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应用型本科院校经管类实验中心教学云平台建设的探索

时间:2024-04-24

杜新征 顾晓燕 孙 晶 孙 梅 符 斌

(金陵科技学院商学院,江苏 南京 211169)

1 云计算在经管类实验教学中的意义和作用

经管类实验教学涉及到财务管理、会计学、审计学、工商管理、国际贸易、物流管理、金融学、金融工程、电子商务等专业,涉及面较广,各个厂商也是建立了不同的数据库和管理平台来存放自己的数据,因此,各专业数据的信息格式和交换方式不一致。这就造成了经管实验中心的数据量大,但数据的利用率较低,使用的价值较小,无法共享。

而云计算技术正是以虚拟化技术构建的云平台为基础,将各种异构的计算资源进行动态地组织,将具体的硬件体系结构和多样化的软件系统平台有机的结合起来,从而灵活构建起满足不同应用需求的计算环境来,使计算资源的使用效率得到进一步的提高,以达到统一集成管理,整合资源,共享数据的目的。从而形成不同的访问者按需所得地使用计算资源、大数据存储资源和各种应用软件资源等软件资源。

随着国家的 “大众创业,万众创新”的政策的不断推进,作为应用型本科高校更应该以此为契机来培养出适应市场需要的应用型、技术型的人才来。为了培养出掌握多领域技术的厚基础、宽口径、高素质、广适应、实践能力强的复合型经管类应用型人才,就必须重视学生对在实际中遇到的具体问题的处理能力培养,这就包括了思考和分解问题的能力以及实际动手解决问题的能力。就必须根据自身的特点和资源来建设起有特色的经管类专业实验室满足实践教学的需要,同时也促进老师向重实践重应用的方向发展。

2 当前应用型本科院校经管类实验教学平台的现状

随着经济的发展和技术的进步,以及与国内外院校交流的深入,我国的应用型本科院校在教育信息化建设上投入了大量的人力、物力和财力来推动其发展,各应用型本科院校的经管类实验中心的信息化建设都已初见成效。使其在一定程度上改善了其软硬件设施的质量,也一定程度上提升了经管类实验教学的效果。然而随着硬件性能的提高和软件环境的改善,各应用型本科院校的经管类实验教学平台普遍出现了以下问题:

(1)硬件更新换代越来越快,随着软件的不断更新,对硬件的要求越来越高,而且实验室的建设成本也在不断增加。

由于信息技术的不断提高,软件的更新换代的速度也越来越快,平均3年左右硬件就开始跟不上软件更新换代的需要了,特别是多维数据的分析、大数据的分析、视频数据的大量出现、机器学习技术对硬件要求越来越高,造成实验室的建设成本逐年提高。

(2)各专业实验室的软件和硬件资源难以共享,设备的利用率较低,各专业数据无法整合,使用价值有限,无法真正适应跨学科教学的需要。由于实验课是按照理论课的内容来安排的,所以所有的机房是按照专业来划分和建设的。一般一个专业机房只能根据硬件的配置安装几种专业的软件,各机房之间的系统不能互通或者共享。由于课程的安排,机房存在有时安排人满为患,但大多数时候都是利用率比较低。财务管理的平台、金融数据管理的平台、物流管理的平台、贸易管理的平台等的数据由于所用的操作系统和数据库等都不同,数据的格式不统一,造成互相割裂,无法统一使用,使得数据使用率较低,使用价值大大降低,还占用了宝贵的资源。

(3)由于软硬件维护难度大,维护成本高,维护也经常不及时,而且软硬件更新困难,软硬件对不同的教学环境的支持上也很差,造成教学效率低,教学效果不好。很多软件的服务器端和学生端由于开发的环境不同,造成安装的环境也各有不同,往往一台学生机要安装3到4套操作系统才能够安装多款本专业的教学用专业软件,但机器的资源被严重浪费,还增加了维护的难度,往往升级软件或者安装新的软件就要重新发送一套系统,而由于3年后设备已经超过保修期,再加上维修的程序较繁琐,所以不能及时维修,造成一个机房的机器实际使用率不高。造成教学效率降低,教学效果较差。

(4)实验室受制于管理人员短缺,经管类实验室开放的时间和开放的地点受限制。而且管理的效果上也是不尽如人意,无法满足课余时间学生进行实践的需要。更无法满足学生课外在家或者学校宿舍进行实验的需要。经管类实验室由于以电脑为主,而电脑又是价格较为昂贵且精密的设备,需要大量管理人员来管理和维护,而开放实验室又是在晚上或者周末,需要额外的人员来管理,所以开放实验室的时间和开放的数量是有限的,不能满足全校学生课外上机的需要。而学生如果自己使用自带的电脑来完成实验,又存在安装环境和安装软件授权数量的限制。而有些学生会安装和实验无关的软件,甚至游戏来占用宝贵的资源,由于管理人员有限,也不能都进行制止,降低了设备的真实使用率。

3 基于云计算技术的经管类实验教学平台的设计

参考了很多的应用型本科院校的实际情况和实际应用,笔者觉得应该建立一个数据集中存储、调用高效快速、可以按需灵活使用的经管类实验教学的共享平台,对所有的专业的数据、软件资源及硬件资源进行最大程度的整合,能同时满足各专业教学的需要。同时,该平台易于扩展升级,维护管理方便,可以支持各操作系统,可以合理、高效的配置和使用现有的资源。而云计算技术的出现就很好的解决了我们这些需求。它可以利用高速网络结合虚拟技术通过大数据的方式进行软硬件资源的共享,实现资源按需分配,按需服务。

因此经管类实验中心教学云平台是由很多软硬件资源和校外的各终端用户在Internet网上的服务器集群构成的“公有云”;加上高校内自建的各“私有云”和校内学生用户终端构成的。

根据经管类实验中心建设的需求,我们按照云平台的架构特点对软硬件环境进行规划建设。下面对经管类实验中心教学云平台的核心组成部分进行简述:

(1) 云平台服务器集群系统。是云平台中将虚拟技术运用在服务器集群中来处理核心计算资源的组成部分。

(2) 云平台存储系统。是云计算中心中主要应用数据和虚拟机存储池的统称。由虚拟机映像数据区、应用程序数据区、应用模板区组成。

(3) 云平台管理中心。起到了对整个云平台的集中管理的作用,主要完成网络、数据中心、虚拟主机及集群管理、虚拟机分配和迁移、存储池管理、计算资源管理与调度、电源管理等管理工作。

(4) 云平台统一身份认证系统。主要实现对云平台用户身份的统一认证的管理。

(5) 云平台网络子系统。是由2个以太网交换机构成的双链路冗余互相备份的配置方式。

(6) 云平台IO子系统。由2个光纤交换机构成的IO双链路冗余互相备份的IO子系统。

(7) 云平台VPN服务器子系统。由专门的VPN服务器设备构成,并与云计算系统进行无缝对接,主要实现经管类实验中心网外的用户对云平台的访问。

(8) 云平台备份子系统。由网络存储组成云平台的备份系统。包括对各种应用、数据库中的大数据、云管理平台等的备份。提供所有学生的实验数据保管的支持服务,便于每个学生的所有数据在大学四年中的延续性存取和使用。

4 基于云计算技术的经管类实验教学共享信息云平台的设计

经管类实验室一般都包含金融学、金融工程、会计学、财务管理、审计、工商管理、市场营销、物流管理、国际经济与贸易、电子商务等专业。通过共享信息云平台的设计,来实现整体、高效、共享、安全稳定的实验教学环境,充分实现学科间的融合,实现一些专业学生的跨专业跨学科的系统性实践环节学习,以培养出跨专业的复合型的实用性人才,体现出应用型本科的办学理念。

由于各专业的软件平台的信息格式和交换方式不一致,造成了政府各部门间难以形成有效的信息的交换和共享。所以要建立交换体系的专业信息资源的整合。它是以金融类学院的骨干网络为基础,构建覆盖多专业的信息资源交换体系总体架构,围绕跨专业的业务协同,以各专业教学信息为基础,确定各专业间交换信息指标及信息交换流程,实现不同专业间异构应用系统间耦合的信息交换,形成各专业间教学资源物理分散、逻辑集中的信息交换模式,提供各专业间横向的、按需的、混合式架构的信息交换服务。这样,即可通过共享信息库,又可通过直接互相访问以及通过中心交换结点来实现信息交换服务。

该经管类实验教学共享信息云平台包括了实验教学、校企合作、实习就业、创新教学、云桌面五个部分。实验教学体系分为三个模块:实训、课内实验及课程设计模块;毕业设计或毕业论文和专项技能模块;第二课堂模块:包括各种学科竞赛、各种证书考试、社会实践等。校企合作包含了三个模块:横向课题合作;项目研发合作;定制培养。实习就业分为实习生管理、实习生指导、推荐就业模块。为实现创新创业教育,一方面引进先进的专业仿真教学平台,构建专业仿真的虚拟实验环境来让学生熟练掌握基础知识和基本技能。还可进行创新指导和创新扶持等更深入的工作。通过对云桌面的运用,既降低终端配置的要求,又可灵活适应各种专业软件的环境,还提高实训系统的使用效率,一举多得。

图1 经管类实验中心教学云平台的架构体系

当然各个应用型本科院校的经管类专业的情况不一样,各有各的特点,可以根据学校的经费情况、学科专业建设的要求、老师和学生的情况来灵活进行配置以满足实践教学的需要。笔者主要是以云平台的构建形式对于应用型本科院校的实验室建设进行一次探索。

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