、發(fā)展性的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。但是，實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展不僅依賴于硬件的投入，更在于軍隊(duì)院校要加強(qiáng)教學(xué)理念和管理模式的創(chuàng)新。

二、實(shí)驗(yàn)室軟環(huán)境建設(shè)思考

通過(guò)一年的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及課堂教學(xué)實(shí)踐，筆者積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，就實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的結(jié)合，提出了軍隊(duì)院校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的新思路。

1.提高實(shí)驗(yàn)資源利用率

以云桌面系統(tǒng)為例，云桌面系統(tǒng)是一種新的應(yīng)用模式，通過(guò)云計(jì)算能夠?qū)?shí)驗(yàn)室中的軟件設(shè)備和硬件設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，減少了人力資源及管理資金，降低了維護(hù)和管理的難度。同時(shí)，將計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室接入校園網(wǎng)之后，云計(jì)算能夠?yàn)槠涮峁┨摂M桌面及軟件環(huán)境。全校師生可以通過(guò)不同的客戶端登錄到云端，共享實(shí)驗(yàn)室中的資源，提高資源利用率。隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷成熟，軍隊(duì)院校要將云計(jì)算技術(shù)的作用充分發(fā)揮，使其與實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)及管理有效結(jié)合，創(chuàng)建科學(xué)、有效、可持續(xù)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。

2.拓展新的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?/p>

大數(shù)據(jù)類課程的實(shí)踐性較強(qiáng)，但由于大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)涉及的實(shí)驗(yàn)設(shè)備種類多、更新快、環(huán)境多變，此類實(shí)驗(yàn)需要巨額的持續(xù)資金投入。同時(shí)，受限于硬件設(shè)備，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)際所能完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較為固定，可擴(kuò)展性較差。隨著虛擬化技術(shù)的發(fā)展，以虛擬化技術(shù)為核心構(gòu)建大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)不僅能節(jié)約成本，同時(shí)具備靈活性和可擴(kuò)展性，滿足大數(shù)據(jù)類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求，增強(qiáng)了教學(xué)效果。

3.優(yōu)化整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

針對(duì)各種類型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，軍隊(duì)院校需要構(gòu)建不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體系，進(jìn)行分類管理。如基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)主要以鍛煉學(xué)生掌握基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)技能、精通儀器設(shè)備的使用、掌握其配套實(shí)驗(yàn)軟件為目標(biāo)，這類實(shí)驗(yàn)需教師進(jìn)行專門指導(dǎo)；自主開(kāi)發(fā)研究類實(shí)驗(yàn)以學(xué)生自主研究為主，適應(yīng)學(xué)生個(gè)性化需求，只要求老師進(jìn)行適當(dāng)指導(dǎo)。另外，服務(wù)部隊(duì)、服務(wù)于戰(zhàn)斗力生成是軍隊(duì)院校的重要職能之一，大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室除了要全面提高教學(xué)質(zhì)量外，還要提升學(xué)生服務(wù)部隊(duì)的能力。針對(duì)部隊(duì)的實(shí)際需求，軍隊(duì)院校要配置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備并開(kāi)展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)員能夠掌握軍事大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，為學(xué)員畢業(yè)后盡快適應(yīng)工作打下良好的基礎(chǔ)。

三、總結(jié)

軍隊(duì)院校開(kāi)展軍事大數(shù)據(jù)專業(yè)教育與科研，建設(shè)具有軍隊(duì)特色的云計(jì)算與大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室，能夠讓師生深層次地學(xué)習(xí)并研究云計(jì)算和大數(shù)據(jù)，切實(shí)提高教師的科研創(chuàng)新能力及學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

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