計算機基礎實驗室的規劃、部署與實現

摘要：本文借鑒了示范性高職院校在實驗室建設方面的寶貴經驗，結合工作實際，從管理、實用的角度提出了計算機基礎實驗室建設方案，旨在解決普通高職院校在計算機基礎實驗室建設方面共同存在的問題。

關鍵詞：計算機；基礎實驗室；規劃；部署

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

1 實驗室規劃、部署涉及范疇及其建設步驟

高職院校實驗室的建設和管理是日常教學工作中心的重要組成之一，一個實驗室的投資從幾萬至幾百萬不等，使用年限從幾年至十幾年不等，因此實驗室建設中的初期規劃、中期實施、后期部署的重要性不言而喻。

初期規劃所涉及的范疇主要包含環境布局規劃、電氣設計、硬件設備規劃等幾個部分，需要經過相關部門或專家聯合論證、改進，進入招投標環節。這幾個部分恰恰也是后期難以變動更改的。初期規劃得好，考慮比較全面細致，后期管理中出現問題的機率就小。

中期實施階段必須充分與施工方、設備供應商溝通協調，確保實施效果能和初期規劃意圖一致。

后期部署主要是指軟件部署，涉及到平臺選擇、母盤部署、各子功能系統的部署等。部署中檢測硬件設備的穩定性、兼容性和施工質量。相對于初期規劃，這部分變更的彈性比較大，可以根據需求的變化或軟件技術的革新做相應的變更及升級換代。

一切的規劃、實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境、布局、電氣、設備硬件等規劃好壞的一個重要指標。

2 已建成的計算機基礎實驗室存在的問題

筆者從自身工作出發及走訪了幾家兄弟院校，發現已經建成的實驗室主要存在以下幾個方面的問題：空氣質量欠佳，對師生健康造成潛在影響；安全、防盜設施不完善，存在一定的安全隱患，給實驗室管理帶來不便；采用的橫向排列布局方式，使教師照應不到學生的行為狀況，不利實驗指導；投影儀安裝位置不合理，教師無法板書，并且投影光線將直射教師的眼睛。如圖1所示。

實驗室硬件規劃不合理，容易產生瓶頸效應，性能得不到充分發揮；后期軟件部署缺乏經驗，表現為系統優化不足，采用策略不得當，各功能模塊沒有最優化部署等。

3 計算機基礎實驗室的規劃部署

就目前高職院校計算機基礎實驗室普遍存在的系列問題，筆者提出以下解決方案：

(1)環境布局

首先，在規劃的初期就要完全考慮實驗室的安全問題，外部的防盜可采用各實驗室窗臺安裝防盜網的方式，內部的防盜可以采用機箱鎖配合攝像頭監控。

其次，實驗室空氣質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。我們盡量采用成本較高的鋼制電腦桌。鋼材質的電腦桌較牢固，不采用粘合劑。在資金有限的情況下當然也可采用氣味較少的其他材料電腦桌椅。對于防靜電地板產生的空氣污染我們只能采用長時間的開窗通風或加裝排氣扇的方式。這一系列措施足以徹底改善實驗室的空氣狀況。

再次，在實驗室整體布局上，建議采用縱向排列的方式，教師可以最大范圍地照應到學生的實驗操作，也能及時發現并制止學生的違規操作。將投影儀安裝在講臺的側邊，既不影響上課效果，也不會遮掩住板書的位置和投影到教師的眼睛。如圖2所示。

(2)硬件規劃

硬件規劃的原則是“量體裁衣”，必須根據實驗室的用途合理地定制硬件配置，避免出現明顯的瓶頸效應，保證資金的投入與回報等值。硬件配置在實驗需求配置的范圍內做到2－3年不淘汰，使用期爭取5－7年。

對于計算機基礎實驗室淘汰、報廢后的計算機，可以用來進行一些自定義軟、硬件環境的開放實驗，例如計算機組裝維護實驗。一些配置交換機、路由器這類對硬件要求不高的網絡實驗，也完全可以采用淘汰的機型。

現今，計算機基礎實驗室不僅僅只是承擔WindowsXP、Office這類應用軟件的教學，極有可能要求承載軟件開發環境或虛擬機應用的環境，這對計算機內存的需求進一步提高，建議涉及到軟件開發和虛擬機應用環境的計算機基礎實驗室在內存方面應至少為512MB。對于涉及到設計類的計算機基礎實驗室，例如圖形圖像制作，硬件配置不宜采用集成顯卡。

對于所有計算機基礎實驗室，主板所采用的芯片組應為同時期與對應CPU兼容性最好的，例如INTEL的CPU最好對應INTEL的芯片組，AMD的CPU最好對應NForce的芯片組，這類芯片組與CPU的兼容性好且易發揮出計算機的最佳效能。

另外，為便于機房管理，常見的管理策略是使用硬盤保護卡及其相關管理系統，能夠提供一個穩定的上機環境，并且能夠避免病毒的泛濫。在選擇還原卡時，需要注意最好選擇還原功能集成在主板中的產品，會比外置的還原卡速度更快更穩定，例如聯想的慧盾。

(3)電氣設計

電氣規劃中需要特別注意的是由于送閘時每個空開控制的多臺電腦同時通電，瞬間電流比較大，每次送電時容易造成空開跳閘，所以盡量一個空開所帶的電腦臺數不要太多，這樣可以保證送電時的穩定性，利于硬件長期穩定的工作。

(4)平臺選擇

后期部署的系統平臺我們采用主流Windows XP操作系統，絕大部分教學所用的軟件都能在這一平臺上很好的工作，并且此操作系統也是全球用戶占有量最多的，出現問題一般都能在互聯網上尋找相應的解決方案。對于沒有接觸過計算機的新生也可以在日常專業實驗課的操作中加深對主流操作系統的了解。

(5)母盤系統的部署

高職院校中的每個計算機基礎實驗室硬件配置大都互不相同，那么軟件部署過程中涉及的硬件機型就比較多，如果對每一種機型都進行逐一部署，那么工作量就太大了。

我們需要部署一個母盤來應用到所有不同配置的機型中，母盤的數據將通過各實驗室的母機由還原卡系統向局域網內其他主機發送，使局域網內的其他接收端主機完全克隆母盤內容。母盤的穩定就是整個局域網的穩定，那么實驗室工作人員可以投入更多的時間在學習新技術、新知識方面以及日常管理工作上。若母盤中某個環節沒有部署好，整個局域網的此項功能將陷于癱瘓。如圖3所示。

(6)文件傳輸系統部署

文件傳輸是計算機基礎實驗室日常使用的基本功能，在大部分多媒體授課演示系統中均已集成。對于單間實驗室局域網中小文件的傳輸，這類多媒體授課演示系統基本能勝任。但是在發送一些大型素材包或者軟件給學生進行實驗訓練時，往往顯現出此類軟件自帶的文件傳輸模塊功能單一、穩定性欠佳。鑒于FTP技術的成熟與穩定。我們考慮在局域網中的教師機部署一個FTP服務器，來滿足日常教學中文件傳輸的需求，如圖4所示。

(7)多媒體演示系統部署

多媒體演示系統種類繁多，結合筆者這幾年的實際工作經驗，認為netop school與極域是比較適合并且功能強大的多媒體演示系統輳件。兩者各有特點可以配合使用。

(8)硬件清查功能軟件配置

由于實驗室定期必須進行硬件清查，手工進行耗時耗力，網絡上也沒有針對這類需求的軟件，因此可以編寫一個帶硬件清查功能的小軟件，采用C／S架構，可以遠程收集學生機的硬件配置，大大節省了人力物力，收效顯著，如圖5所示。

4 總結

一般而言，絕大多數高職院校都已建成一定規模的計算機基礎實驗室，但均存在這樣或那樣的問題，其中很多問題與本文中的敘述存在互通性。本文借鑒了國內示范性高職院校計算機基礎實驗室建設的寶貴經驗，有針對性地提出了相應的解決方案，并在工作中加以驗證，旨在解決一些在實驗室建設方面共同存在的基本問題。