大專院校計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與探討

見偉平，周智明，焦 純，張國(guó)鵬，廖琪梅，常小紅

(第四軍醫(yī)大學(xué) 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，西安 710032)

隨著信息化教學(xué)的廣泛應(yīng)用與快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的重要性、功能和地位已得到廣大教育工作者的廣泛認(rèn)同。各學(xué)科均利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助或模擬教學(xué)，相應(yīng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與日常維護(hù)必不可少。文中從第四軍醫(yī)大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與日常技術(shù)維護(hù)的實(shí)際出發(fā)，闡述了計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的過程及需要注意的問題。

1 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基本準(zhǔn)則

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)應(yīng)與學(xué)科及專業(yè)大類相統(tǒng)一［1］。由于之前有的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模較小、布局分散、功能單一，已無法滿足部隊(duì)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的需求。為達(dá)到“寬口徑”及“實(shí)踐應(yīng)用能力”的人才培養(yǎng)要求，應(yīng)按照學(xué)科及專業(yè)大類來配置和建設(shè)實(shí)驗(yàn)室。

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)應(yīng)與現(xiàn)階段人才培養(yǎng)模式相統(tǒng)一。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)應(yīng)以學(xué)員為主體，結(jié)合素質(zhì)培養(yǎng)的要求，能夠積極培養(yǎng)學(xué)員的“創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”。加強(qiáng)開放性實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，在實(shí)驗(yàn)室的使用上，應(yīng)給予學(xué)員更大的自由度。使實(shí)驗(yàn)室真正成為鞏固學(xué)員理論知識(shí)，提高綜合實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力的重要場(chǎng)所［1］。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)應(yīng)遵循相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。

2 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的功能和定位

通常情況下，計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)所需資金量較大，技術(shù)性強(qiáng)?？偨Y(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)，有的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目因?yàn)閭}(cāng)促上馬，導(dǎo)致功能與定位模糊不清，所建實(shí)驗(yàn)室利用率不高，或運(yùn)行不順，造成資源的極大浪費(fèi)。

建設(shè)實(shí)驗(yàn)室前，應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的功能和定位進(jìn)行前期論證。應(yīng)該依據(jù)信息化教學(xué)的要求，科研方向，和專業(yè)規(guī)模的發(fā)展需求，確認(rèn)有必要建設(shè)。對(duì)于一所大學(xué)來說，應(yīng)該按照目前計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)規(guī)范，對(duì)所需儀器設(shè)備的規(guī)格進(jìn)行細(xì)化，在性能上要有一定的冗余，做到配置不落后，資源不浪費(fèi)。

我校此次建設(shè)的計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室共有270 個(gè)機(jī)位(兩個(gè)分室)，可滿足600 余名學(xué)員的《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》《程序設(shè)計(jì)》和《圖像處理》等課程的教學(xué)實(shí)習(xí)，各專業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)施，學(xué)員上機(jī)實(shí)踐，上網(wǎng)查詢等。在建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)上，要求至少7 年內(nèi)不被淘汰。

3 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的硬件構(gòu)成

明確了計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的功能和定位后，然后要明確需要的設(shè)備清單，并且確定出設(shè)備的參數(shù)。通常計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)由以下硬件構(gòu)成。

3.1 學(xué)員及教師用微機(jī)

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，軟硬件的更新速度相對(duì)較快，所以在實(shí)際建設(shè)中，在硬件的性能上要有一定的前瞻性，學(xué)員及教師用微機(jī)的主要參數(shù)如表1 所示。教師用微機(jī)比學(xué)員用微機(jī)具有稍高的配置。這里學(xué)員及教師用微機(jī)的處理器及內(nèi)存都使用了較高配置，主要是考慮到以后操作系統(tǒng)的更新?lián)Q代。

表1 選擇學(xué)員及教師用微機(jī)的主要原則(按目前情況)

3.2 硬盤保護(hù)卡

使用硬盤保護(hù)卡有三個(gè)目的:

(1)對(duì)硬盤數(shù)據(jù)一致性的保護(hù)。實(shí)驗(yàn)室作為公共實(shí)驗(yàn)教學(xué)場(chǎng)所，其軟硬件環(huán)境要統(tǒng)一并能滿足教學(xué)要求，因此必須保證計(jì)算機(jī)硬盤數(shù)據(jù)的一致性。

(2)利于進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的維護(hù)。由于計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室微機(jī)數(shù)量眾多，因此必須采取科學(xué)化的維護(hù)手段。現(xiàn)代硬盤保護(hù)卡都具有“網(wǎng)絡(luò)同傳”功能，即在將一臺(tái)計(jì)算機(jī)軟件環(huán)境配置好之后，可利用硬盤保護(hù)卡的“網(wǎng)絡(luò)同傳”功能將其硬盤數(shù)據(jù)同時(shí)全部拷貝至其他計(jì)算機(jī)硬盤中，并且可針對(duì)單獨(dú)分區(qū)設(shè)置是否還原。

(3)便于搭建“虛擬系統(tǒng)”環(huán)境。在硬盤保護(hù)卡的環(huán)境下，給用戶在真實(shí)系統(tǒng)之上，快速地再次搭建一個(gè)與真實(shí)系統(tǒng)相同的開放式系統(tǒng)，學(xué)員可自行安裝需要的軟件，而不會(huì)被還原，即搭建了自己的學(xué)習(xí)平臺(tái)［2］。

明確了這些需求之后，再對(duì)硬盤保護(hù)卡進(jìn)行選擇時(shí)就不難了。

3.3 教學(xué)服務(wù)器

教學(xué)服務(wù)器用來對(duì)教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)資源進(jìn)行管理，例如教師發(fā)布作業(yè)，學(xué)生從服務(wù)器下載并上傳作業(yè)，還要考慮到如果實(shí)驗(yàn)室組織網(wǎng)絡(luò)考試，這臺(tái)服務(wù)器也要能承擔(dān)這些負(fù)載。按目錄情況來看，根據(jù)實(shí)際需要，選擇塔式，機(jī)架式或其他處理器:選擇主流服務(wù)器處理器，如Intel 至強(qiáng)四核CPU。硬盤:選用較大的硬盤，用以學(xué)員上交作業(yè)及拷貝教學(xué)資料，如4TB。網(wǎng)卡:主要考慮數(shù)量及速率，如兩個(gè)千兆以太網(wǎng)卡

3.4 投影與擴(kuò)音設(shè)備

計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室少不了投影與擴(kuò)音設(shè)備。在一個(gè)機(jī)位相對(duì)較大的實(shí)驗(yàn)室，考慮到實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地等因素，配備兩臺(tái)投影儀和一套擴(kuò)音系統(tǒng)則效果最好，能保證學(xué)員在各個(gè)位置都可以看得清，聽得清。

3.5 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)之間要連接成局域網(wǎng)必然少不了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如交換機(jī)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)數(shù)量及網(wǎng)絡(luò)帶寬需求，應(yīng)該選用6 臺(tái)48 口的可堆疊式千兆以太網(wǎng)交換機(jī)和1 臺(tái)網(wǎng)管型交換機(jī)。

另外，還需配置合適的桌椅與空調(diào)系統(tǒng)。桌椅應(yīng)做到高低，間距適中，布局合理;空調(diào)系統(tǒng)功率應(yīng)以能使相應(yīng)面積的實(shí)驗(yàn)室溫度達(dá)到適宜溫度為準(zhǔn)。

4 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的軟件配置

確定好硬件之后，在軟件的選擇上也非常重要，實(shí)驗(yàn)室所需軟件列舉如下。

4.1 用于管理實(shí)驗(yàn)室所需的軟件

為了便于計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理，還應(yīng)該配備相應(yīng)的“機(jī)房管理系統(tǒng)”及“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)”。如果實(shí)驗(yàn)室平時(shí)對(duì)學(xué)員開放的話，還應(yīng)該配備相應(yīng)的“刷卡收費(fèi)系統(tǒng)”。在這些軟件的選擇上，一般要求功能不一定強(qiáng)大，但實(shí)用性和穩(wěn)定性一定要強(qiáng)，操作上盡可能人性化等。這些技術(shù)管理軟件目前已有第三方開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)，當(dāng)然有條件的單位也可根據(jù)單位具體情況進(jìn)行自主研發(fā)。

4.2 用于教學(xué)所需的軟件

計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室為滿足教學(xué)大綱要求，需要安裝教學(xué)所需軟件，同時(shí)為了滿足學(xué)員學(xué)習(xí)需求，也需要安裝雖沒在教學(xué)大綱中要求，但又是十分常用的軟件。計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供的各種教學(xué)軟件如表2 所示［3］。

表2 教學(xué)通常所需軟件一覽

5 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)應(yīng)注意的問題

計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)耗資量大，技術(shù)要求高，需要處理的細(xì)節(jié)問題較多，現(xiàn)就實(shí)際中遇到的問題總結(jié)如下。

5.1 所購(gòu)設(shè)備的商家應(yīng)有良好的售后服務(wù)

良好的硬件設(shè)備還應(yīng)該有良好的售后服務(wù)。列出的硬件清單，都要求來自品牌廠家，對(duì)于計(jì)算機(jī)來說，要求整機(jī)三年質(zhì)保。因?yàn)槿绻惶岢鰜淼脑?，有可能顯示器，鍵盤，鼠標(biāo)等只是質(zhì)保一年的，所以在招標(biāo)的時(shí)候可以向投標(biāo)單位提出這個(gè)問題，協(xié)商解決。

5.2 顯示器的選擇

在顯示器的選擇上，經(jīng)過實(shí)踐對(duì)比，筆者發(fā)現(xiàn)4∶3 的顯示器對(duì)于教學(xué)來說表現(xiàn)相對(duì)較好，由于現(xiàn)在普遍是寬屏顯示器，并且4∶3 的顯示器價(jià)格較貴，所以這里采用了折中的辦法，選用了16∶10 的標(biāo)準(zhǔn)19 inch 液晶顯示器，而沒有選擇觀影效果比較好的16∶9 顯示器。

5.3 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備共享

一個(gè)耗費(fèi)較大資金建立起來的計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，如果不能將它的使用率最大化，將是失敗的。因此，如何充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的功能，利用好實(shí)驗(yàn)室的軟硬件資源，需要實(shí)驗(yàn)室管理人員有所作為。我們單位已經(jīng)建立了大型設(shè)備共享平臺(tái)。筆者認(rèn)為，能否將公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的使用也納入到設(shè)備共享平臺(tái)，相關(guān)單位可以對(duì)實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行使用情況了如指掌，對(duì)分配校內(nèi)設(shè)備資源起到一定的作用。這些問題值得相關(guān)單位管理人員深入探討。

6 結(jié)束語

教學(xué)工作是院校的中心工作，而實(shí)驗(yàn)課教學(xué)在教學(xué)工作中占有重要地位。因此，做好實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作事關(guān)教學(xué)工作大局，對(duì)于醫(yī)學(xué)院校計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，要統(tǒng)籌規(guī)劃及合理配置實(shí)驗(yàn)室資源，使之能更好地為軍隊(duì)復(fù)合型人才的培養(yǎng)服務(wù)。

［1］周顯軍，張曉東，王海東. 實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)化建設(shè)的基本原則和主要內(nèi)容［J］. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009(4):103－103.

［2］見偉平，周智明，王舒宜，等. 高校計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理與維護(hù)［J］. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2011，9(5):163－165.

［3］周智明，盧虹冰，焦純，等. 實(shí)施計(jì)算機(jī)精品教學(xué)改革培養(yǎng)學(xué)員實(shí)際應(yīng)用能力［J］. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2011，32(10):421－423.