高校教育私有云平台建设方案|中智讯(武汉)科技

产品编号:28152177 修改时间:2017-07-31 18:01 发布IP:27.17.92.113 访问统计:2次
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品牌: 中智讯
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产地: 武汉电子项目合作
发货地址: 湖北武汉市洪山区雄楚大街229-1号智源财富中心A座1605室
 
 
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高校教育私有云平台建设方案|中智讯(武汉)科技有限公司
一、高校现有实验教学的特点及其面临的问题
1、 对计算机需求量大,要求高。
       计算机类课程实践性很强,需要建设大量的计算机机房和实验室。大多时候一个机房需要承担多门计算机类课程的实验教学,需要在PC机上安装多个操作系统和应用软件,会占用大量资源,导致系统速度变慢甚至崩溃,影响实验教学的顺利进行。
机房管理难度大。
       这种分散部署PC机的方式,降低了网络管理人员的维护和管理效率。每台PC机都有自己独立的操作系统,一旦出现操作系统损坏或软件不兼容,就需要花费大量时间重新安装操作系统及相应的驱动程序和应用软件等。
2、网络安全性差。
       学生可以通过控制硬件来安装软件,同时也容易将病毒带到机器上;学生电子作业的上交必须上传到服务器,使得网络速度慢,服务器也容易遭到病毒感染。
3、教学延续性差。
       为了防止学生随意安装其他软件,破坏管理人员部署的教学环境,实验室PC机用系统保护卡的方式来保护数据安全,这种做法也在一定程度上影响教学实验室,一旦服务器出现问题,就会影响教室的正常授课。
4、实验室开放性差。
       受到实验室网络结构和接入设备的限制,以及开放时间和使用空间的限制,学生不能远程使用实验教学资源,影响了学生自主学习的积极性和对学校教学的满意度。
5、教学资源无法共享。
       缺乏科学评估设备资产和教学资源的依据,教学资源无法共享,造成重复投资等资源浪费现象。
二、基于云平台的虚拟实验教学架构
       鉴于高校现有的计算机机房和实验室的构建方案及计算机类课程的实验教学模式的种种弊端,故而迫切需要引入新的、先进的构建方案和实验模式,而基于云平台的虚拟教学模式恰恰能满足这种需要。
       私有教育云平台技术上选择采用云计算虚拟化的方式,实现新的集中的应用管理构架。总体目标是:通过云计算技术的应用,将教学资源,教学实验环境和教学实验工具,以私有云的方式供高校师生使用。
私有教育云平台的硬件设备和软件系统的主要功能如下:
       云服务中心:是云平台的“大脑”,负责认证用户身份、服务请求的响应、资源的统一调度、管理与维护云计算节点等,支持按需动态构建应用程序环境所需的服务器、数据库、连接、存储和网络环境等。
云组件设备:
       是云平台的实践操作环境,是云平台的运算单元、存储单元和虚拟化承载单元,为实验/实训演练平台提供硬件支持和软件运行环境。
云平台支撑系统:能够实时查看当前云平台的实例运行状态、网络拓扑结构、历史记录的信息,并提供相关信息的管理与维护的功能。
云平台教学管理系统:
       提供实验室设备统一管理、实验网络环境的统一切换、实验室资源统一分配、实验角色分组、实验结果测评等功能。
实验课程管理系统:
       提供某门实验课程的课前预知、实验内容的定制、实验报告的管理、教学计划的安排、实验进度的跟踪、实验成绩的排名等功能。
实验操作演练平台:
       提供某门实验课程的完整实验体系内容,提供教学所需的所有应用或操作环境,提供文字、图片、flash等实验步骤的指导及相关的教学资源,以及操作视频、教学视频、原理型flash、互动型考核、教学程序/脚本、项目/案例资料、实验环境模拟的辅助,使学生完成课程/案例的演练,达到技能学习的环境真实、学生真学、过程真练。
实验教学资源库:
       是云平台教学系统中应用资源的存储载体,支持动态构建课程实验/案例需要的课程资源,并提供Web登录使用及资源管理。
三、采用云平台进行实验教学的优势
3.1 资源整合,动态均衡
    利用云服务中心、云组件设备,将学校的实验教学资源抽象化、虚拟化,为教师和学生提供方便快捷的服务。教师和学生通过虚拟桌面的方式访问和使用这些资源,以服务的方式获得超出自己设备的处理能力和存储空间,这样的服务可以根据不断变化的需求灵活的进行扩展。通过合理的动态调度和均衡,服务器的处理能力得到充分的利用。
a、降低采购和使用成本,提高设备利用率
       如果将传统的台式机作为瘦客户端使用,这样可以降低对计算机的配置要求,让硬件的使用寿命延长三到五年,并能够充分利用现有的设备和资源,大大缓解计算机设备大规模更新换代的升级压力。
b、集中管理,简化部署
       管理员能够在很短的时间内完成用户桌面的部署,而无需在每个用户的物理计算机上逐一安装应用程序,从而减轻维护压力,同时减少病毒和漏洞的攻击。
c、保证数据的安全性
       存放在云平台的数据,由专业人员统一管理,合理备份,严格的权限管理和各种安全防护机制、安全审查机制,大限度的保证了用户数据的安全性。在数据中心到终端网点的网络中传输的是经过专有TCP协议加密的。在终端对应用客户端进行扫描、破解、反向工程等攻击基本不可能。该数据很难被截获破解,即使被截获破解以后,其提供的信息也十分有限,能很好的保护原始数据信息。
d、实现高效、便捷、独立的上机环境
       系统管理方面无需频繁部署、准备学生上机实验环境。学生可以单独使用虚拟应用,也可以使用虚拟桌面。每个学生可独立使用自己专属的学习应用或桌面,可以使用所有学习相关的应用和教学资源,可不受干扰学习,提高教学的延续性。
e、实现开放式实验室,共享教学资源
       教师和学生能够在任何时间、任何地点、使用任何设备都能获得教学资源,大幅提升教育资源的共享程度和利用率。教师和学生可以随时随地办公、学习。将电脑在教育中的应用从教室、办公室等固定场所解放出来,通过无线、3G、宽带等网络技术,做到应用跟我走、桌面跟我走、数据跟我走,真正实现随时随地访问。

四、平台内容
(一) 技能竞赛
        技能竞赛平台是专业的信息安全技术实战平台,拥有数十位专业的命题团队和研发支持团队,采用在线解题模式CTF赛制,并可提供可视化数据统计报表,让学生在寓教于乐中磨练技艺,提高实战技能。
(二) 问答平台
       问答平台是自主研发的互动式专业技术知识问答分享社区。用户可以根据自身的需求,有针对性地提出问题;同时,这些答案又将作为参考资料,满足有相同或类似问题用户需求。
(三) 数据分析
    凭借多年的院校合作经验和学生学习行为统计与分析经验,数据分析系统能够全方位的统计学生在线操作行为数据,结合科学的数据分析理论,呈现出多维度的数据分析结果。教师可以直观的掌握学生整体学习进度、准确定位学生知识薄弱点,学生可以查阅各实验学习记录、获取个人综合能力评估报告
(五) 课程管理
    课程管理系统可以自由设置课程类型、课程方向、学习路径等,并能针对单个课程设置课程有效期、课程概述、授课老师、课程目标、课程难度、课程封面、课程权限、课程章节等信息。
(六) 实验管理
     实验管理系统支持实验环境在线配置,实验分类添加/删除,实验课程添加/编辑/删除,实验文档上传/编辑/删除, 实验配套视频课程匹配等操作
(七) 公告管理
     资讯管理系统支持资讯类型、资讯分类添加/删除,资讯内容发布/编辑/删除,并支持动态检索和批量管理功能。
(八) 竞赛管理
     竞赛管理系统支持随堂测试题库管理、竞赛题目类型、竞赛题目管理、解题思路管理、比赛公告发布、竞赛题目征集等功能,题库的题型由客观题(选择题)、主观题(问答题)、操作题(CTF/综合渗透测试)组成,管理员或教师可动态更新测评和竞赛题库,并可指定参赛选手范围,自由组织比赛。
五、在线实验云平台的实验内容
       中智讯在线实验体系与内容的设计,是基于多年来合作企业与院校客户资源,经过前期大量一线应用型企业,技术岗位的职业技能需求调研,同时走访并收集了国内信息安全、云计算、大数据综合实力较强重点院校的专业课程设置情况,通过分析整合院校与企业的需求,同时结合信息安全、云计算、大数据行业技术发展趋势和新技术,整合梳理出专业课程配套实验内容,从而保障“InCloud开放实验云平台”在线实验内容组成更具实用性和落地性。
私有教育云平台可以任意添加教学内容,现阶段包含教学内容如下:
软件工程类教学内容
计算机网络类教学内容
物联网工程类教学内容
信息安全类教学内容
等等.....
 

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