吳燕波，向大為，姚秋鳳

(湖北警官學(xué)院　實驗中心，武漢　430034)

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公安院校計算機實驗室管理創(chuàng)新研究

吳燕波，向大為，姚秋鳳

(湖北警官學(xué)院實驗中心，武漢430034)

摘要合理配置教學(xué)資源、開拓最新實驗技術(shù)、創(chuàng)新實踐教學(xué)體系、引進(jìn)現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)、創(chuàng)新實驗教學(xué)手段、規(guī)范實驗室管理是計算機實驗室管理創(chuàng)新研究的關(guān)鍵。高等院校必須加快實驗教學(xué)改革，加強實驗室管理，面向社會發(fā)展需要，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，該文通過論述公安院校計算機實驗室面臨的問題，提出了管理創(chuàng)新的措施。

關(guān)鍵詞公安院校；計算機實驗室；管理創(chuàng)新

公安高等院校是為公安機關(guān)培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的地方，計算機實驗室是進(jìn)行計算機相關(guān)專業(yè)實驗教學(xué)和科研活動的重要場所。近年來信息技術(shù)發(fā)展日新月異，軟硬件更新讓人目不暇接，同時由于各高校招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，在校人數(shù)不斷增多，計算機實驗室承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)也越來越繁重。對設(shè)備更新，場地安排，師資配備，教學(xué)手段和管理體制創(chuàng)新等多方面都帶來了挑戰(zhàn)。然而，公安高等院校的快速發(fā)展也為實驗室建設(shè)提供了機遇，因此，順應(yīng)時代要求，轉(zhuǎn)變計算機實驗室職能，創(chuàng)新管理模式，提高管理水平，創(chuàng)新改革公安高校實驗室管理體制勢在必行。

1公安院校計算機實驗室面臨的普遍問題

以我院計算機實驗室為例，一方面為滿足不同專業(yè)對實踐教學(xué)中不同實驗環(huán)境的需要，要花費大量的時間用于安裝不同教學(xué)軟件及不同操作系統(tǒng)的維護(hù)升級，工作繁重且效率較低；另一方面，由于學(xué)生人數(shù)眾多，機房和設(shè)備不夠，造成學(xué)生平均實驗時間減少；同時，由于傳統(tǒng)實驗室管理是條塊分割的管理模式，又造成部分教學(xué)儀器和設(shè)備利用率低。這些也是公安院校計算機實驗室面臨的普遍問題，具體來說有以下幾種現(xiàn)象。

1.1多操作系統(tǒng)安裝工作量大，機房數(shù)據(jù)批量部署時間長，部分軟件注冊操作繁瑣

由于不同專業(yè)班級對軟件的需求不一樣，所以機房需要安裝多種軟件。如果將軟件安裝到一個操作系統(tǒng)中，使用過程中常會出現(xiàn)系統(tǒng)藍(lán)屏、軟件沖突等不穩(wěn)定現(xiàn)象，所以，一般需要安裝多個Win XP和Win 7系統(tǒng)，然后分別裝不同的軟件提供給不同專業(yè)、不同班級使用。這樣雖然問題解決了，但是重復(fù)安裝操作系統(tǒng)和各種軟件給實驗室管理者增加了很大的工作量。由于安裝的操作系統(tǒng)及軟件眾多，單臺計算機的數(shù)據(jù)量就在100 GB以上，每學(xué)期開學(xué)前整理機房，進(jìn)行上機環(huán)境整體部署時，光拷貝傳送一次系統(tǒng)就需要8小時左右。如果遇到學(xué)期中期對整個機房的操作系統(tǒng)或者軟件環(huán)境進(jìn)行更新時，又需要花費8小時的時間。數(shù)據(jù)批量部署時間長、效率低。有些專業(yè)課程需要安裝Oracle、Auto CAD等大型軟件。有些軟件安裝后，需要在每一臺計算機上去逐個注冊激活才能正常使用。機房管理人員每次花在軟件注冊上的時間都是數(shù)據(jù)批量部署時間的數(shù)倍，這些問題成為工作中的一大困擾，一直沒有辦法解決。

1.2無法有效地監(jiān)控和監(jiān)管學(xué)生的操作，無法提供平臺滿足學(xué)生上機的個性化需要

在以往的計算機實驗教學(xué)中，授課教師只能了解學(xué)生的最終學(xué)習(xí)結(jié)果是否正確，無法監(jiān)控學(xué)生上機學(xué)習(xí)的過程以從中發(fā)現(xiàn)錯誤原因，實驗課效果無法得到保障。同時，實驗室管理人員也無法監(jiān)管學(xué)生上機的具體操作，當(dāng)機房出現(xiàn)故障時，管理人員無法迅速定位相關(guān)責(zé)任人。比如在上機過程中，個別學(xué)生利用自己的計算機知識對校園網(wǎng)和電腦終端進(jìn)行惡意攻擊和破壞，查處起來費時費力[1]。

如果部署上機環(huán)境時，將教學(xué)需要的操作環(huán)境與實訓(xùn)、練習(xí)用環(huán)境結(jié)合，教學(xué)需求和學(xué)生上機需求就能得到很好的滿足。但在實際操作中，管理人員統(tǒng)一部署的上機環(huán)境往往不能很好地滿足不同專業(yè)、不同班級學(xué)生的需要。例如當(dāng)學(xué)生需要額外安裝一些專業(yè)軟件，或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境需要重新配置時，其操作數(shù)據(jù)是無法通過U盤等外部存儲介質(zhì)有效保存的。如果將軟件、配置參數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)果等信息直接保存在計算機硬盤上，則會在計算機重啟后被機房安裝的各種維護(hù)產(chǎn)品(如Ghost、還原精靈等)自動覆蓋掉，即便強行停用這些維護(hù)產(chǎn)品也可能被后面上課的其他學(xué)生誤刪除。如何為學(xué)生提供一個合理的、個性化的實驗平臺，也一直是擺在管理人員面前的問題。

1.3部分教學(xué)儀器和設(shè)備利用率低，維護(hù)管理不到位

計算機實驗室的儀器設(shè)備較學(xué)校購買的其他專業(yè)儀器設(shè)備來說，利用率和共享率不算低，但在條塊分割的傳統(tǒng)管理模式下，仍有部分儀器設(shè)備閑置。主要原因有以下幾點：一是長遠(yuǎn)目標(biāo)不明，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，盲目購置，不同專業(yè)各自為政，重復(fù)投資；二是專業(yè)人員配備不足，導(dǎo)致購買的儀器設(shè)備閑置，或是隊伍建設(shè)跟不上相關(guān)學(xué)科新知識新技能的發(fā)展，使先進(jìn)實驗教學(xué)設(shè)備利用不充分；三是過分追求設(shè)備的功能和性能，升級更新太快，原有設(shè)備效能還沒有充分利用，一機多用的潛力還沒有發(fā)揮，就過早淘汰，購置新設(shè)備；四是資源共享信息不暢，或買來儀器設(shè)備不愿讓其他部門用，影響了儀器設(shè)備的應(yīng)用普及[2]。

儀器設(shè)備平時基本還是依靠人工記錄的方式進(jìn)行紙質(zhì)登記管理，也有部分學(xué)校采用了計算機自動化的管理方式，但是這類專業(yè)管理系統(tǒng)很少，有的在實際應(yīng)用中效果也不理想。儀器設(shè)備管理一般以學(xué)科專業(yè)為單位，也有的成立了專門的管理機構(gòu)集中管理。但學(xué)校教學(xué)實驗儀器管理人員崗位調(diào)動易引起設(shè)備不能進(jìn)行長期有效地管理與維護(hù)，容易出現(xiàn)損壞，給學(xué)校正常教學(xué)工作的開展帶來了影響。

2計算機實驗室管理創(chuàng)新的措施

2.1加大基礎(chǔ)建設(shè)投入，合理升級儀器設(shè)備

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，新設(shè)備、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。以我校為例，貫徹落實《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》和《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011—2020年)》文件精神要求，學(xué)院轉(zhuǎn)變實驗實訓(xùn)設(shè)計理念，以項目經(jīng)費為主導(dǎo)，統(tǒng)籌規(guī)劃，在現(xiàn)有的條件下，整合現(xiàn)有各種資源，安排資金加大實驗室基礎(chǔ)建設(shè)投入，解決了實驗室資源緊張的問題。通過掌握設(shè)備技術(shù)性能和市場價格行情信息，全面考慮儀器設(shè)備配置計劃的先進(jìn)性、實用性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性，選擇購置技術(shù)先進(jìn)、功能實用、經(jīng)濟(jì)合理、性價比高的儀器設(shè)備。對于使用期限短、更新快的電子信息類設(shè)備，謹(jǐn)慎購置。

2.2通過應(yīng)用新技術(shù)實現(xiàn)實驗教學(xué)管理和運行創(chuàng)新

虛擬仿真技術(shù)是目前很多高校廣泛應(yīng)用在實驗教學(xué)的運行和管理領(lǐng)域的新技術(shù)，通過虛擬仿真技術(shù)，教師和學(xué)生不需要進(jìn)專門的硬件實驗室，只要具備上網(wǎng)條件，通過瀏覽器就可以做實驗，這樣可以大量節(jié)省建設(shè)、管理、維護(hù)實體硬件實驗室的人力、物力和時間成本。

以我院的開放式虛擬仿真實驗教學(xué)管理平臺為例，該平臺是B/S架構(gòu)，服務(wù)器端為Struts+Spring+Hibernate框架實現(xiàn)，客服端采用 applet技術(shù)，系統(tǒng)可跨平臺、跨瀏覽器運行，而不限于Windows平臺，還可以運行于Linux/Unix系統(tǒng)。虛擬仿真實驗教學(xué)管理平臺提供實驗教務(wù)管理、實驗預(yù)約、實驗安排指導(dǎo)、實驗結(jié)果及報告的提交，實驗結(jié)果自動批改、實驗成績查詢統(tǒng)計、實驗教學(xué)效果評估、互動交流通知系統(tǒng)、系統(tǒng)管理等功能，如圖1所示。學(xué)生既可以在教師的指導(dǎo)下集中進(jìn)行實驗，也可以通過自學(xué)的方式在課外進(jìn)行。

圖1　開放式虛擬仿真實驗教學(xué)管理與共享平臺

2.3實驗教學(xué)內(nèi)容體系創(chuàng)新

緊跟學(xué)科研究的最新動態(tài)，轉(zhuǎn)變實驗實訓(xùn)設(shè)計理念，適時調(diào)整實驗內(nèi)容和結(jié)構(gòu)布局[3]。結(jié)合當(dāng)前IT技術(shù)，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置中及時更新實驗內(nèi)容，編寫或引進(jìn)新的實驗教材，減少演示型和驗證型實驗，增加綜合型、創(chuàng)造型與設(shè)計型實驗項目。例如我院Visual Basic程序設(shè)計課程中增加了圖形處理、數(shù)據(jù)庫處理的實驗，在VFP程序設(shè)計課程實驗中增加了完整項目的綜合實驗內(nèi)容，另外在設(shè)計性實驗中匯集了全國計算機等級考試上機操作的部分內(nèi)容。在數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程中采用項目驅(qū)動的教學(xué)方法，在計算機取證課程中安排案例分析激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主探究，解決實際問題的能力。我院根據(jù)學(xué)生的實際情況和需求，精心設(shè)計優(yōu)化整合實驗內(nèi)容，使實驗教學(xué)項目和實驗教學(xué)內(nèi)容分層次遞進(jìn)展開，形成專業(yè)基礎(chǔ)性實驗、綜合設(shè)計性實驗和科技創(chuàng)新性實驗教學(xué)新體系。實踐教學(xué)涵蓋了大學(xué)四年基礎(chǔ)實驗教學(xué)、課程設(shè)計、課外科技活動、社會實踐、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新意識。

按照基礎(chǔ)訓(xùn)練→提高訓(xùn)練→綜合實驗→科技創(chuàng)新4個層次組織實驗教學(xué)，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，設(shè)計以提高學(xué)生基礎(chǔ)知識、應(yīng)用能力、創(chuàng)新精神和開發(fā)能力為主線的多層次人才培養(yǎng)方案。建立與之配套的四層實踐教學(xué)體系，采用多種辦學(xué)模式和教學(xué)手段，提高學(xué)生的計算機應(yīng)用和軟硬開發(fā)能力。我院實驗中心的教學(xué)體系與學(xué)科建設(shè)、課程建設(shè)相融合[4]。

如圖2所示，第一層“基礎(chǔ)訓(xùn)練層”，以計算機科學(xué)導(dǎo)論、程序設(shè)計基礎(chǔ)等課程實驗為主，培養(yǎng)計算機基礎(chǔ)、程序設(shè)計單項實踐能力；第二層“提供訓(xùn)練層”，以計算機硬件結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)課程設(shè)計、計算機網(wǎng)絡(luò)、信息安全、計算機取證等課程群的實踐訓(xùn)練為主，培養(yǎng)計算機專業(yè)應(yīng)用能力；第三層“綜合訓(xùn)練層”，以綜合實訓(xùn)、崗前實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計，創(chuàng)新實踐為主，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和解決問題的思路，使學(xué)生從實踐中獲取知識，鍛煉能力；第四層“科技創(chuàng)新層”，以大學(xué)生科技競賽、大學(xué)生創(chuàng)新基地為平臺，培養(yǎng)團(tuán)隊綜合應(yīng)用開發(fā)能力。四層實踐教學(xué)體系是為適應(yīng)綜合型本科專業(yè)的教學(xué)特點，體現(xiàn)計算機實驗室全方位服務(wù)于知識基礎(chǔ)、應(yīng)用能力、綜合開發(fā)的多學(xué)科、多層次、多元化的人才培養(yǎng)需求，建成實踐創(chuàng)新能力由低到高的四層架構(gòu)，理論實踐相融合的人才培養(yǎng)模式。

圖2　 “三維四層”一體化實驗教學(xué)體系

2.4實驗實訓(xùn)教學(xué)方式方法創(chuàng)新

在加強基礎(chǔ)實驗教學(xué)的同時，通過引進(jìn)現(xiàn)代化、多樣化的教學(xué)方法，鍛煉學(xué)生綜合能力，培養(yǎng)創(chuàng)造型人才，使用網(wǎng)絡(luò)課堂、預(yù)約系統(tǒng)、實踐過程管理平臺、考試與練習(xí)系統(tǒng)等作為師生的教學(xué)互動平臺，教師提前發(fā)布任務(wù)，提供參考文獻(xiàn)，學(xué)生提前準(zhǔn)備。課堂上利用伽卡、電子極域等教學(xué)軟件實現(xiàn)實驗前的講解，提高學(xué)生實驗的效率，實驗課結(jié)束后學(xué)生通過管理軟件提交自己的實驗報告，教師可以此來檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。不斷創(chuàng)新教學(xué)手段，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，教師綜合運用多媒體課件、錄像、慕課、微視頻等多種現(xiàn)代化教學(xué)手段，使整個教學(xué)過程生動、形象、直觀，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生思維能力，提高學(xué)生利用信息技術(shù)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力[5]。

2.5機房管理模式創(chuàng)新

我院計算機實驗室包含信息安全、軟件工程、計算機網(wǎng)絡(luò)、計算機取證等10個專業(yè)實驗室近1 000臺計算機。其中最大的公安信息化機房有230臺計算機。為了便于機房統(tǒng)一管理與維護(hù)，每個機房都安裝有中控系統(tǒng)，在教師機和學(xué)生機上安裝了極域電子教室管理軟件。教師通過機房中控系統(tǒng)控制各媒體設(shè)備之間的任意切換，通過教師機來組織教學(xué)活動，控制教學(xué)進(jìn)程。

為了保障系統(tǒng)在開放環(huán)境下大規(guī)模學(xué)生使用的安全，系統(tǒng)采取了一系列的安全措施。系統(tǒng)管理員主要對系統(tǒng)用戶賬號和實驗學(xué)生班級分組進(jìn)行管理，提供導(dǎo)入/導(dǎo)出、增、刪、查、改功能，并對參加實驗教學(xué)的角色和相應(yīng)權(quán)限進(jìn)行維護(hù)，根據(jù)角色的職能，賦予相應(yīng)管理權(quán)限功能，同時還可以查看在線用戶人數(shù)，查看用戶功能訪問、用戶登錄記錄，如表1所示。

表1　系統(tǒng)管理的主要功能

“極域”能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)演示、分組教學(xué)、分組討論、隨堂小考、文件傳輸、屏幕廣播、遠(yuǎn)程開關(guān)機、遠(yuǎn)程設(shè)置、監(jiān)控轉(zhuǎn)播等功能，如圖3所示。這樣的教學(xué)環(huán)境既能呈現(xiàn)出形式多樣的教學(xué)內(nèi)容，又能提供各類豐富的學(xué)習(xí)資源，能夠支持學(xué)生的自主、合作、探究性學(xué)習(xí)活動。

圖3　極域電子教室管理系統(tǒng)

2.6實驗室管理機制創(chuàng)新

加強實驗室管理工作研究，不斷提高管理水平，建立科學(xué)的管理體系，嚴(yán)格的規(guī)章制度和規(guī)范的教學(xué)文件，是有序開展實驗教學(xué)工作的重要保證。以實驗室管理經(jīng)驗來看，主要職責(zé)是負(fù)責(zé)實驗室的教學(xué)和日常管理。2015年我院實行體制改革，實驗中心崗位分為技術(shù)崗位和管理崗位。其中技術(shù)崗位主要承擔(dān)實驗教學(xué)、科研項目的實驗及對外技術(shù)服務(wù)等任務(wù)。人員應(yīng)具有大學(xué)本科及以上學(xué)歷，或具有中級以上專業(yè)技術(shù)職稱(技術(shù)工人應(yīng)有初級以上級別)。管理崗位主要承擔(dān)實驗教學(xué)管理及實驗室管理任務(wù)，包括實驗教學(xué)管理、物資管理、安全管理、基本信息管理等。人員應(yīng)具有大學(xué)專科及以上學(xué)歷，并具有相關(guān)的工作經(jīng)驗。注重實驗人員的在職培訓(xùn)，在職培訓(xùn)既有選派實踐教師外出學(xué)習(xí)，參加設(shè)備的短期培訓(xùn)和專題講座，也有供貨單位派技術(shù)代表到學(xué)院進(jìn)行儀器、設(shè)備的操作演示和使用培訓(xùn)。

為了統(tǒng)籌管理中心實驗教學(xué)工作，規(guī)范實驗室管理，保證實驗教學(xué)正常有序開展，發(fā)揮實驗室應(yīng)有的作用，實驗中心制定并完善了《實驗中心崗位設(shè)置方案》《實驗室主任職責(zé)》《實驗員工作職責(zé)》《實驗低值易耗品的管理》《實驗室安全管理》《計算機實驗室學(xué)生上機守則》等規(guī)章制度。

3結(jié)束語

信息技術(shù)發(fā)展日新月異,硬件和軟件的更新速度也讓人目不暇接,新的技術(shù)問題和管理問題總會層出不窮。只有在實驗室管理工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗,提高業(yè)務(wù)能力和管理水平，不斷創(chuàng)新，才能讓計算機實驗室建設(shè)工作不斷邁上新臺階。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]肖玉巍，高智琛.高校實驗室管理體制改革的實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2011(8)：118-121.

[2]李恬.高校計算機開放實驗室創(chuàng)新模式的實踐與探索[J].實驗教學(xué)與儀器,2007(3)：49-50.

[3]張麗蓮.基于信息化手段的實驗室管理模式探索[J].實驗室研究與探索,2010(7):152-154.

[4] 馬彬,吳利平，謝顯中.三維一體化的計算機實踐教學(xué)建設(shè)體系[J].實驗室研究與探索, 2013(10):163-165.

[5] 吳燕波,姚秋鳳.計算機實驗教學(xué)改革與實驗室建設(shè)的思考[J].湖北警官學(xué)院學(xué)報,2007(5):89-91.

收稿日期:2015-06-29；修改日期: 2015-08-19

基金項目：湖北警官學(xué)院教學(xué)研究一般項目(JYYB2015007)；湖北警官學(xué)院科學(xué)研究重點項目(2014GZ022，2012AT006)；湖北警官學(xué)院教學(xué)研究重點項目(JYKT2015019)。

作者簡介：吳燕波(1979-)，女，碩士，講師，主要從事數(shù)字電子技術(shù)方面的教學(xué)。

中圖分類號G434

文獻(xiàn)標(biāo)志碼A

doi:10.3969/j.issn.1672-4550.2016.03.061

Research on the Management Innovation of Computer Laboratory in the Process of Informationization

WU Yanbo，XIANG Dawei，YAO Qiufeng

(Experiment Center,Hubei University of Police，Wuhan 430034，China)

AbstractReasonable allocation of teaching resources, the development of new experimental technology, innovation and practice teaching system, the introduction of modern teaching technology, innovative experimental teaching methods, standardized laboratory management is the key to the study of computer laboratory management innovation.Colleges and universities must accelerate the reform of the experimental teaching, strengthen the laboratory management, and face the needs of social development and cultivate innovative talents.This paper expounded the existing problems in computer experiment in police university,and proposed new measures in management innovation.

Key wordsinformatization process；computer laboratory；management innovation