應(yīng)用型高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心智能化建設(shè)與管理

孫文清,韓 強(qiáng),張旭東

(吉林工程技術(shù)師范學(xué)院,吉林 長春 130052)

應(yīng)用型高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心是學(xué)校開展計(jì)算機(jī)公共課、專業(yè)課等相關(guān)課程的主要教學(xué)場所，同時也是學(xué)生開展計(jì)算機(jī)專業(yè)課實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、科技創(chuàng)新、學(xué)校各類考試與培訓(xùn)的重要基地。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、智能控制、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展，高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)與管理也要不斷地改革與創(chuàng)新，高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理應(yīng)朝智慧化方向發(fā)展，它是高校未來發(fā)展的趨勢和特征，因此，開展高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心智能化建設(shè)與管理是時代所需。

一、現(xiàn)狀分析

一是計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)資金不足，實(shí)驗(yàn)室規(guī)模、數(shù)量和座位數(shù)，滿足不了實(shí)際教學(xué)需求，合班教學(xué)現(xiàn)象依然存在。二是計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，新上專業(yè)后，各院(系、部)獨(dú)自建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)，實(shí)驗(yàn)室使用效率低。三是實(shí)驗(yàn)室安全管理不到位，由于各個院(系、部)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室分散，缺少專職計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教師去對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理和設(shè)備維護(hù)。四是實(shí)驗(yàn)室日常開、關(guān)門、供電管理、實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控等還在延用傳統(tǒng)手工操作和監(jiān)管。五是計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室功能過于單一化，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室使用權(quán)屬于某個專業(yè)教研室，實(shí)驗(yàn)室只承擔(dān)某一類課程的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)，實(shí)驗(yàn)室還不能較好地實(shí)現(xiàn)跨院(系、部)共享利用，實(shí)驗(yàn)室利用率不高。

二、建設(shè)思路

高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心智能化建設(shè)，學(xué)校要統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)，以“優(yōu)化教學(xué)資源、實(shí)驗(yàn)室共享利用，實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化和安全化，提高教師工作效率，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境綠色環(huán)?！睘榻ㄔO(shè)目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)以師生為本的思想，建設(shè)環(huán)境寬敞明亮、整潔舒適、清新環(huán)保、設(shè)備先進(jìn)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)“開放式”運(yùn)行管理模式。具體建設(shè)內(nèi)容如下。

(一)實(shí)驗(yàn)室門禁智能化

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心安裝實(shí)驗(yàn)室智能門禁管理系統(tǒng)。系統(tǒng)管理員通過對實(shí)驗(yàn)教師、上課教師或?qū)W生，通過系統(tǒng)授權(quán)，實(shí)現(xiàn)不同用戶可以通過校園一卡通卡刷卡、指紋、密碼、刷臉、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)APP軟件遠(yuǎn)程等形式開、關(guān)實(shí)驗(yàn)室門。并能遠(yuǎn)程監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室及門的開、關(guān)狀態(tài)。

門禁智能管理系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對不同用戶進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行身份實(shí)時動態(tài)驗(yàn)證，門禁系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)和門禁服務(wù)管理軟件、門禁終端、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、門禁控制器、智能鎖、電源等組成。門禁終端負(fù)責(zé)讀卡、密碼、刷臉等驗(yàn)證身份，控制器完成門的開、關(guān)操作，服務(wù)器端門禁軟件在后臺運(yùn)行并存儲記錄，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(TCP/IP)完成對門狀態(tài)管理，電源控制實(shí)現(xiàn)實(shí)時對實(shí)驗(yàn)設(shè)備電源開啟和關(guān)閉。網(wǎng)絡(luò)攝像設(shè)備實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)室視頻監(jiān)視，驗(yàn)證并登記記錄保存實(shí)驗(yàn)室人員進(jìn)、出實(shí)驗(yàn)室等信息。

(二)實(shí)驗(yàn)室供電管理智能化

實(shí)驗(yàn)室安裝智能化供電管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心供電管理智能化、自動化。提高實(shí)驗(yàn)室供電管理安全性和可靠性，系統(tǒng)功能如下。一是用學(xué)校一卡通卡刷卡供電；二是用遙控器紅外線供電；三是通過輸入密碼供電；四是通過刷臉供電；五是通過手機(jī)App實(shí)驗(yàn)室管理軟件，遠(yuǎn)程選擇性為不同實(shí)驗(yàn)室供電；六是通過遙控器或手機(jī)、計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程給實(shí)驗(yàn)室投影機(jī)、投影屏幕、窗簾、照明燈、空調(diào)、換風(fēng)機(jī)等供電和斷電。

(三)實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維護(hù)智能化

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心擁有計(jì)算機(jī)設(shè)備上千臺，實(shí)驗(yàn)室教師每天對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行維修與維護(hù)工作量較大，提高實(shí)驗(yàn)教師的工作效率，保證設(shè)備完好率，保證實(shí)驗(yàn)室正常運(yùn)行，是計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心面臨的重要問題，因此，實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維護(hù)、軟件更新、硬盤保護(hù)必須智能化管理，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)必須網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維護(hù)和軟件安裝要靠網(wǎng)絡(luò)批量、智能同傳實(shí)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)硬盤系統(tǒng)具有保護(hù)和還原功能。因此，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心應(yīng)該引進(jìn)教育桌面云平臺，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維護(hù)智能化，教育桌面云平臺應(yīng)具有如下功能：一是模板管理，采用云技術(shù)，實(shí)驗(yàn)室管理員可以在服務(wù)器上建立多個虛擬機(jī)模板，在不同模板安裝不同操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)模板增加、編輯、刪除、更新操作。二是桌面管理，系統(tǒng)可以在服務(wù)器上建立多個桌面，實(shí)現(xiàn)桌面增加、刪除、排序操作。三是終端管理，系統(tǒng)可以完成對實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)終端設(shè)備智能化管理，包括終端喚醒、刪除、重啟、開機(jī)、關(guān)機(jī)、桌面清空、桌面下發(fā)、修改終端名、修改IP等操作，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房計(jì)算機(jī)終端系統(tǒng)安裝和軟件更新智能化，提高實(shí)驗(yàn)教師的工作效率。

(四)實(shí)驗(yàn)室多功能化、智能化

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心通過引進(jìn)教育桌面云平臺，利用云技術(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的不同教學(xué)需求，在服務(wù)器上建立多個桌面系統(tǒng)，在不同桌面中安裝不同的教學(xué)軟件。實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)終端每次開啟會出現(xiàn)多個桌面提示選項(xiàng)，用戶可根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求選擇不同的桌面系統(tǒng)開展教學(xué)活動，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室多功能化、智能化、共享利用。

例如，本校根據(jù)實(shí)際教學(xué)需要，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室服務(wù)器上建立6個桌面系統(tǒng)，即計(jì)算機(jī)公共課教學(xué)、軟件工程教學(xué)、平面與動畫教學(xué)、財(cái)會教學(xué)、Linux網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、計(jì)算機(jī)等級考試。在不同的桌面系統(tǒng)安裝不同的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)一個實(shí)驗(yàn)室滿足6種不同教學(xué)需求。

(五)教學(xué)過程智能化

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室以往教學(xué)多數(shù)采用多媒體投影機(jī)和投影屏幕進(jìn)行多媒體教學(xué)，后排同學(xué)往往看不清屏幕，老師下發(fā)作業(yè)、收集作業(yè)要用移動U盤逐個機(jī)器拷貝或通過局域網(wǎng)共享文件夾去實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心通過引進(jìn)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)智能化，提高教學(xué)效率。多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件功能：主講教師可以通過網(wǎng)絡(luò)教室管理軟件，在教師機(jī)端實(shí)現(xiàn)屏幕廣播、電子點(diǎn)名、下發(fā)作業(yè)、收取作業(yè)、遠(yuǎn)程開機(jī)、遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)、黑屏肅靜、禁用學(xué)生端U盤、禁用學(xué)生端外網(wǎng)等。使教師開展教學(xué)更加方便，提高了教師教學(xué)效率，有利于全面提高教學(xué)質(zhì)量。

(六)實(shí)驗(yàn)室安全管理智能化

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心安裝實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室定時通風(fēng)換氣，防火、防盜自動報(bào)警，實(shí)時將實(shí)驗(yàn)室異常信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到實(shí)驗(yàn)室管理員手機(jī)中。及時發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室安全隱患并及時處理，保證實(shí)驗(yàn)室安全運(yùn)行。

(七)實(shí)驗(yàn)室信息管理智能化

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心開發(fā)實(shí)驗(yàn)室綜合信息管理系統(tǒng)，為實(shí)驗(yàn)室教師提供智能化、專業(yè)化應(yīng)用服務(wù)。綜合信息管理系統(tǒng)功能如下：一是設(shè)備管理，能夠?qū)τ?jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)中心幾千臺設(shè)備進(jìn)行管理，系統(tǒng)功能為“數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)修改、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)打印”。設(shè)備數(shù)據(jù)庫屬性名稱定義為“設(shè)備編號、設(shè)備名稱、設(shè)備型號、購置日期、價(jià)格、領(lǐng)用人、存放地址、設(shè)備狀態(tài)、備注”等，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)中心設(shè)備二級信息化管理，使設(shè)備管理信息化、智能化和規(guī)范化。二是易耗管理，實(shí)驗(yàn)中心設(shè)備比較多，每年易耗品使用量比較多，為了使易耗品購置、使用規(guī)范化，開發(fā)軟件對實(shí)驗(yàn)室易耗品使用進(jìn)行記錄登記，進(jìn)行動態(tài)化管理，易耗品數(shù)據(jù)庫屬性名稱定義為“易耗品名、數(shù)量、單價(jià)、使用人、領(lǐng)用日期、用途、審批領(lǐng)導(dǎo)、備注”等信息，該系統(tǒng)功能有“數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)修改、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)打印”。三是設(shè)備維修管理，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心設(shè)備比較多，為了方便掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，了解設(shè)備故障率，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中心設(shè)備維修記錄登記管理，數(shù)據(jù)庫屬性名稱定義為“設(shè)備編號、設(shè)備名稱、所屬實(shí)驗(yàn)室、故障日期、故障現(xiàn)象、報(bào)修人、維修人、維修結(jié)果、維修次數(shù)、備注”，該系統(tǒng)設(shè)有“數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)修改、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)打印”功能。四是圖書資料管理，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心設(shè)備使用說明書、圖書資料比較多，為了便于師生借閱學(xué)習(xí)使用，對中心圖書資料進(jìn)行登記管理。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫屬性定義為“資料編號、資料名稱、數(shù)量、價(jià)格、借閱人、還回時間、備注”，該系統(tǒng)設(shè)有“數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)修改、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)打印”功能。五是實(shí)驗(yàn)室使用管理，為了了解記錄實(shí)驗(yàn)室使用情況，對每天使用實(shí)驗(yàn)室的情況進(jìn)行記錄登記，該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫屬性名稱定義為“實(shí)驗(yàn)日期、實(shí)驗(yàn)室編號、實(shí)驗(yàn)室名稱、班級、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(課名)、人數(shù)、實(shí)驗(yàn)教師、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、備注”，該系統(tǒng)設(shè)有“數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)修改、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)打印”功能。通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室使用記錄管理信息化、智能化。

(八)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)要統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在建設(shè)過程中，除了考慮智能化外，還要做到“統(tǒng)一規(guī)劃、建設(shè)和管理”。學(xué)校要根據(jù)普通高校辦學(xué)條件合格標(biāo)準(zhǔn)，每100名學(xué)生配置計(jì)算機(jī)10臺數(shù)、高職8臺數(shù)的要求購置計(jì)算機(jī)。根據(jù)學(xué)校近3年實(shí)際教學(xué)需求、學(xué)校編班情況，兼顧考試和培訓(xùn)，設(shè)置計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室數(shù)量和實(shí)驗(yàn)室座位數(shù)。例如：按實(shí)驗(yàn)室座位數(shù)對機(jī)房分類，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)室可以分為超大實(shí)驗(yàn)室(120臺座)、大實(shí)驗(yàn)室(80臺座)、小實(shí)驗(yàn)室(40臺座)、微小實(shí)驗(yàn)室(30臺座)。每類實(shí)驗(yàn)室數(shù)量可以根據(jù)學(xué)校教學(xué)、科研、考試、培訓(xùn)等實(shí)際需要科學(xué)化設(shè)置，避免實(shí)驗(yàn)室利用率低，造成房間和設(shè)備資源浪費(fèi)。同時在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)中，還要考慮實(shí)驗(yàn)中心的樓層位置，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件，考慮實(shí)驗(yàn)室設(shè)備搬運(yùn)方便、學(xué)生上課上、下樓方便。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中心可能同時接待多個班級、幾百人同時上課，學(xué)生完全依靠乘坐電梯上、下樓不現(xiàn)實(shí)。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境建設(shè)要做到防靜電、防噪音、防磁場、防雷、防震、防火、防水、防盜、抗壓，實(shí)驗(yàn)室的溫度、濕度、通風(fēng)等都要嚴(yán)格按照國家計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格施工建設(shè)。

三、結(jié)語

高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心是學(xué)校開展計(jì)算機(jī)公共課、專業(yè)課等相關(guān)課程教學(xué)的主要場所，它是學(xué)生開展計(jì)算機(jī)專業(yè)課實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、科技創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的重要基地。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、智能控制、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展，高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)與管理也要不斷創(chuàng)新，高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)與管理必須朝著智能化、信息化方向發(fā)展，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)現(xiàn)“實(shí)驗(yàn)室門禁智能化、供電管理智能化、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維護(hù)智能化、實(shí)驗(yàn)教學(xué)智能化、安全管理智能化、信息管理智能化”，實(shí)行“開放式”運(yùn)行管理模式，充分體現(xiàn)以學(xué)校師生為本的理念，建設(shè)環(huán)境寬敞明亮、整潔舒適、清新環(huán)保、設(shè)備先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，為師生提供一個優(yōu)雅的教學(xué)、科研和實(shí)訓(xùn)環(huán)境。它有利于提高實(shí)驗(yàn)室安全管理、提高實(shí)驗(yàn)室利用率、提高教師工作效率、提高教學(xué)質(zhì)量、提升學(xué)校辦學(xué)水平，實(shí)現(xiàn)“開放式”運(yùn)維管理模式，有利于全面提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和崗位勝任力。