一種適用于計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室開放的管理模式

胡萍

摘 要：該文首先探討了計算機(jī)開放實(shí)驗(yàn)室管理中存在的問題，并且從提高實(shí)驗(yàn)員和學(xué)生的積極性、設(shè)備的使用率和智能化管理水平等角度出發(fā)提出了一些解決問題的新策略。然后，該文以問題的對策為基礎(chǔ)，以北京農(nóng)學(xué)院計算機(jī)實(shí)驗(yàn)中心為例，從硬件支撐環(huán)境和軟件功能兩方面著手，提出了適用于計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室開放的管理模式。通過一個學(xué)期的實(shí)踐，結(jié)果表明：該管理模式提高了實(shí)驗(yàn)室開放效果。因此，該文也可以為科學(xué)的實(shí)驗(yàn)室管理提供的一種參考模式。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)開放實(shí)驗(yàn)室 管理模式 開放效果 采取對策

中圖分類號：TF03+2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）09（c）-0188-02

隨著應(yīng)用型和復(fù)合型人才培養(yǎng)要求越來越強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐訓(xùn)練，實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作量急劇增加，實(shí)驗(yàn)室面向?qū)W生開放越來越成為人才培養(yǎng)過程中的一項(xiàng)重要工作。

1 計算機(jī)開放實(shí)驗(yàn)室管理中存在的問題

目前，大部分高校計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室面向?qū)W生全面開放，但是不少學(xué)校出現(xiàn)了“開放而不管理，管理而無效果”局面，存在的問題包括以下幾點(diǎn)。

（1）有的實(shí)驗(yàn)室開放還停留在僅僅按照開放時間，手動把門打開即可的階段。

（2）有的學(xué)生在開放實(shí)驗(yàn)室沒有練習(xí)老師布置的開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、查資料或?qū)懻撐牡龋窃诖蛴螒?，淘寶購物或看電影等，做與學(xué)習(xí)無關(guān)的事情。形式單一、驗(yàn)證性的開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容讓學(xué)生覺得枯燥。

（3）設(shè)備故障率和損壞率增加，維修不及時，影響設(shè)備使用率的提高。尤其在各項(xiàng)考試前夕，從早到晚上機(jī)學(xué)生滿滿一教室，一些學(xué)生會因?yàn)樵O(shè)備故障無法實(shí)驗(yàn)。實(shí)行開放后，進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生數(shù)量明顯增加，設(shè)備的使用頻率和使用時間增加，故障率和損壞率也越來越高。同時，開放使實(shí)驗(yàn)員工作量大大增多，工作繁忙，不能及時發(fā)現(xiàn)和維修設(shè)備。

（4）開放面有限。目前大多只針對全校大一學(xué)生的計算機(jī)公共基礎(chǔ)課以及極少量的本專業(yè)本科學(xué)生的專業(yè)實(shí)驗(yàn)開放，真正面向研究生和其他院、系之間的開放很少，跨學(xué)科、跨專業(yè)的綜合實(shí)驗(yàn)難以開展。

（5）實(shí)驗(yàn)管理員按照不同的開放時間，在不同樓宇的多個實(shí)驗(yàn)房間穿梭，人工給實(shí)驗(yàn)室的開放課堂，打開/關(guān)閉門或電源，控制調(diào)整投影儀、燈光、窗簾、換氣扇和空調(diào)等。這種管理方式浪費(fèi)了人力和時間，減少了實(shí)驗(yàn)員指導(dǎo)學(xué)生和設(shè)備維修的機(jī)會。同樣也浪費(fèi)能源，尤其是在自主練習(xí)的學(xué)生因?yàn)槠渌顒犹崆半x開實(shí)驗(yàn)室的時候。

（6）安全警告系統(tǒng)不完善。有的開放實(shí)驗(yàn)室僅僅依賴室外公共走廊的一兩個學(xué)校公共攝像頭，而對實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)的安全情況全然不知，比如在開放實(shí)驗(yàn)室的室內(nèi)，有自主練習(xí)的學(xué)生打架時，摔椅子、鍵盤等不易被實(shí)時發(fā)現(xiàn)，也不能及時阻止并清楚了解打架過程。這樣就忽略了最重要的“人的安全”。同時不能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備、門窗、水電和煙火的安全問題，加大了財產(chǎn)損失。

2 采取的對策

2.1 建立激勵和事務(wù)劃分制度

提高實(shí)驗(yàn)管理人員的工作積極性，要建立激勵制度，將開放的工作納入實(shí)驗(yàn)室年度工作量統(tǒng)計，并且統(tǒng)計方案要合理：例如某些計算機(jī)專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)開放，人數(shù)和學(xué)時少，而實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)多，因此就不能按照公共基礎(chǔ)課的開放學(xué)生人數(shù)統(tǒng)計工作量。同時，還要細(xì)化崗位職責(zé)，將具體的實(shí)驗(yàn)室管理事務(wù)盡可能責(zé)任到人。

2.2 創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和健全實(shí)驗(yàn)考核

提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果，要增加設(shè)計性、綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加操作競賽、實(shí)習(xí)前強(qiáng)化練習(xí)及選修實(shí)驗(yàn)課程等開放形式。計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室可以開展全校打字或Office操作競賽賽前開放，ACM程序設(shè)計大賽賽前開放，首都網(wǎng)絡(luò)安全大賽賽前開放，全國計算機(jī)等級考試考前開放，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成課題的開放等。同時，要將學(xué)生的開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行考核評價，實(shí)行多樣化考核，將開放實(shí)驗(yàn)的作品、實(shí)驗(yàn)報告等納入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，教師給與學(xué)生相應(yīng)分?jǐn)?shù)。

2.3 利用網(wǎng)絡(luò)視頻實(shí)時監(jiān)控和增加在線交流反饋管理功能

幫助實(shí)驗(yàn)員及時獲取設(shè)備故障和損壞信息，及時維修設(shè)備，保證設(shè)備的完好率，要在例行的設(shè)備故障檢查外，充分利用視頻實(shí)時監(jiān)控。目前的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控攝像頭大多都是高清的，完全可通過視頻實(shí)時看清楚每間實(shí)驗(yàn)室里計算機(jī)是否有黑屏、藍(lán)屏以及部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作遇到設(shè)備故障時的表情和動作。利用視頻監(jiān)控的回放功能，幫助了解設(shè)備故障的原因，為維修提供信息。視頻監(jiān)控學(xué)生開放課堂學(xué)習(xí)情況時，實(shí)驗(yàn)員通過在線交流反饋管理功能指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或提醒學(xué)生所使用設(shè)備的注意事項(xiàng)；學(xué)生通過該管理功能設(shè)備報修和實(shí)驗(yàn)提問，使實(shí)驗(yàn)員及時解決問題以盡快繼續(xù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2.4 采用公開的實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理功能

放大開放面，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源的共享，要在實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理功能中公布當(dāng)前可供預(yù)約的實(shí)驗(yàn)室、相關(guān)設(shè)備的臺數(shù)、可使用時段以及預(yù)約申請流程。其他院、系、單位或教師、學(xué)生可以通過它提前預(yù)約公共/專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以及借用實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

2.5 利用傳感網(wǎng)絡(luò)，建立智能化課堂環(huán)境管理功能

將實(shí)驗(yàn)員從非技術(shù)性勞動中解脫出來，使其有更多的精力投入到實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用、技術(shù)、維修以及學(xué)生的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中去。通常高校的實(shí)驗(yàn)員少，有的還缺編，工作繁重，建立智能化課堂環(huán)境管理功能非常必要。利用該模塊對多個實(shí)驗(yàn)室集中管理，根據(jù)開放安排表動作，開放時自動開門、通電源、自動打開投影儀，并根據(jù)溫濕度傳感器檢測而自動打開/關(guān)閉空調(diào)，根據(jù)二氧化碳濃度傳感器檢測而自動開/關(guān)排氣扇，根據(jù)光敏傳感器檢測而自動打開/關(guān)閉燈光和窗簾。通過視頻監(jiān)控實(shí)時發(fā)現(xiàn)學(xué)生提前離開實(shí)驗(yàn)室，則利用環(huán)境管理模塊及時且遠(yuǎn)程關(guān)閉投影儀、空調(diào)等設(shè)備，以節(jié)約能源。

2.6 建立遠(yuǎn)程、完善的安全報警管理功能

及時地發(fā)現(xiàn)安全問題，減少財產(chǎn)損失，要建立遠(yuǎn)程、完善的安全報警管理功能。使實(shí)驗(yàn)員可以通過除系統(tǒng)服務(wù)器外的計算機(jī)遠(yuǎn)程登錄安全報警子系統(tǒng)，觀察由實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)高清攝像頭拍攝的學(xué)生實(shí)時視頻畫面。還可以通過移動智能終端（手機(jī)、PAD）遠(yuǎn)程查看紅外入侵探測報警、煙霧探測報警、水浸探測報警、撬門震動報警、對未授權(quán)的設(shè)備帶出報警等報警信息，實(shí)驗(yàn)管理員不必親自到達(dá)現(xiàn)場，就能了解實(shí)驗(yàn)室的安全情況。

3 計算機(jī)開放實(shí)驗(yàn)室管理模式

在對開放實(shí)驗(yàn)室管理中存在的問題及對策進(jìn)行詳細(xì)分析后，該文以問題的對策為基礎(chǔ)，以北京農(nóng)學(xué)院計算機(jī)實(shí)驗(yàn)中心為例，從硬件支撐環(huán)境和軟件功能兩方面，討論適用于計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室開放的管理模式。

目前，北京農(nóng)學(xué)院計算機(jī)實(shí)驗(yàn)中心包括全校性公共機(jī)房和計算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室兩部分，面向全校學(xué)生開放的公共和專業(yè)計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室共有9間。除了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的交換機(jī)、路由器、防火墻、VPN、無線控制器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以及硬件實(shí)驗(yàn)室的各種專業(yè)實(shí)驗(yàn)箱之外，這9間開放實(shí)驗(yàn)室中各設(shè)備以計算機(jī)居多。

3.1 硬件支撐環(huán)境

正如我國多數(shù)高校，北京農(nóng)學(xué)院己具備相當(dāng)完善的校園網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了整個校園的無線覆蓋，各類實(shí)驗(yàn)室也都連接入網(wǎng)，并通過校園網(wǎng)訪問Internet資源。該計算機(jī)開放實(shí)驗(yàn)室管理模式依附于現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，并增設(shè)泛在感知設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間互聯(lián)、設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。該計算機(jī)開放實(shí)驗(yàn)室管理模式的硬件支撐環(huán)境如圖1所示。

在9間開放實(shí)驗(yàn)室中的每1間，室內(nèi)都安裝了如圖1所示的全部傳感器節(jié)點(diǎn)和執(zhí)行節(jié)點(diǎn)設(shè)備，這些節(jié)點(diǎn)設(shè)備具有自動尋找無線路由或協(xié)調(diào)器功能，自組網(wǎng)，并且數(shù)據(jù)傳輸采用無線防劫持安全加密傳輸方式。溫濕度傳感器SHT11、數(shù)字光照度傳感器APDS-9300、二氧化碳傳感器TGS4161等傳感器和控制執(zhí)行器件分別與Zigbee無線傳輸模塊集成Zigbee節(jié)點(diǎn)設(shè)備。每間開放實(shí)驗(yàn)室內(nèi)都有1臺物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)/網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器設(shè)備，一共9臺，此設(shè)備將ZigBee無線信號轉(zhuǎn)換為適合以太網(wǎng)傳輸?shù)碾娦盘?，通過交換機(jī)與系統(tǒng)服務(wù)器相連。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)/網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器設(shè)備的主要功能是作為Zigbee協(xié)調(diào)器實(shí)現(xiàn)接收節(jié)點(diǎn)上傳的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)主機(jī)下傳的指令。此外該設(shè)備可選彩信貓報警器內(nèi)置，支持WiFi與3G網(wǎng)卡聯(lián)網(wǎng)。

3.2 軟件功能

計算機(jī)開放實(shí)驗(yàn)室管理模式下的軟件系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，實(shí)驗(yàn)管理員可以通過瀏覽器輸入實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)服務(wù)器的IP地址即可登錄計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室開放管理系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)員可以遠(yuǎn)程監(jiān)視實(shí)驗(yàn)室的一切情況（如圖3）而不必親自到達(dá)實(shí)驗(yàn)室，真正實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的無人值守。學(xué)生可以及時了解開放信息，開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和享受智能化課堂環(huán)境。該計算機(jī)開放實(shí)驗(yàn)室管理模式的軟件系統(tǒng)的功能框圖如2所示。

4 結(jié)語

該文以解決問題的對策為基礎(chǔ)，提出了一種開放實(shí)驗(yàn)室的管理模式，并對該管理模式進(jìn)行了實(shí)踐。經(jīng)過一個學(xué)期的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)員的工作積極性提高了；學(xué)生對開放實(shí)驗(yàn)的興趣也提高了；更好地實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)資源的共享；一定程度上把實(shí)驗(yàn)員從非技術(shù)性勞動中解脫出來，節(jié)約人力和能源；為學(xué)生提供了智能化、舒適的良好實(shí)驗(yàn)環(huán)境；減少了財產(chǎn)損失且實(shí)驗(yàn)室安全有保障?？傊?，這種管理模式提高了實(shí)驗(yàn)室開放的質(zhì)量和可持續(xù)性，因此，是一種適用于計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室開放的管理模式。

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