雲時代的計算機實驗室,到底應該長什麼樣?

微軟技術棧發表於2021-10-17

首先想問問各位童鞋,你是在什麼情況下第一次接觸計算機的?

對於很多年輕的新生代童鞋來說,計算機並不算什麼新鮮事物,甚至自己的成長過程也離不開計算機、平板電腦以及智慧手機等電子裝置的陪伴。學習、閱讀、社交、遊戲、娛樂……各種活動都會用到它。

然而很多“上年紀”的童鞋肯定還對“機房”有印象吧!每週一堂的資訊課;在老師帶領下,腳上套著塑料鞋套,咔嚓咔嚓地進入那裝修考究、乾淨整潔的房間;根據指示揭開防塵布,用充滿儀式感的流程先開顯示器,再開主機;老師在講臺上“王旁青頭兼五一”(知道這是啥的童鞋估計也已經老大不小了吧?),你在下面紙牌、掃雷,或者光盯著“迷宮”屏保就能看半天……


時代不同了!計算機早已不是什麼高科技的神奇物件,在我們的工作、生活和學習中實現了極為普遍的應用。然而相關教學需求依然存在,例如最新、最熱的Python程式設計、AI、機器學習、物聯網什麼的,學校或教育機構依然需要為學生提供必要的上機練習環境。那麼,新時代的計算機實驗室,到底應該是什麼樣的?

  • 它,應該能讓老師根據教學需求,一鍵自動化部署需要的軟體教學和實驗環境;
  • 它,應該能讓老師方便快捷地自動控制學員實驗電腦的開關機時間;
  • 它,應該能讓學生用自己的郵箱就能直接登入雲端預配置好的學習環境;
  • 它,應該可以為每個學生配置獨立的GPU實驗環境,以便學習Unity、Revit、NLP、ArcGIS、MATLAB等技術;
  • 它,應該能幫助學校快速搭建STEM軟體學習環境;
  • ……

目標明確了,不過具體該怎麼實現呢?

Azure Lab Service,在雲端快速構建實驗環境

實踐和動手實驗是最好的學習方式。但是有時候,學校機房的物理距離、實驗環境的複雜配置卻成為學生實踐操作學習的阻礙。

微軟最新推出的Azure Lab Service能為大家解決這一煩惱,讓使用者輕鬆設定教學場景,讓學生按需訪問配置好的的虛擬機器,為老師和學生節約配置複雜授課環境所需的時間。Azure Lab Service為教育使用者提供了上機教學的雲上環境,進而幫助老師簡化課程配置的時間和複雜度,一鍵部署實驗環境,降低對IT支援的需求,並確保學生通過任意裝置均可訪問實驗環境。

Azure Lab Service:
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新老方式對比

相比於傳統機房實驗室,Azure Lab Service有如下優點:

  • 無需學生前往實驗室,能夠為身處任何位置,使用任何裝置的學生提供實驗室課程資源
  • 幫助教師輕鬆建立實驗室課程並管理班級,減少對IT支援的需求
  • 提供“打包制”定價模式,簡潔計費,便於控制預算
  • 能夠設定實驗室資源的計劃開關機任務,實現更高可用性和靈活性
  • 只需支付所使用資源的費用,關機不收費,經濟實惠

該服務的設定和使用也同樣簡單。教師只需要設定一臺雲上虛擬機器,並在其中包含上課所需的全部軟體和檔案;隨後將該模板釋出至Azure Lab,並通過郵件給學生髮送要求,隨後學生就能在幾分鐘內啟動並執行該實驗環境。

舉例來說,當老師需要釋出一個面向資料科學課程的Python + Jupyter的Lab實驗環境,只需要按照以下流程就能輕鬆完成配置:

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預設情況下,Data Science VM 映像自帶此類課堂所需的許多資料科學框架,不需老師手動安裝。包括Python環境/Jupyter Notebook/Visual Studio Code(IDE)等。

除了資料科學課程,當然還有各種課程都可以滿足,無論Adobe軟體教學還是資料庫管理,甚至大資料分析等,只要有相關教學需求,都可以通過Azure Lab Service輕鬆實現。

因而從靈活性、簡易性以及效率等各方面來說,這都要比傳統機房的模式方便很多:

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價格和收費方式

Azure Lab Service的價格由三部分相乘而來:虛擬機器例項大小、使用時長、學生數量。因此:

總價 = 學生數量 虛擬機器例項單價 使用時長

假設1位學生在1個課程中需要使用20個小時的中型虛擬機器,那麼每月就只需要 1 20 0.42 = 8.2美元。整體而言,Azure Lab Service的價格非常經濟實惠。

最重要的一點是:虛擬機器關機不收費!(包括硬碟也不收費)

有關該服務定價和收費情況的更多資訊,可參閱

https://azure.microsoft.com/z...

介面簡介

Azure Lab Service的使用非常直觀,並且針對不同角色提供了同樣簡單易用的介面。

IT管理員視角:

作為IT管理員,需要負責許可權的授予與虛擬機器映象的使用許可設定。需要給每一位老師設定Lab Creator的角色,使老師不需要Azure訂閱,即可建立實驗室。

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老師視角:

當老師被授權成為“Lab Creator”後,就能以簡單、直觀的方式為學生配置課堂環境。老師可以根據自己的需求選擇虛擬機器映象、大小,以及每個學生的使用時長。

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建立實驗室後,老師可以通過Template選項在虛擬機器內部配置需要的軟體與環境:

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此外,Azure Lab Service還支援老師批量匯入學生名單,傳送邀請,以及根據課程表設定自動開機/關機時間(課程時間不計入學生使用時長)。

學生視角:

對於學生而言,Lab Service的操作也非常簡單。學生在收到郵件後,只需要根據提示註冊登入,即可進入實驗室,訪問自己的虛擬機器。

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除了課程安排的時間,學生在規定的使用時長之內,也可以自由開啟使用。如果覺得時間不夠,則需要在時間用盡前向老師申請延長時長。

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常見問題

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歡迎通過下列資源進一步瞭解Azure Lab Service服務:
服務主頁

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文件

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應用場景示例

https://docs.microsoft.com/zh...

產品組部落格

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