高校教育私有云平臺|高校私有云平臺建設方案|中智訊
一、高校現有實驗教學的特點及其面臨的問題
1、 對計算機需求量大，要求高。
計算機類課程實踐性很強，需要建設大量的計算機機房和實驗室。大多時候一個機房需要承擔多門計算機類課程的實驗教學，需要在PC機上安裝多個操作系統和應用軟件，會占用大量資源，導致系統速度變慢甚至崩潰，影響實驗教學的順利進行。
機房管理難度大。
這種分散部署PC機的方式，降低了網絡管理人員的維護和管理效率。每臺PC機都有自己的操作系統，一旦出現操作系統損壞或軟件不兼容，就需要花費大量時間重新安裝操作系統及相應的驅動程序和應用軟件等。
2、網絡安全性差。
學生可以通過控制硬件來安裝軟件，同時也容易將病毒帶到機器上；學生電子作業的上交必須上傳到服務器，使得網絡速度慢，服務器也容易遭到病毒感染。
3、教學延續性差。
為了防止學生隨意安裝其他軟件，破壞管理人員部署的教學環境，實驗室PC機用系統保護卡的方式來保護數據安全，這種做法也在一定程度上影響教學實驗室，一旦服務器出現問題，就會影響教室的正常授課。
4、實驗室開放性差。
受到實驗室網絡結構和接入設備的限制，以及開放時間和使用空間的限制，學生不能遠程使用實驗教學資源，影響了學生學習的積性和對學校教學的滿意度。
5、教學資源無法共享。
缺乏科學評估設備資產和教學資源的依據，教學資源無法共享，造成重復投資等資源浪費現象。
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二、基于云平臺的虛擬實驗教學架構
鑒于高校現有的計算機機房和實驗室的構建方案及計算機類課程的實驗教學模式的種種弊端，故而迫切需要引入新的、的構建方案和實驗模式，而基于云平臺的虛擬教學模式恰恰能滿足這種需要。
私有教育云平臺技術上選擇采用云計算虛擬化的方式，實現新的集中的應用管理構架。總體目標是：通過云計算技術的應用，將教學資源，教學實驗環境和教學實驗工具，以私有云的方式供高校師生使用。
私有教育云平臺的硬件設備和軟件系統的主要功能如下：
云服務中心：是云平臺的“大腦”，負責認證用戶身份、服務請求的響應、資源的統一調度、管理與維護云計算節點等，支持按需動態構建應用程序環境所需的服務器、數據庫、連接、存儲和網絡環境等。
云組件設備：
是云平臺的實踐操作環境，是云平臺的運算單元、存儲單元和虛擬化承載單元，為實驗/實訓演練平臺提供硬件支持和軟件運行環境。
云平臺支撐系統：能夠實時查看當前云平臺的實例運行狀態、網絡拓撲結構、歷史記錄的信息，并提供相關信息的管理與維護的功能。
云平臺教學管理系統:
提供實驗室設備統一管理、實驗網絡環境的統一切換、實驗室資源統一分配、實驗角色分組、實驗結果測評等功能。
實驗課程管理系統：
提供某門實驗課程的課前預知、實驗內容的定制、實驗報告的管理、教學計劃的安排、實驗進度的跟蹤、實驗成績的排名等功能。
實驗操作演練平臺：
提供某門實驗課程的完整實驗體系內容，提供教學所需的所有應用或操作環境，提供文字、圖片、flash等實驗步驟的指導及相關的教學資源，以及操作視頻、教學視頻、原理型flash、互動型考核、教學程序/腳本、項目/案例資料、實驗環境模擬的輔助，使學生完成課程/案例的演練，達到技能學習的環境真實、學生真學、過程真練。
實驗教學資源庫：
是云平臺教學系統中應用資源的存儲載體，支持動態構建課程實驗/案例需要的課程資源，并提供Web登錄使用及資源管理。
三、采用云平臺進行實驗教學的
3.1 資源整合，動態均衡
利用云服務中心、云組件設備，將學校的實驗教學資源抽象化、虛擬化，為教師和學生提供方便快捷的服務。教師和學生通過虛擬桌面的方式訪問和使用這些資源，以服務的方式獲得超出自己設備的處理能力和存儲空間，這樣的服務可以根據不斷變化的需求靈活的進行擴展。通過合理的動態調度和均衡，服務器的處理能力得到充分的利用。
a、降低采購和使用成本，提高設備利用率
如果將傳統的臺式機作為瘦客戶端使用，這樣可以降低對計算機的配置要求，讓硬件的使用壽命延長三到五年，并能夠充分利用現有的設備和資源，大大緩解計算機設備大規模更新換代的升級壓力。
b、集中管理，簡化部署
管理員能夠在很短的時間內完成用戶桌面的部署，而無需在每個用戶的物理計算機上逐一安裝應用程序，從而減輕維護壓力，同時減少病毒和漏洞的攻擊。
c、保證數據的安全性
存放在云平臺的數據，由專業人員統一管理，合理備份，嚴格的權限管理和各種安全防護機制、安全審查機制，zui大限度的保證了用戶數據的安全性。在數據中心到終端網點的網絡中傳輸的是經過專有TCP協議加密的。在終端對應用客戶端進行掃描、破解、反向工程等攻擊基本不可能。該數據很難被截獲破解，即使被截獲破解以后，其提供的信息也十分有限，能很好的保護原始數據信息。
d、實現、便捷、的上機環境
系統管理方面無需頻繁部署、準備學生上機實驗環境。學生可以單獨使用虛擬應用，也可以使用虛擬桌面。每個學生可使用自己專屬的學習應用或桌面，可以使用所有學習相關的應用和教學資源，可不受干擾學習，提高教學的延續性。
e、實現開放式實驗室，共享教學資源
教師和學生能夠在任何時間、任何地點、使用任何設備都能獲得教學資源，大幅提升教育資源的共享程度和利用率。教師和學生可以隨時隨地辦公、學習。將電腦在教育中的應用從教室、辦公室等固定場所解放出來，通過無線、3G、寬帶等網絡技術，做到應用跟我走、桌面跟我走、數據跟我走，真正實現隨時隨地訪問。
四、平臺內容
（一） 技能競賽
技能競賽平臺是專業的信息安全技術實戰平臺，擁有數十位專業的命題團隊和研發支持團隊，采用在線解題模式CTF賽制，并可提供可視化數據統計報表，讓學生在寓教于樂中磨練技藝，提高實戰技能。
（二） 問答平臺
問答平臺是研發的互動式專業技術知識問答分享社區。用戶可以根據自身的需求，有針對性地提出問題；同時，這些答案又將作為參考資料，滿足有相同或類似問題用戶需求。
（三） 數據分析
憑借多年的院校合作經驗和學生學習行為統計與分析經驗，數據分析系統能夠的統計學生在線操作行為數據，結合科學的數據分析理論，呈現出多維度的數據分析結果。教師可以直觀的掌握學生整體學習進度、準確定位學生知識薄弱點，學生可以查閱各實驗學習記錄、獲取個人綜合能力評估報告
（五） 課程管理
課程管理系統可以自由設置課程類型、課程方向、學習路徑等，并能針對單個課程設置課程有效期、課程概述、授課老師、課程目標、課程難度、課程封面、課程權限、課程章節等信息。
（六） 實驗管理
實驗管理系統支持實驗環境在線配置，實驗分類添加/刪除，實驗課程添加/編輯/刪除，實驗文檔上傳/編輯/刪除， 實驗配套視頻課程匹配等操作
（七） 公告管理
資訊管理系統支持資訊類型、資訊分類添加/刪除，資訊內容發布/編輯/刪除，并支持動態檢索和批量管理功能。
（八） 競賽管理
競賽管理系統支持隨堂測試題庫管理、競賽題目類型、競賽題目管理、解題思路管理、比賽公告發布、競賽題目征集等功能，題庫的題型由客觀題（選擇題）、主觀題（問答題）、操作題（CTF/綜合滲透測試）組成，管理員或教師可動態更新測評和競賽題庫，并可參賽選手范圍，自由組織比賽。
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五、在線實驗云平臺的實驗內容
中智訊在線實驗體系與內容的設計，是基于多年來合作企業與院校客戶資源，經過前期大量一線應用型企業，技術崗位的職業技能需求調研，同時走訪并收集了信息安全、云計算、大數據綜合實力較強重點院校的專業課程設置情況，通過分析整合院校與企業的需求，同時結合信息安全、云計算、大數據行業技術發展趨勢和新技術，整合梳理出專業課程配套實驗內容，從而保障“InCloud開放實驗云平臺”在線實驗內容組成更具實用性和落地性。
私有教育云平臺可以任意添加教學內容，現階段包含教學內容如下：
軟件工程類教學內容
計算機網絡類教學內容
物聯網工程類教學內容
信息安全類教學內容
等等.....
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