实验教学中心信息化建设依托上海海事大学数字化校园建设工程。为了保障中心信息化建设的顺利进行,学校与学院相继制定了信息化建设的规章制度,学校有:《上海海事大学校园网络管理办法》、《海大数字校园建设工程决策程序》、《海大数字校园建设工程专家组议事规》、《海大数字校园建设工程信息系统应用部门职责》、《海大数字校园建设工程例会制度》、《海大数字校园建设工程信息发布制度》、《海大数字校园建设工程招投标办法》、《海大数字校园建设工程应用系统数据维护方案》、《海大数字校园建设工程文件归档办法》、《海大数字校园建设工程测试及验收程序》、《上海海事大学公共数据库系统与数字化校园平台密码管理办法》、《上海海事大学FTP服务使用与管理办法》,学院也制定了《学院实验室开放管理办法》《实验室技术人员岗位职责》《实验教师岗位职责》《实验室仪器设备损坏、丢失赔偿规定》等。
为了进一步做好实验教学中心信息化建设,我们采取以下措施:
利用云计算技术加大虚拟仿真实验教学资源库建设,加强虚拟仿真实验室开发,利用云计算技术实现实验时间和空间的充分开放。适应港航信息化实验教学需要,虚拟仿真实验室具有如下优点:
(1)经济实惠。与真实的系统相比,运行及维护费用可大幅度降低;
(2)安全可靠。学生的误操作、故障训练及应急操作均不会引起设备损坏或人身安全事故;
(3)实操效能强。能在仿真的环境下,实时地展现港口、物流的运行状态,包括故障以及应急处理,从而有利于学生了解港口物流运行过程的工作原理和应变操作处理的技能。
中心将在人力、财力上加大对虚拟实验室开发的力度,结合学校的具体情况,大力加强虚拟实验室资源的开发,建立港口装卸调度虚拟实验平台,尽快实现虚拟实验室的网上开放。通过逐步开放实验室,教师可以结合课堂教学内容,指导学生利用课余时间自主实验。
中心已建成了云计算机平台,在此基础上,部署了港航信息化的虚拟仿真实验教学资源和大量港航软件系统,通过网络与云平台,实现了实验环境自助调度,资源自主调节,用户可以随时随地在任意一台连接到互联网的计算机上,申请一台具有学校特定实验环境的高性能远程计算机进行实验教学、科学实验。并且相关实验数据可以与其他实验者进行远程分享,亦可进行快照式备份保留,在需要的时候再现。已建设内容有:
(1)一体化云计算解决方案。以统一的虚拟化平台为基础,支持对计算、存储、网络等硬件资源和虚拟化资源的统一管控,并在上层统一呈现办公桌面云、高性能图像处理、应用虚拟机等SAAS服务;实现实验室硬件资源集中充分利用且方便扩充;实验室软件资源集中管理,统一访问门户,方便使用,提高了软件利用率。此外,采用一个云管理软件进行监控,信息综合到一起,将来可实现更灵活的配合策略和关联分析。
(2)自动化应用部署与发布。提供可视化模板设计,模板设计和应用部署分开,为师生提供专业的服务模板,设计配置好后,部署过程不需人为干预,能够按照应用进行监控,直观简洁,极大地简化实验环境的各种应用系统部署。实现实验环境自助调度,资源自主调节,用户可以随时随地在任意一台连接到互联网的计算机上,申请一台具有学校特定实验环境的高性能远程计算机进行实验教学、科学实验。
(3)构建云桌面。管理人员定制应用资源模板,管理权限,配置QOS,监控资源使用情况。学生、教师、企业用户在线申请资源,不同角色申请资源时,看到的资源不同,使用资源时QOS也根据角色而定,资源有使用生命周期的限制,能限制到分钟,到期后可以使虚拟服务器停机挂起或者回收。在授权情况下,用户可以使用云桌面访问应用资源,运行相应的港航应用软件。
(4)通过网络与云平台,实现港行虚拟实验服务资源24小时在线,并可根据需要对外开放,包括高校与高校之间、高校与企业之间的服务资源共享机制。
学校计算中心共享云计算平台
该平台目前已有51种航运与物流软件资源,包括ILOG、Lingo、Gurobi、PreActor、Matlab、Anylogic、Flexsim、Witness、SAS,SPSS,R、Quest3D、Sketchup、3DMax、Solidworks、仓储管理系统、运输管理系统、集装箱管理系统、物流EDI系统、物流智能决策系统、航运过程仿真系统、物流调度优化系统等,未来三年来,除继续将中心已采购或开放的港航软件发布到将云平台之外,加强与国内外专业港航软件公司合作,以开放、共享、免费的方式邀请其将其优质港航软件资源共享到云平台,计划至2018年底,可申请港航软件资源量达到150个以上,涵盖90%以上常用港口、航运、物流软件资源,在国内具有较高的知名度,引领实验室开放与信息化建设。
(1)充分利用移动互联技术,完善基于移动端的实验管理和交流平台
利用移动互联技术,完善实验管理和交流平台。对学生参与的实验科目过程和结果进行跟踪,并为学生与学生之间、学生与教师之间提供一个便捷、基于移动端的交流实验经验的平台,提升互相学习的氛围。
(2)逐步提高信息资源共享力度,提高实验教学队伍信息化水平
加强实验室信息管理平台建设,优化管理措施,逐步提高信息资源共享力度。随着学校数字校园平台建设的逐步深入,实验室信息管理系统、教务管理系统、科研管理系统、资产管理系统等信息化管理系统的开发、建设和升级优化,中心将以学校数字化平台诸办公信息系统平台为依托,并在本中心现有网络平台的基础上,进一步完善信息资源的开放性建设,与校内相关信息化管理系统相衔接,提高信息数据的准确性,真正实现实验室相关数据的共享,并逐步实现实验室面向校内、校外充分开放,完善科研实验平台的建设,促进国际交流合作。
实验室信息管理系统的建设主要内容包括:
(1)完善现有实验室管理系统,优化管理措施,提高管理水平,使系统可真实反映实验室的管理现状;优化实验室管理系统的人机界面,使界面更友好,提高其服务性与方便性,更好地为实验室教学管理服务。
(2)利用信息技术实现实验室的全天候开放。安装门禁系统与监控系统,实现实验室对学生的全天候开放,只要学生在网上提出实验申请,条件允许,申请者按申请时间利用校园卡到指定实验室做实验。门禁系统与校园一卡通联网,通过互联网,实验室管理员便可实现远程监控与控制。
(3)提高实验设备操作的数字化、网络化水平。目前中心的设备已经非常贴近现实,比较先进,但教学手段还没有完全跟上时代的步伐。数字化、网络化后,学生可以在任何地方通过网络学习仪器设备的结构与操作,比如雷达、罗经、设备拆装等。一些模拟软件也可在web方式下进行操作学习,比如ECDIS、GPS等的操作,实现学生远程在线仿真学习和远程提交作业等功能。
(4)完善对学生在线仿真实验过程监管与实验成绩的评判与管理。制定相应的规章制度,鼓励教师与学生充分利用在线仿真实验系统,提高实验信息化水平与学生实际动手能力。