超融合架构下实训基地管理系统设计与研究

◇安徽商贸职业技术学院 陈 刚 张 波

2019年国家发布《国家职业教育改革实施方案》中提出要打造一批高水平实训基地，而现阶段高职院校中的实训基地管理模式存在制度不完善、信息化水较低等问题。本文基于超融合架构下的实训基地管理系统的设计研究，建立符合学校实际的信息管理系统，并稳步提高实训基地使用率，增强实训基地管理水平。

实训基地的管理在学院的师生的教学过程中承担着至关重要的作用，对于高职院校显得尤为重要。采用超融合架构来设计相应的实训基地管理系统可以显著提高实训基地管理效率，包括提升实训基地使用率、提高实训设备利用率等。利用超融合技术对实训基地进行整合管理就显得尤为重要。

1 超融合架构

1.1 超融合架构的基本概念

超融合架构（Hyper-converged infrastructure，缩写为HCI），是一种将虚拟计算平台和存储融合到一起[1]，将使用本地连接的存储资源的通用数据中心硬件与智能软件相结合，以创建灵活的构建基块，以取代由单独的服务器，存储网络和存储阵列组成的传统基础结构。收益包括降低总体拥有成本，提高性能以及提高团队的生产率。

1.2 超融合架构所具有的优势

（1）可扩展性。具有纵向和横向的扩展性。当存储和计算资源不够用时，直接按需添加服务器节点的方式可以实现横向扩展，快速扩张存储和计算资源。

（2）数据多副本。超融合架构方案中可便捷支持2～3个副本[2]。例如副本1的服务器宕机，所需要的数据可以在副本2或者副本3中的服务器中找到，以保证工作的继续，数据的完整。相对于传统的存储设备，当用户想将存储做几个副本备份时，就必须要购买几个相同的存储设备才能满足制作备份的条件，需要增加额外投资。

（3）读取速度快。通过直接读取本地服务器上的副本数据来加快数据读取速度，较少数据经过网络读取的时间[3]。

（4）可虚拟化。通过将一台或多台服务器组成一个服务器资源池，使用虚拟化技术模拟出多个和传统服务器具有相同功能的服务器[4]，从而可以提高物理服务器的硬件使用效率。

2 实训基地管理现状

2.1 管理成效较低

高职院校中，各个院系的实训基地所涉及的软硬件设备都是不一样的，在管理上面会存在各不相同的情况。由于受到院系自身实训基地的设备数量限制，以致平台软件使用率较低，实训室硬件更新程度慢，加上软件平台更新速度快，导致一些软件平台使用功能受限。实训基地很多软件受硬件影响无法升级到最新的版本，同时也降低了软件的安全性，已经不能满足当前的技术发展和需求。但是在实际的操作中，由于实训基地所属的院部不同，会出现个别软件使用频率极高，在实际中往往出现多种问题，但是当前的管理还停留在纸质管理模式，管理人员无法充分认识到这些问题，一直给教师和学生的使用带来麻烦。实训基地的实训课程也停留在过去的传统阶段，平时没有课的情况下，设备都处于封闭状态，完全发挥不出其实际的优势。

2.2 信息化水平低

很多院校的实训基地仍采用传统的人工管理和纸质管理模式，没有充分运用信息化的管理资源，导致管理效率低，无法在第一时间将软件平台数据、设备维修等信息更新和上传，同时还存在实训基地上课“冲突”情况，实训基地没有做到合理规划、有序使用，以致于个别实训基地的设备长期处于高使用率，间接的减少了实训基地硬件的使用寿命，这样既不利于设备的维护和保养，也容易造成不必要的浪费，直接增加了实训基地的管理和维护成本。实训基地的日常使用率、维护情况以及设备的使用记录也都是由相关管理人员手工记录，实践教学的老师及学生必须要到现场预约时间，极大的降低了实训基地的使用率，在一定程度上造成了资源的浪费。

2.3 规章制度不完善

目前高职院校的实训基地的建设中，多数院校比较重视实训基地中场地建设、设备的采购等，而忽略了实训基地管理制度方面的建设，导致实训基地管理制度不健全、不完善。实际工作过程中实训基地教学会存在运转不顺畅的情况，甚至没办法使用相关软件平台，最突出的问题就是无法正常使用教学软件。在教学软件平台交付并验收使用后，容易出现管理人员和任课教师之间的责任划分不清，当问题出现时，任课教师认为实训基地管理人员有义务管理和维护软件平台的正常使用，而实训基地管理人员认为自身工作任务为硬件维护，软件平台不能正常使用是任课教师的问题。这样就导致了实训基地教学存在问题不能及时解决处理，以致教学不能正常进行。

2.4 开放程度差，使用率低

由于各个学院的实训基地自行独立管理，因此产生管理标准的差异，其次就是各个学院之间缺少信息化共享平台，以致校内各院系之间容易出现置办相同软硬件的情况造成浪费。校内非本专业的学生根本没有机会接触，即使实训基地的资源闲置，感兴趣的学生也没有机会体验软件平台操作。再加上部分老师习惯使用传统的教学方法，对新设备、新软件不熟悉，使得实训基地闲置，使用率不高[5]。

3 实训基地管理系统设计

3.1 实训基地管理系统总体设计

通过对实训基地管理的实际研究，在“互联网+”背景下，基于超融合架构技术形成了建设管理模块、设备管理模块、设备预约模块、上课预约模块、设备维修模块、耗材领取模块、安全教育模块、资源共享模块等八个模块。

实训基地管理系管理系统通过设备管理模块可以实时掌握实训基地的软件平台和设备硬件运行状态，并在发现问题后第一时间通过设备维修模块处理并解决以保证实训过程；通过设备预约模块合理分配实训基地和相关硬件的使用时间，提高设备的使用率，增加实训基地的开放时间，减少软硬件的资源浪费；在正常实训时间使用外，通过上课预约模块设定实训基地的开放时间，让有需要的学生在通过安全教育模块测试的前提下进行预约实训基地和设备，为有兴趣的学生提供了充分的学习条件，可以提高学生们的动手和创新能力，有力的弥补了实训环节的一些不足。

图1 实训基地管理系统总体架构图

3.2 实训基地建设管理模块

此模块中包含实训基地项目建设申请、招标参数管理、项目进度管理三个子模块，通过此模块将建设流程通过无纸化的方式管理，实现实训基地建设项目申报（实训基地名称、预算，用途，场地、负责人）、项目申报论证报告及附件上传功能。根据不同的项目，创建和定义审批流程，也可自定义流程方式；支持对应项目采购合同信息采集和合同原件电子扫描件上传，电子存档；支持对实训基地建设项目的申报、评审、论证、实施、验收全程资料管理等功能[6]，方便各个学院建设实训基地时的资源共享。

3.3 实训基地设备管理模块

此模块中包含实训基地设备管理、设备监控、设备数据中心、设备借出管理、借用申请、借用审核六个子模块，通过此平台监控、管理实训基地所有设备，以及申请人可以通过平台对设备进行申请、借用，增加了资源共享。设备管理模块与学院能够和学校原有固定资产管理系统对接，形成完整闭环，为后期固定资产的清查和交接做好数据支撑准备。

3.4 实训基地设备预约模块

此模块中包含设备预约、设备预约详情两个子模块，管理者可以通过查看设备预约详情模块实施开放、分配有效资源，教师、学生可以通过设备预约模块为申请设备做准备。通过预约的形式来提高设备的使用率，为有需要、有兴趣的学生提供学习条件，弥补实训环节时间短的不足，提高学生的创新和动手能力。

3.5 实训基地上课预约模块

此模块中包含实训基地资源管理和实训基地预约详情模块，申请人可以用过预约让管理者提前准备实训基地上课环境，提高使用效率，管理者可以在预约详情模块中查看实训基地的使用率并做及时调整，给予后期建设新的实训基地以数据支撑。

3.6 实训基地设备维修模块

此模块中包含实训基地设备维修管理以及维修设备统计，通过此模块可以让学生、教师及时通过扫描设备旁边的二维码对相关设备进行报修，维修人员会在第一时间收到报修信息，了解维修信息后，第一时间到达故障点，大大提高了维修的时效率，同时也降低实训基地的故障率，通过此模块可以提高设备完好率以及统计管理人员的响应时间和维修进度。

3.7 实训基地耗材管理模块

此模块中包含耗材的入库、出库、申请、审核、报表统计、预警等。根据实际入库情况将耗材放置在指定位置的仓库并自动生成入库单。系统实现设备检修和报修需要的耗材领用管理。按照类型设置不同耗材的库存预警信息，实时动态提醒库存中耗材使用情况。跟踪耗材从入库至报废处理，形成完整记录。通过对耗材的科学管理，可以大大降低耗材的使用量，提高耗材使用时间，也可以通过报表对设备维修的耗材做统计，逐步提高使用率高的耗材采购力度，避免无法及时解决设备故障的情况出现。

3.8 实训基地安全教育模块

此模块中包含安全题库、考核标准、安全教育考核三个模块，通过将Word、PPT、视频学习资料管理和上传，公共开放视频，直接显示在门户页面，供用户浏览观看，其它学习资料在线生成网页端展示，供用户学习。通过建立科学的系统题库，支持考题的多样化，系统根据管理员设置不同难度题目的数量以及相应的分值后自动随机生成试卷进行考核。学生可在线进行查询、学习以及模拟测试。对使用实训基地的学生和教师，进行相关安全教育及考核，增强了使用者自身对实训基地的爱护和管理意识，也增强了使用者的安全意识。

3.9 实训基地资源共享模块

此模块中包含用户资源分配、个人资源、公共资源三个模块，用于集中管理各种实训教学资源，按用户权限进行分级浏览使用。获取并显示各种资源信息，通过链接地址，供学生下载，并统计下载信息。通过云存储的形式，系统给每个授课教师提供云盘功能，供教师上传资料和学生上传作业。这样既方便了老师上课资料和学生作业的存储，也方便了学生在不同地点可以直接调用自己的云盘资料，不再受设备和空间限制。

4 结语

传统模式的实训基地管理已经很难适应现阶段高职院校的诉求，不仅环节繁琐、低效，并且存在及时性差等缺陷，为此设计超融合架构下的实训基地管理系统来优化并提高实训基地管理效率，同时还实现了在实训基地建设和实训项目安排上提供了数据支撑，更好的发挥实训基地的软硬件在实践教学中的作用，更好的为学校的教学、科研工作保驾护航，从而进一步提高了实训基地管理者的工作效率和实训基地使用率。