分布式系統(tǒng)在高校實(shí)踐教學(xué)保障體系中的創(chuàng)新運(yùn)用和維護(hù)策略

一、前言

提升教學(xué)質(zhì)量，滿足多樣化實(shí)踐需求，是教育信息化2.0時代高校實(shí)踐教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)。分布式系統(tǒng)以其高可靠性、高擴(kuò)展性等優(yōu)勢，為高校創(chuàng)新發(fā)展實(shí)踐教學(xué)保障體系提供了新的思路和方法，作為先進(jìn)計(jì)算模式的分布式系統(tǒng)，具有重要的應(yīng)用意義。將分布式系統(tǒng)應(yīng)用于高校實(shí)踐教學(xué)保障體系，為實(shí)踐教學(xué)活動的順利開展提供堅(jiān)實(shí)支撐，有助于將分散的教學(xué)資源進(jìn)行整合，提高資源利用率。

二、分布式系統(tǒng)概述

（一）分布式系統(tǒng)的定義與架構(gòu)

分布式系統(tǒng)是由多個獨(dú)立計(jì)算機(jī)（節(jié)點(diǎn)）通過網(wǎng)絡(luò)連接組成的系統(tǒng)，這些節(jié)點(diǎn)相互協(xié)作，共同完成任務(wù)，對用戶呈現(xiàn)出統(tǒng)一的系統(tǒng)映像。核心特征有以下四個方面。透明性：通過隱藏系統(tǒng)內(nèi)部復(fù)雜性，做到了訪問、位置和故障無感。可擴(kuò)展性：可擴(kuò)展分布式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)水平和垂直擴(kuò)展性能。容錯性：通過冗余設(shè)計(jì)，保障系統(tǒng)出現(xiàn)部分故障時可持續(xù)運(yùn)行。并發(fā)性：多節(jié)點(diǎn)并行處理任務(wù)，能夠協(xié)調(diào)資源競爭。分布式系統(tǒng)常見架構(gòu)類型包括節(jié)點(diǎn)架構(gòu)、多層架構(gòu)、微服務(wù)架構(gòu)、P2P架構(gòu)、消息隊(duì)列架構(gòu)。節(jié)點(diǎn)架構(gòu)：也稱客戶端一服務(wù)器架構(gòu)。多層架構(gòu)：包括表示層、邏輯層和數(shù)據(jù)層，表示層用于用戶交互，邏輯層處理規(guī)則和流程，數(shù)據(jù)層有數(shù)據(jù)庫和存儲作用。微服務(wù)架構(gòu)：每個服務(wù)都有自己獨(dú)立的業(yè)務(wù)，通過輕量級通信機(jī)制進(jìn)行交互。P2P架構(gòu)：沒有固定的客戶端和服務(wù)器之分，可以作為服務(wù)的請求者，也可以是服務(wù)的提供者。消息隊(duì)列架構(gòu)：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中不同組件的異步通信。

（二）分布式系統(tǒng)的特點(diǎn)

結(jié)合分布式系統(tǒng)在教學(xué)實(shí)踐中的運(yùn)用，特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個方面。分布性：在教學(xué)實(shí)踐中，以多校區(qū)聯(lián)合教學(xué)項(xiàng)目為例，不同校區(qū)的教學(xué)資源、教師與學(xué)生構(gòu)成分布式節(jié)點(diǎn)，教學(xué)活動分散在各節(jié)點(diǎn)同時進(jìn)行，打破地域限制。開放性：如同在線課程平臺，支持多種設(shè)備接入，允許不同身份用戶參與，能兼容各類教學(xué)軟件與工具，不斷吸納新資源，豐富教學(xué)內(nèi)容。并發(fā)性：在線直播授課時，眾多學(xué)生同時觀看、提問、參與互動，系統(tǒng)需同時處理大量并發(fā)請求，保證教學(xué)活動順暢開展。容錯性：在遠(yuǎn)程協(xié)作學(xué)習(xí)項(xiàng)目里，如果部分學(xué)生網(wǎng)絡(luò)臨時中斷或個別服務(wù)器發(fā)生故障，系統(tǒng)仍能依靠其他節(jié)點(diǎn)維持運(yùn)行，保證整體學(xué)習(xí)進(jìn)程不受大的影響。透明性：對學(xué)生而言，使用分布式教學(xué)資源時，無需了解資源存儲與管理細(xì)節(jié)，就像在本地獲取資料一樣便捷，如同操作單一系統(tǒng)。

（三）分布式系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

分布式存儲技術(shù)包括分布式文件系統(tǒng)（如CEPH）和分布式數(shù)據(jù)庫（如Cassandra）。前者將文件分散存儲，實(shí)現(xiàn)海量文件的高效管理。后者可存儲和處理大規(guī)模結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，支持高讀寫。利用該技術(shù)可以存儲海量教學(xué)課程視頻，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源。分布式計(jì)算技術(shù)是一種將計(jì)算任務(wù)分解并分配到多個計(jì)算節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行處理，然后再將處理結(jié)果進(jìn)行整合的技術(shù)，可以對海量學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并利用分布式計(jì)算技術(shù)對學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣、知識掌握等進(jìn)行分析。例如，Coursera在線學(xué)習(xí)平臺，通過分布式計(jì)算運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)算法，為全球數(shù)百萬學(xué)生提供個性化課程推薦與學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃，幫助學(xué)生高效學(xué)習(xí)。還有大規(guī)模在線考試與評估，分布式計(jì)算技術(shù)負(fù)責(zé)同時處理大量考生的考試請求、實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸和存儲。分布式通信技術(shù)涉及多種通信協(xié)議和機(jī)制，實(shí)現(xiàn)各個節(jié)點(diǎn)之間高效、可靠信息交互。學(xué)校借助分布式通知技術(shù)，將課程調(diào)整、考試安排、講座資訊等重要信息快速且精準(zhǔn)地推送給相關(guān)師生。在在線教育平臺，分布式通知可實(shí)現(xiàn)師生之間的即時互動。

三、分布式系統(tǒng)在高校實(shí)踐教學(xué)保障體系中的應(yīng)用

（一）實(shí)踐教學(xué)資源管理

通過利用分布式多節(jié)點(diǎn)的特性，將教學(xué)資源在多個節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行存儲，可以實(shí)現(xiàn)資源的存儲、檢索和運(yùn)用。當(dāng)下高校實(shí)踐教學(xué)資源分散在不同實(shí)驗(yàn)室和部門，分布式系統(tǒng)可構(gòu)建統(tǒng)一的資源管理平臺，將各類資源信息存儲在分布式數(shù)據(jù)庫中。首先，教師和學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)訪問平臺，可實(shí)時查詢、預(yù)約資源，提高資源利用率。例如，資源存儲利用上，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用時間、狀態(tài)等信息存儲在分布式數(shù)據(jù)庫，學(xué)生能在線查看設(shè)備空閑時段并預(yù)約，還可以分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、興趣偏好，然后從分布式存儲的大量教學(xué)資源中篩選出相關(guān)的資料推薦給學(xué)生使用。其次，分布式系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)對教學(xué)資源的管理，從而避免單線出現(xiàn)故障，保障教學(xué)資源安全性和全局性的使用不受影響。例如，在高校教學(xué)評價(jià)中，教學(xué)管理部門、教師和學(xué)生作為評價(jià)的主體，都需要正常參與信息的采集，分布式的容錯性可以確保在評價(jià)中如果某節(jié)點(diǎn)信息采集有誤，其他節(jié)點(diǎn)的使用不受影響。最后，分布式系統(tǒng)支持彈性擴(kuò)展，解決了學(xué)校之間資源共享的問題。通過打破孤島，隨時隨地可進(jìn)行擴(kuò)展交流。例如，學(xué)校之間開展聯(lián)合論文答辯，外校專家也可以進(jìn)行參與評分，為師生打造了便捷的資源交流和測評平臺[1]。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺搭建

計(jì)算機(jī)搭建分布式、系統(tǒng)式實(shí)踐教學(xué)平臺，在線支持大規(guī)模數(shù)據(jù)的交流和傳輸。在實(shí)踐教學(xué)中，分布式系統(tǒng)將大型編程項(xiàng)目分解為多個子任務(wù)，分配任務(wù)給多臺設(shè)備進(jìn)行協(xié)作，大幅縮短了編碼時間，使得課堂教授效率大幅提高，學(xué)生在實(shí)踐操作中隨時獲得相關(guān)輔導(dǎo)，這樣雙向的節(jié)點(diǎn)輸入和輸出，教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”能夠充分發(fā)揮出來達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。首先，從教學(xué)運(yùn)用看，當(dāng)下高校的實(shí)踐課教學(xué)中，在線教學(xué)模式利用廣泛。例如，在多媒體設(shè)計(jì)專業(yè)課中，學(xué)生提交的設(shè)計(jì)作品可以通過分布式系統(tǒng)在多個節(jié)點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行參考和評測，并支持實(shí)時在線作業(yè)提交和批改、師生互動等功能，提高了課堂教學(xué)效率。其次，從課程過程中看，課堂能夠覆蓋豐富的學(xué)習(xí)資源和知識點(diǎn)，學(xué)生足不出戶就學(xué)習(xí)到所需內(nèi)容。當(dāng)下微課堂、慕課、職業(yè)教育等資源平臺，不僅可以節(jié)省學(xué)生的時間成本，而且讓學(xué)習(xí)時間和方式變得更加靈活。最后，從教學(xué)主體看，對于實(shí)驗(yàn)專業(yè)教師而言，教師將復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)實(shí)施流程簡單化，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中能夠?qū)崟r反饋問題、實(shí)時反饋新發(fā)現(xiàn)，提升了學(xué)習(xí)效率。例如物理、化學(xué)等實(shí)驗(yàn)課中，以教師教案為基礎(chǔ)，分布式系統(tǒng)可以快速整合資源，優(yōu)化課程流程和提升效率[2]。

（三）實(shí)踐教學(xué)過程監(jiān)控與評估

分布式系統(tǒng)可以利用分布式數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對學(xué)生的操作記錄、實(shí)驗(yàn)進(jìn)度等實(shí)踐教學(xué)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集，挖掘、分析這些數(shù)據(jù)從而提升教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，監(jiān)控收集到學(xué)生操作中普遍存在的問題，系統(tǒng)會進(jìn)行反饋。系統(tǒng)分析授課時長、學(xué)生互動、測評作業(yè)等，對學(xué)生的考核結(jié)果也有一定預(yù)測性。人工智能技術(shù)的發(fā)展不斷推動系統(tǒng)建設(shè)算法和模型的建立，分布式結(jié)合新智能技術(shù)在教學(xué)考核、教學(xué)過程中進(jìn)行智能檢測，對確保教學(xué)的公平性，提升教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮著重要作用。例如，在重要的實(shí)踐教學(xué)考核中，分布式系統(tǒng)部署傳感器和數(shù)據(jù)采集模塊，對學(xué)生考試存在不符合考試規(guī)范的操作，及時發(fā)出警報(bào)，從而保證教學(xué)的公平性和質(zhì)量，對教學(xué)管理部門能夠更好地服務(wù)教學(xué)考核和測評工作。

（四）跨校區(qū)實(shí)踐教學(xué)協(xié)同

高校聯(lián)合交流是當(dāng)下趨勢，協(xié)同研究、聯(lián)合賽事成為常態(tài)。分布式系統(tǒng)的使用為高校提供了一個合作研究的便捷平臺，可以實(shí)現(xiàn)跨校區(qū)的協(xié)同教學(xué)共享資源。一方面，通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)，光纖網(wǎng)或虛擬專用網(wǎng)絡(luò)連接是實(shí)現(xiàn)跨校區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施。另一方面，利用分布式架構(gòu)跨校區(qū)平臺，通過多個節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫存儲交流資源，實(shí)現(xiàn)溝通和相互訪問的資源功能。加之當(dāng)下視頻會議和直播技術(shù)的發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件便可實(shí)現(xiàn)實(shí)時在線授課、討論答疑等交流活動。例如，借助視頻會議開展研討交流、學(xué)術(shù)答辯、考試面試等教學(xué)內(nèi)容，同時分布式系統(tǒng)的文件共享功能可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和教學(xué)資料共享，跨校區(qū)學(xué)生還可以共同開展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和交流活動。

四、分布式系統(tǒng)在高校實(shí)踐教學(xué)保障體系中發(fā)揮的作用

（一）提高實(shí)踐教學(xué)資源利用率

分布式系統(tǒng)打破資源的地域和部門限制，實(shí)現(xiàn)資源集中管理和共享，減少資源閑置和重復(fù)建設(shè)。通過分布式資源管理平臺，各學(xué)院的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備可面向全校開放，提高設(shè)備使用率。分布式虛擬化技術(shù)（Docker ^?+ Kubernetes）可以更好地作用于這一環(huán)節(jié)，通過將實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)室分布為多個節(jié)點(diǎn)和隔離的虛擬環(huán)境，允許學(xué)生遠(yuǎn)程訪問，虛擬實(shí)驗(yàn)平臺也是重要的學(xué)習(xí)資源平臺。例如，武漢理工大學(xué)采用浪潮分布式存儲AS13000系列構(gòu)建智慧教室視頻錄播課程系統(tǒng)。該系統(tǒng)中，集群所有分布式節(jié)點(diǎn)參與并發(fā)讀寫，顯著提高了存儲系統(tǒng)的帶寬及穩(wěn)定性，同樣容量下AS13000的存儲性能是傳統(tǒng)存儲性能的3至5倍，降低了數(shù)據(jù)讀取的訪問延時。同時，存儲集群可在線擴(kuò)展，系統(tǒng)性能和容量隨節(jié)點(diǎn)數(shù)量增加線性增長，極大提升了資源利用率[3]。

（二）增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)平臺的性能和可靠性

高校教學(xué)面對的用戶是規(guī)?；模敲雌脚_的穩(wěn)定性和容錯技術(shù)就顯得極為重要。分布式系統(tǒng)的存儲技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)連接原理在高合法訪問下，平臺能夠確保學(xué)生實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)不受影響。首先，得益于系統(tǒng)的容錯能力，分布式系統(tǒng)的存儲技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)連接原理在教學(xué)平臺的使用上表現(xiàn)出了特別的優(yōu)勢。例如，考試時，會有大量學(xué)生同時進(jìn)人平臺進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)在線考試，分布式系統(tǒng)的并發(fā)處理能力和冗余設(shè)計(jì)保證了考試的順利進(jìn)行，解決了各種使用中出現(xiàn)的問題。其次，故障隔離機(jī)制通過健康檢查和自動化查除。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作課程，教學(xué)實(shí)時反饋轉(zhuǎn)碼崩潰時，K8S程序技術(shù)可實(shí)現(xiàn)數(shù)秒內(nèi)重建編碼，故障在學(xué)生和教學(xué)沒有感知下便自動恢復(fù)正常。最后，分布式系統(tǒng)的智能調(diào)度，當(dāng)學(xué)生虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的服務(wù)器出現(xiàn)故障，立即可以從其他節(jié)點(diǎn)恢復(fù)實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。

（三）促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)的個性化和精準(zhǔn)化

通過對實(shí)踐教學(xué)過程數(shù)據(jù)的分析，教師可了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和需求，提供個性化教學(xué)指導(dǎo)。一是利用分布式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)個性化實(shí)踐教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建?；陔x線空間技術(shù)和資源配額動態(tài)調(diào)整，學(xué)生可以得到不同規(guī)模的計(jì)算資源，建立個性化的資源庫。二是精準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)路徑推薦。通過數(shù)據(jù)層對收錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)耗時、操作錯誤類型，進(jìn)而不斷地訓(xùn)練本地模型，實(shí)現(xiàn)不同學(xué)生擁有不同的教學(xué)資源內(nèi)容。三是智能輔助進(jìn)行即時反饋，智能模型技術(shù)與分布式系統(tǒng)集合，能夠根據(jù)學(xué)生所學(xué)的進(jìn)度和提升變化及時更新資源庫，為學(xué)生實(shí)時提供精準(zhǔn)化的實(shí)踐學(xué)習(xí)內(nèi)容。例如，當(dāng)下Hadoop分析技術(shù)對高校學(xué)生畫像平臺，基于分布式處理大規(guī)模數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)高效率和準(zhǔn)確畫像，并針對學(xué)生需求事實(shí)反饋信息。課程教學(xué)中，學(xué)生利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以收集操作數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)分析，對于發(fā)現(xiàn)的操作問題和錯誤，為學(xué)生推送針對性的學(xué)習(xí)資料和輔導(dǎo)建議[4]。

（四）提升實(shí)踐教學(xué)的協(xié)同性和開放性

跨校區(qū)的實(shí)踐教學(xué)協(xié)同使不同校區(qū)學(xué)生和教師能共同參與實(shí)踐活動，拓寬學(xué)生視野。在提升協(xié)調(diào)性方面，分布式系統(tǒng)可以搭建共享平臺，基于云計(jì)算實(shí)驗(yàn)環(huán)境，學(xué)生和教師能在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方實(shí)現(xiàn)資源共享與協(xié)作交流。系統(tǒng)支持多人協(xié)作及分布式操控系統(tǒng)，支持多人對試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行開發(fā)和修改，實(shí)時查看項(xiàng)目進(jìn)度，看到團(tuán)隊(duì)修改和提升的地方，提高協(xié)作效率。實(shí)現(xiàn)通信反饋，借助分布式消息隊(duì)列，教師可以在線及時給予指導(dǎo)和反饋。在提升開發(fā)性方面，分布式系統(tǒng)通過整合不同地域、不同學(xué)校的資源（如實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)案例等），拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)渠道。同時，分布式系統(tǒng)便于與企業(yè)和其他高校的實(shí)踐教學(xué)資源對接，引入企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目，開展聯(lián)合實(shí)踐教學(xué)，提高實(shí)踐教學(xué)的開放性和實(shí)用性。例如，扶綏縣龍華中心Seewo教學(xué)平臺應(yīng)用，教學(xué)資源共建共享提升了教學(xué)研究能力，也提升了學(xué)生積極性和創(chuàng)造力。

五、分布式系統(tǒng)在高校實(shí)踐教學(xué)保障體系應(yīng)用中遇到的問題及維護(hù)策略

（一）數(shù)據(jù)一致性問題及維護(hù)策略

主要問題：在分布式環(huán)境下，多節(jié)點(diǎn)讀寫數(shù)據(jù)操作時，數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)不一致。例如，實(shí)踐教學(xué)資源管理系統(tǒng)中，設(shè)備預(yù)約信息同時更新的節(jié)點(diǎn)不同，可能會產(chǎn)生數(shù)據(jù)沖突，出現(xiàn)前后不一致的情況。

數(shù)據(jù)一致性維護(hù)：采用分布式事務(wù)處理技術(shù)，包括兩階段提交協(xié)議（2PC）、三階段提交協(xié)議（3PC），保證數(shù)據(jù)在多節(jié)點(diǎn)上的操作一致性，同時采用MESI協(xié)議等分布式緩存一致性算法，確保緩存數(shù)據(jù)與主存數(shù)據(jù)一致。此外，后期的保障維護(hù)也是確保通過數(shù)據(jù)比對工具進(jìn)行定期數(shù)據(jù)校驗(yàn)、修復(fù)、校正數(shù)據(jù)不符的方式，是確保問題解決的關(guān)鍵。

（二）網(wǎng)絡(luò)延遲和故障維護(hù)策略

分布式系統(tǒng)依賴網(wǎng)絡(luò)通信，網(wǎng)絡(luò)延遲將影響系統(tǒng)性能，網(wǎng)絡(luò)故障將導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)間通信中斷，進(jìn)而影響教學(xué)活動的開展。例如，遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，網(wǎng)絡(luò)延遲可能造成學(xué)生操作與實(shí)驗(yàn)結(jié)果反饋不同步，網(wǎng)絡(luò)故障則會造成實(shí)驗(yàn)中斷，存在數(shù)據(jù)損毀的風(fēng)險(xiǎn)。

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與故障處理：一是使用負(fù)載均衡技術(shù)部署教學(xué)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，網(wǎng)絡(luò)均勻分配到各個聯(lián)絡(luò)，使每個節(jié)點(diǎn)高速、穩(wěn)定地運(yùn)行教學(xué)平臺；二是建立網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，出現(xiàn)問題和故障及時提報(bào)，并搭建備用網(wǎng)絡(luò)鏈路，進(jìn)行快速處理；三是建立網(wǎng)絡(luò)故障臺賬，對網(wǎng)絡(luò)發(fā)生的問題及時記錄，總結(jié)問題和故障規(guī)律，提前處理問題。

（三）系統(tǒng)復(fù)雜度增加和維護(hù)策略

分布式系統(tǒng)是由許多節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的，技術(shù)也十分復(fù)雜，部署、管理和維護(hù)都很困難，需要技術(shù)人員有豐富的知識和專業(yè)技能，否則就可能出現(xiàn)配置錯誤、故障排查困難等問題。

系統(tǒng)運(yùn)維管理：一是利用自動化運(yùn)維工具部署管理系統(tǒng)技術(shù)維護(hù)，目前應(yīng)用較多的有Ansible自動化運(yùn)維工具、SaltStack自動管理系統(tǒng)等；二是建立完善的系統(tǒng)運(yùn)維制度，編制手冊規(guī)范系統(tǒng)部署、配置、監(jiān)控、維護(hù)流程；三是加強(qiáng)人員相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)，提高運(yùn)維管理能力，定期檢查系統(tǒng)運(yùn)行、參數(shù)分配情況，定期開展評估優(yōu)化系統(tǒng)工作[5]。

（四）安全與隱私問題和解決措施

分布式系統(tǒng)的存儲數(shù)據(jù)功能涉及實(shí)踐教學(xué)中產(chǎn)生學(xué)生個人信息和學(xué)習(xí)成果等私密內(nèi)容，在傳輸和流轉(zhuǎn)中存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)（如數(shù)據(jù)被泄露、篡改、截獲等）。不同節(jié)點(diǎn)的安全策略和權(quán)限管理同時也增加了安全管理的復(fù)雜性。

安全保障措施：一是對數(shù)據(jù)傳輸和存儲進(jìn)行加密，防止數(shù)據(jù)泄露和篡改，例如，用SSL/TLS協(xié)議加密網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，使用AES等加密算法加密存儲數(shù)據(jù)；二是建立嚴(yán)格的權(quán)限管理體系，根據(jù)用戶角色和教學(xué)需求分配不同的操作權(quán)限；三是定期進(jìn)行安全漏洞掃描和修復(fù)，防范外部攻擊和內(nèi)部違規(guī)操作。

六、結(jié)語

分布式系統(tǒng)技術(shù)深刻影響著當(dāng)下高校實(shí)踐教育教學(xué)方式。本文通過概述分布式系統(tǒng)在實(shí)踐教學(xué)資源管理、平臺搭建、教學(xué)過程中的運(yùn)用，對分布式系統(tǒng)在促進(jìn)教學(xué)協(xié)同性、個性化和安全性上發(fā)揮了重要作用，并對教學(xué)中產(chǎn)生的問題進(jìn)行梳理，提出了系統(tǒng)的維護(hù)策略。未來，分布式系統(tǒng)將深度融合智能化技術(shù)，打破“數(shù)據(jù)孤島”融合物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)感知教學(xué)場景需求、智能調(diào)配教學(xué)所需設(shè)備資源為目標(biāo)提升教育教學(xué)質(zhì)量，同時為精準(zhǔn)化教學(xué)決策提供依據(jù)，推動教學(xué)保障向智能化、高效化、體系化方向邁進(jìn)。

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作者單位：空軍勤務(wù)學(xué)院

責(zé)任編輯：王穎振 楊惠娟