高校虚拟仿真实验管理与共享平台存在问题浅析

彭敬东 张浩

摘要：作为教学管理与资源共享核心，虚拟仿真实验管理与共享平台存在的某些共性问题严重影响教学管理和资源利用。本文对其使用过程中出现的安全性低、兼容性差、功能不全、集成困难等问题进行了分析并提出了相应解决方法。

关键词：虚拟仿真;管理平台;反思

中图分类号：G647;TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）12-0217-02

0 引言

随着MOOC、虚拟现实技术和移动计算技术的发展，互联网与高等教育的深度结合使21世纪的高等在线教育呈现前所未有的新模式[1，2]。为了加强高等教育中实践教学的信息化进程，教育部在通过建设国家级实验教学示范中心加强实验教学的基础上，进一步提出国家级虚拟仿真实验教学中心的工作。虚拟仿真实验教学中心建设工作可分为虚拟仿真实验教学资源、虚拟仿真教学管理队伍、虚拟仿真实验教学管理体系和虚拟仿真教学管理和共享平台四个方面[3，4]。作为虚拟仿真教学实验中心各项功能的保障和实施基础，管理和共享平台的安全性、兼容性、易用性以及互通性对虚拟实验教学管理和资源共享效率影响巨大。作为一种新生事物，虚拟仿真实验教学具有与实际教学截然不同的内容构架和管理模式[5]。然而，大部分高校虚拟仿真实验管理和共享平台的核心功能设计多脱胎于教务管理平台，导致虚拟教学资源的集成、管理和共享面临着相当多的困难和问题，例如安全性低、兼容性差、功能不全、集成困难等。本文通过与各高校虚拟仿真实验教学中心的交流和学习，对虚拟仿真实验管理和共享平台存在的共性问题进行了简单探讨以获取其解决之道。

1 虚拟仿真教学管理和共享平台的共性问题

1.1 平台安全性低

由于虚拟仿真实验教学资源的信息属性，其管理和共享平台必须向公共网络开放，供全校师生和共享单位通过网络访问，这使得平台容易受到网络攻击[6]。除去极少数配备专业信息安全管理员的虚拟仿真实验教学中心，大部分高校的虚拟仿真教学管理和共享平台由企业协助维护。由于企业安全资质有限，大多数平台目前都存在如下安全问题：

（1）密码安全：目前大多数管理与共享平台通过用户名和密码验证方式进入系统。为了维护安全，大多數信息技术企业会预留默认具有最高权限的管理员账户在系统中，其用户名多为administrator之类;由于未设置最大尝试次数和动态验证码，只需暴力破解即可获取管理员权限。普通用户多由教务系统直接导入，撞库技术直接获取批量用户名的概率很大。

（2）代码安全：大多数商业公司提供的管理和共享平台开发周期较短。为降低开发成本，往往舍弃安全评测环节，导致程序存在大量安全漏洞。专业安全公司测试结果显示，大多数管理与共享平台存在程序缺陷，给黑客留下可乘之机。由于软件产品的可复制性，某一高校的管理平台的安全漏洞公布会使使用同一公司产品的高校均面临安全威胁。

（3）网络安全：由于商业公司技术储备与成本限制，大多数管理平台多安放在Windows服务器平台，其安全性相比Linux来说比较差，容易受到DDOS和CC攻击[7]。若未能限制服务器远程访问，有可能使中心网站和管理平台遭到DNS劫持和污染攻击，使管理和共享平台瘫痪。

1.2 平台兼容性差

虚拟仿真教学管理和共享平台的主要功能是虚拟仿真教学资源整合和用户数据库管理，对教学资源使用者进行合理授权，从而实现资源管理与共享。管理平台的结构主要为Web服务器软件、脚本语言和数据库管理系统，其兼容性的外在表现为：

（1）服务器平台兼容性差：目前主流服务器操作系统为Windows、Netware、Unix和Linux，但是商业化管理平台多在Windows平台下开发而成。尽管Unix和Linux服务器操作系统相对Windows系统更加安全、稳定和兼容性好，目前高校虚拟仿真实验管理和共享平台很难用于Windows之外的其他平台。

（2）多浏览器支持较差：采用的B/S开发平台支持的浏览器多限于IE内核浏览器，不能兼容于更为安全、快速和智能的Google Chrome、Firefox和Apple Safari浏览器平台。为了控制成本，小型软件开发公司缺乏足够的软件测试环节，在应对层出不穷的浏览器时往往捉襟见肘。

（3）数据库兼容性差：为了节省成本，目前大多数商业化管理和共享平台多使用MYSQL作为平台数据库，同时微软公司旗下的SQL Server和Access以及甲骨文公司的Oracle Database也是主流数据库软件。由于数据形式的差异，导致管理平台与教务平台以及其他虚拟仿真实验中心的数据互通存在较大的问题。

1.3 平台功能不全

虚拟仿真教学出现时间较短，具有与实际实验教学完全不同的知识点编排和教学模式。借助于移动计算技术，虚拟实验教学不必局限于固定场合，具有随时随地学习的特点。其特殊属性必然带来平台功能的革新，然而目前的管理与共享平台尚未与时俱进地发展出相应的管理和共享功能。作为虚拟教学资源建设的核心，资源共享工作是重中之重。但是，目前的虚拟教学资源管理与共享平台多数重管理，轻共享，不能发挥出虚拟教学资源随时随地学习的独特优势。

1.4 资源集成困难

为了使用户单位产生使用依赖感，虚拟资源开发技术公司往往会附赠一套管理系统，并以技术保密为理由拒绝提供标准数据接口接入其他公司平台;在资源和平台分离采购时，资源方和平台方以各自的技术标准和要求为准，不注重共享，导致资源平台的开放性不够。同时，系统改造缺乏必要的支持，使得资源整合平台从其他系统中获取数据的难度增大，集成困难。

2 管理和共享平台建设相应对策

2.1 引入第三方信息安全企业

保护知识产权需要社会文化的改变，需要法律体系的相应调整，单靠防盗版技术无法解决此问题。然而在目前情况下，高校自身开发团队应该首先自律，充分利用高校资源优势，从自身做到开发环境的正版化;再者，在商业软件的招标过程中应该在标书中特别表述采购的软件已经得到充分授权;最后，为了防止成为二次盗版的受害者，应该选择规模较大的软件开发公司作为合作对象。

2.2 使用通用超文本语言与数据库技术

在B/S开发结构大行其道的环境下，管理与共享平台开发过程中应选择使用率率较高的几种浏览器作为开发对象，使用兼容性好的超文本语言构建网页，针对不同浏览器开发出加载项、证书、浏览器Cookie一键设置插件，提高对不同浏览器的兼容性。在平台使用说明帮助中，详细阐述不同浏览器设置问题。

2.3 制定统一技术标准

平台开放性、兼容性较差的核心原因在于目前的商业产品缺乏统一的技术标准和规范要求。各高校与其合作伙伴各自为战，导致管理平台的系统构架、数据库支持、功能模块等存在较大差异，彼此难以对接、集成[8]。在目前情况下，高校首先要在建设和采购时应该首先制定统一开发规范，项目实施方应当统一开发标准，提供必要源代码，以便于系统集成;其次，在开发过程中一线实验教学老师要积极参与，对系统管理功能提出整改意见，使其有利于实验教学安排和考核;国资处、校际合作处和实验中心工作人員应对共享功能提出建议，充分探讨共享模式并在管理与共享平台得到相应体现;最后，高校与项目实施方共同推荐项目经理，对项目建设全程监控，确保项目保质保量按期完成。

3 结语

作为高校信息化建设的重要内容，虚拟仿真实验中心建设工作的开展有利于教育公平、教育开放、资源共享和教育方式革新。其中，虚拟仿真教学管理和共享平台的建设是以上功能成功实施的保障。因此，在平台建设过程中发现问题，积极探索，深入思考，解决问题，才能不断推进虚拟仿真实验中心建设工作的优化和创新。

参考文献

[1] 陈萍，周会超，周虚.构建虚拟仿真实验平台，探索创新人才培养模式[J].实验技术与管理，2011，28（3）：277-280.

[2] 老松杨，江小平，老明瑞.后IT时代MOOC对高等教育的影响[J].高等教育研究学报，2013，36（3）：6-8.

[3] 李平，昌杰，徐进.开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设提高高校实验教学信息化水平[J].实验室研究与探索，2013，32（11）：5-8.

[4] 曹礼，邓锋，宋锦璘.虚拟仿真教学平台提高医学实践操作学习效率的方法改革与应用探索[J].教育教学论坛，2013，39（1）：43-44.

[5] 蒲丹，周舟，任安杰.多层次综合性虚拟仿真实验教学中心建设经验初探[J].实验技术与管理，2014，31（3）：5-8.

[6] 邵鹏，林予松，王宗敏.应对高校网站五大安全漏洞[J].中国教育网络，2013（8）：55-57.

[7] 池水明，周苏杭.DDoS攻击防御技术研究[J].信息网络安全，2012（5）：27-31.

[8] 胡今鸿，李鸿飞，黄涛.高校虚拟仿真实验教学资源开放共享机制探究[J].实验室研究与探索，2015，34（2）：140-144+201.

Brief  Discussion on the Problems of  Virtual Simulation Experiment Management and Sharing Platform in Colleges and Universities

PENG Jing-dong1，2，ZHANG Hao1，2

（1.College of  chemistry and chemical engineering，Chongqing  400715;2.National virtual simulation experiment teaching center of  chemistry and Chemical Engineering， Southwest University， Chongqing  400715）

Abstract：As the core of teaching management and resource sharing， some common problems of virtual simulation experiment management and sharing platform seriously affect teaching management and resource utilization. Problems such as low security， poor compatibility， incomplete functions， integration difficulties in use and corresponding solutions were discussed in this work.

Key words：Virtual simulation;management platform;self-examination