“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下高校計算機實驗室建設策略

摘要：科技的進步、社會經(jīng)濟的發(fā)展和教育理念的更新，促使現(xiàn)代社會對人才提出了更高的要求。互聯(lián)網(wǎng)能夠為資源共享提供便利，可以突破傳統(tǒng)教學模式的時空限制，并且從多個層面與高校計算機實驗室建設進行融合，有利于實現(xiàn)高校實驗室的穩(wěn)定運行。但是，在具體實踐中，高校智慧型計算機實驗室的建設依舊存在一些問題，直接影響了實驗室的利用效率和質量?；谶@種情況，本文分析了高校計算機實驗室建設中存在的主要問題，闡述了高校智慧型實驗室的技術實現(xiàn)思路，提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”下的高校智慧型計算機實驗室建設策略，希望能為高校計算機實驗室建設提供理論參考與實踐助力。

關鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+”；高校；計算機實驗室；智慧型實驗室；建設策略

現(xiàn)階段，我國正在全面開展創(chuàng)新驅動發(fā)展和“互聯(lián)網(wǎng)+”的行動計劃，旨在推動云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術與現(xiàn)代各個行業(yè)的融合，逐步形成新的產業(yè)，開發(fā)出新的經(jīng)濟增長點，以此實現(xiàn)國民經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。在此過程中，教育行業(yè)要把握“互聯(lián)網(wǎng)+”的特點，從具體教學層面開展有效的實踐，掌握科學合理的教育理論，從而保障教育活動的高質量開展。高校智慧型計算機實驗室建設是提升人才培養(yǎng)質量和深化教育體制改革的有效途徑。因此，現(xiàn)代高校應當認識到智慧型實驗室建設的重要性，密切結合“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展趨勢，制定針對性強的智慧型實驗室建設策略，以此實現(xiàn)高校育人質量的提升。

一、當前高校計算機實驗室建設存在的問題

結合當前高校計算機實驗室的建設情況可知，基本上所有開設計算機相關專業(yè)的院校，都建設了計算機實驗室，并且開展了實驗教學工作。在整個實驗教學工作中，主要要求學生完成實驗項目內容，并理解和掌握相應的課程知識?；谶@種情況，多數(shù)高校從計算機實驗教學開展過程而言還存在以下問題。

（一）高校計算機實驗室過于依賴專業(yè)學科課程

大部分高校計算機實驗室建設都依托于計算機或者軟件工程等專業(yè)學科課程，僅僅支撐本專業(yè)學生的課程實驗、實習等，無法滿足跨學科、跨專業(yè)等的實驗需求。涉及多個學科內容的實驗，基本無法在實驗室開展，從而直接影響教學質量和實驗室的利用率。而且，實驗項目內容很少，不符合當前創(chuàng)新教育的要求，阻礙學生創(chuàng)新思維的形成和發(fā)展[1]。此外，高校設置的實驗項目內容，更多的是從課程層面進行考慮，導致實驗內容呈現(xiàn)分散性特征，不具備系統(tǒng)性，加上不同課程教師未就實驗教學內容進行充分溝通與協(xié)同，造成部分實驗項目內容重復。以上各種情況導致高校實驗教學質量整體較低。

（二）高校對智慧型計算機實驗室建設重視不足

很多高校對智慧型計算機實驗室建設的關注程度不高，導致智慧實驗室的理論基礎和實踐應用出現(xiàn)分離。以往的計算機教學中，高校教師往往將理論知識作為主要內容，對實踐內容不夠重視；部分高校雖然重視實踐教學，但是并未在教學過程中體現(xiàn)創(chuàng)新教育理念，導致實驗教學效果不佳，培養(yǎng)的智慧型計算機人才不符合市場經(jīng)濟的需求[2]。以實訓教學為例，一方面，高校將計算機實驗室開發(fā)能力作為主要的教學內容，忽視理論知識的教學，影響學生的理解能力，從而直接阻礙了實踐活動的正常開展。另一方面，在計算機實驗過程中，沒有對資源進行合理配置，限制了學生創(chuàng)新思維的發(fā)展，降低了計算機專業(yè)人才的質量?？傊腔坌陀嬎銠C行業(yè)需求與人才培養(yǎng)的脫節(jié)、理論教學與實驗教學的脫節(jié)，導致學生無法掌握專業(yè)工具和實踐技能，使得其市場競爭力下降。

（三）高校計算機實驗室的資源利用率偏低

以往的高校計算機實驗室往往只對計算機相關專業(yè)的學生或科研和學科競賽等活動在規(guī)定時間內開放，從而導致高校的計算機實驗室的資源利用率低下的問題。同時，在計算機實驗室課程中，由于時間和設備等存在諸多制約因素，學生無法充分發(fā)揮各項設備和教學資源的利用價值，也存在一些實驗室的設備資源的閑置浪費[3]?？傊?，現(xiàn)階段高校實驗項目教學占比較低，整體開展次數(shù)少，開放性實驗資源非常少，實驗項目單一，在實驗內容上存在諸多限制，一方面導致高校的實驗室資源的浪費，另一方面導致學生的學習效果得不到保障。

二、高校智慧型計算機實驗室建設的技術實現(xiàn)思路

在社會科學與創(chuàng)新教育等持續(xù)發(fā)展、我國高校育人政策持續(xù)落實的背景下，各大高校、科研機構都在開展智慧實驗室的建設工作。基于這種情況，我國諸多學者對智慧實驗室進行研究，也提出了多種概念界定。綜合各類研究成果可以發(fā)現(xiàn)，關于智慧型實驗室雖然并未形成統(tǒng)一概念，但在對其的表述上存在共性：第一，新一代信息技術在實驗室中的應用；第二，可以對實驗室各項設備儀器、物品等進行信息化管理；第三，能夠收集日常實驗過程的數(shù)據(jù)資料，并且對其進行整理、分析，為管理層提供決策依據(jù)，以此實現(xiàn)智能化管理[4]。因此，智慧型實驗室是理念與技術的結合，是在新一代信息技術支持下，實現(xiàn)實驗室人和物、硬件和軟件的無縫對接，有效集成和數(shù)據(jù)共享，為高校計算機實驗室建設、規(guī)劃提供決策支持，為師生提供開放、安全、舒適、節(jié)能的實驗環(huán)境，全面提升管理效率和服務水平，實現(xiàn)實驗室管理的智能化[5]。本研究從感知層、應用層、界面層三個角度，提出高校智慧型實驗室建設中的技術實現(xiàn)思路。

（一）基于感知層功能進行系統(tǒng)開發(fā)

高校智慧型實驗室建設應當把握“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的發(fā)展趨勢，依托原本的校園網(wǎng)、資產設備等軟硬件基礎，利用傳感器、視頻監(jiān)控等收集信息，掌握實驗過程的各類數(shù)據(jù)，從而確保實驗活動的安全開展。同時，可以依托人臉識別技術、云計算技術、大數(shù)據(jù)技術等進行高校的門禁管理、考勤管理、實驗室使用管理等，以此為實驗室的高效利用提供便利。從具體層面分析，依托感知層提供的各類功能開發(fā)系統(tǒng)，可以對實驗教學進行全過程管理，教師既可以掌握學生的實驗情況，也可以對實驗中的風險因素進行控制，避免出現(xiàn)安全事故[6]。在實驗室的使用管理層面，除正常教學工作使用外，學生也可以按照自己的學習需求申請使用實驗室，避免部分實驗資源的限制，以此推動學生的持續(xù)發(fā)展。

（二）基于應用層功能進行技術保障

應用層是高校智慧實驗室各項功能得以實現(xiàn)的基礎保障。該部分涉及的管理系統(tǒng)繁多，主要包括日常管理系統(tǒng)、資產管理系統(tǒng)、實驗教學管理系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)共同組成了實驗室管理體系，為計算機實驗教學活動的開展提供全面的技術保障[7]。高校日常管理系統(tǒng)可以對實驗室工作職能進行劃分，支持信息類和流程性的工作，如發(fā)布通知、公示與公告等；資產管理系統(tǒng)對實驗室中的所有資產進行管理，該系統(tǒng)依托各類傳感器收集相關數(shù)據(jù)，幫助實驗室管理人員實時掌握資產運行情況，為設備的維護與保養(yǎng)提供數(shù)據(jù)支撐。高校對智慧型實驗室的建設應重視應用層的技術保障功能，加強現(xiàn)有管理系統(tǒng)運行流暢，并創(chuàng)新實驗室管理體系的應用管理技術。

（三）基于界面層功能進行數(shù)據(jù)共享

界面層是為高校教師和學生提供資源與數(shù)據(jù)共享、交流互動等服務，其功能通過微信公眾號、微博、App等應用實現(xiàn)，滿足教師和學生溝通交流的需求。界面層有助于突破以往高校傳統(tǒng)計算機實驗教學的時空限制，學生可以隨時隨地與教師進行溝通交流，提升了教師和學生的互動頻率，滿足了學生的學習需求。通過界面層，高校教師可以及時掌握學生的發(fā)展情況，以此為實驗室教學的調整優(yōu)化奠定數(shù)據(jù)基礎。因此，教師需要科學合理利用界面層的功能，與學生建立良好的溝通與交流模式，及時掌握學生實驗學習的情況，并以之為依據(jù)逐步對實驗教學內容、方式等進行更新，以此提升高校計算機實驗教學質量，培養(yǎng)綜合素養(yǎng)更強的人才。

三、“互聯(lián)網(wǎng)+”下的高校智慧型實驗室建設策略

（一）重視計算機實驗教學內容改革

要想讓高校計算機實驗室發(fā)揮相應的價值，應當對實驗教學進行全面分析，堅持全過程管理原則，形成符合需求的智慧型實驗室教學平臺?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時代的影響，將其與實驗室建設進行融合，對原本的平臺架構進行調整優(yōu)化，實現(xiàn)教學手段的多樣化。建設高校實驗室教學平臺，需要利用大數(shù)據(jù)、云計算等技術，搭建滿足需求的網(wǎng)絡學習環(huán)境，從而為計算機實驗資源的動態(tài)轉移和高效使用提供有效的途徑。在智慧型實驗室平臺構建過程中，首先，應對實驗內容和方法進行調整。如優(yōu)化實驗大綱，結合“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的要求，對各個學科內容進行綜合考慮，搭建健全的智慧型實驗室教學體系，還應持續(xù)補充優(yōu)質的教學資源，滿足創(chuàng)新教學的需求。其次，應加強對計算機實驗項目的設計。教師要密切關注行業(yè)的發(fā)展趨勢和技術應用現(xiàn)狀，將最新的實踐內容或者案例引入實驗教學，并且依托相應的科研項目，促使學生在實踐活動中掌握知識[8]。最后，提高創(chuàng)新實驗的比例。目前，大部分實驗都是以演示為主，學生只能按照實驗方案進行操作，使其創(chuàng)新思維的形成與發(fā)展受到限制。為了改變這一現(xiàn)狀，教師需要適當提升計算機實驗難度，激發(fā)學生的學習興趣，引導學生采取自主實踐、資料查閱等方式自主完成實驗，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。

（二）加強計算機實習實訓基地建設

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，高校建設智慧型計算機實驗室時需要對多方面資源進行整合，加快建立多樣性的實驗室，滿足學生的學習需求。高校尤其應加強計算機實習實訓基地的建設。具體而言，高校應當依托學生專業(yè)特性和未來的職業(yè)發(fā)展趨勢，加強計算機硬件實訓室、數(shù)據(jù)庫技術實訓室、JAVA技術實訓室等的建設，滿足實踐教學的需求。同時，通過校企合作，讓企業(yè)參與到高校計算機人才培養(yǎng)的過程，可以對計算機實驗室產生良好的改革效果。一般情況下，企業(yè)擁有先進的實驗設備和前沿計算機技術，將其與教師的專業(yè)能力相融合，能夠確保計算機專業(yè)與行業(yè)的無縫銜接，有助于逐步實現(xiàn)課堂教學和崗位需求的融合，以此為學生提供良好的發(fā)展空間[9]。因此，在校企合作過程中，企業(yè)或者高校計算機實驗室需要建立實習實訓基地，通過“走出去、引進來”的方式，一方面幫助學生更全面地掌握專業(yè)知識，另一方面有助于學生提早體會企業(yè)文化，從而進一步提升未來的職業(yè)競爭力。目前，很多校企合作都是利用校內實習實訓基地的功能，通過引入云計算技術、大數(shù)據(jù)技術等構建實習實訓在線平臺，確保教學資源的高效整合，為學生實踐活動的開展提供了基礎保障。

（三）推動智慧型實驗室綜合人才建設工作

互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展和應用普及對高校教育帶來了深遠影響，也對教師提出了更高的要求。要想保障智慧型實驗室建設工作的順利落實，高校就應當提升教師的專業(yè)技能與綜合素養(yǎng)。目前，高校智慧型實驗室建設與應用中存在很多問題，原因之一便在于教師的教育理念沒有隨著時代的發(fā)展進行轉變。基于這種情況，高校需要從教師層面出發(fā)，推動綜合人才建設工作。一方面，高校應加強內部培訓，通過制定科學、合理的培訓內容和方案，增強教師的“互聯(lián)網(wǎng)+教學”意識，讓高校教師的思想得到轉變。另一方面，高校需要加強外部人才引進工作，讓具有更高素質的人才進入高校，同時，對原本的計算機教師隊伍進行調整優(yōu)化，為智慧型實驗室建設提供人才與智慧保障，以此推動高校計算機教學質量的提升[10]。此外，高校需要認識到企業(yè)人才的優(yōu)勢。高?？赏ㄟ^校企合作或兼職教師制度，引入一部分企業(yè)人才承擔智慧型實驗室教學任務，既可以對高校計算機教師隊伍進行補充，也可以保障實驗教學的順利開展。總之，高校在智慧型計算機實驗室的建設過程中，需要重視人才的優(yōu)勢，采取科學合理的措施優(yōu)化人才隊伍質量，為實驗室教學的高效、高質、有序開展提供人才支撐。

四、結束語

“互聯(lián)網(wǎng)+”對現(xiàn)代教育帶來深遠影響。高校更需要關注“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展趨勢，加快教育教學與各類先進科學技術的融合，才能培養(yǎng)符合時代需要的人才。優(yōu)質的智慧型高校計算機實驗教學可以培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新思維，因此，高?；谥腔坌陀嬎銠C實驗室開展實驗教學時，應當高度重視智慧型計算機實驗教學內容的設計與教學方式的創(chuàng)新，重視智慧型計算機實驗室教師綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)，基于感知層功能、應用層功能、界面層功能進行高校智慧型實驗室的技術開發(fā)與創(chuàng)新，通過制定科學合理的智慧型計算機實驗室建設策略，逐步提升高校實驗室的教學質量，以此推動高校計算機教學質量的穩(wěn)步提升。

作者單位：陳倩琳 汕頭開放大學

參考文獻

[1]胡佳.高校計算機類實驗室管理優(yōu)化探討——以南昌師范學院數(shù)學與信息科學學院計算機實驗室為例[J].數(shù)字通信世界，2023，（10）：185-187.

[2]黃景堅，趙學孔.IDV高性能云桌面關鍵技術在高校計算機實驗室中的設計與實現(xiàn)[J].廣西教育學院學報，2023，（04）：172-175.

[3]師永志，王政嘉，唐朝永.高校計算機實驗室管理信息化策略及保障研究——以河北農大計算機實驗教學中心為例[J].電腦知識與技術，2022，18（36）：68-70.

[4]楊曉玲，廖曉玲，張園園等.“互聯(lián)網(wǎng)+思政”視角下高校實驗室安全管理模式的探索與實踐——以重慶科技學院為例[J].廣西教育學院學報，2022，（06）：41-45.

[5]魏強，陳松，馮松寶等.地方應用型高校校企聯(lián)合共建地理信息系統(tǒng)實驗室的思路——以宿州學院地質工程專業(yè)為例[J].河南農業(yè)，2022，（21）：16-17.

[6]曹江文.高校計算機實驗室管理水平的提升路徑——以廣西警察學院為例[J].教育觀察，2022，11（16）：98-100.

[7]吳凌，吳雨辰.基于云技術的高校計算機實驗室網(wǎng)絡安全隱患與防護策略研究[J].無線互聯(lián)科技，2022，19（08）：104-105.

[8]王佳君.基于\"云計算\"虛擬化技術高校計算機網(wǎng)絡安全實訓實驗室構建分析[J].信息技術與信息化，2021，（11）：222-224.

[9]譚凌霄，張皓瑜.射頻識別（RFID）技術在高校計算機實驗室管理系統(tǒng)中的應用[J].河南科技，2021，40（07）：22-24.

[10]劉勇，王忠義，胡晶晶.基于云計算和虛擬化的計算機網(wǎng)絡攻防實驗教學平臺建設探索[J].農村經(jīng)濟與科技，2020，31（14）：286-287.