为“项目引路”课程设置实验室
重要
Azure 实验室服务将于 2027 年 6 月 28 日停用。 有关详细信息，请参阅停用指南。
注意
本文引用了实验室计划中可用的功能，该计划取代了实验室帐户。
项目导向 (PLTW) 是一个非赢利组织，在美国提供计算机科学、工程和生物医学科学领域的 PreK-12 课程。 在每节 PLTW 课程中，学生使用各种软件应用程序作为其实践学习体验的一部分。 许多软件应用程序需要快速 CPU，或在某些情况下需要 GPU。 本文介绍如何为以下 PLTW 课程设置实验室。 这些课程通常向 9 至 12 年级的学生讲授：
工程设计概论
向学生介绍工程设计过程，其中包括使用 Autodesk Inventor 计算机辅助设计 (CAD) 软件进行 3D 建模。
工程原理
学生将了解工程机制、结构和材料强度以及自动化。 这节课使用 MD Solids、West Point Bridge Designer 和 America’s Army simulation 等软件。
土木工程与建筑
学生通过使用 Autodesk Revit 建筑设计软件进行 3D 建筑信息建模，学习建筑和场地设计与开发。
计算机集成制造
学生探索涉及机器人和自动化的现代化制造流程。 在这节课中，学生使用 Autodesk Inventor CAD 和 Autodesk Inventor 计算机辅助制造 (CAM) 软件。
数字电子技术
学生通过使用 National Instrument Multisim 模拟和电路设计软件来研究电子逻辑电路和器件。
工程设计和开发
学生通过向工程师小组提交研究、设计和测试，为端到端解决方案做出贡献。 在这节课中，学生使用 Autodesk Inventor CAD 软件。
计算机科学基础
向学生介绍计算概念和工具。 他们从基于块的编程开始，然后使用编码环境（如 VEXcode V5 块）转到基于文本的编码。
计算机科学原理
学生通过使用 Microsoft Visual Studio 代码开发环境，增长 Python 编程专业知识。
计算机科学 A
在这节课中，学生通过学习移动应用开发，拓展编程能力。 在这节课中，学生通过使用 Microsoft Visual Studio 代码开发环境来学习 Java。 学生还使用仿真器来运行和测试其移动应用代码。 若要了解如何在 Azure 实验室服务中设置仿真器，请通过 Azure 实验室服务论坛与我们联系，以便了解详细信息。
有关课程软件的完整列表，请转到每节课的 PLTW 站点。
若要开始为 PLTW 设置实验室，需要访问某个 Azure 订阅和实验室计划。 与组织的管理员讨论，了解是否可以访问现有的 Azure 订阅。 如果没有 Azure 订阅，请在开始之前创建一个免费帐户。
许可证服务器
前面提到的 PLTW 课程中使用的大多数软件不需要访问许可证服务器。 但是，如果计划对以下软件使用 Autodesk 网络许可模型，则需要访问许可证服务器：
- Revit
- Inventor CAD
- Inventor CAM
如果要将网络许可用于 Autodesk 软件，PLTW 提供了详细步骤，用于在许可证服务器上安装 Autodesk Network License Manager。 此许可证服务器通常位于本地网络中，或托管在 Azure 虚拟网络中的 Azure 虚拟机 (VM) 上。
设置许可证服务器后，需要在创建实验室计划时连接到 Azure 实验室服务中的虚拟网络。
重要
必须在创建实验室计划期间启用高级网络。 创建后无法添加此功能。
Autodesk 生成的许可证文件嵌入了许可证服务器的 MAC 地址。 如果你决定使用 Azure VM 托管许可证服务器，必须确保许可证服务器的 MAC 地址不会更改。 如果 MAC 地址发生更改，则需要重新生成许可文件。 下面是防止 MAC 地址发生更改的步骤：
- 为托管许可证服务器的 Azure VM 设置静态专用 IP 和 MAC 地址。
- 确保在具有足够 VM 容量的区域或位置同时设置实验室计划和许可证服务器的虚拟网络，以便以后无需将这些资源移到新的区域或位置。
有关详细信息，请参阅将许可证服务器设置为共享资源。
实验室配置
获取 Azure 订阅后，可以在 Azure 实验室服务中创建新的实验室计划。 若要详细了解如何新建实验室计划，请参阅有关如何设置实验室计划的教程。
设置实验室计划后，为学校提供的每个 PLTW 课时创建一个单独的实验室。 还建议为每种类型的 PLTW 课程创建单独的映像。 有关如何构造实验室和映像的详细信息，请参阅从物理实验室迁移到 Azure 实验室服务。
实验室计划设置
如下表所述启用实验室计划设置。 若要详细了解如何启用 Azure 市场映像，请参阅指定可供实验室创建者使用的 Azure 市场映像。
| 实验室帐户设置 | 说明 |
|---|---|
| 市场映像 | 启用 Windows 10 专业版映像，以便在实验室帐户中使用。 |
实验室设置
建议用于 PLTW 课程的虚拟机 (VM) 大小取决于学生在课堂中执行的工作负载类型。 对于前面列出的课程，建议使用小型 GPU（可视化）和大型 VM 大小。 设置 PLTW 课程的实验室时，请参阅下表中的指南：
| 实验室设置 | 值和描述 | 课程建议 |
|---|---|---|
| 虚拟机大小 | 小型 GPU（可视化）。 最适用于使用框架（如 OpenGL 和 DirectX）进行远程可视化、流式处理、游戏和编码。 | 建议对以下 PLTW 课程使用此大小：土木工程与建筑、数字电子技术、计算机集成制造、工程设计与开发以及工程设计概论。 |
| 虚拟机大小 | 大型。 最适用于需要 CPU 更快、本地磁盘性能更佳、大型数据库和大型内存缓存的应用程序。 | 建议对以下 PLTW 课程使用此大小：工程原理、计算机科学基础、计算机科学原理和计算机科学 A。 |
模板计算机配置
PLTW 所需的某些安装文件很大。 将文件下载到实验室模板 VM 时，可能需要较长时间才能进行复制。
建议在物理环境中创建 PLTW 映像，而不是将安装文件下载到模板计算机并在其中安装所有内容。 然后，可将自定义映像导入计算库，以便使用它们来创建实验室。 有关详细信息，请参阅创建自定义映像的建议方法。
按照此建议进行操作时，请注意设置实验室的主要任务：
在物理环境中，为该课程创建映像。
a. 使用 PLTW 的详细步骤下载安装文件并安装所需的软件。
注意
安装 Autodesk 应用程序时，安装这些应用程序的计算机需要能够与许可证服务器进行通信。 Autodesk 安装向导将提示指定托管许可证服务器的计算机的计算机名。 如果要在 Azure VM 上托管许可证服务器，则可能需要等待在实验室模板 VM 上安装 Autodesk，以便安装向导可以访问许可证服务器。
b. 安装和配置 OneDrive 或学校可能使用的其他备份选项。
将自定义映像上传到附加到实验室帐户的计算库。
创建实验室，然后选择在上一步中上传的自定义映像。
创建实验室后，启动并连接到模板 VM，验证映像是否按预期方式工作。
最后，发布模板 VM 以创建学生的 VM。
注意
如果你的学校需要执行内容筛选，例如，为了符合儿童互联网保护法案 (CIPA) 的要求，则你需要使用第三方软件。 有关详细信息，请阅读有关使用实验室服务执行内容筛选的指南。
学生设备
学生可以从 Windows 计算机、Mac 和 Chromebook 连接到其实验室 VM。 有关说明，请参阅：
后续步骤
现在可以将模板映像发布到实验室。 有关详细信息，请参阅发布模板 VM。
设置实验室时，请参阅以下文章：