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2024.01.11湖北
信息技术应用创新（信创）已成为当前国家战略的核心，也是引领国家经济发展的新引擎。信创产业的蓬勃发展不仅是经济数字化转型的关键，更是提升产业链发展的驱动力。通过引入先进技术体系、强化产业基础，以及增强保障能力等方面的努力，我们正在促使信创产业在本地扎根生长，推动传统IT信息产业实现转型，构建起区域级的产业集聚群。
美国等经济发达国家一直是信息技术的核心推动力。回顾美国的技术发展历程，从满足战争需求到应对工业需求，再到技术不断提升，资本助力下逐渐崛起了软件产业。相较之下，我国的信息技术发展一直存在不平衡的问题，主要停留在技术应用层面，底层核心技术进展相对较慢。从2008年微软“黑屏”事件，到2013年美国“棱镜门”事件，再到近两年的中兴、华为事件，这一系列挑战迫使我们必须在技术应用的基础上，纵深发展到软件开发、操作系统、数据库、云计算，ja以及芯片层面。只有掌握了核心底层技术，我们才能摆脱对他人的依赖，避免技术上的瓶颈，实现科技自主创新。
三次信创产业浪潮
在国家战略层面上，通过多年的有序布局和系统性政策支持，我国的信创领域取得了显著进展。这一进步在基础软硬件方面表现得愈加明显，标志性的变革得以展现。在系列国家政策的积极引导下，我国信创产业经历了从2014年的千台为单元的终端，到2020年的数千万台终端的令人瞩目发展阶段。
过去几年的发展，不仅在数量上呈现出爆发性的增长，更在质量和性能上取得了显著提升。从最初的不可用，逐步演变为可用，再到如今的好用，我国的信创产品逐步实现了技术的飞跃。这一演变不仅反映了我国在硬件制造和软件开发方面的卓越成就，同时也为社会提供了更为先进、便捷和高效的信息技术服务。
这种从千台到数千万台的规模变化，不仅意味着信创产业的巨大发展潜力，更揭示了我国在数字化转型中走在了前沿。国家的政策支持和引导为企业提供了更多创新的机会，也为消费者带来了更多便利的科技体验。未来，我国信创产业有望继续引领科技潮流，为国家的经济繁荣和科技实力提升做出更为显著的贡献。
在国家政策层面，信息技术应用创新（信创）已成为国家战略的重要支点。自主可控、国家创新体系建设以及信创替代成为推动产业蓬勃发展的关键词。国家旨在通过构建安全可控的信息技术全产业链，从基础软硬件到应用软件实现自主创新，根本改变核心关键技术受制于人的局面。《“十四五“国家信息化规划》中重点布局构建释放数字生产力的创新发展体系，重点要加大IT行业的国产化，自主研发及自主可控。
制定的规划目标明确，到2025年，我国将彻底改变核心关键技术的受制局面，实现信创产业的自主可控。这一产业覆盖了IT基础设施，包括CPU芯片、服务器、存储、交换机、路由器等，以及基础软件、应用软件、信息安全等多个领域。通过技术创新，我们努力解决核心技术“卡脖子”、受制于人的难题，使得信息技术应用创新成为国家战略的有力支撑。
在地方政策层面，信创产业示范基地、信息技术创新平台、协同发展等成为地方政策的关键词。多个省市纷纷发布鼓励政策，明确了当地信创产业的发展方向和目标，围绕信创产业生态基地建设展开具体规划。广州、广西、浙江、湖南、福建等地正积极布局数字经济，打造新型基础设施，为信创产业的蓬勃发展提供了坚实支撑。这些政策的实施将为地方经济注入新动能，推动信创产业在全国范围内形成更为良性的发展格局。
信创产业作为一个新兴市场，受到政府政策的不断牵引，各个领域纷纷投入大量资源铺设信创项目。从硬件到软件，从操作系统到芯片、数据库，信创产业正朝着全面实现自主安全平台的目标不断迈进。在政府“2+8”安全可控体系的引领下，信创产业逐渐渗透至各行各业，形成了不同梯队的发展格局。
党政体系和金融领域等关键行业位居第一梯队，其对信创技术的应用渗透率最高，展现了信息技术在国家核心领域的关键作用。石油、电力、电信、交通、航空航天等行业处于第二梯队，通过信创产业的发展，实现了行业数字化和智能化的提升。而在教育和医疗领域，尽管渗透率相对较低，但随着标准体系的完善和产业发展的日益明朗，信创产业在这些领域布局的空间巨大。
信创产业的发展趋势正呈现多层次、全方位的格局，为推动国家科技创新和产业升级提供了有力支撑。在未来，随着技术标准的进一步完善和行业应用的不断拓展，信创产业有望继续引领科技创新浪潮，推动我国经济朝着数字化、智能化的方向发展。
4.1信创教育：产业发展，人才先行
政策导向：国家通过一系列政策文件明确支持信创产业发展，例如《国家信息技术紧缺人才培养工程》、《国家集成电路产业发展推进纲要》、《职业技能提升行动方案(2019-2021)》、《国家职业教育改革实施方案》等，为培养信创人才提供政策支持。
行业需求：企业对信创人才的需求量巨大，但由于行业发展较快，许多企业对信创行业缺乏了解，导致人才匮乏。信创生态环境的不成熟也使得信创人才的能力和水平成为产品可靠性保障的关键环节。
教育挑战：高校在信创人才培养中面临多重挑战。首先，高校缺少全产业链的技术内容，对于厂商输出的以自家产品为核心的技术内容无法满足人才培养的需求。其次，高校缺少基于信创架构的IT基础设施，无法提供足够的实践环境。最后，高校在教学实践中缺少专业的信创实验环境平台，难以培养学生的应用创新能力。
4.2高校信创教育面临的挑战
为了解决这些问题，高校应当积极跟进前沿技术，构建全产业链的技术内容，提供足够的实践环境，建设专业的实验环境平台，以培养更适应产业需求的优秀信创人才。同时，政府也应提供更多支持和政策倾斜，助力高校信创教育的全面发展。
高校人才培养是一项复杂的系统工程，为了满足信创人才培养的需求，我们设计并开发了一套全面的实践教学环境——虚拟仿真、虚实结合的综合平台。该平台解决了以下五个方面的问题与挑战：
集中的基础信创算力平台：借助多年的建设与投入经验，我们发现许多高校已经拥有多个信息技术机房。为了满足信创教学需求，我们采用集中算力平台的方式，避免了推倒重建的高成本和硬件资源浪费，尤其在我国当前基础硬件产能不足的情况下，这是最优的选择。
信创云资源管理：由于高校人才培养通常是从小规模实验逐步扩大，硬件投入逐步增加的过程。考虑到资金预算、实际应用需求以及对多年积累的异构硬件的保护和利用，采用云方式管理是最佳选择。云计算可按需分配，合理利用硬件资源，同时无需更换学生当前非信创终端。
以数据分析为支撑的多教学场景管理：教学软件需满足虚实结合的特点，包括课堂演示、学生实践、课堂考核、综合考试等与实际教学相符的场景。这些行为数据可即时记录并反馈给学生和教师，实现对教学过程的即时监控、优化和改进。
丰富的、体系化的教学内容：随着信创产业的迅猛发展，技术内容日新月异。为满足体系化教学的需求，我们在整合各类操作系统、数据库、应用软件厂商技术基础的基础上，构建了全产业、全技术流程的信创生态技术体系内容。通过大量的教学场景改造，确保高校能够进行系统、实践应用的人才培养。
丰富的教学资源：信创实训室为高校提供了全面的教学资源，包括电子课件（PPT）、实验手册、教学指导视频、课后习题等。每个知识点都得到了充分的覆盖，以支持教师备课和学生的学习需求。
信创实训室建设方案旨在为高校提供系统化的信创实践教学环境，推动人才培养与产业需求的紧密结合。
5.1信创实训室架构
信创实训室架构
信创实训室主要包括三个组成部分:信创实训实践环境、信创课程资源、信创教学平台。
1.信创实训实践环境
信创实训实践环境采用集中算力模式，可通过私有云或公有云的方式管理算力资源。这种模式实现了算力资源的统一管理，自动按需分配，具备高安全性和鲁棒性。信创实训实践环境旨在满足各种类型教学活动的需求，为实训室提供可靠的计算支持。实训室采用信创终端PC机组成局域网，为学生提供进行信创实验的硬件支持。这些终端PC机专为信创实训室设计，保障实训室内的网络畅通，为学生提供稳定而高效的实训环境。终端机房是学生进行实际操作和实训的关键场所，确保他们能够充分掌握信创技术应用的实际操作能力。
2.信创课程资源
3.信创教学平台
信创教学平台涵盖了教师、学生和管理员三个角色。教师负责管理学生、课程等功能，学生角色主要包含课程实践操作、完成考试和作业、实验报告等，管理员角色则负责管理平台的软硬件和教学资源功能。教学平台还提供理论教学演示、综合性考试、备课、自主开发课程、教学行为分析等功能，支持教学活动的开展。
5.2信创实训室优势
真机实验训练
实训室内各模块相对独立，提供交互式的实验任务、实验指导、项目上机操作、教学视频、考试评分和数据监控等功能。这一设计保障学生能够以灵活、快速的方式掌握信创核心技术及项目开发能力。
完善的课程体系
凭借十年IT培训经验的沉淀，实训室研发出行业领先的信创课程体系。该体系根据行业特点设置了操作系统类和数据库类两大方向，以满足不同高校信创教学及实训需求，确保学生获得全面而深入的学科知识。
典型项目案例
实训室提供行业典型应用案例，并配备相应实验手册。学生可通过实际项目上机演练，实现多方位学习和训练。这种学习方式使学生的技能与企业需求无缝衔接，真正解决信创人才缺口问题。
交互式学习模式
实训室建立了完善的课程体系和在线学习系统。通过信创课程学习、在线视频、习题、线上测试和线上实验等主线，典型案例贯穿知识点的学习模式，确保学生全面掌握信创项目技能。
充分支撑科研工作
实训室整合了操作系统、数据库等技术环境，提供行业数据和案例，方便基础研究科研人员通过该系统进行各种环境的科研工作，为科研人员提供便捷的实训条件。
企业级硬件配置
基于业界最先进的信创硬件平台，实训室采用企业级融合架构。这一配置具备高效融合、安全稳定、性能卓越、敏捷易用等特点，为学生提供高质量的实验环境和学习体验。
5.3信创实训室空间规划图
信创实训室效果图
6.1信创课程资源
信创课程资源为高校级课程体系。高校级课程是按照技术维度划分，如下
6.2信创实训平台建设
系统采用基于ARM架构（非X86结构）的K8S容器集群管理平台技术，将理论知识、实训教学和信创项目实践融合，由浅入深、循序渐进，逐步提升学生的专业技能和项目实践能力，使得学生与企业人才需求无缝衔接，达成学校人才培养定位目标。
平台建设在业务逻辑上清晰地分为三部分，即信创实训管理平台系统、云计算管理系统和镜像仓库系统。
信创实训管理平台系统
信创实验管理平台系统是信创实验室的核心教学管理系统，由以下子系统组成：
课程管理系统：负责管理信创课程的组织、安排和进度。
资源管理系统：用于集中管理实验室的硬件、软件和其他教学资源。
实训报告考评系统：提供学生提交实验报告、教师进行评估的功能，确保对学生实验表现进行全面评价。
考试系统：用于安排和管理信创课程的考试。
云计算管理系统
云计算管理系统是信创教学平台的资源管理系统，采用基于ARM架构的K8S容器集群技术和Docker底层虚拟化技术，实现了硬件资源的集中调度和管理。这使得实训室能够灵活高效地利用硬件资源，满足不同实验和课程的需求。
镜像仓库系统
6.2.1信创实训管理平台系统–教师角色
教师角色在信创实训管理平台系统中扮演关键的角色，包括备课中心、教学中心、资源中心、考试中心、智能分析、模型管理、实训中心等功能模块，为教育教学提供全面支持。以下是教师角色的主要功能模块：
提供备课管理功能，方便教师对课程内容进行组织、编辑和调整。
支持在线理论教学准备，包括电子白板和在线讨论功能，使备课过程更加互动和灵活。
2.教学中心：
提供在线理论教学功能，支持教师进行实时讲解和互动。
3.资源中心：
管理实验室所需的硬件、软件和其他教学资源。
支持资源的查找、添加、删除和更新，确保实验室资源的充分利用。
4.考试中心：
安排和管理信创课程的考试，包括试卷的创建、批阅和成绩管理。
提供在线考试功能，确保考试的安全性和效率。
5.智能分析：
提供对学生学习表现和实验数据的智能分析功能。
基于学生的实际表现，为教师提供个性化的教学建议，促进学生的进步。
6.模型管理：
支持模型的版本管理，确保实验的稳定性和可复用性。
7.实训中心：
提供实训管理功能，支持学生进行实际项目的实践操作。
包含实验监控等功能，确保学生在实践中能够得到有效的指导和支持。
这些功能模块共同构建了一个强大的教学支持系统，使教师能够更好地组织和管理信创实验教学。
6.2.1.1备课中心
备课中心模块旨在为老师的课程规划提供全面支持，包括搭建课程基础环境、管理教学数据、整理教学素材以及实验报告的准备。
6.2.1.2教学中心
教学中心模块致力于提供全面的教学场景管理功能，方便教师对学员、课程、课堂等关键元素进行有效管理。
6.2.1.3资源中心
资源中心模块旨在为教师提供一站式的资源管理解决方案，包括文件管理、虚拟机管理、快照管理、任务调度以及录屏录像等功能，以支持更加高效、灵活的教学和实验环境准备。
6.2.1.4考试中心
考试中心模块是为教师提供全面的考试管理解决方案，旨在简化科目、试题和试卷的管理流程，提高考试过程的效率和准确性。
6.2.1.5智能分析
智能分析模块是为教师提供全面的学生学习情况分析工具，旨在通过可视化数据展示，帮助教师更好地了解学生在学习过程中的表现。
6.2.2信创实训管理平台系统–管理员角色
管理员角色在平台中扮演关键的管理者身份，拥有多个功能模块，以确保平台的有效运营和学习环境的顺畅推进。管理员角色包含以下功能模块：
文件管理：管理员能够上传、下载和删除平台中的文件资源，确保教学素材的及时更新和维护。
虚机管理：对平台中的虚拟机进行管理，包括创建、删除和配置虚拟机的硬件资源，以满足学生的实验需求。
快照管理：提供虚拟机的快照管理功能，确保学生在实验中能够方便地回滚到之前的状态，提高实验的灵活性。
任务调度：管理平台上各项任务的调度，确保任务的有序执行，提升整体平台的效率。
2.课程中心：
课程管理：管理员可以对课程进行添加、删除、编辑等操作，确保课程信息的准确性和完整性。
学员管理：管理学生的选课情况，包括添加、删除学员，以便实现对学生的全面管理。
课堂管理：确保课堂环境的正常运行，提供学生学习所需的一切支持。
3.考试中心：
科目管理：管理考试科目，包括添加、删除、编辑考试科目，确保考试信息的准确性。
试题管理：管理平台上的考试试题，包括添加、删除、编辑试题，以确保考试的质量和难度。
试卷管理：对考试试卷进行管理，包括试卷的组成和设置。
4.系统管理：
系统设置：对整个平台的基础设置进行管理，包括平台名称、logo、网站导航等。
5.系统监控：
资源使用统计：提供容器资源使用统计和虚机资源使用统计的仪表图，以便管理员全面监控平台资源的利用情况。
6.运维管理：
网站地图：提供网站导航概览，使管理员能够清晰了解整个平台的结构和功能布局。
管理员角色通过以上功能模块，能够全面管理平台的资源、课程、考试等方面，保障平台的顺畅运行和学生学习的高效进行。
6.2.3.1资源中心
资源中心模块为管理员提供了多项关键的管理功能，以保障平台上资源的高效利用和教学环境的顺畅推进。
6.2.3.2课程管理
课程管理模块为管理员提供了对平台内所有课程进行高效管理的功能，以确保教学活动的顺利进行。
6.2.3.3考试中心
考试中心模块是管理员在平台上进行考试管理的核心工具，旨在提供便捷、高效的考试组织和监控功能。
6.2.3.4系统管理
系统管理模块是管理员维护平台整体运作和组织结构的关键工具。
6.2.3.5系统监控
系统监控模块是对平台运行状态和用户行为进行全面监测的工具。
6.2.3.6运维管理
运维管理模块是确保系统正常运行和高效管理的核心，以下是该模块的主要功能：
安全策略设置：提供设定安全策略的功能，包括密码策略、访问控制等，保障系统安全性。
漏洞扫描与修复：定期对系统进行漏洞扫描，并提供修复建议，确保系统免受潜在威胁。
系统参数配置：允许管理员调整系统的各项参数，以满足特定需求和适应不同场景。
通用设置：提供通用设置，包括语言选择、主题设置等，以提升用户体验。
用户权限分配：管理员可以灵活设置用户的权限，确保不同角色拥有适当的系统访问权限。
角色管理：管理员可以创建和管理不同角色，为每个角色分配相应的权限。
3.通知管理：
系统通知：发布系统公告、更新通知等信息，确保用户及时了解系统变更。
4.云平台管理：
云资源监控：管理云平台上的资源，包括虚拟机状态、存储使用情况等。
资源调度：对云平台资源进行合理的调度，确保系统的性能和稳定性。
5.日志管理：
日志记录与分析：记录系统运行日志，支持日志的检索、分析，方便问题定位和系统优化。
通过运维管理模块，管理员能够灵活管理系统的各项配置，保障系统的稳定性、安全性，提升用户体验。
6.2.3信创云资源管理系统
信创云资源管理系统是基于Docker技术构建的，以教学应用为导向，旨在实现安全、稳定、专业、简单、易用的教学容器云解决方案。该系统通过硬件虚拟化，形成虚拟资源池系统，为教学应用系统提供计算、存储和网络等基础IT资源，灵活满足不同业务需求，实现弹性资源分配。
主要特点和功能：
容器化应用：采用Docker技术，实现应用程序与其依赖项的打包，形成独立的容器，确保应用之间的隔离和高效运行。
2.教学应用导向：
面向教学场景：设计目标以满足教学应用的需求，提供专业的容器云解决方案，使教学资源的管理更加专业化。
3.安全稳定：
数据隔离与安全性：通过容器化技术实现应用间的隔离，提高系统的安全性。同时确保系统的稳定性，保障教学活动的正常进行。
4.简单易用的Web界面：
统一管理界面：提供统一的Web界面，方便用户对整个数据中心进行集中管理，包括容器、资源池、数据中心等。
5.资源池系统：
虚拟资源池：将硬件设施虚拟化，形成虚拟资源池系统，为每套应用系统提供基础IT资源，包括计算能力、存储能力和网络功能。
6.弹性资源分配：
按需分配：系统支持按需为每一套应用系统提供所需的基础IT资源，灵活适应业务需求的变化，实现资源的弹性分配。
通过信创资源管理系统，用户可以以容器化的方式管理教学应用，实现教学资源的高效利用和弹性分配，为用户提供可靠、优质的计算服务。
6.2.3.1信创云资源管理系统技术框架
信创云资源管理系统采用一系列先进的技术框架，确保应用的高效部署、维护和扩展。主要技术框架包括：
Docker引擎：
容器化基础：Docker作为底层引擎，提供强大的容器化支持，实现应用的轻量级打包和隔离。
跨平台部署：允许应用在不同的平台上以相同的方式运行，确保跨机器部署的一致性。
Kubernetes编排工具：
集群管理：使用Kubernetes进行容器编排，实现集群的高效管理和任务调度，确保应用的平稳运行。
自动化扩展：支持自动化的水平扩展机制，根据负载和需求调整容器数量，提高系统的弹性。
RESTfulAPI接口：
通用接口标准：采用RESTfulAPI设计，提供通用、标准的接口，方便与其他系统进行集成和交互。
灵活互通：通过API，实现与外部系统的灵活数据传输和交互，支持系统的可扩展性。
云计算服务：
云资源管理：整合云计算服务，实现对云上资源的高效管理和利用，包括计算能力、存储和网络等方面。
弹性资源分配：支持弹性资源分配，根据实际需求调整云资源的使用情况。
通过这些技术框架的有机组合，信创云资源管理系统实现了教学应用的灵活部署、高效管理和自动扩展，满足复杂的教学环境需求。
6.3信创计算中心
6.3.1服务器集群
信创实验服务器是实验室建设的核心硬件平台，旨在提供学生和教师一个强大的信创实训平台。其功能不仅仅局限于学生的实验训练，还能有效实现学生、教师的实验成果和教学科研成果的长期保存，为项目成果的积累提供充分的存储空间支持。
6.3.2集群组网
考虑到校方已有的网络设备，集群组网方案将进行整合，以确保设备的有效利用。选择网络设备和模块将根据校方专业教学和实验室建设的具体需求进行灵活选择，以最大程度满足实验室功能的完整性和高效性。这一整合将充分考虑未来的扩展性和性能要求，以搭建出一个稳定、高效、适应性强的服务器集群。
7.1需求调研
为确保实验室建设的顺利进行，我们将进行全面的调研，包括以下几个方面：
实验室建设目标调研
实验室规模评估
建设用地及资金需求评估
配套设施需求调研
公司拥有一支专业的信创技术服务队伍，包括具备多年实际工作经验的资深信创工程师、JAVA研发人员、售前技术人员以及售后实施及维护人员。他们将深入了解用户需求，为用户提供真诚、高效、优质的服务。
7.2方案设计
在项目实施之前，公司的售前技术人员将根据用户需求提供一套系统建设方案。通过与用户充分沟通，并分析用户现有的技术环境和长期建设目标，我们将为用户设计出最佳解决方案。这一过程旨在确保所提供的方案与用户的实际情况及未来发展需求相契合。
7.3硬件环境安装
7.4软件环境安装
售后技术人员将在用户现场进行项目实施，包括信创实验室教学软件支撑平台系统的安装，如信创教学管理系统、信创云资源管理系统等。同时，安装实验课程包和行业项目案例课程包，并进行调试。
7.5产品使用培训
7.6验收
进行实验室软、硬件运行调试，项目竣工验收。
7.7售后服务体系
公司建立了一支专业的售后技术服务队伍，包括信创工程师、JAVA工程师、数据挖掘工程师等。提供应用咨询、技术支持、服务热线支持、远程网络技术支持、现场技术支持、故障处理、系统维护与升级等服务。定期回访服务确保系统保持最佳运行状态。