高校计算机实验室建设与管理研究

胡亨伍，张俊兰

（广东医科大学信息工程学院，东莞 523808）

高校计算机实验室建设与管理研究

胡亨伍，张俊兰

（广东医科大学信息工程学院，东莞 523808）

为有效提升高校计算机实验室建设与管理水平，通过使用现有资源和技术，布置稳定快速的局域网，配置高效与完全的计算机资源，使其服务于高校的实验教学和科学研究，丰富师生们的课外文化生活，使师生在校园网内就能享受到实验室里的全部资源。

计算机实验室；服务器

0 引言

医学类院校的计算机实验室属公用与专业相结合的实验室，其有设备众多、使用人次最多、规模较大等特点，承担着公共计算机基础课程、信息工程学院专业课程及其他学院的专业课程，安装的教学软件门类繁多，软件系统庞大，软件更新快。并随着增长的实验教学需要，要不断扩建计算机实验室，计算机机房数量增加，规模扩大，网络要求越来越高，如何提高计算机的使用率，保证网络和计算机的高效运行，这些成为了计算机实验室重要的日常工作任务。

由于实验设备数量多与使用频繁、课程门类多、教学任务重、设备故障率高、病毒侵袭，操作主体主观随意以及网络环境的复杂性[1]，为保障实验室设备的有效运行，给上机者提供安全稳定的系统环境，计算机实验室面临着如何高效高质的完成建设、管理和维护工作。

1 计算机实验室网络建设及布局

根据实验教学和教学改革的需要，网络在计算机实验室的教学环境中起着越来越重要的作用，随着网络教学模式的兴起，相应的考试、计算机等级考试与教学相当大的部分需要通过网络快速访问服务器。同时，一些新的教学手段，如网络课件、在线视频、多媒体教学、网上训练系统等对网络提出了快速访问、高带宽和稳定性的要求[2]。

除了满足上述要求，还需要对网段进行划分和隔离，以免外部设备混入校园网造成拥堵，并能做到灵活变动配置，方便网络故障的维护，及新建网络配置的要求，对所有实验室以智能交换机100/1000Mbps以太网端口进行接入，以供快速、高带宽需求使用。同时，对现有的网络布局模式进行改革，由原来的交换机放在一个机房，改成每个实验室布置一个交换机，再通过总交换机和防火墙接入校园网，这样做的好处就是容易发现网络故障并进行维修，方便该实验室的网络管理。

2 FTP服务器资源存储及共享

FTP(File Transfer Protocol)是通过网络给客户提供一个极为重要的服务，采用典型的客户机/服务器的全双工工作模式,实现网络上服务器与客户机传送文件的一种通信协议[3]。FTP服务器可分为循环服务器、多线程并发服务器与单线并发程服务器，通常FTP网络服务器使用多线程并发服务器的这种架构可以取得较理想的结果[4]。FTP服务可以Linux、Unix与Windows系列等众多操作系统上安装运行[5]，实现计算机间的资源共享。我校计算机实验室建立专用FTP服务器，包括资源FTP服务器和作业FTP服务器。

市面上有很多FTP服务器端软件，这里采用方便快捷的Ser-U和与域用户认证集成很好的Windows系统内置FTP服务共同建设计算机实验室的FTP服务器。Windows系统内置FTP需要添加FTP的Windows组件，确定好服务器的IP和端口号，建立FTP根目录，然后选择访问方式及用户权限；选择安装支持ODBC读取数据库的Sev-U版本软件，建立域，确定IP和端口号，配置Sev-U文件通过ODBC使Sev-U与数据库对应起来。

构建好FTP服务器，实验教师和学生就可以依据获得赋予权限的用户名和密码对服务器上的文件进行浏览、下载、上传、删除等操作，从而实现服务器上文件的管理功能。由实验室或任课教师提供给学生使用的课件、上课软件、预习资料、实验安排等，赋予实验室和教师全权管理权限，而赋予学生只有下载查看却无修改的权限，学生可于校园网内高效使用实验室FTP资源，避免移动盘在实验室传播病毒增加实验室维护难度；学生上传作业时，设置成用户名和权限，学生只有上传权限，其他权限一律剔除掉，方便学生随时随地交卷，教师网上管理和阅卷。

3 网络教学软件

因现在实验室对网络依赖越来越多，所有实验室多联通着校园网，校园网又是学生日常使用最多的网络，里面存放着各式各样的网络资源，学生上实验课时很容易分心做其他的事情，不能很好地实践学习。很多公司陆陆续续推出了良田、红蜘蛛、凌波等网络课室管理教学软件，我们实验室经过试用，最终选取了凌波网络教学软件来管理实验室的网络教学课堂。该软件利用机房现有的电脑网络设备，实现教师机对学生机的广播、监控、语音教学等操作，辅助学生完成电脑软件的学习和使用。

在实验室的所有学生机上安装凌波网络教学软件学生端，在教师机上安装教师端。通过凌波网络教学软件，实验教师可以全程掌握课堂，提升教学效果。该软件可以实现：（1）屏幕广播：学生可以在自己的屏幕上看到教师的屏幕内容，教师的所有操作都将同步显示在学生的屏幕上，完成教学演示，克服以往学生看不清大屏幕的弊端，也提高学生的注意力，提升教学效果。（2）学生辅导：如果学生有什么问题，可以用热键进行举手，在教师的主控平台上会有所显示，教师可根据情况对该学生进行单独讲解或示范。（3）资料发布和回收：教师可以在主控台上给每个学生发布当堂作业或课程辅助材料，并查看学生完成情况。（4）屏幕监看：利用这个功能，可以对学生的屏幕轮流进行查看和监视，也可以进行多屏查看，以便掌握班级学生的整体情况，完成教学巡视。

4 门禁服务器

在高校，不管是对计算机专业学生还是非专业学生来说，计算机实验室开发都很重要，学生课外学习、兴趣小组、科研创新等活动主要在计算机实验室进行。对刚进学校的新生还未配置电脑、学生自发组织的兴趣爱好小组及从事科研创新的师生，计算机实验室开发显得尤为重要。又由于实验室的管理人员有限、学生数量庞大、人员流动性大且不易管理，需要配置门禁管理系统。

以四川大学使用的门禁系统作参考，它包括服务器、门禁机、门禁主程序、用户登记系统、存储学生信息数据的数据库等。学生机安装客户端程序，学生在实验室上机前先在门禁机上刷卡进入实验室，然后使用个人信息通过用户登记系统认证方可登录学生机；下机时退出用户登记系统再在门禁机上刷卡关闭实验室。通过学生上、下机在门禁机上的刷卡，门禁服务器自动管理了实验室，通过用户登记系统刷新数据库信息并记录学生机使用情况等，实现了实验室管理的开放化。

我校计划配置类似的门禁系统，但在布置门禁服务器和数据库时，需要特别注意存储数据的安全性问题。由于存储数据中包含有全校学生个人信息和校园卡信息，一旦数据出错或丢失,后果将是灾难性的。为保证该系统中数据的安全，拟采取每天3次备份存储数据的措施,同时将存储数据备份到不同的物理磁盘上。相应的服务器采用RAID 5磁盘阵列高冗余能力的方式存储数据，使得SATA硬盘失效时也能有效地保护数据。

5 联想硬盘保护系统

计算机实验室设备由于使用频繁、网络使用率高等原因，学生误操作、病毒、非正常关机时有发生，造成操作系统崩溃和应用软件故障，而操作系统和应用软件对学生又是完全开放的。如果重新安装操作系统和应用软件则需要数个小时，对大量的故障计算机进行维护也很耗费时间，因此，我们采用系统保护的方式提高计算机的管理和使用。

系统保护方式分为软件保护和硬盘保护两种类型[6]，它们都通过保护计算机的CMOS来保护硬盘数据。通过两种方式的比较，我们选择硬盘保护方式来保护计算机，在该计算机中不能进行修改、移动、复制、删除、创建、保存文件等操作，也不能在该计算机中安装或删除新程序，最重要的是保护CMOS的设置参数不被修改。只要按预期设置了保护，无论操作者对计算机进行什么样的操作，操作者重新启动计算机就会自动恢复系统的配置，起到保护系统环境的作用，提高了实验室的管理效率。

联想硬盘保护系统是专为计算机教室管理研发的，联想硬盘保护系统安装程序Setup.exe需要在DOS环境下安装，重新启动计算机时按住Home键进入保护界面重新划分分区、设置分区属性和恢复方式。只要装好一台计算机，重新启动按F4进入网络同传界面，选择唤醒同一实验室的其他计算机，通过网络复制功能将硬盘数据和COMS参数一并发送到网络中的其他计算机，复制好后的其他计算机硬盘数据与发送机的一样。在网络同传时，还可使用联想硬盘保护系统的IP分配与管理功能，统一给其他计算机分配IP和单个计算机IP修改，也可方便远程唤醒和关闭实验室的其他计算机。当然，网络同传的速度依赖于连着实验室的交换机带宽等参数，我们在实践中监测到传送速度有5Mbps、10 Mbps及15Mbps，也在别的高校看到速度20Mbps。

6 结语

利用现有资源和技术，做好高校计算机实验室建设和管理工作，服务好全校计算机课程的实验教学，开放实验室为学生和老师的学习和研究提供重要的场所，丰富师生们的课外文化生活。维护好网络，用服务器搭建起“教与学”的资源平台，使用户在校园网内就能享受到实验室里的一切。

[1]雷涛，王芳.提高计算机实验室管理效能的技术方法浅谈[J].信息与电脑，2010（9）：150-151.

[2]徐尚青,曾大军.高校计算机实验室网络规划及几点问题的思考[J].计算机光盘软件与应用，2014(13)：231-233.

[3]李进.服务器配置性能安全和注册表[M].北京：科学出版社，2004.

[4]蔡勇.FTP服务器技术研究及实现[D].电子科技大学，2005.

[5]计宏.FTP服务器的搭建与实现[J].陕西煤炭，2014(13)：55-56..

[6]成全喜，陆春敏，陆庆越.计算机硬盘保护系统的应用初探[J].实验室科学，2006，10(4)：110-114.

Computer Laboratory;Server;System;Construction;Management

Research on the Construction and Management of Computer Laboratory in Colleges and Universities

HU Heng-wu，ZHANG Jun-lan
（School of Information Engineering,Guangdong Medical University,Dongguan 523808）

In order to effectively improve the construction and management of computer laboratory in colleges and universities,uses existing resources and technologies,layout stable and fast local area network,configure high efficiency and complete computer resources,thus not only supports experimental teaching and scientific research strongly,but also enriches the extracurricular cultural life of teachers and students greatly.The most important will be able to enjoy all the resources of the laboratory in the campus network.

1007-1423（2016）19-0032-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2016.19.009

胡亨伍（1982-），男，湖南衡阳人，实验师，硕士,研究方向为图像处理、信息技术、实验管理技术

张俊兰（1970-），女，广东湛江人，实验师，本科,研究方向为信息技术、实验管理技术

2016-04-25

2016-06-30