基于云服務的仿真培訓平臺設計

王文珍

(中南民族大學 電子信息工程學院，湖北 武漢 430074)

基于云服務的仿真培訓平臺改變了以教師講課、學生聽課或者閱讀課件的單一培訓模式[1]，可以針對不同崗位需求設計仿真培訓環境，使理論教學與在模擬環境中實際操作密切結合，使學習與考試環節密切結合，可以大大提高培訓效果，有效縮短上崗的適應期，提高從業人員的業務能力水平，加快人才隊伍建設。

1 平臺技術架構

云計算是一種能夠被運用于商業化運作的技術架構，是當前信息技術領域的熱點技術[2]。云計算的主要特點是集約構建、彈性服務，具體表現在：

(1) 資源系統化，能夠聚合網絡、軟件、硬件等各方面的資源，通過整合，使其成為一個龐大的資源系統，滿足人們的需求；

(2) 服務定制化，能夠為人們提供彈性的可定制的服務，滿足人們不同層次的需求，提高適應性；

(3) 管理透明化，它是面向資源和服務的一種管理模式，管理方便、效率高。

此外，從技術層面來說，云計算提供的對外服務具有可靠性高、實用性強、可伸縮性強的特點，可以更好地滿足人們的需要[3]。

基于云服務的仿真培訓平臺采用基于J2EE標準的多層應用架構Web框架的開發平臺及MVC設計模型[4]。平臺上層使用下層提供的服務，且僅通過調用層次間的特定接口獲取下層服務；平臺下層暴露特定接口為上層提供特定服務，且不依賴于上層，也不知道上層的存在。這就進一步增強了平臺設計、實施的靈活性和可靠性。仿真培訓平臺的技術架構如圖1所示，平臺采用一級部署、多級應用的部署架構(見圖2)。

圖1 仿真培訓平臺的技術架構

基于云服務的仿真培訓平臺面向大型企業，建立私有云服務和專門的服務中心，基于企業內網提供服務。平臺一級部署支持常態仿真培訓練習及專項仿真演練，用戶全覆蓋，承擔全公司用戶的頻繁訪問，支持大規模用戶和高并發性。云存儲服務采用分布式集群存儲架構，利用多臺存儲服務器分擔存儲負荷，并利用位置服務器定位存儲信息，解決基于云服務存儲系統中單存儲服務器的瓶頸問題，提高了系統的可靠性、可用性、擴展性和存取效率[5]。

仿真培訓平臺的集成關系主要是與門戶目錄集成(見圖3)。

圖2 仿真培訓部署架構示意圖

圖3 門戶目錄集成圖

由仿真培訓平臺向企業門戶方提供組織機構和用戶賬號，由企業門戶實現用戶的關聯映射，即可完成登錄的認證、控制和授權，實現單點登錄，兩級穿透訪問也通過門戶級聯認證方式，實現單點登錄。

2 培訓平臺的內容

仿真培訓平臺對業務應用系統、基礎軟件、設備、業務進行仿真，建設仿真環境，以支撐相關操作培訓、考試及競賽活動。平臺主要實現以下功能：

(1) 常態在線仿真練習：面向企業所有用戶的常用操作的仿真練習、常用專業知識或技能仿真、歷年考試試題和習題的練習；

(2) 競賽管理：針對知識競賽活動的管理；

(3) 專項仿真練習：針對特定單位、部門、崗位的專業技能仿真練習；

(4) 仿真考試管理；

(5) 對特定技能仿真培訓管理；

(6) 人員統一管理：對活動參與者的基本信息、活動信息、證書信息等進行集中管理和查詢分析；

(7) 試題庫、課件管理；

(8) 仿真模型管理，包括：

① 硬件設備仿真：對主流設備仿真，并提供培訓與考試的素材，為操作人員學習與考核創建“真實”環境，提高培訓人員對設備操作的熟練度[6-8]；

② 主流網絡仿真：通過系統提供的操作接口及仿真場景創建工具，對網絡環境進行仿真搭建，為企業組織的培訓、考試、競賽活動提供環境支持[9-10]；

③ 常用基礎軟件仿真：基礎軟件仿真包括小機操作系統、Oracle數據庫、Weblogic中間件等仿真，仿真要求對常用的操作進行仿真實現，提供各項操作仿真環境、仿真操作腳本及數據；

④ 業務應用系統仿真：針對企業正在使用或未來要建設的系統，通過仿真培訓，使業務人員熟悉系統的安裝、配置、使用，提高實際的動手能力。

3 結束語

仿真培訓平臺提供了從業人員學習與實踐的環境，改變了以往理論與實際脫節的培訓模式，通過統一組織與個人自學等方式達到提高人員業務能力的目標。針對企業信息系統涉及的軟件、設備、網絡的特點，以虛擬代替現實，利用高仿真實現技術，降低培訓成本，并且利用軟件可復制的特點，可實現多人同時進行虛擬操作，提高培訓效率。

[1] 許河峰.借力師資網絡培訓平臺提升高等教育教學水平[J].繼續教育研究，2013(11):83-85.

[2] 王會芹，郭瑞強.基于本體的云服務發現技術研究[J].河北省科學院學報，2011，28(3)：33-37.

[3] 張霖，羅永亮，陶飛，等.制造云構建關鍵技術研究[J].計算機集成制造系統，2010，16(11)：2510-2520.

[4] 喬卉，黃慶武，江傳文.采用體驗性游戲模型的配電網運行仿真培訓系統設計[J].電網技術,2011,35(10):230-236.

[5] Han Taekgyeong, Sim Kwang Mong.An ontology-enhanced cloud service discovery system[C]∥International MultiConference of Engineers and Computing Scientists. Hong Kong：International Association of Engineers,2010：644-649..

[6] 鄭林，李健，劉祥凱，等.一個視景仿真平臺的設計與開發[J].系統仿真學報,2010,22(5):1182-1189.

[7] 任建強.移動學習背景下的新型遠程視頻教學平臺研究[J].中國電化教育，201l(3)：131-134.

[8] 周妍，周磊山.高速鐵路行車調度指揮一體化仿真實驗平臺設計與研究[J].鐵道學報，2012，34(6):1-7.

[9] 王勇，王邦志，林昌年.電氣試驗數字仿真與網絡培訓系統的設計與實現[J].電力系統自動化,2008,32(9):100-103.

[10] 盧宇清,張巍.基于CSCW的多媒體網絡教室系統平臺的設計與實現[J].煤炭技術,2012(2):263-268.