基于云計算技術的實驗教學資源建設初探

駱柏

摘 要：實驗教學資源是獨立學院應用型人才培養的重要載體，直接關系到學生的實踐能力和創新精神的培養。計算機的應用已全面覆蓋高校教學特別是實驗教學當中，然而計算機資源作為高校實驗教學資源的重要組成，其建設現狀已呈現出越來越多不適應實驗教學需求的現象，普遍存在經費不足、利用率不高、更新不及時等問題。云技術作為新興的計算機技術，以其獨有的優勢促進了獨立學院實驗教學資源的整合、優化，能有效節約成本，提高資源利用率，并在較大程度上滿足實驗教學要求。

關鍵詞：實驗教學資源；云技術；計算機

計算機應用技術已普及高校實驗教學中，為實驗教育教學效果的提升提供了便利和可能。互聯網的快速發展及計算機前沿技術的迅速更新，一方面使得當前獨立學院基于計算機應用的實驗教學資源建設難以滿足各學科專業的實驗教學需求。另一方面，獨立學院對資本及資源利用存在著獨有的敏銳觸角，對實驗教學資源的利用有著較高的期望，使得基于計算機應用的實驗教學資源建設與發展變得更加迫切。然而，獨立學院作為高等教育管理的后起之秀，在實驗教學資源的建設過程中仍然存在諸多的困難和問題。

一、基于計算機應用的實驗教學資源建設中存在的主要問題

1.計算機技術的快速發展，加速了已有資源的淘汰

互聯網時代，不同行業的快速發展極大地促進了計算機應用技術的深入發展，基于計算機應用的各類教學軟件日新月異，計算機操作系統版本升級需求急迫，往往使得計算機的使用周期較預期短。采購高配置計算機的頻率，基于經費、利用率等方面的考慮，不可能適應信息技術的迅速更新。

2.公共計算機實驗教學資源利用過度

公共計算機機房，作為學院統籌直管的實驗教學資源，承擔著全校計算機各級課程、各學科公共基礎實驗課程等繁重的教學任務。一方面，同一機房安裝了多個不同的教學軟件，運行速度緩慢，影響了教學質量；另一方面，課程過滿、負荷過重，機器稍有故障，因無空閑機房替代，時常被迫調課，影響了課程教學進度。

3.專業計算機資源利用率過低

獨立學院在建設計算機機房時，往往采購配置較高的計算機，優先滿足專業教學的需求。但是，專業教學因其班級人數相對較少，且計算機價格較高，配置數量也就相對較少。由于專業機房計算機過少，不能容納公共課程眾多的學生上課，使得高配置的計算機實驗教學資源利用率過低。

4.基于計算機應用的教學軟件運行慢，難以滿足實驗教學的高需求

獨立學院各專業主動適應行業發展的靈活性及主動性強，所使用的教學軟件一般都會緊跟行業潮流。藝術類、理工科類等專業課程對計算機內存、操作系統、性能等各方面的要求較高，同一機房安裝不同課程軟件，相對低端的學生用機難以實現教學的預期效果。

5.實驗教學資源建設經費投入不足

獨立學院在辦學經費方面，普遍存在程度不一的緊張狀況，計算機實驗教學資源建設也不例外，其設備更新率明顯低于公立高校，特別是基于計算機應用的實驗教學資源。獨立學院往往通過加強日常的維護與管理，盡可能延長計算機的使用年限。

6.實驗教學軟件的重復購買與安裝

在實驗教學實施過程中經常出現教學軟件重復購買或是重復安裝的問題。例如，物理與化學課程的實驗教學，部分教學資源是重疊的，但是學校沒有意識到這一狀況，購買了重復的教學軟件，再加上軟件的重復安裝、升級等，運行成本是較高的。如果沒有制訂完善的方案，就會出現較為嚴重的浪費問題，對學校的經濟發展造成不利影響，需要采取有效措施解決問題，以免對學校的發展造成不利影響。

二、云計算在實驗教學資源建設中的技術優勢

1.云計算技術概述

云計算是分布式計算、并行計算、效用計算機、網絡存儲、虛擬化、負載均衡、熱備份冗余等傳統計算機技術和網絡技術發展融合的產物。云計算通常通過網絡提供動態、彈性及個性的虛擬化資源，使計算分布于許多分布式計算機上，而非本地計算機中。一般而言，云計算具有規模大、虛擬化、安全可靠性高、便利通用、擴展性強、個性服務能力強、使用成本低等顯著特點，作為一種全新的技術得到使用者的青睞，其應用越來越廣泛和深入，并將改變許多傳統工作方式。

2.云技術服務計算機實驗教學資源建設的特點

（1）建設高效教學環境，有效降低對硬件配置的依賴性。通過云技術，一方面可以營造出高要求且獨立單一的實驗教學環境，更好地滿足特殊專業的教學需求，有效克服現有實驗教學中的一些困難。另一方面，可以有效擺脫本地計算機硬件配置與軟件系統匹配不當的困擾。本地應用端只需運行基于云技術中心服務器運算展示的最終數據，大大降低了應用端硬件配置要求。

（2）支持各類不同終端便捷的訪問，支持個性化專屬定制。云技術的運算數據處理在“云端”，而對本地接入的應用端的要求極低，無論是移動設備還是傳統計算機等任何可接入網絡的設備，均可方便地訪問云端數據，開展相關應用。另外，在云端可以設置根據個人需求定制的桌面或運行環境，無論使用者在任何地方、任何時間、任何應用端，都可方便地利用自己熟悉的程序和環境。

三、基于云技術的計算機實驗教學資源建設的探索

1.制訂資源建設的規劃

成立基于云技術實驗教學資源建設領導小組，全面剖析高校現有計算機實驗教學資源的現狀，提出有針對性的措施，明確建設分工及階段目標。

2.組建技術管理隊伍

云技術作為一種全新的技術發展至今，已有相當豐富的研究經驗。建立一支技術管理隊伍，開展技術研究、引入和內化是關鍵，更是當務之急。

3.實驗教學資源建設的重點環節

（1）盤活陳舊計算機資源。通過云技術可以使原來低配置或無法使用的計算機活化。高校可以將年份較久、使用時間較長的計算機進行整合，配以云端教學軟件的運行即可完成計算機的活化。

（2）配置高要求的教學環境。鑒于理工科類、藝術類專業的教學軟件運行程序龐大而復雜，通過云技術配置專有的獨立的教學環境，提升教學效率。

（3）實現個性化桌面。鑒于經常使用不同計算機開展教學，教師可以通過云端建立專屬的個性化計算機，將大大有利于教師開展教學工作。

4.實驗教學資源的共享

在實驗教學過程中，相關管理人員應該重視資源的共享。對于人事分配工作，應該予以一定的共享，樹立共享意識。實驗教師資源的共享平臺建設是較為重要的，可以利用共享云開展工作。利用云計算大容量的優勢，采集實驗教師的演示課程以及講座等視頻，將其存儲到云服務體系中，這樣就可以有效地實現資源共享的目的。通過共享，不同地區的學生與教師都能觀看到這些視頻。

參考文獻：

[1]林小芳.云計算在高校實驗室建設的應用研究[J].福建電腦，2011（8）：149-150.

[2]孔藝權.基于語義云實驗資源共享平臺的研究[J].實驗室研究與探索，2012，31（7）：216-219.

[3]崔貫勛.基于云計算技術的計算機實驗教學平臺[J].實驗室研究與探索，2013，32（10）：448-450.

[4]姚玉勃.云計算機環境下高校多媒體教學平臺的設計與實現[D].大連：大連海事大學，2013.

[5]張寧，潘偉民.基于云計算的高校實驗平臺的設計與構建[J].新疆師范大學學報，2013，32（3）：11-14.