浅谈构建信息化基础平台推进课堂教学信息化论文

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篇1：浅谈构建信息化基础平台推进课堂教学信息化论文

浅谈构建信息化基础平台推进课堂教学信息化论文

论文关键词：交互式电子白板 课堂教学 信息化

论文摘要：交互式电子白板作为一种新型的教育信息化装备，整合了传统黑板和现代多媒体教学的优势。本文聚焦课堂，着重介绍了上海市闸北区近年来积极推行交互式电子白板进课堂的实践研究取得的良好成效。

教育信息化是实现教育现代化的重要保证和核心内容，以教育信息化带动教育现代化是新课程改革发展的必然趋势。交互式电子白板（以下简称电子白板）整合了传统黑板和现代多媒体教学的优势，能够克服多媒体教学中“预设有余、生成不足”的局限，增进师生课堂教学的互动。上海市闸北区在规划了28所电子白板项目实验校，通过几年的实践应用，我们认识到基础教育信息化的突破口是教师日常课堂教学的信息化，而电子白板能有效满足教师的日常教学需求。从最初的试点研究到逐步推广普及直至深化应用，一大批教育新装备进入中小幼课堂，为开展区域教育教学研究奠定了坚实的基础，标志着闸北教育信息化建设迈入了一个新的发展阶段。

●基础建设搭平台

近年来，闸北区贯彻执行“一切为了应用”的战略目标，以应用为核心，以应用促建设，以应用求发展，区域教育信息化注重基础建设搭平台，取得了可喜的成绩。

20，闸北区为28所试点学校制定了硬件配备、人员落实及项目推进三者并进模式，并于为全区各中小学配备了80块电子白板，全面开展电子白板进课堂的应用研究。目前，我区一级幼儿园、全部中小学都配备了电子白板，其中共康中学、闸北八中、大宁国际小学实现了每个教室全配的格局。

经过对电子白板使用情况的调查，我区从20起，开始配备超短焦投影，同时采用固定黑板移动拉板的安装方式。选用超短焦投影，是基于投影对教师上课时的教学行为没有遮挡，效果良好；选用固定黑板移动拉板方式，是将电子白板与传统黑板有效整合，使教师上课时更加得心应手，同时兼顾黑板与电子白板的使用，应用效果更为优异。

●应用研究促发展

电子白板应用的试点研究是闸北区教育局年确立并开展的一项教育技术行动研究项目。该项目确定了首批应用研究实验校，同时要求各项目实验校做到队伍落实、计划落实，并在区域层面定期开展教学研究和展示活动。为了推进该项目的应用与发展，我区要求各项目校落实电子白板项目负责人；闸北区现代教育技术中心加强对项目研究队伍的管理，定期、定时、定点组织各学段项目校、项目组开展一系列有序、有规划的活动。组织培训、校际交流、教学研讨等各类举措，促进了该项研究的有序推进。

1.分层培训铺路

为帮助教师熟悉电子白板的使用，我区按学段组织了电子白板教学应用的培训。在培训内容上分为基础培训和提高培训，同时拟定培训讲义方便教师学习。培训结束后，要求教师制作与本学科相关的电子白板课件，以此提高培训的成效。

考虑到教师初次学习，培训后在实践中可能仍会碰到一些问题，为加强相互间的交流，年9月，我区创建了电子白板技术群，各校教师用真实姓名加入该群，在群内可以随时进行在线交流，充分发挥群体的智慧。借助电子白板QQ群，我区还创设了区域白板技术的网络学习圈，突破了学习时空的限制，使教师之间的交流与学习更方便、更快捷。通过实施分层培训，帮助教师开展基于电子白板的教学，开启了电子白板进课堂的实践研究。

2.课例研磨架桥

相比电子白板技术的学习，如何将技术合理、巧妙地运用于日常教学中，还需要在不断的教学实践中进一步摸索。为此，我区组织各校按照学段定期进行电子白板的说课与评课活动，并记录每位教师的'发言，便于日后开展进一步的学习。通过研磨电子白板教学课例，各校教师在观察与学习中学会模仿，在思考与交流中实现了教学创新。

除了区域内的校际交流学习外，2010年6月，闸北区现代教育技术中心还组织全区项目实验校教师赴苏州进行实地学习、考察。考察小组观摩学习了两节课，分别是苏州工业园区第二实验小学董良老师的《用数对确定位置》及我区大宁国际小学徐勇老师的《鸡蛋承重》。通过以课例研磨架桥，各电子白板项目校教师在学习借鉴兄弟校电子白板教学中获得了成功的学习体验。

3.教学竞赛推动

从2010年至今，闸北区陆续组织了多项电子白板的教学竞赛。以竞赛为契机，进一步推动电子白板的教学应用，促进教师课堂教学的信息化。2010年12月18日，闸北区现代教育技术中心和闸北区教育局教研室联合举办了首届闸北区中小学电子白板教学竞赛活动，并于5月7日举办了“闸北区青年教师系列技能展示——电子白板应用整合技能竞赛”，一批青年教师通过比赛提高了信息化教学设计能力。

一系列的竞赛活动推动了本区各学科教师在学技术中用技术，在用技术中体会技术对教学的支撑与辅助作用，促进了信息技术与学科教学的有效整合，进一步提升了教师的信息化专业素养。

4.研讨讲座并进

自2009年以来，闸北区分别在共康中学、大宁国际小学等学校开展了全区电子白板教学研讨展示活动。其中，2009年11月，在大宁国际小学进行了配合闸北区教师进修学院50周年院庆服务月的“电子白板教学全区展示活动”。2010年4月，在共康中学召开了“电子白板在教学中应用”的研讨活动。2010年6月，在和田路小学召开了“技术·创新·发展——交互式白板教学观摩”研讨活动。在该活动中，我们还特邀上海市教育科学研究院蒋鸣和教授做了题为《电子交互白板在教学中的应用》的专题报告。蒋教授在报告中指出：课堂的本质是交互，当前信息技术应用面临的最大挑战是当学生或教师面对计算机屏幕时如何加强对话和交流，如何从工具性的人机交互走向生成性的人际交互。一系列的研讨活动结合学习讲座，提高了全区教师电子白板环境下的教学设计能力。

5.课题引领深化

在组织培训、课例研磨、教学研讨、竞赛活动、开设讲座等各类活动开展的同时，我们以课题为抓手，开展了《交互式电子白板在课堂教学中应用》的课题研究，目前该课题已上报上海市电教馆立项。除了区级课题研究外，本区部分学校也纷纷以课题为抓手，推进学校教育信息化的建设。如大宁国际小学的《电子白板环境下课堂交互策略的优化研究》课题，以小学语文、数学、英语为研究学科，以课堂交互策略为研究视角，探索电子白板的环境给课堂交互主体以及交互行为带来的变革性影响。闸北区以课题引领，进一步深化并促进电子白板进课堂的研究与实践。

6.研究成果初显

两年多来，我区组织分学段开展的校际间教学交流与听课活动累计达92节，极大地推动了全区教师课堂教学信息技术手段的多样化，提升了教师信息技术的能力与素养。一些学校的电子白板使用率非常高，教师日常教学已离不开它。例如，大宁国际小学，两年来已积累了36节电子白板教学研究课例，并于2009年11月承担了教育学院五十周年院庆电子白板教学的全区展示，获得了一致好评。2010年3月，该校沈正亭老师执教的语文课《送小蚂蚁回家》参加全国第七届交互式电子白板应用优秀课例评选，荣获一等奖。此外，我区回民中学、共康中学、民办风范中学、闸北八中、彭浦幼儿园等单位的二十位教师也在各项教学课例评比中取得了优异的成绩。

闸北区通过电子白板项目的研究，进一步推进了信息技术在课堂教学中的深度应用，突显技术与教学的有效融合，也为区域信息技术与课程整合奠定了坚实的基础。

●实践后的反思

两年多来，闸北区在多途径、多渠道的探索中进一步深化了电子白板的深度应用。在推进电子白板进课堂的同时，我们也进行了大量的调研，了解本区教师对电子白板使用的反馈。通过调研与访谈，我们发现大部分教师对电子白板在教学中的作用基本是肯定的，对其认可度很高，这其中尤以幼儿园、小学教师使用力度最大，中学则以理科教师使用度高。

作为一种崭新的教学媒体，电子白板有着不可比拟的教学优势，为各学科教学提供了广阔的平台。然而，传统的教学方式仍有巨大的效应存在。因此，电子白板的使用不应、也不能完全取代或摒弃原有的教学工具，基于电子白板的课堂教学是否有效，仍取决于教师的教育理念、教学设计，取决于课堂教学中师生的交互。合理的教学设计、丰富的教学资源、灵活的教法和策略等是打造互动、高效课堂的关键。教育的发展、改革与提高不仅仅是教育设备的更新。教师不应“沉迷”于新技术的学习与提高，被技术牵着鼻子走，而应“驾驭”新技术，使新技术为教育教学服务。因此，基于电子白板的教学面临的挑战不仅是设备和技术本身的发展，更应关注“人”的发展。教师的教学理念、价值观、教学习惯等都是影响电子白板使用的因素所在。

目前，广大师生对电子白板充满着极大的兴趣和热情，然而，在短暂的新鲜感过后，广大教师又要面临漫长平淡期带来的巨大挑战。如何最大限度地发挥电子白板的教学优势，促进电子白板的深度应用与合理应用，找寻技术与教学的最佳结合点，实现技术与教学的无缝结合，是我们下一步重点研究与努力的方向。随着电子白板在我区中小学的推进，我们期待在不断的研究、实践与反思中，课堂会更加多姿多彩，充满生机与活力！

参考文献：

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[2]丁兴富.交互白板及其在我国中小学课堂教学中的应用研究[J].中国电化教育，(2).

[3]丁兴富，蒋国珍.白板终将替代黑板成为课堂教学的主流技术——革新课堂教与学的新生代技术[J].中国电化教育，2005(5).

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[5]陈青，陈丽.电子白板在中小学应用的现状和趋势[J].中国现代教育装备，(11).

[6]丁兴富，李敬东.从黑板到交互白板的历史进程——对信息技术与课堂教学整合前景的展望[J].中国电化教育，2005(2).

篇2：《解剖学基础》信息化课堂教学的论文

《解剖学基础》信息化课堂教学的论文

一项技术的发明掀开了一个新时代的篇章，由于互联网的发明和智能手机的普及，使我们无时无刻不被身边无边界、海量的多媒体信息所包围。信息化给中职卫校的教学带来了革命性影响，尤其是最基础且最重要的形态学课程——《解剖学基础》的教学。解剖学是医学专业学生最先接触的一门专业基础课程，其重要性相当于高楼大厦的奠基石，但是它的教学内容相当繁杂，并有大量枯燥乏味且生僻难懂、不易记忆的医学新名词。在信息化时代，按照传统的课堂教学模式授课很难适应个性独立、追求时尚、摒弃陈腐、好奇喜新的中职生。针对《解剖学基础》的学科特点，及当前中职生的心智水平和文化素质，我们在《解剖学基础》教学过程中尝试了信息化课堂教学，取得了较好的教学效果，不仅激发了中职生学习《解剖学基础》的兴趣，而且提高了他们理解新知识的能力。

一、信息化课堂教学的含义及特点

（一）信息化课堂教学含义

课堂教学是中职卫校医学基础课教学中普遍使用的一种方式，是学生获取知识和技能的主战场。信息化的课堂教学，是以现代教育思想和教学理念为指导，应用现代化的教学方法，合理运用信息技术、数字资源或教学平台完成的课堂教学。因此，信息化课堂教学就是在课堂教学中，有机结合传统的教学手段与现代化的信息技术，创设以学生为主体、以教师为主导，且直观、生动、形象、有趣的学习情境，用多媒体形式有效、真实地再现教学内容，使教学内容模型化、直观化、动态化，使学生积极主动地参与并享受教学过程。这种生动、活泼、有趣的课堂教学像“电影大片”般精彩，极大地激发了学生的学习兴趣，取得了理想的教学效果。

（二）信息化课堂教学的特点

1.改变教师角色

建构主义学习理论认为，知识不是通过教师传授的，而是在一定的情境下，学生借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，即通过人际间的协作活动，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得的。因此，信息化的教学模式基于建构主义学习理论，一方面，教师走下讲台，从传统的知识信息传授者、灌输者转变为学生主动学习服务的辅导者和督导者、信息化资源的挖掘者和教学活动的组织者，成为引导学生学习的高级伙伴和合作者；另一方面，学生走上讲台，由知识的被动接受者和灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者，通过创设情境、独立探究、会话交流和合作学习等方式开展自主学习。在这样的课堂上，教师把时间还给学生，把学习方法教给学生，促使学生更加主动、智慧地学习，全方位、多角度地培养学生独立观察、主动思考及创新性思维的能力，引导学生有效构建全新的知识结构。

2.享受学习过程

信息化课堂教学就是依托多媒体计算机、智能手机、数字化教学资源平台和互联网等现代教学媒体，创设教学情境，合理设计教学过程，整合教学资源，以构成理想的教学环境，为支持学生主动“学”提供保障，使得学生能够积极主动地探究知识。由此而创设的信息化课堂就像拍电影一样生动、直观、形象和精彩。如利用图片、虚拟仿真、三维动画等多媒体形式，能够使人体解剖结构中一些抽象的内容形象化、具体化，让学生“看穿”人体各组成部分，从而激发学生的学习乐趣，愉快地享受学习过程。

3.创新教学方式

在信息化课堂教学中，教师可以通过多媒体技术呈现出教学内容与过程，设计案例分析、任务驱动、角色扮演、协作学习、独立学习等多样的教学方式，明确重点，突破难点，解决关键点。在教师指导下，学生通过电子教案、课件、微课、视频录像等形式，自主选择《解剖学基础》中相关的教学内容。由于微课等数字化教学资源的开放，学生可以不受时空的限制进行学习，极大地丰富了学生自主学习的方式。在智能手机无处不在的校园里，学生还可以利用课余碎片化时间学习知识。如学习微课，或者用手机拍摄标本模型、教材中图表、图形及视频等，或者登录QQ群和微信平台，参与师生的交互讨论，充分体现了泛在学习理论，有效巩固和提高了课堂学习效果。

4.丰富信息来源

信息化技术手段为课堂教学提供了丰富的图形、文本和动画等，创设了信息丰富、知识海量的教学情境，使得中职生能综合调动手、脑、眼、耳等多种感官，极大地激发了学生的学习兴趣。多种媒体的运用使得教学信息来源变得丰富多彩，教师和课本不再是唯一的信息源，既可以优化教学内容，又可以营造协作式教学氛围，增进师生、生生之间的合作与交流，突出学生的主人翁地位。

二、中职《解剖学基础》信息化课堂教学的开展

（一）构建信息化解剖学课堂教学环境

首先，学校建设了多媒体计算机、师生交互式显微镜系统、解剖学数字化资源库等设施，为解剖学多媒体化、网络化教学提供了必要的物质基础；其次，数字化教学资源库让课程快速“上网”，上网资源包括课程标准、教学大纲、教学计划、电子教材、电子教案、多媒体课件和标本图片、动画视频、目标测试题和考核办法等。一方面，教师可以根据教学内容，有针对性地设计信息化教学内容，并把课程相关的课外资料、相关网站链接上网；另一方面，教师可以利用教学平台、QQ群和微信平台发布通知、布置作业、开展讨论、解答问题等。

（二）提供丰富的信息化资源

教育部职业教育与成人教育司司长葛道凯曾说过：“到职业院校的学生有不少是当年中考或高考没考好的学生，没考好呢，显然是知识掌握得不够扎实。在很多情况下，人不是不聪明，而是没有养成良好的.、适合传统学习的学习习惯。”因此，在信息化时代，教师要创新教学方法，丰富信息化教学资源，使之能适应中职生学习习惯和能力，把灌输式教学变成参与式教学。首先，创新符合信息化环境下的校本教材。校本教材的创新编写有利于提高信息化课堂教学效果，所以在保留解剖学学科知识的完整性、科学性和先进性的基础上，教师要打破传统的教材编写套路，创新编写和编排方式。具体来说：一是增加案例、拓展链接和要点提示，使教学更具灵活性和启发性；二是教学目标具体化，直接呈现考点并在正文中加粗标注；三是按信息化需求编排，运用大量的表格、流程图、关系结构图等，来代替传统教材中枯燥乏味的大幅文字，使得教材图文并茂，更加通俗易懂；四是结合泛在学习理论，教师鼓励学生利用手机自行拍摄教材中的图形和图表等，随身携带手机进行碎片化学习。其次，利用信息技术使解剖学知识的表达多媒体化。第一，教师可以利用信息技术呈现解剖学知识的文字、图片、视频、动画等，制作中职生喜爱的多媒体课件，或整理成《解剖学基础》数字化多媒体资源库，或自行录制微课等，使其集科学性、知识性、时尚性、趣味性于一体，激发学生的求知欲望；第二，教师可以鼓励学生用手机拍摄实验室中的模型和标本，建立移动式的学习资源；第三，教师可以结合传统教学媒体与现代媒体，建立解剖标本图库，从不同角度拍摄挂图、模型和标本等，形成多媒体图片或视频库；第四，在教学不同章节的内容时，教师可以采用不同的方式。如在教学人体动静脉血管的分布和血液的流向、运动和感觉传导通路等内容时，教师可以用发散性思维工具——思维导图软件进行编制。

（三）利用信息化技术解决教学重点和难点

《解剖学基础》的专业名词繁多，知识量大，知识之间的关联性不强，缺乏逻辑性，加之人体解剖学隶属形态学，需要建立立体感、层次感等，这就给学生学习《解剖学基础》带来了一定的难度。在信息化课堂教学中，教师可以利用大量的图片、动画、音频视频、微课等对解剖学教学内容进行信息化处理，梳理和归纳出学生容易混淆的重点和难点，增强教学的直观性和趣味性，提高学生的学习效率。如教师可以把椎骨形态归纳为“一体一弓七个突起”，心脏外形可归纳为“一尖一底二面三缘三沟”，再运用信息化技术制作比较图表、流程图等，就可深化学生对知识的理解；在教学主动脉行程及其主要分支等连续性结构时，教师可以利用思维导图软件编排简易、美观、新颖的顺序网络，极大地提高了学生的记忆效率。

篇3：学科建设下的科研管理信息化平台构建论文

【摘要】

科研管理信息化平台对学科建设具有重要的推动作用，可用于高校的管理、决策、学科发展等层面。学科建设下的信息化平台需要满足科研交流、人员双通道管理、成果特征挖掘、一站式管理、考评标准定义、成果数字化、科研分组组合等特色需求与基本需求。因此，本文首先从为科学研究提供信息服务、为学科规划提供决策支持等方面，全面论述了科研管理信息化平台对学科建设的作用。又在此基础上提出了具体的构建策略，即构建技术框架、选取正确的开发模式、优化运行系统、明确功能需求等。

篇4：学科建设下的科研管理信息化平台构建论文

科研能力已经成为衡量高校学科实力的重要标准，因此，如何增强管理信息化水平，发挥科研管理作用，推动科研进一步发展，已经成为当前高校学科发展必须面临的重要课题。我国高校科研管理首先包括传统的线下管理模式，科研数据主要依靠离线管理，科研信息的传达则主要依靠纸质媒介。这种模式不仅加大了科研管理的工作量，而且难以及时传达最新的科研动态。其次是指科研信息网站，这也是当前我国大部分高校采用的模式，主要依靠网站发布科研动态和申报信息。新型科研管理是以数字化校园为背景的，科研管理人员和教师可以通过账户登录平台，填报或审核科研成果，了解最前沿的科研信息。管理部门也可以根据平台中的.科研数据进行经费分配和业绩考核。这种新型的科研管理工作效率较高，也是当前研究的重点。

一、科研管理信息化平台对学科建设的作用

1.为科学研究提供信息服务

科研管理信息化平台为高校教师提供了一站式服务，教师可以用账户登录系统，进而查找和获取最新的科研信息，或管理科研经费、核算科研奖励、申报科研项目、修改科研简历、查询科研业绩。这些信息服务能够最大限度的节省教师的时间和精力，为其科研工作提供诸多便利。例如，在项目立项之后，教师可以登录信息平台查询经费到账情况，不必亲自到财务处现场查询，极大地提高了工作效率。

2.为学科规划提供决策支持

学科规划决策需要全面的、实时的信息，要从海量信息中快速筛选出有用信息，例如，引进高层次人才是否能够帮助该学科获取顶尖的科研成果，某些科研活动是否利于科研工作的进行，科研绩效与经费资助有什么关系，引进领军人物后科研成果如何，重点学科点的审批与团队成员的协作有无关系，发表科研论文与项目立项数量之间是否存在关联等。依靠简单的科研管理系统显然无法实现为这些科研规划提供必要支持，这就需要构建符合时代发展的科研管理信息平台。

二、学科建设下的科研管理信息化平台构建策略

1.构建技术框架

技术框架由系统应用体系结构与系统运行环境两部分组成，后者包括J2EE运行环境、数据库系统与操作系统。数据库系统又包括Mysql、SqlServer和Oracle。系统应用体系结构主要是指技术构架，信息平台将Hibernate技术与Struts框架技术融合在一起，同时还结合常用的组件，构建包括控制层、处理层、控制层和业务逻辑层的高效率技术骨架。

2.选取正确的开发模式

高校应当充分调研和分析本单位科研管理的实际情况，并借助自身的技术资源，开发实用性系统。这种自主开发模式具有个性化、实用性、成本低的特点。较为适合特色学校或规模较小的院校。但另一方面，它的系统适用范围有限，大部分数据不是通用标准，系统兼容性较低，这无疑对资源共享极为不利。也可以从市场上购买相对成熟的科研管理信息系统，然后根据自身需求改造或定制某些功能。这种购买定制模式系统相对稳定，功能也较为完善，技术保障性较强，但却很难满足高校的个性化需求。此外，合作开发模式也较为常见，它是指高校选取设计方案，然后联手研发机构共同开发。这种模式下系统的适切性较强，比较符合综合实力强的院校，但同时它的开发时间相对较长，成本也比较高，较为依赖合作单位。

3.优化运行系统

平台搭建后需及时试用，并关注用户的反馈信息，并据此进行相应的调整。在试运行阶段，应根据职称、专业、科研活跃度、岗位、操作偏好、年龄等因素，选取不同层次的用户，进行全面体验，并及时反馈。工程师分析、整理这些用户反馈信息，不断优化系统，进而在高校全面推广。同时，在系统运行中，还应当适时进行评估，根据用户的体验反馈，从系统稳定性、平台目标、系统灵活性、业务流程等方面全面评估。

4.明确功能需求

科研人员、二级单位科研秘书、学校领导、科研处管理人员和系统管理员，是高校科研管理信息化平台的主要用户。科研人员使用该平台主要是为了管理科研成果和科研项目，或在线查询业绩发放及核算情况、在线申报校级项目、接受科研反馈意见和文件、通知。二级单位主要通过管理平台完成本单位的考研考核，审核管理相关数据，向科研人员发送文件，并收集教师的反馈信息，并完成学科建设相关的统计工作。学校领导通过管理系统研究相关统计图表，进而了解掌握全校的科研动态和概况，并对科研信息进行查询分析。科研管理处人员主要负责高校的科研数据，因此，他们运用管理系统主要是为了组织项目中检和终结、科研考核、年度统计、项目申报。并承担管理、维护平台的责任，依据相关数据为决策层提供有用信息，推动高校决策规划工作的顺利进行。系统管理员通过系统设置各项参数，并维护后台数据。具体包括数据导入导出、数据备份与恢复、系统参数设置、系统日志管理、角色与权限设置等。

参考文献：

[1]顾小清,郭秀霞等.教育科研信息化门户需求调查与功能设计[J].现代教育技术,.

[2]李秀慧.医院虚拟学科创新平台构建的探讨[J].中国医院,.

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[4]曾捷,李霞.深圳大学重点实验室信息化建设与管理探讨[J].实验技术与管理,.

[5]叶芃.地方高校学科建设中应注意的几个问题[J].高等教育研究,2010.

篇5：浅析高校实验室信息化平台在云计算技术下的构建论文

浅析高校实验室信息化平台在云计算技术下的构建论文

随着信息技术的发展与实验教学改革管理体制的深入，实验室建设正走向网络信息化时代。云计算技术的不断成熟与发展改善了传统实验室教学管理模式的限制与束缚，为了能够有效提高实验室的资源优化配置和服务能力，提出了基于云计算技术构建高校实验室信息化平台的建设方案，其目的是有效整合资源，降低实验室资金投入，使实验室能够全方位满足师生开放性的教学需求，适应实验教学改革的要求。

1.高校实验室的现状与问题

近年来，各高校实验室建设己经具有一定规模，实验的软硬件环境得到了改善，实验教学质量也相应提高了，然而，在实验室建设和管理方面仍然存在不足。

1.1 计算机硬件系统：型号、配置参差不齐，加大更新与维护成本及难度

实验室建设初期，计算机的型号与配置相同，随着时间的推移，使用过程中硬件不断损耗，不同时间段的维护与更新会使用不同型号的组件。由于计算机硬件的飞速发展，更换组件难以找到原有的型号，使得维护后的计算机组件都较原有组件有所升级，势必造成实验室设备的实际配置逐渐拉大差距参差不齐。与此同时，高校扩招和教学体制的改革，促使实验室规模不断扩大，计算机数量需求激增，但由于经费等原因限制，实验室建设只能分批次实现，分批购置和更换老旧设备，同样造成了实验室计算机软硬件系统上的极大差距。由于实验室的设备配置差异大，品牌种类繁多，在实验教学使用过程中不断升级更新，直接造成了实验室计算机的运行维护成本升高和难度加大。

1.2 计算机软件系统：实验室功能单一，信息资源共享性差，无法满足快速发展的信息化教学需要

高校实验室虽然计算机数量众多，但属于自建、自管、自用的状态，资源利用率并不高。一般每种应用系统单独配备一台物理服务器，造成服务器资源浪费和能耗浪费。并且实验室功能单一，信息资源分散，互联互通不畅，优秀教学资源难以共享，无法满足快速发展的信息化教学需要，成为当前实验室信息化深层次推进和发展的瓶颈之一。

1.3 系统安全性：人员流动性大，用户水平参差不齐，病毒猖獗，大安全隐患

实验室承担着各专业各层次的公共课、专业课、课程设计等多种教学任务，还承担着多种不同类型的考试任务，同时U盘等移动存储设备的大量使用与网络上各种钓鱼网站的出现，这些都导致计算机很容易受到病毒、木马的攻击；另一方面，用户水平参差不齐，往往有意或无意去更改系统设置，甚至误删系统文件，造成计算机无法启动；尤其少数用户安全意识淡薄，从网络下载与上传娱乐软件，更容易引起计算机感染病毒并漫延至整个实验室，极大地增大了实验室的安全隐患。

2.基于云计算技术的高校实验室信息化平台架构

云计算是一种利用互联网实现随时随地、按需、便捷地访问共享资源池(如计算设施、存储设备、应用程序等)的计算模式。云计算系统采用的是虚拟化的技术，所谓虚拟化技术指的是计算元件并不在真实的状态下运行，所以它并不受硬件容量的限制，无形之中扩充了硬件的容量，能够根据服务提供者和用户事先商定好的服务等级协议动态地提供服务。

云计算将计算、存储、应用和服务都变成了资源，用户通过云计算提供的访问接口可以向云服务管理层提出申请资源服务。云计算的核心服务层通常可以分为3层：一是基础设施即服务(IaaS，InfrastructureasaService)，如IBM的BlueCloud：二是平台即服务(PaaS，PlatformasaService)，如Google的AppEngine；三是软件即服务(SaaS，SoftwareasaService)如微软的Salesforce.com。云计算环境具有数据安全可靠、客户端需求低、高灵活度、超大计算能力资源等特点。

结合本校网络实验教学的环境，以分层设计为理念，应用虚拟化技术，整合优质实验教学资源，构建实验室信息化平台即实验云系统。该系统架构分五层：基础设施服务层、应用平台服务层、软件服务层、云终端用户层、云系统管理层。

2.1 基于云计算技术构建基础设施服务层

应用云计算技术，校园局域网连接各实验中现有的PC机、服务器、交换机、存储设施等硬件基础设施，组成实验云系统的最底层即物理资源层，经过虚拟化技术将某一个或多个数据中心的计算与存储资源转化为一个高效灵活的资源池，成为整个实验云系统的性能基础。该层的物理资源可以是本校的硬件设备，也可以是通过Internet几个学校共享的设备，或者从教育云、公有云提供商租用的设备。这些物理资源构成的资源池是实验云系统的基础设施层，它提供的服务称IaaS模式。

在虚拟化技术的支持下，laaS为上层服务提供服务器、存储与网络等基本硬件资源，并通过实验云系统的平台进行统一调度管理，为用户提供弹性的动态服务，云用户随时随地可以普适接入，使物理资源、网络资源能够像水、电一样方便地广泛共享，实现按需分配。IaaS模式有利于改善资源分配，提高资源利用率。例如：1台物理服务器应用虚拟技术虚拟出5台虚拟工作站，动态分配虚拟资源池中的CPU、内存、硬盘、I/O设备和网络资源，根据实验需要分别在5台虚拟工作站上安装不同的OS并配置相应的应用程序后，将这些虚拟服务器连成一个局域网，从而可以建立5台服务器连成的实验云系统。

2.2 基于云计算技术创建应用平台服务层

实验信息网的数据资源中心运行在网络的服务器集群中，实验中用户调用数据资源的协调和部署平台等都通过云计算技术的PaaS模式来提供，用户端与服务器端可采用B/S结构的通信方式。

PaaS模式作为核心服务的中间层，既为上层应用提供简单、可靠的分布式编程框架，又需要基于底层的资源信息调度作业、管理数据，屏蔽底层硬件系统品牌、型号的差异性。PaaS模式通过虚拟化技术提供的集成环境创建一个完整的虚拟应用平台给用户，包括虚拟硬件资源、数据库、应用程序和服务器平台等。如运维人员需要开发语言实验环境，按照需要向实验云系统提出申请，得到核准后，PaaS会自动创建用户所需的各项应用服务的虚拟运行环境镜像，用户启动应用服务时PaaS会自动装载虚拟机镜像文件生成相应的虚拟机。不同层次的实验人员、开发人员和维护人员都可以运用这个虚拟应用平台，进行定制、开发程序以及运行维护操作等。

2.3 基于云计算技术提供软件服务层

实验云系统通过云计算技术给用户提供基础设施、应用平台及软件三方面的服务，实验用户根据个人需求访问所需要的服务层，硬件资源服务由IaaS提供，应用平台服务由PaaS提供，SaaS面向用户直接提供软件服务。

实验用户向云系统提出需求，通过Web浏览器等云终端统一接口，SaaS将实验所需软件包含其运行环境打包给用户，在使用过程中软件不需要用户端安装，而是通过网络使用软件。SaaS模式许可用户只需要接入互联网，便可以在任何时间、任何地点享受其提供的服务，突破了软件安装对用户层机器性能的限制且兼容性好，与传统实验室的软件服务模式相比，SaaS模式更简单灵活、更实用、易于维护，真正实现了一点部署、多点服务的SaaS模式，使得实验室的功能更强大，应用范围更广泛。

2.4 基于云计算技术配置云终端用户层

云终端为用户和实验云系统提供统一的访问接口，主要通过云计算技术将各种应用平台或软件封装成标准的WebService模式，使云终端用户层的各个用户按需进行个性化配置且互不影响。云终端用户层的特征是多样性、低成本性、共享性和绿色性。多样性体现在云计算技术支持PC、笔记本、PDA、手机等多种终端。低成本性与共享性体现在它对硬件配置要求很低，用户使用1台瘦客户端(显示器、鼠标、键盘)就可以接入实验云系统，用户像使用本地计算机一样来动态地调配实验所需要的软硬件资源，共享云计算技术带来的海量信息数据。绿色性体现能耗低，各种软件及数据资源安全可靠等。例如：传统实验室应用中用户安装应用程序时需要一台拥有1个CPU、4G内存、500G硬盘存储的计算机，在云计算技术的支持下，用户只需要利用实验室信息化平台生成一台拥有1个CPU、4G内存、500G硬盘存储的虚拟机，既满足了用户的需求，又降低能耗节约了资源。

2.5 基于云计算技术搭建云系统管理层

实验云系统管理层具有承上启下的作用，提供用户管理、安全管理、资源管理、数据管理、服务质量管理等功能，协调实验信息网络的整个服务系统，如身份认证、用户许可、使用管理、调度执行等。用户管理对用户提出的服务申请负责审核。安全管理负责网络安全、数据安全、用户使用安全等。资源管理主要对虚拟资源池进行管理，包括增删、调用、修改、维护等，同时对各种虚拟资源进行负载均衡和调度，为上层服务进行自发调节与全局调节以提供保障基础。数据管理主要存储和维护用户以及实验云系统中的数据，云系统将各种数据都通过网络保存到远端云存储平台上，减小了用户对于数据管理的负担。服务质量管理包括资源定制的时效性、按需服务的可用性及网络性能的保障性等。云系统管理层还为管理员提供一个平台，在实验室的日常运行维护中可以方便地完成教学管理、资源配置和实验部署等日常工作，还可以进行硬件资源的平滑扩展和软件资源的升级与更新，以及在虚拟化资源上提供新型的定制实验内容等非曰常维护工作。

3.基于云计算技术的高校实验室信息化整体性能分析

3.1 降低硬件成本这构建合理的资源共享空间

在传统的高校实验室建设中，硬件约占总投入的70%以上，并且实验室的使用效率很大程度上受制于计算机硬件水平的'高低。基于云计算技术实现实验室信息化后，各实验室联系构成一个实验云系统。云系统对用户端的硬件配置要求很低，用户只需拥有鼠标、键盘就可以上网接入到云系统共享云计算技术提供的各种资源，使实验室的功能更强大，应用范围更广泛。学校不再需要花费巨额资金购置大量高性能设备就可以满足实验用户多层次的需求，极大地降低了实验室建设中购置软硬件设施及设备维护更新的成本，从而以较低的投入获得高性能。

3.2 简化资源配置构建高效的运行维护环境

实验云系统通过云计算技术给用户提供基础设施、应用平台及软件三方面的服务。基础设施的运行维护由云系统提供，软件的更新换代也由云系统提供，极大地提高了资源利用率，简化了实验室资源配置与管理，从而减轻了实验软硬件频繁更新维护的压力，用户只需要运行浏览器就可以享受云计算技术带来的便利。

3.3 强化信息管理构建安全的数据存储空间

信息数据安全是实验室安全的一个重要方面。为了满足实验教学和科研的需要，高校实验室需要不断购置、更新数据库服务器来满足日益增长的实验信息数据存储的需求。实验室存在大量重要的信息资源和数据需要存储、处理和使用，而猖厥的计算机病毒、网络恶意攻击等都对数据的存储、处理构成严重的威胁。在实现实验室信息化后，各种数据包括用户数据都通过网络实时保存到远端的实验云系统中，平台上的数据和应用时刻处于安全状态下，同时用于实验教学与科研所需数据可以从实验云系统安全下载，不仅杜绝了U盘、移动硬盘等的使用，而且实验参数的实时保存能够保证实验系列的完整连续性，供后续检查和分析研宄之用。用户的数据资源存储在实验云系统服务器上，进行专业管理，用户通过严格的权限管理策略实现数据共享，用户端突然断电或死机不会对实验云系统以及信息数据产生影响。用户不必担心数据损坏、病毒猖獗，有效地提高了实验教学的质量，提高了实验室的安全系数。

3.4 优化网络资源构建高效的资源服务体系

通过云计算技术的优化应用，实验室的海量信息资源和服务可以随时、便捷地提供给用户共享，解决了软硬件资源不足，分布不均的问题。例如：当用户需要虚拟机时，只需要在线申请，填写所需服务器的具体配置，管理员审核通过之后，平台就会自动生成相应的虚拟机，既方便了用户也方便了管理员。云计算技术的应用给高校实验教学带来了机遇，加快了高校信息化进程。学生可以通过实验室信息化平台更好地自主学习，使实验教学变成更能够满足个性化学习的信息化教学，极大地优化了教与学的环境，提高了管与用的效能。

4.结束语

本文在分析比较传统实验室建设与管理中存在的运维难度大、资源共享差、系统安全隐患大等问题的基础上，整合实验室现有硬件设备，运用云计算技术构建实验室信息化平台架构。阐述高校实验室信息化构建了合理的资源共享和数据安全存储的空间，构建了高效的运行维护环境和资源服务体系，为师生创造一个良好的科研与实验教学环境。