基于私有云数据中心开展实验教学的研究与实践

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1、基于私有云数据中心开展实验教学的研究与实践　　摘要在传统计算机课程教学中计算机需求量大、资源利用率低、教学成本高，且不能够充分满足实验教学需求。提出基于云计算的实验教学模式，并给出教学用的云数据中心的建设与运维管理方案。该方案优化了计算机相关课程的管理模式和实验教学模式，解决了目前高校计算机实验室建设成本高、管理维护效率低、资源利用率低等问题，大大提升了实验教学水平。　　关键词云计算；私有云数据中心；实验教学　　中图分类号：G642.0文献标识码：B　　文章编号：1671-489X（2016）18-0124-05　　AbstractInthetraditionalcomput

2、ercourseteaching，thedemandofthecomputerisbig，theutilizationrateofresourcesislow，thetea-chingcostishigh，andcannotfullymeettheneedsofexperimentalteaching.Thispaperputsforwardtheexperimentalteachingmodebasedonthecloudcomputing，andgivestheconstructionoftheclouddatacenterandtheoperationandmainte

3、nancemanagementprogram.Theschemeoptimizedcomputerrelatedcoursesofmana-gementmodeandexperimentalteachingmode，solvethecurrenthighcostofcollegecomputerlaboratoryconstruction，managementandmaintenanceefficiency，low11resourceutilizationrateislow，greatlyenhancethelevelofexperimentalteaching.　　Keyw

4、ordscloudcomputing；privateclouddatacenter；experimental　　teaching　　1引言　　随着信息技术的发展和商业模式的不断创新，云计算以其新的用户体验和业务模式已成为新一代信息技术变革的重要组成部分。云计算由并行计算、分布式计算和网格计算发展而来，是虚拟化、效用计算、SaaS等技术混合演进的结果。　　目前各高校均在建设自己的教学资源平台，但大都存在资源共享不足、存储设备容量有限、运维管理水平不高等问题。基于云计算模式构筑全面共享的私有云数据中心的实验教学平台，可以使实验教学开展更加灵活，实验项目设置能够摆脱基础条件限制，进

5、而提升实验教学质量，特别是增强创新性、研究性实验的教学效果。　　2实验教学中的困难与问题　　传统教学模式下，实验教学均在实验室环境下进行，但实验室环境存在以下几方面的不足。　　对多样操作系统的支持不够大部分实验室中的计算机所用的操作系统为Windows操作系统，缺乏对Linux、Unix操作系统的支持，使得大量实验课程的教学内容不能展开，如Linux操作系统课程的实验项目就无法很好地开展。11　　能够为学生实验学习提供的计算机数量有限实验室中设备数量固定，当同时需要多台计算机用于某一个实验时，实验室通常无法提供，如MySQL集群实验项目需要为同一学生提供多台Linux服务器等

6、。　　实验数据存储受限实验室为了保证计算机的安全性与稳定性，一般都采用安装硬件保护卡的方式对学生使用过的系统进行还原。这样虽然在一定程度上保护了计算机的安全性，但是在学生进行实验过程中，数据无法保存，打破实验的连续性，很大程度上影响了实验教学效果。而且在进行需要安装的实验项目时，由于计算机安装了保护卡，部分软件安装后如果必须重启，则无法实现。　　软件维护与更新困难，稳定性不足计算机实验室为满足不同专业的实验需求，使实验室对设备的维护与管理变得异常困难。通常情况下，实验室的计算机上都安装多个操作系统以适应不同的实验需求。同时，一个操作系统中安装多个专业软件，造成软件冲突严重，系

7、统反应缓慢。　　实验教学内容受限由于实验环境和实验学时的限制，实验课程的教学内容必须依据实验室环境进行准备，内容不宜太难，扩展性不能太大，课外自主实验也不能过多，不能够很好地激发学生的学习兴趣，也不利于学生的思维拓展，不利于开展研究性学习、探索性教学，如PBL、MOOC、翻转课堂等。　　实验教学过程管理空白，教学质量无法很好评估11传统的实验教学中，实验仅仅能够在实验课上进行，教师对学生的辅导局限在实验课堂的几十分钟内，之后的学习过程便无法监督、了解与管理，对于学生在课下实验中遇到的问题也无法及时解决，