發布時間:2023-11-07 09:59:03
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇計算機設計與實踐,期待它們能激發您的靈感。
關鍵詞:實踐教學;自主探索;創新能力
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
文章編號:1672-5913 (2007) 22-0077-03
1引言
“計算機組成原理”作為哈工大計算機學院重要的專業基礎課,實踐教學對學生理解計算機組成原理起著至關重要的引導作用。通過10個相關的實驗,學生不僅驗證了一些計算機組成原理的相關知識,也動手設計完成了一些復雜的實驗題目,例如計算機微指令的設計。但是受到學生基礎知識和學時的限制,實驗難度并不是很大,學生自主設計類題目的數量和難度也不足?!坝嬎銠C設計與實踐”課程作為“計算機組成原理”的后續課程和重要實踐環節,擴充了組成原理的實驗教學,通過一系列比較復雜的實驗題目,既鍛煉了學生的創造力,又進一步加深了學生對計算機及其各部件的原理及其相關知識的認識。目前國內外各大學都開設了一些相關的實踐課程,通過實踐來完善和加深學生對計算機原理的認識,鍛煉對軟硬件進行開發的能力,從而提高他們的創造力和動手能力,進而提高他們的綜合素質[1]。
2國外大學相關課程情況介紹
美國康奈爾大學對大四學生開設了“進階微處理器設計”課程[2],通過長達3個月的課堂教學和動手實驗,教授學生有關計算機原理和嵌入式SOC開發的相關知識。在實踐方面,他們設計了一系列由淺入深、由易到難的實驗,使學生通過實驗一步步加深對計算機的了解。主要實驗包括:設計實現一個視頻接口,從而可以通過在面板上的操作,實現在屏幕上畫曲線[2];實現音頻接口的驅動,模仿一個球下落時的聲音[4];仿真一個使用DDA數值微分分析法測量電路功能的模擬系統[5]。在指定題目的實驗之外,還要求學生自選題目完成一個大作業,通過這些自選題目的選擇[6]可以看出,學生通過對相關課外知識的學習和動手實踐,已經能夠完成一個比較復雜的硬件系統。美國阿拉巴馬大學開設了“數字系統設計”這門課[7],實驗方面的主要題目包括:通過命令將指定內存的內容顯示到LED上[8];修改DE2開發環境的指令格式[9];設計一個既能顯示文本又能顯示圖形的混合模式的視頻顯示控制器[10]。美國伊利諾伊州立大學香檳分校開設了兩門相關的課程。第一門課程是“SOC設計與合成”[11],實驗方面只要求學生在2個月的時間內通過對相關知識的學習,完成一個MP3播放器的設計與實現。第二門課程是“數字系統實驗課程”[12],通過14周的實驗要求學生實現一個數字系統。這個系統要能夠完成AD轉換,實現LCD面板的顯示,從鍵盤可以輸入信息,連接游戲桿進行操作,實現揚聲器功能以及VGA顯示器的顯示。麻州大學安默斯特分校開設了實驗時間長達3個半月的“計算器結構”課程[13],主要實驗題目有:使用一個連接到開發板上的攝像頭,通過開關控制拍照,然后將拍下的圖片存儲到開發板的內存中[14];將實驗中拍到的圖片進行JPEG壓縮,傳到PC上看最終顯示結果,通過轉換不同的JPEG壓縮算法,看圖象壓縮后的差別[15];通過開發板播放MP3歌曲[16]。全美電機系排名前五名的密西根大學安埃布爾分校為大一學生開設了“信息實驗”課程[17],它將全班學生分為八隊,每隊在期末專題要利用Altera DE2 FPGA多媒體平立制作出一部電子琴。多倫多大學開設了“數字系統”課程[18],實驗方面設計了一個3周的課程設計,讓學生自選題目,在DE2平臺上設計一個數字系統?;F盧大學開設了“計算機實驗”課程[19],主要實驗題目包括:設計一個8位的計算器,要求類似于生活中的計算機,只有單一輸入[20];設計一個電子系統,功能類似于電子乒乓游戲[21]。以上的實踐課程都采用Altera DE2作為開發環境,如圖1所示。
3國內大學相關課程情況介紹
我國的大學也開設了一些類似的課程。復旦大學開設了一門60學時的“計算機組成原理實驗課”,主要包含計算機部件實驗和CPU設計實驗。清華大學“計算機組成原理”課程共安排48學時的實驗,每三名同學為一組,合作完成一個硬、軟件組成相對完整的全新計算機系統的設計、實現和調試任務。哈工大計算機學院于2005年秋季學期開設了“計算機設計與實踐”,該課程以應用實踐為視角,進一步提高學生硬件方面的實際動手能力和系統設計能力。主要包括18個學時的課堂教學和60個學時的實踐教學,采用南京偉福實業有限公司研制的“COP2000計算機組成原理實驗儀”(如圖2),通過FPGA擴展板(如圖3)在COP2000實驗儀上完成實驗。FPGA擴展板由兩塊FPGA芯片及其電路組成,它的核心器件是Xilinx公司的20萬門XCV200的FPGA芯片。它的實驗題目以CPU設計為中心,主要包括:寄存器設計、元件例化、實驗儀基本部件測試、給定指令系統的處理器設計、處理器功能測試、處理器外設接口設計、處理器與外設接口功能測試等。通過我們設計的實驗題目,學生對CPU的原理和結構有了深刻的體會,通過實驗大大增強了學生的設計開發能力。
4對比與分析
首先在教學目標方面,我院的教學目的是“使學生初步了解計算機部件和微處理器的設計方法,做到理論和實踐的真正結合,掌握有關硬件設計工具的功能和用法,有效地鍛煉動手能力和設計能力”,這個教學目標已經和國內外一流大學相關課程的教學目標相同。我院的這門課實驗學時達60學時,屬于非常多的實驗時間,而且我們在這60學時內安排了7個實驗,相比其他學校的最多5個實驗,學生得到了更多的鍛煉機會。在教學隊伍方面,由于這門課的指導量很大,所以每個班級在實驗時都有一個專門的老師和TA,相比國外整個一門課只有2~3名教師的情況,我們大大增加了指導老師的數量,可以及時有效地解決學生的問題。在教學方法方面,我們在上課時主要采用個人與分組相結合的方式,前幾個簡單的實驗以個人為單位完成,后面較難的實驗以小組為單位,每個小組3~4人,以團隊的方式來完成一個大的課題,目前國外大學也基本采用這種工作方式。采用這種教學方法,既鍛煉了學生的個人動手能力,也鍛煉了學生的合作能力。在硬件平臺方面,由于國外采用的Altera DE2平臺的性能較好,因此可對CPU之外的音視頻模塊、存儲模塊等進行二次開發,目前我們采用的COP2000實驗儀由于硬件限制還無法完成相關類似題目的實驗。
經過以上的分析可以看出我們的課程與國外一流大學相比,在實驗目標方面已經與國外一流大學接軌,在學時數、配置實驗教師數量上我們所提供的條件已經超過了國外一流大學,但目前由于受到硬件開發平臺的限制,我們實驗題目還有待改進。在今后的實踐教學中,我們可以選擇增加一些類似于“開發MP3播放器”之類的讓學生比較容易感興趣和效果更直觀的實驗,通過這些實驗來激發學生學習硬件知識、軟硬件開發的興趣,鍛煉他們的動手能力和創造力,提高我院學生的綜合素質。
參考文獻
[1] 向琳,左德承,羅丹彥,張展,唐朔飛.“計算機設計與實踐”課程創新性實踐教學探索[J].計算機教育, 2007,(3).
[關鍵詞]網絡實驗室總體設計PC機設計
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210076-02
一、引言
隨著網絡技術的發展,國內各行各業都處于全面的網絡化進程中,對網絡應用全方位人才的需求也與日俱增,以前校園網絡課程的設置不能使學生具備適應各行業網絡實施和維護的能力。同時國內許多高校為了解決技術類專業的應屆畢業生普遍存在的“理論強、實踐弱”現象,提高他們對工作崗位的適應能力,在就業競爭中處于優勢,紛紛建成了銳捷網絡實驗室。2006年底,根據我校計算機本、??茖I培養目標,結合新增的網絡工程專業,學校克服資金緊張的壓力,投資90多萬元在江寧新校區建起了基于銳捷網絡設備的網絡綜合實驗室。該實驗室使用2年多來,除承擔正常的教學工作外,還成為任課教師專業發展及科研工作的重要基地。
二、建設目標
網絡實驗室的建設要有一定的前瞻性,應在有限的資金條件下建立一個適應計算機網絡技術發展,集教學、科研、培訓和社會服務于一體的綜合性實驗室。網絡綜合實驗室建設的主要目標是:
1.建立多樣化的實驗環境。讓參與網絡技術學習的學生能夠一邊學習理論知識,一邊認識了解和掌握網絡設備的結構、功能和使用方法,并動手進行必要的網絡設計、網絡組建、網絡管理、網絡安全和網絡應用的實驗,真正做到理論與實踐相結合的辦學環境。同時通過一系列的實驗積極地調動學生的學習興趣,使學生掌握計算機網絡技術的實驗技能,強化對所學知識的理解,以培養學生的動手能力、工程實踐能力、創新能力和團隊協作精神。
2.滿足專業教師學習網絡、從事網絡技術研究和應用系統開發的需要。網絡實驗室應涵蓋目前主流的網絡技術和設備,具有良好的可擴展性。要求系統能夠模擬先進的網絡技術環境,搭建網絡工程;實驗設備和實驗內容應能非常靈活地進行擴展,從而為專業教師研究當前網絡最前沿的技術動態和發展(例如網絡安全、IPv6等)提供完善的實驗平臺,并能在此平臺之上從事網絡應用系統與技術的研發,提高學校整體網絡科研與教學應用水平。
3.滿足技能培訓基地建設的需要。網絡綜合實驗室的建設要面向社會,為社會盡可能多地培養緊缺的IT人才。但今天的IT人才市場,越來越關注技術人員的實際經驗和動手操作能力。因此,網絡綜合實驗室可以構建多種類型的局域網和廣域網,可以讓學生親自搭建網絡、親自動手調試和配置網絡,通過在網絡實驗室中的實驗和操作,真正提高他們的網絡技能和實戰能力。目前,該網絡實驗室已開設了多期網絡管理員職業技能培訓、微軟網絡管理及網絡架構培訓、CCNA網絡管理員培訓等課程,同時也為學生興趣小組提供網絡工程訓練與實踐的場所。
三、設計原則
網絡綜合實驗室建設在系統設計時需考慮以下幾個問題:
1.網絡系統要具有很好的開放性,以保證網絡上使用的各種軟件、各種類型的互連設備和技術具有良好的兼容性和可擴展性,預留空間符合當前和以后的信息需要和足夠的升級空間。
2.網絡平臺要具有靈活的虛擬劃分功能,以滿足實驗的各種模擬環境和網絡系統站點數、應用軟件的增多。
3.網絡系統易于管理與維護,實驗的網絡設備全部采用可管理,以減少運行、維護、管理成本。
4.網絡實驗系統的軟件和硬件使用最優質的產品,以保證整個網絡實驗平臺具有良好的售后服務、投資保護,特別是保證網絡系統持久的先進性,滿足學生學習技術的領先性,能獨立組建、調試、配置網絡。
5.網絡設備系統具備較高的安全性、容錯能力,并且能防止內部網絡受到外部攻擊和感染病毒,保證網絡設備以及終端計算機的安全。
四、網絡綜合實驗室的設計與建設
(一)實驗內容設計
由于各高校網絡實驗室設備不同,配置的軟件不同,師資力量不同,學科研究方向不同,使得各高校所開設的網絡實驗也不盡相同。針對我校計算機本、??茖I培養目標,結合新增的網絡工程專業,在新建網絡實驗室時,將實驗內容劃分為以下幾方面:
1.基礎性實驗。包括網絡設備基本操作實驗(如硬件安裝、網絡互連、交換機和路由器配置等)、局域網實驗、廣域網實驗和網絡管理與應用等。
2.中高級實驗。包括網絡協議分析與設計實驗、網絡交換與路由安全策略實驗、使用防火墻實現URL過濾及安全的訪問控制實驗等。
3.面向研究型的實驗。包括二層協議研究、路由協議研究、VPN技術研究、隧道技術研究、安全技術研究、網管研究和流量工程技術研究等實驗。
(二)網絡實驗室總體設計
我校網絡實驗室設計方案為分組設計,設備選用銳捷網絡公司生產的網絡產品,由于網絡設備配置比較靈活,可根據實際需要,靈活組合成多種實驗規劃分組,實驗環境設計特點是易教、易學、易練,如下圖3.1。
圖3.1網絡實驗室設計圖
實驗區域以工作組方式組成網絡,實驗室建設共分為6個實驗小組,每組可容納8個實驗學員,每組對應1個機柜,1個機柜是1個RACK,每個RACK由機架管理控制服務器RCMS(銳捷)進行管理,下管4個路由器和4個交換機,1個RACK安裝在1個機柜中(即RACK機柜),每個機柜基本實驗功能相同,都能完成學生實驗和實訓。
每個實驗小組都能在該組提供的網絡設備上單獨完成大部分實驗內容,也可以在組與組之間通過核心路由交換機進行跨組的路由交換實驗。整個實驗環境都是模擬當前最新的網絡技術應用環境設計,不但能滿足目前網絡技術實驗室需要,而且可以后期進行平滑升級,通過添加部分網絡設備和模塊來組建更為復雜的網絡技術實驗室,為學生提供更多的實驗內容,實現更復雜的網絡實驗。
1.小組實驗環境:每個實驗小組配置一臺千兆三層交換機,作為每個小組的三層路由設備;配置兩臺千兆智能堆疊交換機,作為每個小組的二層接入交換機;配置四臺模塊化多業務路由器,作為每個小組的路由實驗環境。
2.核心部分實驗環境:網絡技術實驗室配置一臺核心路由交換機,通過雙絞線分別連接每個小組的PC接入二層交換機,并連接每個實驗小組的分組控制管理服務器,在這種網絡架構環境下,可模擬實際網絡中很多種實驗環境。
出口與校園網網絡連接,采用千兆端口直接與網絡中心核心設備相連,在實驗室配置一臺防火墻,來做部分的網絡安全實驗。在以后增加遠程訪問計費系統后,用戶可以在校園網里通過校園網訪問實驗平臺,利用課余時間可以做實驗。服務器區可以建立多種應用服務,如Web、Ftp、Email、視頻服務等,專門進行網絡應用服務實驗。
實驗區中每實驗組均配備規格尺寸相同的專用實驗桌和機柜RACK,網絡設備放置于專用機柜中。每實驗組分別配置一個有足夠端口的配線架,所有重要設備的局域網口均通過雙絞線引至雙絞線配線架上,學生可通過連接配線架來實現對設備的訪問。這樣可以有效防止重要設備的端口因過度插拔端口損壞。另外,為方便識別和維護,所有端口和線纜上均設置有明顯的標識。
(三)實驗PC機設計
在裝有windows操作系統的PC機上安裝VMware Workstation系統軟件,可以在一臺PC上安裝windows系列軟件、LINUX系統、NOVELL及Solaris系統。學生可以方便的使用VMware系統,在幾個操作系統之間切換(跟實際的操作系統沒有什么區別),不需要重新啟動計算機,非常方便,節約大量的時間,同時又可以學習到各種操作系統的操作。
虛擬機軟件VMware可以在一臺電腦上模擬出來若干臺PC,每臺PC可以運行單獨的操作系統而互不干擾,可以實現一臺電腦“同時”運行幾個操作系統,還可以將這幾個操作系統連成一個網絡。可在一臺電腦上安裝了Win2000 server,再在Win2000 Server上安裝虛擬機軟件VMWare,利用VMWare模擬出來3臺PC,在這3臺PC上分別運行Win XP、Win98、Win2000 Profession等操作系統。包括Win2000 Server在內,這4個操作系統同時在一臺電腦上運行,互不干擾,并且同在一個局域網內。
(四)系統特點
該實驗室采用銳捷網絡產品構建,按RACK網絡技術實驗室設計理念進行設計。銳捷網絡實驗室機架控制和管理服務器RG-RCMS系列產品,是銳捷網絡公司專門針對現代網絡實驗室開發的統一管理控制服務器,實驗室中使用者可以通過RG-RCMS同時管理和控制8-16臺的網絡設備,不需要進行控制線的拔插,采用圖形界面管理,簡單方便,還可以在學生做完網絡實驗后,利用RG-RCMS提供的一鍵清除配置功能,把連接在RG-RCMS上的網絡設備的配置進行統一清除,方便下一次的網絡實驗。
網絡實驗設備采用業界主流的標準命令行配置界面。便于學生完成實驗課程后輕松調試其它主流網絡產品,增強學生就業的通用性要求。
五、對網絡實驗室存在問題的分析
在眾多的網絡故障中,最令人頭痛的是網絡是通的,但網速變慢。當面對這類“軟”故障時可以從以下方面進行檢測分析。
(一)網線問題
在實驗室大多使用的傳輸介質是雙絞線。雙絞線是由4對線嚴格而合理地緊密絞和在一起,減少串擾的影響。在T568A標準和T568B標準中僅使用了雙絞線的1、2和3、6四條線。1、2用于發送,3、6用于接收,而且1、2必須是一個繞對,3、6必須是一個繞對。只有這樣才能最大限度的避免串擾,保證數據傳輸。筆者在實踐教學中發現少數學生不按正確標準制作網線,雖然不影響網絡的連通性,但這樣制作的網線存在很大的隱患。有的開始一段時間使用正常,但過一段時間后,性能下降,網速變慢。因此,我們在實踐中應按T568A、T568B標準來壓制網線。
(二)回路問題
在一些比較復雜的網絡中,由于一些原因經常有多余的備用線路,則會構成回路,數據包會不斷發送和校驗數據,從而影響整體網速,這種問題查找起來比較困難。為避免這種情況發生,要求我們在鋪設網線時一定要在每一根網線打上明顯的標簽,有備用線路的地方要做好標記。
(三)端口瓶頸
實際上路由器的廣域網端口和局域網端口、交換機端口、集線器端口和服務器網卡等都有可能成為網絡瓶頸。我們可在網絡使用高峰時段,利用網管軟件查看路由器、交換機、服務器端口的數據流量(用Netstat命令),確認網絡數據流通瓶頸的位置,設法增加其帶寬。如更換服務器網卡為100M或1000M、安裝多個網卡、通過改變路由器上配置來增加帶寬等方法都可以有效的緩解網絡瓶頸,最大限度地提高數據傳輸速度。
六、結束語
我校信息技術學院的網絡綜合實驗室的建設,對改善教學條件、提高教學科研質量、培養復合型及創新型網絡技術人才具有重要意義。但網絡實驗室的建設是一個長期的過程,必須堅持先進性和實用性原則,走標準化、通用化的道路。
參考文獻:
[1]徐建東、王海燕,計算機網絡技術實驗教學設計[J].寧波大學學報(教育科學版),2004,26(1):107-110.
[2]常小燕,計算機網絡實驗室的規劃與設計[J].實驗室科學,2007(4):113-115.
關鍵詞:計算機機房 建設 維護 使用
中圖分類號:TP308 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(c)-0023-01
隨著計算機的普及與發展,越來越多的行業與領域開始使用計算機來完成各項工作,為了適應社會的需求,我國近年來大力發展計算機教學。而在大力發展計算機教學的過程中,計算機機房的建設、維護與使用是第一個重要環節。大部分高校的計算機機房都承擔著本校計算機基礎課程教學、學生的自由上機實踐以及全國計算機等級考試等任務。因此,在建設過程中應當充分而全面地考慮這些問題,從而有效地提高計算機機房的使用效率,提升本校的信息化程度,為教學活動提供更好的機房環境,有效地管理機房,一直是機房工作人員和管理人員關注的重要問題。
1 計算機機房的建設
總體來說,高校的計算機機房建設應當堅持“以人為本、功能齊全”的原則,也就是要進行人性化的設計,注重其使用功能。下面筆者從三個方面加以探討。
1.1 計算機放置的外部環境
第一,計算機的放置要盡可能地減少長距離的移動,避免損壞硬盤和導致內存條松動,通常情況下,要選擇相對牢固的電腦桌。電腦桌優先選用一體化的固定鍵盤支架,這樣可以避免電腦各個連線的松動,保證電腦正常運行。第二,機房的布線可以采用電源線與網線從地板下通過的方式。第三,要特別注重機房的衛生,因為計算機內部一旦進入較多的灰塵就容易導致計算機運行緩慢或不暢,可以在使用前要求學生穿戴鞋套,減少灰塵的污染。
1.2 計算機配置的相關要求
在我們的機房建設時,需要考慮計算機的配置問題,這是至關重要的。對于普通的高校來說,應當選擇同一型號的品牌機,這樣既整齊美觀又便于系統安裝,相對來說性能較為穩定,也有利于統一課堂教學。當然,有的高校為了在考試過程中提高效率,可以設計一個具有遠程喚醒功能的主板,從而節省大量時間。值得注意的是,一個機房的計算機配置一定要能夠達到教學的最低功能。
1.3 計算機機房的裝修設計
在計算機機房中,裝修的設計是十分講究的,它與普通的住房裝修有所不同。第一,應當用鋁合金框架的玻璃門窗把機房內的各個機室隔開,這樣既能夠起到防噪音、防塵埃的作用,又可以增加透明度,便于觀察計算機等設備的運行情況;第二,機房門最好設計成外開式,留有足夠的空間以確保計算機設備的進出,門的材質最好采用雙層密閉玻璃窗和鋁合金門扇,有利于保持室內溫度,而且密封性好;第三,機房的地面應當選擇防靜電的活動地板千萬不要鋪設地毯,因為容易導致積塵,甚至產生靜電威脅人的健康;第四,機房的墻面應當采用不易吸附塵埃的材料。機房的吊頂要使用具有防水和防潮功能的優質材料;第五,機房要有足夠的照明度,可以優先選用嵌入式熒光燈,效果甚佳。
2 計算機機房的維護與使用
2.1 硬件的維護與使用
我們知道,電源、主板、中央處理器、內存、硬盤、顯卡等是計算機的主要組成部分,硬件方面的維護就是圍繞這幾個部分展開的,對于計算機硬件方面的問題,對癥下藥是最重要的。也就是找準有問題的地方,并進行有針對性的修理。下面筆者介紹幾種主要的故障類型。
(1)主板。主板是電腦中的“交通樞紐”集中地,決定著整個計算機工作的穩定性。它把計算機的各個部件連接在一起,使之有序地進行數據傳輸。因此,它一旦出現了任何問題,整個計算機系統就會處于崩潰狀態。由于主板上的電容使用時間過長導致的爆漿是時有發生的,它會直接導致計算機毫無規律的自動、反復重啟。針對這一問題,我們在維護時要找準問題的癥結,更換新的電容便可正常使用。另外,當前多數計算機機箱都是采用立式的,由于內存插槽在主板上面,如果經常插拔就很容易出現松動的現象,遇此情況可以重新安裝內存插槽或者直接更換主板。
(2)內存。內存方面的故障主要表現為接觸不良,這是機房的常見問題。判斷這一故障有兩種方法:一是系統發出報警聲;二是計算機出現黑屏。這些問題的出現大多數是由于主板上的內存插槽接觸不良或者內存條上與內存插槽之間的連接部件被氧化造成的,解決這個問題的方法很簡單,可以用橡皮擦一下該連接部件或者直接換成新的。
(3)中央處理器。這一硬件通常是不易出現故障的,只是它的散熱風扇可能因為灰塵的原因導致無法有效的散熱。這種問題也是不容忽視的,因為處理器長期在高溫下運行,尤其是夏季,很可能會被燒毀,因此經常清理散熱風扇也是很有必要的。
2.2 軟件的維護與使用
軟件的維護相對來說更有難度。因為學生的計算機使用水平有限,加之部分學生隨意操作,刪改配置,更換操作系統,甚至引起病毒的入侵,這些都可能導致計算機系統面臨癱瘓。機房要想維護正常的運行與使用,就不得不采取相應的技術措施來加以保障。比如硬盤還原卡、Ghost軟件等。硬盤還原卡是一種硬件芯片,一旦安裝起來,無論學生做何操作,只要關閉計算機后重啟,系統就會自動地恢復到原來的設置狀態,這樣就能夠在保護操作系統的情況下,讓學生大膽實踐,嘗試各種功能的操作,無疑對提升學生的實踐能力很有幫助,也極大地減少了機房管理人員進行軟件維護的工作量。Ghost軟件的功能十分強大,運用在高校的計算機機房十分適宜。當我們發現一些重要的數據或文件被刪除后,利用這個超級急救軟件能快速、準確地進行系統備份和數據恢復,避免因此帶來的不必要的損失。
3 結語
總之,我們要全面、細致地規劃計算機機房的建設,注重機房的使用性能。在機房的維護和使用方面,應當堅持注重細節,強化各方面的管理,使學生正確科學地使用機房設備,這樣才能從根本上優化計算機機房的教學環境。
參考文獻
[1] 李譯明.淺談關于高校計算機機房的管理與建設探索[J].福建電腦,2010(7):182,176.
關鍵詞:高職院校;計算機實訓室;建設;管理
中圖分類號:TP3-4
在現在這個計算機技術高速發展的時代,計算機在各行各業的應用已經十分廣泛,掌握和熟練使用計算機處理生活和工作上的各項事務,已經成為人們的一項基本技能。高等院校無不將計算機應用課程作為基礎課程,而作為培養面向一線的技術技能型人才為目的高職院校,利用計算機實訓室進行專業實訓,強化學生實踐技能的比重也越來越大,這也是高職學生面向就業、適應社會的需要。作為高職院校專業教學和技能實訓的重要平臺,計算機實訓室在教學中的作用也越來越大,許多高職院校在計算機實訓室方面投入了大量的人力物力。因此,如何高效建設和管理計算機實訓室,并讓其發揮最大效能,已經成為高職院校必須要面對和解決的一個問題。
1 當前高職院校計算機實訓室建設管理中存在的問題
計算機實訓室是高職院校進行專業教學和技能實訓的重要平臺,在提升教學質量、強化學生技能實踐方面有著重要意義。目前,高職院校普遍投入大量人力物力建立了計算機實訓室,但在計算機實訓室資源配置、管理運行等方面卻存在一些的問題,造成使用效率和使用效果上都差強人意。
1.1 缺乏統一規劃易造成重復建設
目前,高職院校的計算機實訓室主要有兩種管理模式。一是集中管理模式。設立了計算機實訓中心,對全院的計算機使用進行統一建設和管理。但這種建設管理模式的一次性投入成本較大,且難于照顧各專業的專業需求,一般會被各專業所抗拒。二是分散管理模式。由各專業獨立建設和管理計算機實訓室,這種建設管理模式雖然能夠滿足不同專業的不同需求,但卻造成了極大的資源浪費。
1.2 缺乏專業人員易造成管理困難
對于集中建設模式,雖然計算機實訓中心能夠配置足量的計算機管理維護的專業人員,一般的計算機設備故障能夠得到及時維護,但對于受托管理的專業軟件和設備卻缺乏專門人員進行維護和管理。對于分散建設模式,情況則剛好相反,雖然有足夠的專業技術人員對專業設備進行及時的維護和管理,但這些人員對計算機一般故障卻愛莫能助。如果每個專業都配備計算機管理維護的專業人才,則又造成這類人才的浪費,也增加了學院人員編制和工資支出的負擔。
1.3 缺乏有效調配易造成資源浪費
即使設立計算機實訓中心的高職院校,各專業也會要求劃出專門區域用于本專業的教學實踐,這與各專業單獨設立計算機實訓室并無差別。但由于各專業對計算機使用頻率存在差別,比如,工科類的專業使用計算機的頻率較高,但管理類和社會科學類專業使用頻率就相對較低,而各專業之間相互封閉,并不溝通共享,這就造成有些專業的計算機實訓室常??罩?,而另外專業的卻又十分緊張,這十分不利于資源合理充分利用。
1.4 缺乏有效管理造成安全隱患
計算機設備對場地、供電的要求極高,如果管理和應對不當,極易造成被偷被盜和火災隱患。但各專業單獨建設管理計算機實訓室,一是場地分散不利于集中管理,且場所不具備專業的防盜設施;二是各專業的供電系統沒有經過專業改造,大量的計算機設備集中使用對電力負荷的壓力極大,極易造成火災隱患。從這兩方面來說,各專業計算機實訓室在穩定運行和安全管理方面都是存在極大壓力的。
2 建設中心化的高職院校計算機實訓室
針對上述弊病,從有效管理、有效使用、統籌安排的角度,還是有必要建設中心化、規?;挠嬎銠C實訓室。中心化、規?;挠嬎銠C實訓室,可以避免多頭重復投入,節約經費開支;可以統籌安排管理維護技術人員,降低維護成本和難度;可以對消防安全和防盜進行統籌安排,提高安全等級;同時,還可解決各專業之間計算機使用冷熱不均,資源無法高效利用甚至閑置的情況,使其工作效率最大化。
2.1 應有足夠的規模
目前,高職院校各專業基本上都開設了不同類別的計算機課程,基本上都必須要用到計算機實訓室,這也是各專業要求自建的原因之一。為了滿足整個學院對計算機設備的需求,計算機實訓室必須根據學院的規模和發展前景,在科學規劃的基礎上,合理確定計算機設備的總量,確保在科學排課的前提下,計算機設備數量還有一定的余裕,以確保部分專業老師和學生在課余時間上機練習的需求。
2.2 應選擇品牌產品
對于學校來說,如何用最小的錢辦最好的事,是必須要考慮的,在計算機實訓室的建設上同樣如此。計算機實訓室的設備使用頻率高,不同專業對其有不同的需求,因此,必須注重設備的質量和售后服務。兼容機雖然價格上有所優惠,但穩定性方面卻存在一定問題,售后服務和使用壽命更是難以確保。品牌產品雖然價格上與兼容機相比要高,但卻能夠保證穩定性,也有良好的售后服務,因此,在采購設備時應選擇品牌產品,而且整個計算機實訓室的設備原則上應一次性采購、批量更新,應便于管理維護。
2.3 應重視安全保障
大量的計算機設備同時使用,對計算機實訓室的供電系統將是極大的考驗,因此,必須要將計算機實訓室供電系統的改造建設作為建設的第一任務。在實訓室內部,應將計算機等設備進行科學安排,劃分成負荷相當的組進行合理供電,以確保各組負荷均衡,并配備具有保護功能的配電柜,確保計算機實訓室供電系統的穩定可靠,也確保單組設備檢修時,其他設備能夠正常使用。對于接入線路,應以大功率銅質電線為宜,以確保用電安全。同時,計算機實訓室還應配備消防設施以預防火災事故的發生。
2.4 應滿足不同的需求
前文中提到各專業對計算機設備的需求是不一樣的,比如文科類的只需要最基本的功能,而會計等規劃還需專業的工具軟件,有些專業更是需要特殊的外接設備。因此,在建設計算機實訓室時,應考慮到不同專業的不同需求,為不同的需求選擇不同檔次和配置的設備,并根據不同檔次的設備合理劃分不同的區域供不同專業的教學和學習使用。對于需求相似的專業,可以安排在同一區域設備使用,只要在計算機設備上安裝不同的軟件即可;對于工科等有特殊外接設備需求的,最好選擇可拔插設備,并在課前進行安裝。這樣就能讓計算機設備合理高效使用,避免資源浪費。
3 高效管理高職院校計算機實訓室
科學規劃建設中心化的高職院校計算機實訓室,只是其中的第一步,關鍵是要高效管理,促其效用最大化。而高效管理的重點,主要有以下幾個方面。
3.1 完善并嚴格制度
制度是根本性的措施,只有完善的制度,才能杜絕各方面的漏洞,實現計算機實訓室的高效安全運行。應在設備管理、人員管理、教師管理、學生管理、耗材管理、安全管理、開放管理等方面制定嚴格的制度并切實加以執行,用制度的強制力和約束力保障各項工作順利開展。同時,為了提升工作效率,還應對課程安排的原則、設備使用優先權、外接設備使用和保管、易丟失設備的使用和保管等細節進行科學安排,確保每一項工作都有章可循,都能有條不紊。制度的關鍵在于執行,因此,制定詳細的規章制度之后,關鍵還在于要嚴格執行好,以避免制度掛在墻上,流于形式,起不到應該的作用。
3.2 集中管理設備
計算機實訓室的設備規模龐大,學生上機之后難免會有垃圾留存,如果采用常規的點對點的管理手段顯然不可行,必須采用網絡化的手段,部署服務器,將其他計算機設備作為終端進行集中管理。目前,比較通行的方法主要是通過相應的技術軟件進行管理。目前,市場上這一類的技術軟件還是非常多的,可供選擇的余地很大。比如“差異拷貝技術”、“暫存區智能延展技術”、“機器狗防御技術”等等。這些計算軟件在環境部署上可以對IP地址進行自動分配,對系統軟件和應用軟件進行統一管理,對終端計算機進行智能管理和清理,等等。在工作應用上,可以像網吧一樣對各計算機進行計時,可以自主分配網絡帶寬,可以屏蔽某些軟件和端口,等等。特別是在安全防護上,可以防止上機人員自行拆卸硬件,避免硬件設備被盜的情況發生。
3.3 強化管理隊伍建設
高職院校計算機實訓室的作用在于通過現代技術設備進行實訓教學,進一步提升學生的動手能力和操作能力,以滿足崗位和社會的需求。因此,在計算機實訓室必須配備強大的管理人才隊伍,滿足學生通過計算機實訓提升技能水平的目的。一是要建立一支計算機設備專業維護管理人才隊伍。這支隊伍是計算機實訓室管理的主力,不但要對機器進行一般性維護,還要對教師、學生使用計算機設備過程中突發的故障和情況進行及時處置。二是要建立一支專業人才隊伍。因計算機實訓室同時要滿足不同專業學生的上機需求,而一般的計算機設備維護管理人員對專業知識又不熟悉,因此,有必要通過一定的形式建立一支專業人才隊伍。這支隊伍的作用在于不同專業學生使用計算機設備時,進行專業軟件使用方面的指導,就相關的專業問題進行處理,這支隊伍可以通過請相關專業的教師兼職的方式來組建,既能保證計算機設備使用過程中的專業問題得到及時解決,又可減輕人員編制和資金的支出負擔。
4 結語
高職院校的計算機實訓室,面向的是技能型學生培養目標,其建設和管理的模式必須適應并服從于這一原則和目的。因此,高職院校計算機實訓室的建設和管理,既要滿足一般化的上機需求,又要針對不同專業的特點對軟硬件方面進行相應的補充和完善,以滿足不同的需求。同時,高職院校的專業設置是面向就業的,必須隨著形勢的變化而跟進,計算機實訓室也是同樣如此,在設備更新等方面與時俱進,不斷適應高職院校的發展需要。
參考文獻:
[1]周科艷.加強高職院校經貿專業實訓室管理工作的探索[J].山東廣播電視大學學報,2012(03).
[2]郭盛煌.高職院校計算機機房管理初探[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2011(07).
[3]何洲童.高職院校計算機實訓室的建設與管理探析[J].科技創新導報,2010(23).
關鍵詞:高職院校;計算機實訓室;建設;管理
中圖分類號:TP3-4;G712
隨著計算機技術的飛速發展,現如今計算機已經在各個領域得到了廣泛的應用與推廣,在人民大眾生活中使用計算機已成為普遍的現象。計算機應用課程在高等院校中是一項基礎課程,而利用計算機實訓室來對學生進行專業的實訓已成為高等院校向社會培養一線技術型人才的重要方式,這不僅能提高擁有實踐技能學生的比重,同時還能有效的提高就業率,滿足社會對技術型人才的需要求。計算機實訓室對于高職院校教師開展專業教學與技能實訓來說有著至關重要的作用,其在教學中所起到的作用也是日益的顯著。但是高職院校計算機實訓室在建設與管理方面依舊存在著不足之處,因此,為了最大限度的發揮計算機實訓室的效能,我們需要不斷地完善對計算機實訓室的建設,提高對計算機實訓室的管理。
1 現階段高職院校計算機實訓室建設與管理所面臨的問題
1.1 缺乏科學的管理模式
集中管理模式和分散管理模式是目前高職院校計算機實訓室的兩種主要管理模式。其中集中管理模式是通過計算機實訓中心的設立來統一建設和管理全院計算機應用的,但是這種模式所需的成本投入比較大,并且不能滿足不同專業的需求。而分散管理模式是通過不同的專業來建設和管理各自的計算機實訓室,但是這種模式雖然可以照顧到不同專業的專業需求,卻在一定程度上造成了資源的浪費。
1.2 調配不合理致使資源浪費
雖然大多數高職院校都設立了計算機實訓中心,但是不同的專業為了本專業的教學效果,他們還是會要求學院劃出專門的區域用來教學實踐,這就相當于各個專業設立了各自的計算機實訓室。但不同的專業對計算機的使用頻率是不同的,工科類的專業會比較頻繁的使用計算機,而像社會科學類等專業相對于工科類專業,使用計算機的頻率就會低很多,再加上不同專業之間不交流溝通,相互之間又封閉,自然的就會出現一些專業的計算機實訓室出現空置的現象,這樣就不能夠對資源進行合理的調配,從而導致資源的浪費。
2 對高職院校計算機實訓室建設的研究
2.1 擴大計算機實訓室的規模
之所以高職院校中不同的專業要求自建計算機實訓室,是因為不同的專業所開設的計算機課程是不同的,但各專業都需要用到計算機實訓室,因此,為了最大限度的滿足各專業對計算機的需求,學院必須要在依據自身發展的前景和規模的前提下,科學、合理的規劃并確定所需計算機的數量,并且還要保證,在科學排課的基礎上還能有一定的空置設備,以滿足部分專業的教師和學生利用空余時間來上機的需求。
2.2 提高計算機實訓室的安全保障
對于計算機實訓室的供電系統來說,最大的壓力就是不同專業同時使用計算機設備。大量的計算機設備同時使用會造成供電系統面臨超負荷的壓力,所以我們必須要對計算機實訓室供電系統的改建給予足夠的重視。在高職院校計算機實訓室的內部,我們要科學的安排所有計算機設備,并將計算機設備進行劃分,并將負荷相當的設備分配到同一組來進行合理的供電,每組設備還配備了配電柜,這樣既可以保證各組負荷可以均衡,也可以保證計算機實訓室供電系統更加穩定安全。除此之外,對于計算機實訓室供電系統接入線路,我們應該使用功率比較大的銅質電線,這樣能保障用電的安全。
2.3 滿足不同專業對計算機實訓室的需求,節約資源
不同的專業對計算機設備的需求是不同的,例如工科類專業對計算機設備的需求比較大,而且還需要專業的軟件,甚至有些專業使用計算機還需要一些外接設備,而社會科學類的專業對計算機設備的需求就比較小,并且只需要一些基本的功能。所以,在建設計算機實訓室的過程中,我們應該全面的考慮,在照顧不同專業師生的不同需求的基礎上,來進行設備的篩選,并根據適合不同專業師生的需求來進行區域劃分,對于需求相似但專業不同的情況,我們可以在計算機上安裝不同的軟件,然后在將其安排在同一區域使用設備,對于一些專業需要特殊外接設備的情況,我們可以在課前選擇安裝可拔播設備,這樣就可以提高計算機設備的有效使用率,節約資源。
3 對高職院校計算機實訓室管理的研究
3.1 加快實訓室管理隊伍建設
高職院校為了最大限度的實現通過計算機實訓來提升學生技能素質水平的目標,就必須要強化計算機實訓室管理隊伍的建設。首先,建立并完善專業的計算機設備維護管理隊伍,這支隊伍不僅要負責對計算機設備進行日常維護,同時還要及時的處理計算機在操作運行中突發的故障。其次,不斷的加強計算機人才隊伍的建設,這樣可以確保在不同專業學生同時使用計算機時,依舊有專業的人員可以為他們提供服務,從而來解決計算機設備在使用過程中出現的各種問題。
3.2 加強實訓室安全管理
首先,網絡病毒、木馬、黑客等是威脅計算機實訓室安全的因素,因此,實訓室管理人員不僅要為計算機配置各類防護軟件,同時還要對系統的操作進行管理權限的設置;其次,教師在利用實訓室進行教學時,有時會需要用到互聯網,針對這種情況,教師需提醒學生要培養良好的上網習慣;最后,實訓室管理人員要做好防盜工作,安裝好監控設備,注意門窗是否鎖好,同時還要有專人對實訓室計算機主機箱以及其他設備的機柜上好鎖并妥善保管。
3.3 完善設備管理制度
管理人員應該對實訓室中的所有設備進行嚴格管理,統一登記,建立用戶使用檔案和維護檔案,針對一些貴重的儀器,還應專門對其使用和操作規程制作記錄,從而方便日常的管理和維護,進而就可以在一定程度上提高儀器的使用效率。
4 結束語
眾所周知,計算機實訓室是計算機教學的重要平臺,其在學生技能操作和實踐能力的培養上起著至關重要的作用,所以,為了能更好的為廣大高職院校的學生提供服務,為了順利的開展各種教學活動,我們應該從實際出發,與時俱進,不斷開闊眼界,學習新知識新技術和新理論,只有這樣才能確保高職院校發展的進程,才能迎合時展的要求。
參考文獻:
[1]周科艷.加強高職院校經貿專業實訓室管理工作的探索[J].山東廣播電視大學學報,2012(03).
[2]郭盛煌.高職院校計算機機房管理初探[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2011(07).
[3]何洲童.高職院校計算機實訓室的建設與管理探析[J].科技創新導報,2010(23).
作者簡介:吳明珠,女,計算機講師,信息技術系教師,碩士,研究方向:計算機基礎、計算機網絡;林麗姝,女,副教授,信息技術系教師,碩士,研究方向:知識工程。