1传统计算机实验室面临的挑战
（1）资源使用率低为了满足学生实验需求，学校投入了大量财力物力，建设规模庞大的实验室环境。但是一直以来实验室电脑设备更新太快，总是不能满足需求。另一方面，学生只能在实验室开放时才能使用，其它时间实验室又处于空闲状态，造成了实验室使用率过低的情况。（2）空间限制传统实验室占用空间很大，建造200台机器的实验室需占用400多平方米的面积。现在，传统实验室已经不能满足不同课程同时实验的要求，加之学校的教学空间资源十分有限，大规模建设新的传统实验室又不可避免地造成非实验时间教学空间的浪费，因此一直以来实验室资源都很紧张，实验室面积不够用。（3）管理、建设成本增加传统实验室环境中的实验机少则几十台，多则上百台，软件的不断更新使得实验机性能无法满足要求，而升级实验机配置又是一项庞大的工程。不管是实验机的物理故障（如显卡松动、网卡松动、硬盘损坏等），还是人为的无意破坏（如电源松动、网络不通等），都需要人工排查，效率非常低下，需要的实验室管理人员数量也会增加，实验室维护非常困难，占用了庞大的工作时间。由于硬件升级换代速度非常快，传统实验室的计算机每3-5年就要全部更新换代一次，更新换代的成本相当于重新进行了一次实验室建设。
2云实验室解决方案
云实验室把软硬件资源构建为一个资源池，通过任务系统和分析系统对云上资源进行动态核算、动态调整，最大限度地提高软、硬件资源利用率和扩展性。云实验室采用高效、可靠和可动态扩展的云分布式存储系统，为每个虚拟机数据提供多备份副本，单份损坏可以在短时间内快速恢复，保证数据的安全可靠。云实验室新增服务器无需管理人员值守安装，只需将其通过网络连接到云管理系统，即可实现计算资源的弹性扩展和快速部署，可大幅减少拥有云的时间成本。（1）云+端实验平台的架构在云服务平台上建立云+端的实验、实训教学体系，对现有资源进行面向服务的封装和改造，在云平台上提供服务和应用方式，初步构建基于云的教学资源平台的三层模型[2]。IaaS(Infrastructure-as-a-Service)基础架构即服务[3]，该层服务为师生提供网络、计算和存储一体化的基础架构服务。PaaS(Platform-as-a-Service)平台即服务，该层建立动态数据中心，课件库，案例库，教材库，精品示范课，电子文献，课外阅读资料库，教科研成果等的资源池和知识管理平台。PaaS可为用户的应用程序提供开发、测试、部署，以及持续的维护。Saas(Software-as-a-service)软件即服务，基于云的教学资源平台为广大师生提供自服务门户，实现资源分配和监控，开发测试软件部署，流程费审批，配置管理和安全管理。（2）实验课程内容共享采用云加端的模式将实验教学目标、实验内容、电子教案、实验指导书、实验资源、优秀学生作品等内容，转化形成数字化资源，将传统的实验教学转化为云计算平台的一种服务，使得学生只要能通过网络登录即可随时随地做实验。
3结束语
利用云技术实现虚拟实验室，能为师生提供移动式的，开放式的，易于维护的实验环境，为教学提了供更好更完善的服务。教师和学生不受地理位置限制，教师可弹性时间授课辅导，学生可通过最简单的终端和网络，就能随时随地进行学习，实验以及存储。
作者：刘楚瑶 刘莉平 单位：长沙市雅礼中学 中南大学软件学院
