計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃、部署與實(shí)現(xiàn)

摘要：本文借鑒了示范性高職院校在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面的寶貴經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合工作實(shí)際，從管理、實(shí)用的角度提出了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案，旨在解決普通高職院校在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面共同存在的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室；規(guī)劃；部署

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1 實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃、部署涉及范疇及其建設(shè)步驟

高職院校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理是日常教學(xué)工作中心的重要組成之一，一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的投資從幾萬(wàn)至幾百萬(wàn)不等，使用年限從幾年至十幾年不等，因此實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中的初期規(guī)劃、中期實(shí)施、后期部署的重要性不言而喻。

初期規(guī)劃所涉及的范疇主要包含環(huán)境布局規(guī)劃、電氣設(shè)計(jì)、硬件設(shè)備規(guī)劃等幾個(gè)部分，需要經(jīng)過(guò)相關(guān)部門(mén)或?qū)＜衣?lián)合論證、改進(jìn)，進(jìn)入招投標(biāo)環(huán)節(jié)。這幾個(gè)部分恰恰也是后期難以變動(dòng)更改的。初期規(guī)劃得好，考慮比較全面細(xì)致，后期管理中出現(xiàn)問(wèn)題的機(jī)率就小。

中期實(shí)施階段必須充分與施工方、設(shè)備供應(yīng)商溝通協(xié)調(diào)，確保實(shí)施效果能和初期規(guī)劃意圖一致。

后期部署主要是指軟件部署，涉及到平臺(tái)選擇、母盤(pán)部署、各子功能系統(tǒng)的部署等。部署中檢測(cè)硬件設(shè)備的穩(wěn)定性、兼容性和施工質(zhì)量。相對(duì)于初期規(guī)劃，這部分變更的彈性比較大，可以根據(jù)需求的變化或軟件技術(shù)的革新做相應(yīng)的變更及升級(jí)換代。

一切的規(guī)劃、實(shí)施都是為了后期管理的便利，所以后期管理的便利與否是衡量環(huán)境、布局、電氣、設(shè)備硬件等規(guī)劃好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。

2 已建成的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室存在的問(wèn)題

筆者從自身工作出發(fā)及走訪了幾家兄弟院校，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)建成的實(shí)驗(yàn)室主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：空氣質(zhì)量欠佳，對(duì)師生健康造成潛在影響；安全、防盜設(shè)施不完善，存在一定的安全隱患，給實(shí)驗(yàn)室管理帶來(lái)不便；采用的橫向排列布局方式，使教師照應(yīng)不到學(xué)生的行為狀況，不利實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)；投影儀安裝位置不合理，教師無(wú)法板書(shū)，并且投影光線將直射教師的眼睛。如圖1所示。

實(shí)驗(yàn)室硬件規(guī)劃不合理，容易產(chǎn)生瓶頸效應(yīng)，性能得不到充分發(fā)揮；后期軟件部署缺乏經(jīng)驗(yàn)，表現(xiàn)為系統(tǒng)優(yōu)化不足，采用策略不得當(dāng)，各功能模塊沒(méi)有最優(yōu)化部署等。

3 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃部署

就目前高職院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室普遍存在的系列問(wèn)題，筆者提出以下解決方案：

(1)環(huán)境布局

首先，在規(guī)劃的初期就要完全考慮實(shí)驗(yàn)室的安全問(wèn)題，外部的防盜可采用各實(shí)驗(yàn)室窗臺(tái)安裝防盜網(wǎng)的方式，內(nèi)部的防盜可以采用機(jī)箱鎖配合攝像頭監(jiān)控。

其次，實(shí)驗(yàn)室空氣質(zhì)量較差主要源于裝修污染、采用粘合劑的電腦桌椅和防靜電地板，造成空氣中苯、甲醛等成份超標(biāo)。我們盡量采用成本較高的鋼制電腦桌。鋼材質(zhì)的電腦桌較牢固，不采用粘合劑。在資金有限的情況下當(dāng)然也可采用氣味較少的其他材料電腦桌椅。對(duì)于防靜電地板產(chǎn)生的空氣污染我們只能采用長(zhǎng)時(shí)間的開(kāi)窗通風(fēng)或加裝排氣扇的方式。這一系列措施足以徹底改善實(shí)驗(yàn)室的空氣狀況。

再次，在實(shí)驗(yàn)室整體布局上，建議采用縱向排列的方式，教師可以最大范圍地照應(yīng)到學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并制止學(xué)生的違規(guī)操作。將投影儀安裝在講臺(tái)的側(cè)邊，既不影響上課效果，也不會(huì)遮掩住板書(shū)的位置和投影到教師的眼睛。如圖2所示。

(2)硬件規(guī)劃

硬件規(guī)劃的原則是“量體裁衣”，必須根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的用途合理地定制硬件配置，避免出現(xiàn)明顯的瓶頸效應(yīng)，保證資金的投入與回報(bào)等值。硬件配置在實(shí)驗(yàn)需求配置的范圍內(nèi)做到2－3年不淘汰，使用期爭(zhēng)取5－7年。

對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室淘汰、報(bào)廢后的計(jì)算機(jī)，可以用來(lái)進(jìn)行一些自定義軟、硬件環(huán)境的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，例如計(jì)算機(jī)組裝維護(hù)實(shí)驗(yàn)。一些配置交換機(jī)、路由器這類(lèi)對(duì)硬件要求不高的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，也完全可以采用淘汰的機(jī)型。

現(xiàn)今，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室不僅僅只是承擔(dān)WindowsXP、Office這類(lèi)應(yīng)用軟件的教學(xué)，極有可能要求承載軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境或虛擬機(jī)應(yīng)用的環(huán)境，這對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存的需求進(jìn)一步提高，建議涉及到軟件開(kāi)發(fā)和虛擬機(jī)應(yīng)用環(huán)境的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室在內(nèi)存方面應(yīng)至少為512MB。對(duì)于涉及到設(shè)計(jì)類(lèi)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，例如圖形圖像制作，硬件配置不宜采用集成顯卡。

對(duì)于所有計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，主板所采用的芯片組應(yīng)為同時(shí)期與對(duì)應(yīng)CPU兼容性最好的，例如INTEL的CPU最好對(duì)應(yīng)INTEL的芯片組，AMD的CPU最好對(duì)應(yīng)NForce的芯片組，這類(lèi)芯片組與CPU的兼容性好且易發(fā)揮出計(jì)算機(jī)的最佳效能。

另外，為便于機(jī)房管理，常見(jiàn)的管理策略是使用硬盤(pán)保護(hù)卡及其相關(guān)管理系統(tǒng)，能夠提供一個(gè)穩(wěn)定的上機(jī)環(huán)境，并且能夠避免病毒的泛濫。在選擇還原卡時(shí)，需要注意最好選擇還原功能集成在主板中的產(chǎn)品，會(huì)比外置的還原卡速度更快更穩(wěn)定，例如聯(lián)想的慧盾。

(3)電氣設(shè)計(jì)

電氣規(guī)劃中需要特別注意的是由于送閘時(shí)每個(gè)空開(kāi)控制的多臺(tái)電腦同時(shí)通電，瞬間電流比較大，每次送電時(shí)容易造成空開(kāi)跳閘，所以盡量一個(gè)空開(kāi)所帶的電腦臺(tái)數(shù)不要太多，這樣可以保證送電時(shí)的穩(wěn)定性，利于硬件長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作。

(4)平臺(tái)選擇

后期部署的系統(tǒng)平臺(tái)我們采用主流Windows XP操作系統(tǒng)，絕大部分教學(xué)所用的軟件都能在這一平臺(tái)上很好的工作，并且此操作系統(tǒng)也是全球用戶占有量最多的，出現(xiàn)問(wèn)題一般都能在互聯(lián)網(wǎng)上尋找相應(yīng)的解決方案。對(duì)于沒(méi)有接觸過(guò)計(jì)算機(jī)的新生也可以在日常專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的操作中加深對(duì)主流操作系統(tǒng)的了解。

(5)母盤(pán)系統(tǒng)的部署

高職院校中的每個(gè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室硬件配置大都互不相同，那么軟件部署過(guò)程中涉及的硬件機(jī)型就比較多，如果對(duì)每一種機(jī)型都進(jìn)行逐一部署，那么工作量就太大了。

我們需要部署一個(gè)母盤(pán)來(lái)應(yīng)用到所有不同配置的機(jī)型中，母盤(pán)的數(shù)據(jù)將通過(guò)各實(shí)驗(yàn)室的母機(jī)由還原卡系統(tǒng)向局域網(wǎng)內(nèi)其他主機(jī)發(fā)送，使局域網(wǎng)內(nèi)的其他接收端主機(jī)完全克隆母盤(pán)內(nèi)容。母盤(pán)的穩(wěn)定就是整個(gè)局域網(wǎng)的穩(wěn)定，那么實(shí)驗(yàn)室工作人員可以投入更多的時(shí)間在學(xué)習(xí)新技術(shù)、新知識(shí)方面以及日常管理工作上。若母盤(pán)中某個(gè)環(huán)節(jié)沒(méi)有部署好，整個(gè)局域網(wǎng)的此項(xiàng)功能將陷于癱瘓。如圖3所示。

(6)文件傳輸系統(tǒng)部署

文件傳輸是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室日常使用的基本功能，在大部分多媒體授課演示系統(tǒng)中均已集成。對(duì)于單間實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng)中小文件的傳輸，這類(lèi)多媒體授課演示系統(tǒng)基本能勝任。但是在發(fā)送一些大型素材包或者軟件給學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練時(shí)，往往顯現(xiàn)出此類(lèi)軟件自帶的文件傳輸模塊功能單一、穩(wěn)定性欠佳。鑒于FTP技術(shù)的成熟與穩(wěn)定。我們考慮在局域網(wǎng)中的教師機(jī)部署一個(gè)FTP服務(wù)器，來(lái)滿足日常教學(xué)中文件傳輸?shù)男枨?，如圖4所示。

(7)多媒體演示系統(tǒng)部署

多媒體演示系統(tǒng)種類(lèi)繁多，結(jié)合筆者這幾年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為netop school與極域是比較適合并且功能強(qiáng)大的多媒體演示系統(tǒng)輳件。兩者各有特點(diǎn)可以配合使用。

(8)硬件清查功能軟件配置

由于實(shí)驗(yàn)室定期必須進(jìn)行硬件清查，手工進(jìn)行耗時(shí)耗力，網(wǎng)絡(luò)上也沒(méi)有針對(duì)這類(lèi)需求的軟件，因此可以編寫(xiě)一個(gè)帶硬件清查功能的小軟件，采用C／S架構(gòu)，可以遠(yuǎn)程收集學(xué)生機(jī)的硬件配置，大大節(jié)省了人力物力，收效顯著，如圖5所示。

4 總結(jié)

一般而言，絕大多數(shù)高職院校都已建成一定規(guī)模的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，但均存在這樣或那樣的問(wèn)題，其中很多問(wèn)題與本文中的敘述存在互通性。本文借鑒了國(guó)內(nèi)示范性高職院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的寶貴經(jīng)驗(yàn)，有針對(duì)性地提出了相應(yīng)的解決方案，并在工作中加以驗(yàn)證，旨在解決一些在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面共同存在的基本問(wèn)題。