云計(jì)算在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中的應(yīng)用

摘 要：高等學(xué)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(xué)生的綜合能力起到了有效的培養(yǎng)作用。高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神以及綜合素質(zhì)，因此在高校教育教學(xué)的過程當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是重要的組成部分。實(shí)驗(yàn)室作為開展實(shí)驗(yàn)活動的主要場所，是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心平臺，在高校教育教學(xué)的實(shí)踐活動中起到了非常重要的作用。所以，高校的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)需要得到管理人員的高度重視。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中，各個(gè)院系往往自主負(fù)責(zé)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作，此實(shí)驗(yàn)室建設(shè)機(jī)制很容易導(dǎo)致資源浪費(fèi)、重復(fù)建設(shè)等現(xiàn)象的出現(xiàn)。為了全面優(yōu)化高校的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)體系，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高效開展，就需要對實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)進(jìn)行現(xiàn)代化創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用研究;實(shí)驗(yàn)室建設(shè);云計(jì)算;高校教育

1 高校實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)過程中存在的主要問題分析

1.1? 高校實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本較高

由于高校的教育教學(xué)模式基本采取專業(yè)教學(xué)模式，專業(yè)的發(fā)展往往較為迅速，為了讓學(xué)生對其所學(xué)專業(yè)有充分的認(rèn)知，全面了解所學(xué)專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，并具備相應(yīng)的實(shí)踐操作能力，完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，就要求高校實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)過程中，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)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(jìn)性，因此實(shí)驗(yàn)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(xué)設(shè)備的不斷更新，也使得投入成本大大增加。不同的學(xué)院和不同的專業(yè)，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，都會有不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)備需求，一般都是自主的購入和更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備，造成了較嚴(yán)重的重復(fù)投入現(xiàn)象，也大大增加了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)成本。比如，軟件工程專業(yè)和計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)，在進(jìn)行上機(jī)實(shí)驗(yàn)的過程中，都需要進(jìn)行C語言的實(shí)驗(yàn)，但是因?yàn)檐浖こ痰膶I(yè)性較強(qiáng)，軟件學(xué)院往往會選擇PTA實(shí)驗(yàn)平臺，或者Dev C++，而計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)只需要培養(yǎng)學(xué)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(xué)生能夠逐步養(yǎng)成編程理念，就會先通過VC進(jìn)行入門教學(xué)，之后轉(zhuǎn)換為專業(yè)的Dev C++，這就使得軟工實(shí)驗(yàn)室與計(jì)科實(shí)驗(yàn)室在應(yīng)用配置上會出現(xiàn)重復(fù)現(xiàn)象，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)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?yàn)閷?shí)驗(yàn)室的建設(shè)環(huán)境有限，具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的制定、實(shí)驗(yàn)方法的選擇以及對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的系統(tǒng)處理等等方面，學(xué)生都是被動的參與者和接受者，學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和實(shí)驗(yàn)需要很難及時(shí)反饋給老師，老師和學(xué)生也很難進(jìn)行實(shí)時(shí)的交流，這就使得老師無法準(zhǔn)確把握學(xué)生的問題和實(shí)驗(yàn)需求，不能展開針對性的指導(dǎo)，這在很大程度上影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果[2]。舉例而言，在軟工專業(yè)的Web網(wǎng)站項(xiàng)目搭建過程中，學(xué)生在應(yīng)用JavaScript方面的知識時(shí)，經(jīng)常會出現(xiàn)各種無法解決的bug，想要獲得老師的指導(dǎo)，就只能在實(shí)驗(yàn)課程開展時(shí)。在實(shí)驗(yàn)課時(shí)之外，學(xué)生很難準(zhǔn)確地表達(dá)bug點(diǎn)和出現(xiàn)原因，老師也無法進(jìn)行針對性指導(dǎo)，這就導(dǎo)致bug較難被解決，會限制學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，也會對實(shí)驗(yàn)教學(xué)造成負(fù)面影響。

2 云計(jì)算在高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中的實(shí)際應(yīng)用

2.1? 云計(jì)算可以有效優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)管理

在傳統(tǒng)的高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和應(yīng)用機(jī)制當(dāng)中，存在很嚴(yán)重的信息管理系統(tǒng)不流暢的問題，云計(jì)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?yàn)樵朴?jì)算操作系統(tǒng)本身具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)兼容性，對于文檔的格式兼容性也相對較強(qiáng)，因此各個(gè)實(shí)驗(yàn)室在對管理信息系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)和集成時(shí)，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(shí)驗(yàn)室自身的應(yīng)用體系，就可以實(shí)現(xiàn)管理信息系統(tǒng)的高度集成應(yīng)用。因?yàn)樵朴?jì)算操作平臺的兼容性，使得各類實(shí)驗(yàn)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(shí)，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(shí)驗(yàn)室的設(shè)備、實(shí)驗(yàn)用品以及實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)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(shí)驗(yàn)室重復(fù)建設(shè)問題的發(fā)生，從根本上保證高校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)效果。

2.2 云計(jì)算可以全面提高實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度

在高校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)過程中，存在很嚴(yán)重的投入過高問題。為了實(shí)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(jì)算技術(shù)，以現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)建設(shè)為基本，全面構(gòu)建高校實(shí)驗(yàn)室的私有云系統(tǒng)[3]。同時(shí)，也可以充分利用云計(jì)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(shí)驗(yàn)室設(shè)備完善和更新的成本，使實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算能力得到全面的提高。面對實(shí)驗(yàn)室需要的昂貴價(jià)格的巨型機(jī)械設(shè)備，則可以利用較多數(shù)量的低價(jià)格PDA和PC等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)構(gòu)建云的建立，從而獲取相應(yīng)的計(jì)算能力，滿足實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行需求。利用構(gòu)建云建立的計(jì)算體系，對于設(shè)備配置和基本性能的要求較低，甚至是學(xué)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(shí)驗(yàn)室建設(shè)存在的成本投入不平衡問題，則可以通過云計(jì)算，對實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成本進(jìn)行最優(yōu)化配置。各個(gè)院系可以構(gòu)建自己的云平臺，進(jìn)行針對性的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室資源的最優(yōu)化配置。不同的高校還可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求，共同合作建立計(jì)算云平臺，讓老師和學(xué)生能夠訪問共享云計(jì)算平臺，并且具備對等的使用權(quán)限，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)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(kuò)充。

2.3? 云計(jì)算可以深度促進(jìn)師生之間的交流互動

在實(shí)驗(yàn)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(xué)生不僅可以通過PC訪問云平臺，甚至可以用手機(jī)和PAD，隨時(shí)登錄和訪問實(shí)驗(yàn)室的云平臺，利用實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中的設(shè)備和物品進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會被直接儲存在云平臺當(dāng)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(xué)生是否在實(shí)驗(yàn)室，都可以利用云平臺與同組的同學(xué)和指導(dǎo)老師進(jìn)行云交流，在交流溝通的基礎(chǔ)上，全面完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，保證實(shí)驗(yàn)效果[4]。與此同時(shí)，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)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(jì)算作為一種現(xiàn)代化、信息化的高效計(jì)算模式，得到了學(xué)術(shù)界和商業(yè)界的普遍關(guān)注。云計(jì)算技術(shù)不僅可以應(yīng)用到高校的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中，解決高校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)問題，還能夠優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室的整體教學(xué)管理體系，同時(shí)增強(qiáng)師生之間的互動交流，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體深入。云計(jì)算在高校教育機(jī)制中的應(yīng)用，對學(xué)校教育教學(xué)的改革起到了長遠(yuǎn)的影響。然而云計(jì)算本身也具有很多缺點(diǎn)，云計(jì)算的應(yīng)用受到網(wǎng)絡(luò)的限制，同時(shí)云計(jì)算的安全性不高，一旦云計(jì)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(jì)算進(jìn)行應(yīng)用推廣的同時(shí)，還需要重視并彌補(bǔ)云計(jì)算本身的不足。對于高校的教育體系而言，將云計(jì)算應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)當(dāng)中，提高實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)質(zhì)量，使實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)中發(fā)揮相應(yīng)的價(jià)值。

[參考文獻(xiàn)]

[1]王繼克.云計(jì)算在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)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(jì)算在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)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(jì)算在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)管理中應(yīng)用探討[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2020（9）：251-252.

[4]劉宜奎.云計(jì)算在實(shí)驗(yàn)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(xiàng)目：2020年度廣西民族大學(xué)相思湖學(xué)院科研基金資助一般項(xiàng)目;項(xiàng)目名稱：基于云計(jì)算的大數(shù)據(jù)挖掘?qū)嶒?yàn)室建設(shè)研究;項(xiàng)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(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。