實訓基地建設下計算機專業(yè)論文

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1、計算機專業(yè)實訓基地建設的目標與要求

計算機專業(yè)的實訓項目主要包括軟件開發(fā)、軟件測試、網絡管理、網絡安全、計算機系統(tǒng)管理與維護、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理、信息系統(tǒng)應用、物聯(lián)網技術、云計算技術、圖形圖像處理、音視頻編輯、三維動畫與三維模型等，可以把這些實訓項目分為四類，即軟件開發(fā)、軟件應用、網絡系統(tǒng)管理、硬件應用。在以往的計算機專業(yè)實訓室建設中，主要存在以下問題：

1）電腦使用年限長，設備老化、性能落后；

2）不同專業(yè)實訓室的軟硬件環(huán)境不同，導致機房維護管理困難，更改軟件工作量大；

3）硬件設備資源有限，難以滿足一個班級同時進行實訓，實訓效率低；

4）由于不同專業(yè)、不同班級共享同一個實訓室，導致實訓結果對應的設備狀態(tài)不能保存，使實訓過程缺少連續(xù)性；

5）實訓場地只能在實訓室，不能方便學生隨時隨地開展實訓項目。針對計算機專業(yè)實訓室的實訓特點及使用過程存在的問題，我們提出如下要求：

1）實訓環(huán)境部署在服務器端，降低對客戶端的軟硬件資源要求；

2）采用虛擬化技術實現(xiàn)硬件資源共享，解決硬件資源有限的問題；

3）使用虛擬機保存硬件設備狀態(tài)，解決實訓過程的連續(xù)性問題；

4）基于網絡環(huán)境部署實訓系統(tǒng)，使學生在實訓室和宿舍都可以正常進行實訓。

2、云計算的三種應用模式

為滿足計算機專業(yè)實訓室的建設要求，采用云計算技術是目前解決實訓室建設問題的主流方案。云計算有如下三種模式：

1）基礎設施即服務（IaaS）：是云計算的最底層服務，通過虛擬化技術為用戶提供CPU、存儲、網絡等硬件資源，可以把一臺服務器資源虛擬化為多臺虛擬主機，每臺虛擬主機有各自獨立的虛擬CPU、虛擬存儲等硬件資源，每臺虛擬機都可以安裝獨立的操作系統(tǒng)和應用軟件。代表性的系統(tǒng)有AmazonEC2、Hadoop。

2）平臺即服務（PaaS）：是構建在基礎設施即服務之上的應用，在云平臺上部署有操作系統(tǒng)、大型數(shù)據(jù)庫、軟件開發(fā)工具、各種應用API等軟件資源，底層的CPU、存儲、網絡等硬件資源對用戶是透明的，用戶直接在平臺上部署自己的軟件運行環(huán)境和配置，進行軟件開發(fā)。代表性系統(tǒng)有GoogleAppEngine、Mi－crosoftAzure。

3）軟件即服務（SaaS），是在基礎設施即服務和平臺即服務的基礎上直接部署應用軟件，用戶直接通過簡單客戶端運行云平臺的提供的應用軟件，用戶不需部署任何軟件和硬件，可以向提供商定制自己需要的應用軟件，用瀏覽器方式運行定制的應用軟件。代表性系統(tǒng)有SalesforceCRM、GoogleDocument。

3、基于云平臺的實訓基地構建與設計

云計算的三種應用模式可以分別應用在計算機實訓基地的不同類型實訓室建設方案中，其中網路技術及硬件類實訓可以采用基礎設施即服務的應用模式，軟件開發(fā)類實訓可以采用平臺即服務的應用模式，軟件應用類實訓可以采用軟件即服務的應用模式。

1）網絡技術及硬件類實訓項目的建設方案計算機網絡技術及硬件類實訓項目主要有網絡操作系統(tǒng)實訓、交換機與路由器實訓、網絡安全實訓、物聯(lián)網技術實訓等，這類實訓項目的特點是分組實操、每組均需多臺硬件設備、且實訓設備價格較貴，基于成本考慮，采購的硬件設備數(shù)量一般無法滿足一個班級同時開展實訓，往往需要分組分批進行實訓。對于這類實訓，特別適合應用基礎設施即服務的應用模式。具體的云平臺結構如圖1的IaaS，實訓硬件設備通過網絡接入云平臺，服務器集群通過虛擬化技術形成多個虛擬機，學生實訓時通過本地網絡或互聯(lián)網接入云平臺，通過虛擬化管理軟件獲取虛擬機資源，通過虛擬機操作實訓硬件設備，并把硬件設備的工作狀態(tài)保存到存儲設備中，下次實訓時再恢復設備的工

2）軟件開發(fā)類實訓項目的建設方案軟件開發(fā)類項目需要部署開發(fā)環(huán)境，主要有.Net開發(fā)環(huán)境和Java開發(fā)環(huán)境，學生實訓部署的開發(fā)環(huán)境都是相同的，因此采用平臺即服務的應用模式符合這類實訓項目的應用要求，具體的云平臺結構的PaaS部分,在IaaS的基礎上部署軟件開發(fā)環(huán)境，包括各種中間件、Java開發(fā)平臺、.Net開發(fā)平臺、大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等軟件。學生實訓時通過網絡使用云平臺的開發(fā)環(huán)境。

3）軟件應用類實訓項目的建設方案軟件應用類項目的具體應用軟件主要包括ERP、OA、CRM、電子商務等應用軟件，把這些軟件部署在云平臺上，學生通過客戶端直接運行這些軟件，云平臺的應用模式為?；谠破脚_的三種應用模式建立計算機專業(yè)實訓基地，可以充分實現(xiàn)硬件資源共享，提高硬件的使用效率，降低硬件建設成本。軟件即服務模式和平臺即服務模式均要以基礎設施即服務模式為基礎，因此三種應用模式可以統(tǒng)一部署服務器、存儲、實訓硬件設備，然后根據(jù)實訓項目要求，分別部署開發(fā)環(huán)境或應用軟件，計算機專業(yè)的絕大部分實訓室均可按此方案建設。

4、結語

采用云計算相關技術構建計算機專業(yè)實訓基地，基于云計算的三種應用模式：基礎設施即服務、平臺即服務、軟件即服務，可以分別建立網絡技術實訓室、計算機硬件基礎實訓室、物聯(lián)網應用實訓室、軟件開發(fā)實訓室、軟件測試實訓室、ERP應用實訓室、電子商務應用實訓室等計算機專業(yè)必需的絕大部分專業(yè)實訓室，同時云平臺本身亦可作為云計算技術應用實訓室，另一方面采用云平臺構建實訓室，降低了實訓室建設成本、方便了實訓室的維護管理、方便學生隨時隨地進行實訓、提高了實訓室的利用率和使用質量。

作者：葉楓 單位：廣東輕工職業(yè)技術學院