现代高校计算机实验室建设的新趋势

◆王振华 刘慧芳 洪 泓

（中国地质大学（北京） 北京 100083）

现代高校计算机实验室建设的新趋势

◆王振华 刘慧芳 洪 泓

（中国地质大学（北京） 北京 100083）

高校计算机实验室是许多实验室建设的基础，分析了计算机实验室建设的重要性。针对计算机实验室建设过程中存在的一些问题，提出目前实验室建设的发展方向，利用新的信息技术，充分发挥计算机实验室作用，提高资源的利用效率。本文从实验室建设的角度，阐述了信息技术高速发展下的计算机实验室建设，云计算技术的应用，微机选择的多样化，先进网络技术的利用，多媒体教学系统及电子白板的等教学展示系统等，分析这些技术的必要性和可行性。

计算机实验室；云计算；实验室建设；多媒体教学

0 引言

目前，高校最多的实验室就是计算机实验室，虽然实验室名称不尽相同，但是，大多数实验室都离不开微型计算机。高校的计算机实验室，依据应用的不同，可分为两大类，一种是通用型机房，这种机房的主要是微机，这种实验室比如：用来计算机基础、语言编程开发类、一般应用软件操作、语音机房等实验室；另一类是硬件开发测试类机房，这类计算机一般需要连接硬件设备或者实验箱，或者开发板，或者测量仪器等。

高校计算机实验室是学生进行计算机相关课程实践的重要基地，许多计算机实验室仍然是几十台独立计算机的状况，不能充分发挥计算机的功能和性能，实验室的利用率比较低，实践教学的效果达不到理想的要求，这些计算机亦不利于实验室人员的管理工作[1]。新的形势下，计算机硬件的水平在一段时间内，在体系结构和速度上大大提高的可能性不大，软件对硬件要求也不会有很大的提高[2]。这样，目前的实验室内的计算机可以使用的年限可以适当延长。从我校计算机实验教学中心一系列的计算机实验室建设过程，针对出现问题，本文总结了一些经验。

1 云计算技术与计算机实验室建设

云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算[3]。计算机实验室建设以服务器集群为依托私有云建设，以微机为辅的实验室建设。实验室建设利用云计算技术中的云存储和虚拟化技术。其中，云存储是一种网络存储技术，通过集群应用、网络技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统[4]。

云计算技术中的虚拟技术，尤其是桌面虚拟化，是指将计算机的桌面进行虚拟化，以达到桌面使用的安全性和灵活性。可以通过任何设备，在任何地点、任何时间访问在网络上的属于个人的桌面系统。

计算机实验室建设，利用云计算技术，有以下几个方面的优点：（1）提高资源的利用率；（2）提供多样化选择的操作系统；（3）便于实验室管理人员的维护；（4）便于实验室开放管理；（5）提供了创新实践教学环境[5]。

2 计算机类型选择多元化

计算机实验室配置的计算机未必一定选择台式机。随着计算机技术的发展，计算机的种类也越来越多，就目前而言，计算机的种类包括：台式机、一体机、笔记本、云终端、平板电脑等[6]。不同的计算机有不同的特点，应用的侧重的不同：常规的台式计算机，体积相对大，机箱的散热性好，运算处理功能相对强；一体机因为没有主机，占用空间小，散热性有点弱，也是许多机房的选择；笔记本的主要特点就是移动性好，教学实验之外，可以租借给学生，提高了计算机的利用率；云终端机的配置相当较低，对后台的依赖性强等[7]。

另外，依据教学需求的不同，选择的操作系统的不同，常见的有：Windows系列，Linux/Unix系列，还有苹果的MAC操作系统。比如：进行苹果应用程序开发，就必须选择苹果的计算机。

3 先进网络技术的应用

目前，大部分的计算机实验室都有局域网络建设。实验室局域网包括有线网络和无线网络。根据实验室的对网络的需要，可以选择地建设网络，光纤网是针对高速、安全的网络需要，也是下一代网络建设的发展趋势；双绞线介质网络是的普通网络，在建设部署时，尽量选择六类网线以上的介质，局域网尽量千兆以太网或者万兆以太网，确保一段时间内不被淘汰[8]。

另外，加强计算机实验室无线网的建设。一方面，许多设备都有无线网卡，笔记本电脑、平板电脑、手机等需要网络，比如移动互联开发，需要访问网络。考虑实验室开放问题，一些学生在实验室会利用笔记本电脑或者平板电脑上网，需要给他们提供一些方便，以便进行查找资料等。同时，也为实验室开放管理，提供了技术支持。

利用基于网络的监控系统与门禁系统，进行实验室安全管理。在实验室开放的过程，实验室管理人员也不可能时刻都在实验室，可以利用监控系统和门禁系统确保实验室安全。监控系统可以提供远程手机监控，门禁系统可以提供进出实验室的人员情况。

4 多媒体系统与电子白板设备

实验室是教学的重要场地，在许多实践教学工作中，展示教学内容和板书仍然是实践教学的一个重要环节。多媒体教学系统即多媒体计算机辅助教学，是指利用多媒体计算机，综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像、影像等多种媒体信息，把多媒体的各个要素按教学要求，进行有机组合并通过屏幕或投影机投影显示出来，同时按需要加上声音的配合，以及使用者与计算机之间的人机交互操作，完成教学或训练过程。这给教学工作注入新的活力，这是我们计算机实验室建设的一个重要部分[8]。

目前，一些计算机实验室里仍在使用黑板或者白板，黑板的粉尘对计算机的损害是非常的大，大量的粉尘通过静电吸附在主板上，导致主板散热不利而损坏主板的元器件。交互式电子白板可以与电脑进行信息通讯，将电子白板连接到教师机或者平板电脑，并利用投影机将计算机上的内容投影到电子白板屏幕上，此时的电子白板就相当于一个面积特别大的手写板，可以在上面任意书写、绘画并及时显示，文件保存为图形文件。

5 采用2/8原则，预留出空实验桌

计算机实验室的实验台之间的距离越大，舒适度越高，安全性也越高。在实际的实验室建设中，一般每个实验台都摆放一台计算机。在实践教学的过程中，实验学生说一般都少于实际的实验台数，这样相当于有一部分的计算机的利用率非常低。一方面浪费了设备资源，另一方面，增加了实验室人员的管理工作。

另外一个考虑的因素，目前的大学生家庭条件越来越好，大部分学生都有自己的笔记本电脑。在许多的实践教学中，学生都带上自己的笔记本电脑来上课，主要的原因是：在自己的笔记本电脑搭建的实验环境，可以在宿舍、图书馆及自习教室里继续完成实验。

在计算机实验室建设中，可以适当地空出大约20%的空位置（实验桌不放置计算机），只需给80%的实验桌配置计算机即可。实验桌上预留有线网络接口，提供无线网络，学生可以用自己的计算机连接实验设备或者后台服务器。

6 结语

信息技术的高速发展和高校学科的建设，对计算机实验室建设的要求也越来越高。高校的计算机实验室是一个学校的实践教学、科学研究和技术服务的重要基地，实验室建设的目的主要是为学生实践教学和课外创新实践服务以及科研服务，提高实验室的开放性，便于实验室管理，提高资源的利用率。目前，为了培养创新型人才，为了社会和企业培养更多的计算机相关人才，因此高校的计算机实验室建设工作尤为重要。计算机实验室的建设和管理水平体现了一个高校的教学、科研和管理水平，也是建设高水平大学的重要条件之一。

[1]卞丽情．计算机实验室的建设及管理探讨[J]．无线互联科技，2015．

[2]李洪刚．浅析计算机实验室的管理与实验教学的创新方法[J]．中国新通信，2015．

[3]鲍鹏．探析基于云计算的计算机实验室建设[J]．科学咨询（科技•管理），2015．

[4]王国霞，徐银梅，鲁亿方．云计算在实验室建设及管理中的应用探究[J]．中国教育技术装备，2011．

[5]张超峰．基于虚拟云技术的计算机实验室建设管理研究[J]．福建质量管理，2015．

[6]何旸，雷鸣，刘毅娟，等．计算机实验室管理与维护之思考[J]．数字技术与应用，2015．

[7]高娜．浅议计算机实验室的管理与维护在教学体系中的作用[J]．长春大学学报，2014．

[8]王静．高校计算机实验室建设与管理工作的优化探讨[J]．电子技术与软件工程，2015．

中国地质大学（北京）教学改革项目（JGYB201305）。