基于云技術的管理類實驗室四維三層開放體系

張瑞軍， 林彩燕， 劉 蘋， 任延華， 盛 陽

(1.武漢科技大學 a.管理學院,武漢 430065;2.武漢科技大學 資源與環境學院,武漢 430081)

0 引 言

經管類傳統資源集中式的實驗室管理模式存在建設成本高、設備閑置率高、開放時間和空間受到極大限制等諸多問題[1]，已很難滿足實踐教學對靈活部署、及時響應、快速搭建各類信息系統與實踐場景的需求。近幾年來，隨著手機等移動終端的不斷普及，傳統的實驗室封閉教學模式正在向個人電腦、手機、平板等開放終端拓展。尤其是智能手機和Pad類平板電腦，使得移動接入和碎片化學習逐漸成為一種趨勢，相應的實驗實踐教學開放模式必將進一步豐富和深入。

一些學者對管理類實驗室建設與開放模式進行了研究[2-3]：文獻[4]中以實驗教學的“問題”為導向，探索了“理念-能力-內容-開放”的新模式；文獻[5-8]中分析了實驗室開放存在的問題，如經費不足、教學方法與手段陳舊、缺乏有效的管理體制、開放層次低、人才機制不完善等；文獻[9]中探討了三線并進的實驗室開放模式；李虹等[10]在探索一些開放性實踐項目的基礎上，構建“三主體八層次”的開放實驗項目質量評價體系；賈佳麗等[11]將實驗室開放模式分為預約實驗型、科研項目型、課外實驗基地型、校企聯合型等。中南民族大學創新創業中心就實驗室開放的重要性、內容、舉措和模式進行了探討[12]。上述研究多偏向于定性的闡述，很少基于調研數據給出針對性建議。本文采用調查問卷的方式，從課程實驗、賽事、項目等3個層次對管理類實驗室開放模式進行描述性分析，并基于云平臺探討一種“時間、空間、內容、層次”四維的實驗室開放體系。

1 調查方法與對象

為調查在校生對實驗室開放的看法，本課題設計了調查問卷，結合學生自身實驗及實踐活動設置了18個問題，向管理學院大四學生發放問卷120份，回收115份，回收率95.83%，其中有效問卷110份，采用不記名調查和問卷核查的方法保證了問卷的穩定性和有效性。用問卷星等軟件進行數據統計分析，進一步得出分析結果。目標群體定位準確，以保證調查結果具有良好的信度和效度。在問卷結果分析的同時對個別學生進行訪談，以獲取其對有些問題的建設性意見。

2 管理類實驗室開放模式問卷調查與分析

問卷大體分為實驗教學、專業賽事、實踐活動、實驗室開放四個方面，因篇幅所限，這里只列舉主要問題。

2.1 實驗教學

這一部分內容主要調查學生對上機實驗、課程設計的整體效果及改進的建議。

調查結果顯示，認為上機實驗效果好的為27.27%，一般的為64.55%，認為不好和不清楚的分別占7.27%和0.91%。

同學們列舉了目前實驗教學存在的問題，按降序依次排列為：實驗教學形式單一(55.45%)、對實驗室的開放不夠重視(52.73%)、實驗室交流程度不夠(48.18%)、實驗出課率低(46.36%)、缺少專門的實踐指導教師(40%)、實驗室管理體制不健全(31.82%)。

對于“如何改進上機實驗課的建議”這一問題(多選)，調查結果如圖1所示。

圖1 上機實驗課改善建議

對于課程設計環節，分別對信息管理、會計學、工商管理、電子商務等8個專業的21門課程設計效果進行了調查，認為好的(36.36%)，一般(54.55%)，不好(8.18%)，不清楚(0.91%)。對于改善課程設計效果的建議，調查結果如圖2所示。

圖2 課程設計改善建議

從上述統計數據可以得出：加大實驗室開放力度，加強對指導老師的管理，增加實驗指導的方式方法(如遠程指導、云技術等)逐步成為一種趨勢。

2.2 專業賽事

這一部分內容主要了解學生參與有關大賽的情況(見表1)及學生對大賽的認識。由表1可見，學生參與大賽是與專業相關的。對大賽是否能提高學生自身能力這個問題，69.09%的同學回答“能”，23.64%的同學回答“不清楚”，僅7.27%的同學回答“不能”，可見學生對專業賽事的認可度還是挺高的。

2.3 實踐活動

這一部分主要調查學生參與認識實習、生產實習、畢業實習及項目實踐活動的情況。

對于本專業的實踐活動能否提高自身綜合能力的調查，75.45%的同學認為“能”，20.91%的同學“不清楚”，3.64%的同學認為“不能”。

表1 學生參與大賽情況

對于這些專業實踐活動的效果評價，40%的同學認為“好”，51.82%的同學認為“一般”，5.45%和2.73%的同學認為“不好”和“不清楚”。

2.4 實驗室開放

這一部分主要圍繞實驗室開放存在的問題、開放模式及效果等問題展開調查。

就“更開放的實驗室能否為學生提供更多的實踐機會”這一問題，74.55%的同學認為“能”，23.64%和1.82%的同學認為“不清楚”和“不能”。

而對于實驗室開放模式，同學們基于自己的理解，分別提供了幾種開放模式，按降序排列為：手機APP(59.09%)、網上預約(50.91%)、開放性實驗(29.09%)、云平臺(20.91%)。可見學生對實驗室開放有著一定的期待，但對云平臺等新技術缺乏了解。

對于實驗室開放將產生的效果，同學們多數持一種樂觀的態度，大家列舉了其好處，按降序排列為：省時，更有效率(67.27%)、時間自由(62.73%)、資源利用率更高(54.55%)、實驗研究課題更廣(27.27%)。

對于科研項目的開放，同學們也表現出極大的興趣，74.55%的同學認可導師主導的開放項目，如國家自然科學基金等縱向項目及企業委托的橫向項目；仍有25.45%的同學認可學生主導的開放項目，如大學生創業計劃、企業委托社團項目等。

2.5 結果分析

綜合上述問卷調查，并結合個別訪談結果，得出如下結論：學生對自已動手能力的提高有強烈的愿景，希望學校和學院搭建更開放的實驗、賽事、項目等平臺來提升他們的核心競爭力。

3 管理類實驗室四維三層開放體系構建

為加大實驗室開放力度，為學生提供更多的比賽和項目實踐的機會，本文基于云技術設計并構建了管理類專業開放體系。該體系從“時間、空間、內容、層次”四個維度進行開放，從“課程實驗-賽事模擬-項目實踐”3個層次，采用逐層滲入的方式，逐步培養學生各方面的綜合素質。

3.1 “時間、空間、內容、層次”四維開放模型

管理類實驗室四維開放模型如圖3所示。在時間上，除正常的課內實驗、課程設計等環節在工作時間向學生開放外，也將實驗室的軟件、數據、案例等資源通過互聯網24 h向學生開放；在空間上，學生不再囿于實驗室，也可通過移動終端、云桌面等方式進行碎片化的學習與實驗互動；內容上，從淺到深、從局部到整體，學生可以從單個知識點(如會計學的復式記賬)的驗證，到分析設計型實驗(如某公司的薪酬設計)，直至專業領域的研究創新；在層次上，學生可以從實驗、賽事、項目3個層面上逐層滲透，逐步培養學生的實驗技能、團隊合作意識、溝通能力和工程實踐能力。

圖3 “時間、空間、內容、層次”四維開放模型

3.2 管理類實驗室開放體系

管理類實驗室開放體系從實驗、賽事、項目3個層次，從虛到實、從個別知識點到專業領域再到工程實踐，逐層滲入，其體系結構如圖4所示。

(1) 云支撐平臺的構建。管理類實驗實踐教學(特別是各專業的沙盤演練)存在場景多樣化、競爭對抗性強等特點，需要靈活部署、及時響應、快速搭建相應的軟硬件資源。為此，從硬件設備層、軟件平臺層、基礎應用層和多端接入層等4個層次來構建統一的虛擬化云平臺[13]。

硬件設備層主要由服務器和網絡組成。前者包括文件服務器、應用程序服務器、Web服務器等各類刀片式服務器；后者主要提供系統應用的基礎網絡及網絡負載、流量等網絡管理服務。

軟件平臺主要考慮平臺統一性和便捷性，提供身份認證、數據交換、資源調度等服務。

基礎應用層加載各類實驗實踐平臺軟件，如沙盤模擬、工程造價、薪酬設計、網絡營銷等各專業開放實驗平臺、企業經營模擬等各類賽事平臺以及企業委托的各類項目平臺。

圖4 管理類實驗室開放體系

多端接入層在防火墻的保護下，通過校園網、互聯網完成手機、電腦、平板等多類終端的接入。

(2) 開放性實驗平臺。通過中央地方共建項目中引進的 Citrix云虛擬化技術[14]，采用其中強勁的HDX底層通信協議，將原有的服務器、網絡、存儲等硬件資源和ERP、用友財務軟件等各類軟件資源整合在一起，構成一個統一的可分配置的資源池。前端通過開放性實驗預約系統，將各種實驗資源，如實驗大綱、實驗項目及內容、開放時間、實驗軟件平臺、指導教師等向學生開放。系統通過學生查詢、預約，管理員審核、批準，指導教師指導、成績評定等流程，從資源池中獲得資源分配并運行在學生終端，完成一整套學生定制式的實驗、課程設計和創新性實驗。學生可自主地安排自己的實驗，并在實驗過程中及時與指導教師互動。后臺配有實驗室綜合管理系統，主要實現對實驗室軟硬件資源、教師、學生、預約、成績等綜合管理。包括有通知公告、硬件設備監控、軟件資源調度、管理員信息、教師管理、學生管理、實驗排課、成績管理、預約管理、成績查看等功能。

(3) 賽事訓練及比賽平臺。通過云技術內連實驗室的企業競爭模擬等各專業比賽用服務器，外聯用友、阿里巴巴等企業服務器和武漢大學等高校服務器，構建校企、校際之間賽事平臺。學生通過手機APP等終端進入賽事報名平臺。該平臺包含著與本專業有關各級賽事供學生選擇，如網絡虛擬運營大賽、電子商務子商務挑戰賽、管理決策模擬大賽(商道)、會計技能大賽、挑戰杯、創業綜合模擬大賽、營銷策劃挑戰賽、人力資源沙盤模擬大賽、企業競爭模擬大賽等這些專業性極強的大賽。完成上述環節后，賽事指導老師會按照相應規則進行篩選及完成最終的審核過程。通過審核后的學生進入到賽事訓練平臺進行訓練，指導老師可通過云平臺或面對面方式指導。訓練完畢后學生直接進入比賽平臺參加比賽，并以創新學分的形式加進學生的總學分中去。

(4) 項目實戰平臺[15]。老師經常負責一些國家級、省部級、校級縱向科學研究項目，也有企業委托的一些橫向項目[15-17]；學生也有大學生創新創業計劃等項目，網站建設等企業委托項目。云平臺正好為項目與團隊的對接搭建了很好的溝通橋梁，負責老師和學生通過云平臺完成項目的發布、報名、審核，并組建項目團隊，完成項目實施。指導老師或負責學生全程參與該項目，并進行有效監管。項目結束后將項目實戰的技術資料和成果視頻，通過云平臺共享[18]。

4 結 語

由云計算技術構建的平臺具有分布式部署、虛擬化、接入方式多樣化的特點，可以滿足管理類專業學生碎片化學習與實踐的需求，增加學生的場景體驗感。經濟管理實驗中心于2016年9月在全校率先建設了基于云技術的實驗教學平臺，將學院、各專業實驗室的軟件、賽事及項目資源進行有效整合，遷移到云服務器池，有效實現校內、校際、校企之間各類資源的共享。平臺自建成以來，極大地提高了學生的動手能力，軟硬件的閑置率得到了有效的緩解，實驗室人員也從設備維護這一繁瑣的事務中解放出來，從事實驗項目開發、賽事與項目的指導這些有創新性的工作。