L’attività laboratoriale in ambito universitario è sempre più importante, se non fondamentale e, dunque, propedeutica a determinati apprendimenti. Dai corsi di architettura a quelli di ingegneria informatica, Azure Lab Services permette di attivare ambienti di laboratorio in cloud, costituiti da macchine virtuali pre-configurate.
Il servizio, firmato Microsoft, rende disponibili a docenti e studenti laboratori personalizzati, di facile configurazione e utilizzo.
Ecco quali sono i principali vantaggi di Azure Lab Services e i più interessanti casi d’uso per il mondo universitario.
Azure Labs Services: vantaggi per atenei, docenti e studenti
Semplicità, sicurezza, cost-saving. Sono diversi i vantaggi connessi all’utilizzo dei laboratori virtuali e coinvolgono, a vari livelli, tutti gli attori che animano e vivono l’ateneo.
Tra questi, meritano particolare attenzione:
- Semplicità di utilizzo: Azure Virtual Labs offre un modo semplice per presentare agli studenti programmi di base e complessi, instillando capacità di problem solving e un nuovo modo di pensare.
- Sicurezza: gli atenei che scelgono di tenere lezioni di laboratorio informatico possono trarre vantaggio dalla facilità d'uso e dalle solide funzionalità di sicurezza di Azure Labs. Non importa se hai 1 o 100 studenti in una classe, il provisioning e il ridimensionamento delle macchine virtuali possono essere eseguiti con un solo click. Azure Lab Services ridimensiona e gestisce l'infrastruttura sottostante, liberando il tempo del personale IT. Microsoft investe oltre 1 miliardo di dollari all'anno nella ricerca sulla sicurezza informatica e impiega più di 3.500 esperti di sicurezza, per garantire che tutto ciò che è ospitato in Azure, incluso l'ambiente Azure Labs, sia compilato ed eseguito in modo sicuro.
- Costi ridotti: grazie agli strumenti per l'ottimizzazione dei costi di Azure Labs, l’ateneo paga solo l’utilizzo effettivo di studenti e docenti. Inoltre, è possibile impostare limiti per la quantità di tempo disponibile. Ciò consente di proiettare i costi del semestre da pianificare nel budget e impedire agli studenti di gestirlo più a lungo del necessario. È, poi, possibile autorizzare lo spegnimento automatico della macchina virtuale quando è inattiva e alla fine dell'orario di lezione, al fine di risparmiare tempo e denaro.
- Indipendenza: Azure Labs consente l'esecuzione di programmi intensivi su dispositivi per studenti di qualità inferiore. Tradizionalmente questi dispositivi non sarebbero in grado di gestire programmi in esecuzione come CAD o SQL, ma poiché vengono eseguiti tramite una macchina virtuale nel cloud di Azure, gli studenti possono apprendere anche i programmi più intensivi sul dispositivo scolastico designato o in loro possesso.
- Configurazione semplice e scalabile: gli insegnanti creano un modello di macchina virtuale (VM), lo configurano esattamente come necessario e lo replicano facilmente per ogni studente. È poi possibile aggiungere o rimuovere studenti e riutilizzare i modelli per più corsi o più sessioni dello stesso corso.
- Student Experience semplice e priva di rischi: le VM degli studenti possono essere eliminate e ripristinate facilmente allo stato originale, se necessario.
- Cloud-based: è possibile accedere da quasi tutti i dispositivi attraverso Microsoft Remote Desktop. Il software è installato di default su tutti i dispositivi Windows più recenti ed è disponibile gratuitamente per tutte le principali piattaforme e i dispositivi personali degli studenti, come computer, tablet e telefoni.
- Supporta la nested virtualization: gli studenti possono configurare macchine virtuali all'interno dell’ambiente virtuale, in modo che possano esercitarsi a configurare server, reti e PC da zero.
Corsi di laurea e laboratori virtuali: dove e come sfruttare Azure Labs Services
Vantaggi, questi, che coinvolgono corsi di tutti i livelli, ma che emergono con forza in tutti questi scenari in cui sono necessarie molte ore di esercitazione, realizzazione progetti e utilizzo di programmi specifici, spesso costosi e di lenta esecuzione sui dispositivi personali.Ecco alcuni esempi:
- Adobe Creative Cloud: il pacchetto di applicazioni Adobe Creative Cloud è comunemente utilizzato nei corsi di arti digitali e nelle lezioni multimediali.
- ArcGIS: è un geographic information system (GIS). È possibile configurare un laboratorio che utilizzi le varie applicazioni di ArcGIS Desktop. Ad esempio, ArcMap può creare, modificare e analizzare mappe 2D.
- Autodesk: offre soluzioni software in architettura, ingegneria, costruzione, progettazione, produzione e altro ancora. Queste soluzioni sono comunemente utilizzate nelle lezioni di ingegneria e nel curriculum Project Lead the Way.
- Big Data Analytics: è possibile creare un laboratorio GPU per tenere un corso di analisi dei big data. Con questo tipo di lezione, gli studenti imparano a gestire grandi volumi di dati e ad applicare algoritmi di Machine Learning e statistica per ricavare approfondimenti sui dati.
- Database Management: quelli dedicati ai database sono corsi introduttivi insegnati nella maggior parte dei dipartimenti di informatica all’università. Con Azure Lab Services, è possibile configurare un lab per una classe di gestione dei database di base, configurandom, ad esempio, un modello di macchina virtuale in un laboratorio con un server di database MySQL o un server SQL Server 2019.
- Deep learning nell'elaborazione del linguaggio naturale: è possibile configurare un lab incentrato sull'apprendimento approfondito nell'elaborazione del linguaggio naturale (NLP) usando Azure Lab Services. L'elaborazione del linguaggio naturale (NLP) è una forma di intelligenza artificiale (AI) che abilita i computer con capacità di traduzione, riconoscimento vocale e altre capacità di comprensione del linguaggio. Gli studenti che seguono un corso di PNL ottengono una macchina virtuale (VM) Linux per imparare come applicare algoritmi di rete neurale per sviluppare modelli di apprendimento profondo, che vengono utilizzati per analizzare il linguaggio umano scritto.
- Ethical Hacking con Hyper-V: è possibile allestire un laboratorio per un corso incentrato sul lato forense dell'hacking etico. Il test di penetrazione, una pratica utilizzata dalla comunità di hacking etico, si verifica quando qualcuno tenta di ottenere l'accesso al sistema o alla rete per dimostrare le vulnerabilità che un utente malintenzionato potrebbe sfruttare. In un corso di hacking etico, gli studenti possono apprendere tecniche moderne per difendersi dalle vulnerabilità. Ogni studente riceve una macchina virtuale host Windows Server con due macchine virtuali nidificate: una macchina virtuale con immagine Metasploitable3 e un'altra macchina con immagine Kali Linux. La macchina virtuale Metasploitable viene utilizzata per scopi di sfruttamento. La macchina virtuale Kali Linux fornisce l'accesso agli strumenti necessari per eseguire attività forensi.
- MATLAB – MATLAB ( Matrix Laboratory): è una piattaforma di programmazione di MathWorks. Combina potenza di calcolo e visualizzazione ed è uno strumento popolare nei campi della matematica, dell'ingegneria, della fisica e della chimica.
- Collegamento in rete con GNS3: è possibile configurare laboratori incentrati sulla possibilità per gli studenti di emulare, configurare, testare e risolvere i problemi di reti virtuali e reali, utilizzando il software GNS3.
- Project Lead the Way (PLTW): si tratta di un'organizzazione senza scopo di lucro che fornisce curriculum PreK-12 negli Stati Uniti in informatica, ingegneria e scienze biomediche. In ogni classe PLTW, gli studenti utilizzano varie applicazioni software come parte della loro esperienza di apprendimento pratico.
- Notebook Python e Jupyter: è possibile configurare un computer modello in Azure Lab Services con gli strumenti necessari per insegnare agli studenti come usare Jupyter Notebooks, un progetto open source che consente di combinare facilmente rich text e codice sorgente Python, eseguibile su un unico canvas chiamato notebook. L'esecuzione di un notebook si traduce in una registrazione lineare di input e output. Tali output possono includere testo, tabelle di informazioni, grafici a dispersione e altro ancora.
- React: è una popolare libreria JavaScript per la creazione di interfacce utente (UI). React è un modo dichiarativo per creare componenti riutilizzabili per i siti web. Esistono molte librerie popolari per lo sviluppo front-end basato su JavaScript che possono essere usate durante la creazione del laboratorio. Redux è una libreria che fornisce un contenitore di stato prevedibile per le app JavaScript e viene spesso utilizzata insieme a React. JSX è un'estensione della sintassi della libreria per JavaScript spesso utilizzata con React per descrivere come dovrebbe essere l'interfaccia utente. NodeJS è un modo conveniente per eseguire un server web per l’applicazione React.
- RStudio: è un linguaggio open source per il calcolo statistico e la grafica. Viene utilizzato nell'analisi statistica della genetica, nell'elaborazione del linguaggio naturale, nell'analisi dei dati finanziari e altro ancora. R fornisce un'esperienza di riga di comando interattiva. Si tratta di un ambiente di sviluppo interattivo (IDE) disponibile per il linguaggio R. La versione gratuita fornisce strumenti di modifica del codice, un'esperienza di debug integrata e strumenti di sviluppo dei pacchetti.
- Shell scripting su Linux: è possibile creare un laboratorio per insegnare lo shell scripting su Linux. Lo scripting è una componente utile dell'amministrazione del sistema che consente agli amministratori di evitare attività ripetitive. In questo scenario di esempio, la classe copre gli script bash tradizionali e gli script avanzati. Gli script avanzati sono script che combinano comandi bash e Ruby. Questo approccio consente a Ruby di passare dati e comandi bash per interagire con la shell. Gli studenti che seguono queste lezioni di scripting ottengono una macchina virtuale Linux per apprendere le basi di Linux e familiarizzare anche con lo scripting della shell bash. La macchina virtuale Linux viene fornita con l'accesso desktop remoto abilitato e con gli editor di testo Gedit e Visual Studio Code installati.
- Progettazione assistita da computer SolidWorks (CAD): è possibile configurare un laboratorio GPU che consenta agli studenti di ingegneria di accedere a SolidWorks. SolidWorks fornisce un ambiente CAD 3D per la modellazione di oggetti solidi e permette di creare, visualizzare, simulare e documentare i propri progetti facilmente.
- Gestione database SQL: Structured Query Language (SQL) è il linguaggio standard per la gestione dei database relazionali, inclusa l'aggiunta, l'accesso e la gestione dei contenuti in un database. Si può configurare un laboratorio per insegnare i concetti del database utilizzando sia il server del database MySQL che il server SQL Server 2019.
