应用型高校计算机实验教学中心智能化建设与管理

孙文清,韩 强,张旭东

(吉林工程技术师范学院,吉林 长春 130052)

应用型高校计算机实验教学中心是学校开展计算机公共课、专业课等相关课程的主要教学场所，同时也是学生开展计算机专业课实验、实习、实训、科技创新、学校各类考试与培训的重要基地。随着计算机技术、网络通信技术、物联网、智能控制、云计算、大数据等技术的不断发展，高校计算机实验教学中心的建设与管理也要不断地改革与创新，高校计算机实验室建设与管理应朝智慧化方向发展，它是高校未来发展的趋势和特征，因此，开展高校计算机实验教学中心智能化建设与管理是时代所需。

一、现状分析

一是计算机实验室建设资金不足，实验室规模、数量和座位数，满足不了实际教学需求，合班教学现象依然存在。二是计算机实验教学中心建设缺乏统一规划，新上专业后，各院(系、部)独自建设实验室，出现重复建设，实验室使用效率低。三是实验室安全管理不到位，由于各个院(系、部)计算机实验室分散，缺少专职计算机实验教师去对实验室进行管理和设备维护。四是实验室日常开、关门、供电管理、实验室监控等还在延用传统手工操作和监管。五是计算机实验室功能过于单一化，计算机实验室使用权属于某个专业教研室，实验室只承担某一类课程的教学、实验和实训，实验室还不能较好地实现跨院(系、部)共享利用，实验室利用率不高。

二、建设思路

高校计算机实验教学中心智能化建设，学校要统一规划设计，以“优化教学资源、实验室共享利用，实验室网络化、信息化、智能化和安全化，提高教师工作效率，实验室环境绿色环保”为建设目标，强调以师生为本的思想，建设环境宽敞明亮、整洁舒适、清新环保、设备先进的计算机实验室，实现“开放式”运行管理模式。具体建设内容如下。

(一)实验室门禁智能化

计算机实验教学中心安装实验室智能门禁管理系统。系统管理员通过对实验教师、上课教师或学生，通过系统授权，实现不同用户可以通过校园一卡通卡刷卡、指纹、密码、刷脸、计算机网络和手机APP软件远程等形式开、关实验室门。并能远程监控实验室及门的开、关状态。

门禁智能管理系统，通过网络实现对不同用户进出实验室进行身份实时动态验证，门禁系统由计算机实验室综合管理系统和门禁服务管理软件、门禁终端、网络通信协议、门禁控制器、智能锁、电源等组成。门禁终端负责读卡、密码、刷脸等验证身份，控制器完成门的开、关操作，服务器端门禁软件在后台运行并存储记录，网络协议(TCP/IP)完成对门状态管理，电源控制实现实时对实验设备电源开启和关闭。网络摄像设备实现对实验室视频监视，验证并登记记录保存实验室人员进、出实验室等信息。

(二)实验室供电管理智能化

实验室安装智能化供电管理系统，实现计算机实验教学中心供电管理智能化、自动化。提高实验室供电管理安全性和可靠性，系统功能如下。一是用学校一卡通卡刷卡供电；二是用遥控器红外线供电；三是通过输入密码供电；四是通过刷脸供电；五是通过手机App实验室管理软件，远程选择性为不同实验室供电；六是通过遥控器或手机、计算机远程给实验室投影机、投影屏幕、窗帘、照明灯、空调、换风机等供电和断电。

(三)实验室计算机系统维护智能化

计算机实验教学中心拥有计算机设备上千台，实验室教师每天对计算机系统进行维修与维护工作量较大，提高实验教师的工作效率，保证设备完好率，保证实验室正常运行，是计算机实验教学中心面临的重要问题，因此，实验室计算机系统维护、软件更新、硬盘保护必须智能化管理，实验室建设必须网络化，实验室计算机系统维护和软件安装要靠网络批量、智能同传实现，计算机硬盘系统具有保护和还原功能。因此，计算机实验教学中心应该引进教育桌面云平台，实现实验室计算机系统维护智能化，教育桌面云平台应具有如下功能：一是模板管理，采用云技术，实验室管理员可以在服务器上建立多个虚拟机模板，在不同模板安装不同操作系统和应用软件，系统可实现模板增加、编辑、删除、更新操作。二是桌面管理，系统可以在服务器上建立多个桌面，实现桌面增加、删除、排序操作。三是终端管理，系统可以完成对实验室计算机终端设备智能化管理，包括终端唤醒、删除、重启、开机、关机、桌面清空、桌面下发、修改终端名、修改IP等操作，实现网络机房计算机终端系统安装和软件更新智能化，提高实验教师的工作效率。

(四)实验室多功能化、智能化

计算机实验教学中心通过引进教育桌面云平台，利用云技术，根据实验室的不同教学需求，在服务器上建立多个桌面系统，在不同桌面中安装不同的教学软件。实验室计算机终端每次开启会出现多个桌面提示选项，用户可根据自己的实验教学需求选择不同的桌面系统开展教学活动，实现计算机实验室多功能化、智能化、共享利用。

例如，本校根据实际教学需要，在计算机网络实验室服务器上建立6个桌面系统，即计算机公共课教学、软件工程教学、平面与动画教学、财会教学、Linux网络教学、计算机等级考试。在不同的桌面系统安装不同的系统软件和应用软件，实现一个实验室满足6种不同教学需求。

(五)教学过程智能化

计算机实验室以往教学多数采用多媒体投影机和投影屏幕进行多媒体教学，后排同学往往看不清屏幕，老师下发作业、收集作业要用移动U盘逐个机器拷贝或通过局域网共享文件夹去实现。计算机实验教学中心通过引进多媒体网络教室软件，开展实验教学智能化，提高教学效率。多媒体网络教室软件功能：主讲教师可以通过网络教室管理软件，在教师机端实现屏幕广播、电子点名、下发作业、收取作业、远程开机、远程关机、黑屏肃静、禁用学生端U盘、禁用学生端外网等。使教师开展教学更加方便，提高了教师教学效率，有利于全面提高教学质量。

(六)实验室安全管理智能化

计算机实验教学中心安装实验室安全管理系统，实现实验室定时通风换气，防火、防盗自动报警，实时将实验室异常信息通过网络发送到实验室管理员手机中。及时发现实验室安全隐患并及时处理，保证实验室安全运行。

(七)实验室信息管理智能化

计算机实验教学中心开发实验室综合信息管理系统，为实验室教师提供智能化、专业化应用服务。综合信息管理系统功能如下：一是设备管理，能够对计算机实验中心几千台设备进行管理，系统功能为“数据录入、数据修改、数据删除、数据查询、数据统计、数据打印”。设备数据库属性名称定义为“设备编号、设备名称、设备型号、购置日期、价格、领用人、存放地址、设备状态、备注”等，实现计算机实验中心设备二级信息化管理，使设备管理信息化、智能化和规范化。二是易耗管理，实验中心设备比较多，每年易耗品使用量比较多，为了使易耗品购置、使用规范化，开发软件对实验室易耗品使用进行记录登记，进行动态化管理，易耗品数据库属性名称定义为“易耗品名、数量、单价、使用人、领用日期、用途、审批领导、备注”等信息，该系统功能有“数据录入、数据修改、数据删除、数据查询、数据统计、数据打印”。三是设备维修管理，计算机实验教学中心设备比较多，为了方便掌握设备运行状况，了解设备故障率，该系统实现实验中心设备维修记录登记管理，数据库属性名称定义为“设备编号、设备名称、所属实验室、故障日期、故障现象、报修人、维修人、维修结果、维修次数、备注”，该系统设有“数据录入、数据修改、数据删除、数据查询、数据统计、数据打印”功能。四是图书资料管理，实验教学中心设备使用说明书、图书资料比较多，为了便于师生借阅学习使用，对中心图书资料进行登记管理。该系统数据库属性定义为“资料编号、资料名称、数量、价格、借阅人、还回时间、备注”，该系统设有“数据录入、数据修改、数据删除、数据查询、数据统计、数据打印”功能。五是实验室使用管理，为了了解记录实验室使用情况，对每天使用实验室的情况进行记录登记，该系统数据库属性名称定义为“实验日期、实验室编号、实验室名称、班级、实验项目(课名)、人数、实验教师、设备运行状态、备注”，该系统设有“数据录入、数据修改、数据删除、数据查询、数据统计、数据打印”功能。通过该系统实现实验室使用记录管理信息化、智能化。

(八)计算机实验教学中心建设要统一规划设计

计算机实验教学中心在建设过程中，除了考虑智能化外，还要做到“统一规划、建设和管理”。学校要根据普通高校办学条件合格标准，每100名学生配置计算机10台数、高职8台数的要求购置计算机。根据学校近3年实际教学需求、学校编班情况，兼顾考试和培训，设置计算机实验室数量和实验室座位数。例如：按实验室座位数对机房分类，实验教学中实验室可以分为超大实验室(120台座)、大实验室(80台座)、小实验室(40台座)、微小实验室(30台座)。每类实验室数量可以根据学校教学、科研、考试、培训等实际需要科学化设置，避免实验室利用率低，造成房间和设备资源浪费。同时在实验教学中心建设中，还要考虑实验中心的楼层位置，实验室环境条件，考虑实验室设备搬运方便、学生上课上、下楼方便。因为实验中心可能同时接待多个班级、几百人同时上课，学生完全依靠乘坐电梯上、下楼不现实。实验室环境建设要做到防静电、防噪音、防磁场、防雷、防震、防火、防水、防盗、抗压，实验室的温度、湿度、通风等都要严格按照国家计算机实验室建设标准严格施工建设。

三、结语

高校计算机实验教学中心是学校开展计算机公共课、专业课等相关课程教学的主要场所，它是学生开展计算机专业课实验、实习、实训、科技创新和创业的重要基地。随着计算机技术、通信技术、智能控制、云计算、大数据等技术的不断发展，高校计算机实验教学中心的建设与管理也要不断创新，高校计算机实验教学中心建设与管理必须朝着智能化、信息化方向发展，计算机实验教学中心实现“实验室门禁智能化、供电管理智能化、计算机系统维护智能化、实验教学智能化、安全管理智能化、信息管理智能化”，实行“开放式”运行管理模式，充分体现以学校师生为本的理念，建设环境宽敞明亮、整洁舒适、清新环保、设备先进的计算机网络实验室，为师生提供一个优雅的教学、科研和实训环境。它有利于提高实验室安全管理、提高实验室利用率、提高教师工作效率、提高教学质量、提升学校办学水平，实现“开放式”运维管理模式，有利于全面提高学生的计算机应用能力、创新能力和岗位胜任力。