基于云計算技術的計算機實驗教學系統設計與實踐①

項帥求

[摘 要] 傳統計算機實驗教學系統存在數據識別能力差、維護成本高、計算能力不足、對現有資源的統計能力較低等問題，設計了基于云計算技術的計算機實驗教學系統設計，利用云計算技術對信息數據進行集中運算。實驗結果得出，云計算實驗教學系統能有效地解決數據資源計算以及統計能力的問題，對構建的計算機實驗教學系統進行實踐分析，驗證出設計的有效性。

[關 鍵 詞] 云計算技術；計算機實驗教學；數據處理

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）08-0048-01

計算機信息技術的不斷推廣運用，促進了社會的發展，提升了教學水平。計算機實驗教學系統的建立，利用一定的計算機技術對教學內容進行構建，在實際教學中，解決教育層次感差以及綜合信息使用效率低的問題。傳統的計算機實驗教學系統存在計算能力差、系統不完備、維護成本高等一系列的問題，針對上述問題，本文構建了基于云計算技術的計算機實驗教學系統，使用云計算技術對有效數據資源進行集中處理，通過構建計算框架提升系統的維護能力，完善教學系統的應用能力，通過對構建系統的實踐分析能夠體現設計的有效性。

一、利用云計算技術集中數據處理

通過云計算技術能夠將教學計算數據進行集中處理，對實驗教學過程中的資源利用以及安全性進行把控，能夠提供相對可靠、準確的實驗數據，從而避免試驗教學的失誤[1]。在計算速度上，云計算技術會將數據信息云化處理，使教學數據以及相關的備用數據都具備高速運算能力。相對其他計算方法，云計算具備較高的獨立計算能力，在試驗教學過程中不會因為計算能力不足而對教學產生影響。云計算技術能夠適用在不同的教學操作系統上，還能應用在不同的應用環境中，無論計算機的操作系統如何，通過云計算技術計算能力都能有所提升。

二、計算機教學實驗系統的構建

在云計算技術的基礎上，實現數據化的集中處理構建計算機教學實驗系統。首先，對系統結構進行適當調整，使用分布式的框架結構，能夠滿足集中計算的基本需求。在對硬件上的處理過程中，采用多集成的方式進行構建，能夠減少對空間、能源的需求，加大數據的存儲空間。存儲器使用YIUH67-Ⅲ型號的高級存儲數據庫，一方面能夠承載云計算的計算量，另一方面能夠加強對實驗教學數據的管理能力。云計算技術將數據計算與運行計算聯系起來，形成一個有序的整體計算合集，能夠將實驗室資源虛擬化、方便及時地調用。云計算技術的引入需要使用高位編程將數據空間進行擴充，把使用數據以及數據趨勢進行整合，實驗室教學過程在教學系統中是以虛擬化的形式進行體現的。

實驗教學系統軟硬件的設計。計算機實驗教學硬件部分主要分為計算模塊、儲存模塊、導入模塊、連接模塊等。為了承接云計算技術，計算模塊使用TYH型號的主板作為運行主板，通過R800高階集成運算器實現云計算的承接。云計算最大的特征是計算密度較大，并且計算過程比較集中。在軟件的實現上將計算資源、教學數據以及存儲數據進行分離，方便實時更新以及實時加載。本文設計的教學系統軟件的核心是將計算以及運行分離，能夠提升計算的能力，更好地促進互動方式。

三、系統的實踐分析

為檢驗設計的計算機實驗教學系統的有效性，通過實踐分析進行驗證。設置一節試驗教學課程，分別比較兩種系統的實驗數據分析能力、實驗資源調動性、實驗教學呈現能力以及實驗室安全系數。為保證實踐過程的嚴謹性，使用第三方測評方法對實踐過程進行評估，評估結果直接在數據系統上進行顯示。通過反復多次的實踐教學，實踐測評結果如下圖所示，設計出基于云計算技術的計算機實驗教學系統，在數據分析能力上明顯優于傳統教學系統，能夠進行高速的數據計算。在資源調動性傳統系統的調動能力，僅限于當前的資源，并不能對全部資源進行綜合調用，設計出的系統能夠進行高標準的綜合調用，并且調用過程對數據進行了綜合篩選，提升了系統的應用性能。

四、結束語

計算機實驗課程的建設是高校教學的重點內容，傳統計算機實驗方式具有管理和使用效率低、數據識別能力差、資源浪費等嚴重問題。而云計算技術提升系統則具有管理效率高、使用方便、教學功能易擴展的特點，具有良好的前景。

參考文獻：

張玉紅，黃昭鳴，劉巧云.特殊教育專業康復實踐教學的運行困境與突圍路徑：基于智慧康復云服務的視角[J].中國特殊教育，2015，28（11）：155-169.