葛丹

【摘要】??? 近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，云計(jì)算技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，特別是教育領(lǐng)域，人們利用云計(jì)算技術(shù)解決高校機(jī)房與實(shí)驗(yàn)室管理問(wèn)題?；诖?，本文以高校機(jī)房實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)作為研究對(duì)象，結(jié)合管理現(xiàn)狀，分析云計(jì)算技術(shù)在其中的架構(gòu)設(shè)計(jì)，闡述了基于云管理平臺(tái)下學(xué)校機(jī)房與實(shí)驗(yàn)室的功能設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】??? 云計(jì)算技術(shù)??? 機(jī)房與實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)??? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言：伴隨著云計(jì)算技術(shù)的日趨成熟，許多應(yīng)用被開(kāi)發(fā)，特別是在資源節(jié)約與管理效能方面，云計(jì)算技術(shù)有著強(qiáng)大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，這也成為未來(lái)機(jī)房與實(shí)驗(yàn)室管理的發(fā)展趨勢(shì)。面對(duì)機(jī)房與實(shí)驗(yàn)室普遍存在的設(shè)備更新慢、管理工作復(fù)雜等問(wèn)題，為了滿(mǎn)足師生對(duì)設(shè)備的個(gè)性化需求，人們應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)解決這些問(wèn)題，并強(qiáng)化了系統(tǒng)功能。

一、高校機(jī)房實(shí)驗(yàn)室管理現(xiàn)狀

作為高等院校必備的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，機(jī)房實(shí)驗(yàn)室能夠?yàn)閷W(xué)生提供教學(xué)資源平臺(tái)。學(xué)校在實(shí)驗(yàn)室管理方面投入了人力與財(cái)力，如何利用好這些教育資源，并實(shí)現(xiàn)固定資產(chǎn)的保值率，這是學(xué)校管理層需要面對(duì)的問(wèn)題。分析學(xué)校機(jī)房實(shí)驗(yàn)室當(dāng)前管理現(xiàn)狀，具體如下：（1）設(shè)備更新速度過(guò)快，固定資產(chǎn)淘汰率較高。無(wú)論是計(jì)算機(jī)硬件，還是軟件，基本上3年左右時(shí)間就會(huì)被更新，隨著系統(tǒng)和軟硬件的更新，機(jī)房配置將無(wú)法達(dá)到教學(xué)需求。教學(xué)改革需要與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)驗(yàn)室管理需要滿(mǎn)足課程內(nèi)容需求，但更新機(jī)房設(shè)施又需要更多資金投入，即使新建機(jī)房也無(wú)法避免問(wèn)題的循環(huán)。（2）機(jī)房實(shí)驗(yàn)室智能化管理水平比較低。很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室管理會(huì)采用專(zhuān)業(yè)分割方式，將排課固定，這種教學(xué)模式導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的教學(xué)信息和課程內(nèi)容無(wú)法共享。沒(méi)有課程安排時(shí)實(shí)驗(yàn)室被控制，資源得不到高效利用。此外，在實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)登記方面，依然有很多學(xué)校使用人工登記方式，無(wú)法讓設(shè)備流動(dòng)，也實(shí)現(xiàn)不了資產(chǎn)的合理配置和資源的優(yōu)化設(shè)置[1]。

二、基于云計(jì)算技術(shù)的高校機(jī)房及實(shí)驗(yàn)室管理

2.1云平臺(tái)機(jī)房架構(gòu)設(shè)計(jì)

云計(jì)算需要以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，將虛擬化技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和文件系統(tǒng)、編程模式、資源管理與能耗管理技術(shù)相結(jié)合，共同布局于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，為用戶(hù)提供更加精確的服務(wù)。實(shí)際上，用戶(hù)需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)得到這些服務(wù)，這些應(yīng)用與傳統(tǒng)服務(wù)器布局不同，而是以耦合的形式存在。基于云計(jì)算技術(shù)的學(xué)校實(shí)驗(yàn)室與管理系統(tǒng)架構(gòu)總共分為以下幾方面：（1）云終端接入層，為實(shí)驗(yàn)室終端提供接口。（2）虛擬資源管理，將物力資源進(jìn)行虛擬化，形成邏輯資源，最終實(shí)現(xiàn)IT資源的虛擬化。（3）以云計(jì)算為基礎(chǔ)的硬件設(shè)備，其中包含計(jì)算機(jī)資源和數(shù)據(jù)資源。（4）虛擬桌面，根據(jù)用戶(hù)實(shí)際情況進(jìn)行資源的調(diào)度與調(diào)整。

云計(jì)算有著經(jīng)濟(jì)性、通用性與靈活性特點(diǎn)，可以為學(xué)校機(jī)房制定解決方案。軟件即服務(wù)、平臺(tái)即服務(wù)、基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)是云計(jì)算的三種服務(wù)方式，基于云計(jì)算技術(shù)的機(jī)房分別由服務(wù)器、云終端、云計(jì)算管理平臺(tái)構(gòu)成。服務(wù)器可以建設(shè)數(shù)據(jù)中心，為用戶(hù)提供物理環(huán)境，云終端屬于接收設(shè)備，支持外設(shè)設(shè)備，云平臺(tái)可以對(duì)云服務(wù)進(jìn)行管理，方便管理人員進(jìn)行課程資源的部署。

2.2基于云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)管理架構(gòu)設(shè)計(jì)

以往的云計(jì)算系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力，基于分布式計(jì)算的服務(wù)器集群可以為用戶(hù)提供各種服務(wù)。云存儲(chǔ)可以將用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于云端，防止本地資源存儲(chǔ)帶來(lái)的不便?；谠朴?jì)算急速的實(shí)驗(yàn)室管理機(jī)構(gòu)，具體指在云平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)和云存儲(chǔ)服務(wù)器的布局，通過(guò)云系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用。系統(tǒng)管理者能夠在云服務(wù)器上開(kāi)發(fā)系統(tǒng)布局，對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行信息化管理，及時(shí)掌握設(shè)備應(yīng)用情況。教師可以實(shí)時(shí)查看實(shí)驗(yàn)室設(shè)備狀態(tài)，借用空閑設(shè)備，并將實(shí)驗(yàn)資源傳入系統(tǒng)，方便學(xué)生下載。學(xué)生能夠提交實(shí)驗(yàn)室預(yù)約申請(qǐng)，從系統(tǒng)中獲得資源，并臨時(shí)借用設(shè)備。

晨科LIMS實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)是專(zhuān)門(mén)針對(duì)實(shí)驗(yàn)室而開(kāi)發(fā)的信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)中包含實(shí)驗(yàn)室管理、預(yù)約管理、耗材管理、儀器設(shè)備管理、固定資產(chǎn)管理、采購(gòu)管理、倉(cāng)庫(kù)管理、財(cái)務(wù)管理等功能，可以為國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室、重點(diǎn)學(xué)校、研究所等部門(mén)提供高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)室管理服務(wù)。晨科LIMS實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)全面支持權(quán)限設(shè)置，開(kāi)發(fā)應(yīng)用界面分離，并且信息錄入智能化，極大提高錄入效率，是實(shí)驗(yàn)室管理的輔助軟件。圖（1）為該系統(tǒng)基本架構(gòu)情況，通過(guò)校園網(wǎng)向師生提供開(kāi)放式平臺(tái)，用戶(hù)可以瀏覽系統(tǒng)主頁(yè)，查詢(xún)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室使用現(xiàn)狀，并與實(shí)驗(yàn)室管理人員及時(shí)溝通。校外人員可以注冊(cè)該系統(tǒng)，經(jīng)管理員審核后預(yù)約實(shí)驗(yàn)室，提高學(xué)校實(shí)驗(yàn)室利用效率，為高校實(shí)驗(yàn)室?guī)?lái)社會(huì)效益?；谠朴?jì)算技術(shù)，實(shí)驗(yàn)室管理人員可以按照用戶(hù)需求基于高端用戶(hù)授權(quán)，這些用戶(hù)能夠按照個(gè)人實(shí)驗(yàn)計(jì)劃預(yù)約實(shí)驗(yàn)室，這樣可以為師生科學(xué)研究提供方便。實(shí)驗(yàn)室管理員能夠通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)了解當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室、工位以及設(shè)備的使用情況，以便對(duì)所有內(nèi)容加以維護(hù)和高效管理[2]。

三、云管理平臺(tái)功能設(shè)計(jì)

3.1基于云計(jì)算技術(shù)的機(jī)房功能設(shè)計(jì)

學(xué)校云機(jī)房需要建立在相應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)中，從而滿(mǎn)足教師課程安排。云服務(wù)器中需要PC硬件來(lái)配置課程，并安裝軟件強(qiáng)化平臺(tái)功能。學(xué)生可以登錄系統(tǒng)，在本地單機(jī)能體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室操作，服務(wù)器終端可以切換課程。教師在學(xué)期初提出課程需求，管理人員按照不同教師的實(shí)際需求，為教師進(jìn)行環(huán)境配置，并將設(shè)備使用時(shí)間段加以設(shè)置，方便學(xué)校云機(jī)房教室的自動(dòng)化生成。

3.2基于云計(jì)算技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)功能設(shè)計(jì)

基于云計(jì)算技術(shù)的學(xué)校實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，應(yīng)用B/S體系結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)布局在云服務(wù)器中。憑借著網(wǎng)絡(luò)通信功能，用戶(hù)登錄后就能享受信息服務(wù)。分析實(shí)驗(yàn)室云平臺(tái)的各項(xiàng)功能，主要如下：（1）固定資產(chǎn)管理。其中包含資產(chǎn)登記入庫(kù)、設(shè)備使用狀態(tài)查詢(xún)、設(shè)備借用與歸還等功能。該功能權(quán)限面向領(lǐng)導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)室管理者與教師。（2）實(shí)驗(yàn)室管理功能。其中包含課程安排、教師學(xué)生預(yù)約使用、設(shè)備使用說(shuō)明與制度查詢(xún)等。建議將實(shí)驗(yàn)室管理與課程表信息相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)師生的互動(dòng)，方便教師更新教學(xué)日志，鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。（3）教學(xué)應(yīng)用平臺(tái)。其中包含課程資源共享、網(wǎng)絡(luò)選課、項(xiàng)目管理等，教師可以利用該平臺(tái)發(fā)布資源，將課程需要的資源上傳到系統(tǒng)，方便學(xué)生共享，對(duì)學(xué)生展開(kāi)個(gè)性化實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)。

四、總結(jié)

總而言之，以云計(jì)算技術(shù)為基礎(chǔ)的學(xué)校機(jī)房與實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)不僅功能豐富，還有著較強(qiáng)交互性，可以為師生提供個(gè)性化服務(wù)，提高實(shí)驗(yàn)室資源利用率。與此同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)，及時(shí)升級(jí)系統(tǒng)，提高系統(tǒng)管理效率，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)服務(wù)水平。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]錢(qián)俊，楊誼，喻德曠.高校機(jī)房實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用策略[J].軟件導(dǎo)刊，2018，17（12）：169-172.

[2]姚燦輝.云計(jì)算技術(shù)在高校機(jī)房實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用[J].信息通信，2018（11）：171.