一种适用于计算机实验室开放的管理模式

胡萍

摘 要：该文首先探讨了计算机开放实验室管理中存在的问题，并且从提高实验员和学生的积极性、设备的使用率和智能化管理水平等角度出发提出了一些解决问题的新策略。然后，该文以問题的对策为基础，以北京农学院计算机实验中心为例，从硬件支撑环境和软件功能两方面着手，提出了适用于计算机实验室开放的管理模式。通过一个学期的实践，结果表明：该管理模式提高了实验室开放效果。因此，该文也可以为科学的实验室管理提供的一种参考模式。

关键词：计算机开放实验室 管理模式 开放效果 采取对策

中图分类号：TF03+2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）09（c）-0188-02

随着应用型和复合型人才培养要求越来越强调加强学生的实践训练，实验教学工作量急剧增加，实验室面向学生开放越来越成为人才培养过程中的一项重要工作。

1 计算机开放实验室管理中存在的问题

目前，大部分高校计算机实验室面向学生全面开放，但是不少学校出现了“开放而不管理，管理而无效果”局面，存在的问题包括以下几点。

（1）有的实验室开放还停留在仅仅按照开放时间，手动把门打开即可的阶段。

（2）有的学生在开放实验室没有练习老师布置的开放实验项目、查资料或写论文等，而是在打游戏，淘宝购物或看电影等，做与学习无关的事情。形式单一、验证性的开放实验内容让学生觉得枯燥。

（3）设备故障率和损坏率增加，维修不及时，影响设备使用率的提高。尤其在各项考试前夕，从早到晚上机学生满满一教室，一些学生会因为设备故障无法实验。实行开放后，进出实验室的学生数量明显增加，设备的使用频率和使用时间增加，故障率和损坏率也越来越高。同时，开放使实验员工作量大大增多，工作繁忙，不能及时发现和维修设备。

（4）开放面有限。目前大多只针对全校大一学生的计算机公共基础课以及极少量的本专业本科学生的专业实验开放，真正面向研究生和其他院、系之间的开放很少，跨学科、跨专业的综合实验难以开展。

（5）实验管理员按照不同的开放时间，在不同楼宇的多个实验房间穿梭，人工给实验室的开放课堂，打开/关闭门或电源，控制调整投影仪、灯光、窗帘、换气扇和空调等。这种管理方式浪费了人力和时间，减少了实验员指导学生和设备维修的机会。同样也浪费能源，尤其是在自主练习的学生因为其它活动提前离开实验室的时候。

（6）安全警告系统不完善。有的开放实验室仅仅依赖室外公共走廊的一两个学校公共摄像头，而对实验室室内的安全情况全然不知，比如在开放实验室的室内，有自主练习的学生打架时，摔椅子、键盘等不易被实时发现，也不能及时阻止并清楚了解打架过程。这样就忽略了最重要的“人的安全”。同时不能及时发现设备、门窗、水电和烟火的安全问题，加大了财产损失。

2 采取的对策

2.1 建立激励和事务划分制度

提高实验管理人员的工作积极性，要建立激励制度，将开放的工作纳入实验室年度工作量统计，并且统计方案要合理：例如某些计算机专业课的实验开放，人数和学时少，而实验指导多，因此就不能按照公共基础课的开放学生人数统计工作量。同时，还要细化岗位职责，将具体的实验室管理事务尽可能责任到人。

2.2 创新开放实验内容和健全实验考核

提高学生的实验学习兴趣和学习效果，要增加设计性、综合性实验项目，增加操作竞赛、实习前强化练习及选修实验课程等开放形式。计算机实验室可以开展全校打字或Office操作竞赛赛前开放，ACM程序设计大赛赛前开放，首都网络安全大赛赛前开放，全国计算机等级考试考前开放，学生在教师的指导下完成课题的开放等。同时，要将学生的开放实验内容进行考核评价，实行多样化考核，将开放实验的作品、实验报告等纳入实践教学环节，教师给与学生相应分数。

2.3 利用网络视频实时监控和增加在线交流反馈管理功能

帮助实验员及时获取设备故障和损坏信息，及时维修设备，保证设备的完好率，要在例行的设备故障检查外，充分利用视频实时监控。目前的网络监控摄像头大多都是高清的，完全可通过视频实时看清楚每间实验室里计算机是否有黑屏、蓝屏以及部分学生实验操作遇到设备故障时的表情和动作。利用视频监控的回放功能，帮助了解设备故障的原因，为维修提供信息。视频监控学生开放课堂学习情况时，实验员通过在线交流反馈管理功能指导实验内容或提醒学生所使用设备的注意事项；学生通过该管理功能设备报修和实验提问，使实验员及时解决问题以尽快继续实验项目。

2.4 采用公开的实验预约管理功能

放大开放面，实现实验资源的共享，要在实验预约管理功能中公布当前可供预约的实验室、相关设备的台数、可使用时段以及预约申请流程。其他院、系、单位或教师、学生可以通过它提前预约公共/专业实验室、实验项目以及借用实验设备。

2.5 利用传感网络，建立智能化课堂环境管理功能

将实验员从非技术性劳动中解脱出来，使其有更多的精力投入到实验设备的使用、技术、维修以及学生的实验指导中去。通常高校的实验员少，有的还缺编，工作繁重，建立智能化课堂环境管理功能非常必要。利用该模块对多个实验室集中管理，根据开放安排表动作，开放时自动开门、通电源、自动打开投影仪，并根据温湿度传感器检测而自动打开/关闭空调，根据二氧化碳浓度传感器检测而自动开/关排气扇，根据光敏传感器检测而自动打开/关闭灯光和窗帘。通过视频监控实时发现学生提前离开实验室，则利用环境管理模块及时且远程关闭投影仪、空调等设备，以节约能源。

2.6 建立远程、完善的安全报警管理功能

及时地发现安全问题，减少财产损失，要建立远程、完善的安全报警管理功能。使实验员可以通过除系统服务器外的计算机远程登录安全报警子系统，观察由实验室室内高清摄像头拍摄的学生实时视频画面。还可以通过移动智能终端（手机、PAD）远程查看红外入侵探测报警、烟雾探测报警、水浸探测报警、撬门震动报警、对未授权的设备带出报警等报警信息，实验管理员不必亲自到达现场，就能了解实验室的安全情况。

3 计算机开放实验室管理模式

在对开放实验室管理中存在的问题及对策进行詳细分析后，该文以问题的对策为基础，以北京农学院计算机实验中心为例，从硬件支撑环境和软件功能两方面，讨论适用于计算机实验室开放的管理模式。

目前，北京农学院计算机实验中心包括全校性公共机房和计算机专业实验室两部分，面向全校学生开放的公共和专业计算机实验室共有9间。除了网络实验室的交换机、路由器、防火墙、VPN、无线控制器等网络设备，以及硬件实验室的各种专业实验箱之外，这9间开放实验室中各设备以计算机居多。

3.1 硬件支撑环境

正如我国多数高校，北京农学院己具备相当完善的校园网络，实现了整个校园的无线覆盖，各类实验室也都连接入网，并通过校园网访问Internet资源。该计算机开放实验室管理模式依附于现有的互联网络，并增设泛在感知设备，实现设备间互联、设备与互联网络互联、互联网络与物联网络互联。该计算机开放实验室管理模式的硬件支撑环境如图1所示。

在9间开放实验室中的每1间，室内都安装了如图1所示的全部传感器节点和执行节点设备，这些节点设备具有自动寻找无线路由或协调器功能，自组网，并且数据传输采用无线防劫持安全加密传输方式。温湿度传感器SHT11、数字光照度传感器APDS-9300、二氧化碳传感器TGS4161等传感器和控制执行器件分别与Zigbee无线传输模块集成Zigbee节点设备。每间开放实验室内都有1台物联网网关/网络协调器设备，一共9台，此设备将ZigBee无线信号转换为适合以太网传输的电信号，通过交换机与系统服务器相连。物联网网关/网络协调器设备的主要功能是作为Zigbee协调器实现接收节点上传的数据，转发主机下传的指令。此外该设备可选彩信猫报警器内置，支持WiFi与3G网卡联网。

3.2 软件功能

计算机开放实验室管理模式下的软件系统采用B/S架构，实验管理员可以通过浏览器输入实验室系统服务器的IP地址即可登录计算机实验室开放管理系统。实验员可以远程监视实验室的一切情况（如图3）而不必亲自到达实验室，真正实现实验室的无人值守。学生可以及时了解开放信息，开展创新实验项目和享受智能化课堂环境。该计算机开放实验室管理模式的软件系统的功能框图如2所示。

4 结语

该文以解决问题的对策为基础，提出了一种开放实验室的管理模式，并对该管理模式进行了实践。经过一个学期的实践，发现：实验员的工作积极性提高了；学生对开放实验的兴趣也提高了；更好地实现了实验资源的共享；一定程度上把实验员从非技术性劳动中解脱出来，节约人力和能源；为学生提供了智能化、舒适的良好实验环境；减少了财产损失且实验室安全有保障。总之，这种管理模式提高了实验室开放的质量和可持续性，因此，是一种适用于计算机实验室开放的管理模式。

参考文献

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