高校公共计算机实验室建设研究

基于云技术的高职计算机实训室建设研究1. 引言1.1 研究背景随着云计算技术的不断发展和普及，高职计算机实训室建设也逐渐引起了人们的关注。

目前，传统的高职计算机实训室存在诸多问题，如硬件设施陈旧、软件资源有限、教学平台不够智能化等。

这些问题使得实训室无法有效支持教学需求，影响了学生的实践能力培养。

而基于云技术的高职计算机实训室建设，可以通过虚拟化和云计算技术，将计算资源和软件服务通过互联网进行集中管理和分配，提升了实训室的资源利用率和教学效果。

对于如何利用云技术，改善高职计算机实训室建设，提高实践教学质量，具有重要意义。

本研究旨在探讨基于云技术的高职计算机实训室建设，为高职院校提供有效的实训环境和教学资源，促进学生的技能培养和教育教学质量的提升。

通过深入研究分析，可以为高职院校的实训室建设提供一定的参考和借鉴，推动实践教学的发展与创新。

1.2 研究意义高职计算机实训室是培养学生实际操作技能和解决实际问题的重要场所，而基于云技术的高职计算机实训室建设正是顺应时代发展趋势的重要举措。

研究基于云技术的高职计算机实训室建设具有重要的意义：基于云技术的实训室建设能够提高实训效率和质量，使学生在更加真实的环境中进行实践操作，从而更好地掌握计算机技术和解决实际问题的能力。

云技术具有高度的灵活性和可扩展性，可以为高职计算机实训室提供更加便捷和可靠的资源支持，使实训环境更加稳定和高效。

研究基于云技术的高职计算机实训室建设还有利于推动高职教育与产业发展的深度融合，满足社会对高素质技术人才的需求，促进高职教育的现代化发展。

研究基于云技术的高职计算机实训室建设具有重要的理论和实践意义，对于提升高职教育质量、推动教学改革、促进产教融合具有重要价值。

1.3 研究目的研究目的，即本文旨在探讨基于云技术的高职计算机实训室建设，通过研究实训室建设现状，分析云技术在实训室建设中的应用潜力，探讨基于云技术的实训室建设模式，研究关键技术，分享成功经验，总结研究成果，展望未来发展方向，提出结论与建议。

高校计算机公共机房建设现状分析与趋势探讨摘要：随着信息技术的不断深入应用和快速普及，几乎所有的专业都开设了计算机应用课程，完成该门课程需要在计算机公共机房去进行实验操作。

同时计算机公共机房还承担着各类无纸化考试、社会培训等，因此对高校计算机公共机房建设与管理提出了更高的要求。

本文通过对当前高校计算机公共机房的应用现状进行了全面的分析，提出了改进建议，并对高校计算机公共机房未来的发展趋势做了初步的探讨，以期为高校计算机公共机房的建设和管理提供参考。

关键词：公共机房；无盘网络；终端网络；桌面云；智慧云桌面引言时代的进步不断推动着信息化的发展，随着信息技术的普及与应用，计算机应用已经融入到各行各业。

为了培养出适用型人才，计算机应用基础课程已成为高校各个院系的必修基础公共课程。

计算机公共机房是学校开展计算机应用课程实践教学的重要场所，既要满足日常教学需要，在提升学生计算机实操能力提升的同时，还要为学校承担着各类无纸化考试、社会培训等一些重要工作。

因此高校计算机公共机房的建设与管理就变得越来越重要，本文通过对当前高校计算机公共机房建设现状进行了介绍，对其是否满足各类应用进行了分析，提出了相应的建议，同时对高校计算机公共机房的未来发展趋势进行了一些探讨。

1高校计算机公共机房建设现状当前，高校计算机公共机房现状，从建设经费、维护方便性、旧设备利用等方面考虑，主要以有盘网络、无盘网络、桌面云等三种主要形态存在。

（1）有盘网络有盘网络是指计算机公共机房中的个人计算机（也称微机）是可独立运行的设备，包含完整的软硬件系统，通过交换机与其他微机互联，实现资源共享，是高校计算机公共机房普遍采用的建设方案。

目前微机一般采用的是联想或者清华同方品牌，这两种品牌都支持网络同传系统，支持多个完全隔离的操作系统[1]，安装系统时，只需要选择一台微机，可根据不同的需求安装不同的系统，如实践教学区、考试分区、普通话测试区等，对每个分区安装相应的系统和软件，然后借助网络同传系统一次性将硬盘中所有的系统同传到机房中其他微机中。

高校计算机实验室管理中存在的问题与对策1. 引言1.1 背景介绍高校计算机实验室作为科技创新与学术研究的重要场所，在高校教学科研中发挥着重要作用。

随着信息化建设的不断推进，计算机实验室在高校中的地位变得越来越重要。

随之而来的是一系列管理问题。

在实验室管理中，人员管理、设备管理、实验室安全和管理制度等问题日益突显，亟待解决。

在人员管理方面，实验室人员组成复杂，包括教师、学生助手、技术人员等，各自的职责和权限不清晰，容易造成混乱和冲突。

设备管理问题也十分突出，设备的维护、更新和使用不当常常导致设备的损坏和浪费。

实验室安全问题更是不可忽视，火灾、电气等安全隐患存在较大风险。

实验室管理制度不够完善，缺乏规范和监管。

为了解决这些问题，需要建立健全的管理体制，明确各人员职责和权限，加强设备维护和安全管理，规范实验室使用流程，提高实验室管理效率和水平。

只有这样，高校计算机实验室才能更好地为科研和教学服务，促进学校的整体发展。

【2000字】1.2 问题提出高校计算机实验室管理中存在着诸多问题，这些问题不仅影响着实验室的正常运作，也可能危及实验室的安全和效率。

在实验室管理中，人员管理问题、设备管理问题、实验室安全问题以及管理制度问题是常见的挑战。

在人员管理方面，实验室管理者需要面对人员流动频繁、人员素质参差不齐等问题。

在设备管理方面，存在设备老化、设备维护不及时等情况。

实验室安全问题主要体现在实验室内部设施不完善、管理不严等方面。

管理制度问题主要表现为制度不健全、执行不到位等。

这些问题的存在严重影响了实验室的正常运作和发展。

为了提高实验室管理水平，必须认真分析并解决这些问题。

在本文的后续部分中，将对这些问题进行深入探讨，并提出相应的解决对策，以期为高校计算机实验室管理工作提供一些参考和建议。

2. 正文2.1 人员管理问题在高校计算机实验室管理中，人员管理问题是一个十分重要且常见的困难。

实验室人员数量庞大且错综复杂，包括教师、技术人员、学生助理等，管理难度较大。

高校计算机专业实验室建设及管理摘要：在高校计算机专业教学中，实验室建设与管理已经成为重要任务及需求，可为计算机专业教学提供更加理想的基础与保障，因而在大数据背景下有效开展实验室建设与管理十分必要。

就大数据背景下高校计算机专业实验室建设及管理进行了分析，以便更好实现实验室建设与管理。

关键词：大数据；计算机专业；实验室建设；管理在目前大数据时代背景下，高校计算机专业各个方面教学也受到影响，而实验教学作为计算机教学中重要部分同样受到影响。

在高校计算机实验教学中，实验室建设管理属于基础任务，也是重要保障，对于实验教学的更好开展十分有利。

因此，作为高校计算机实验室管理人员，应当对实验室建设与管理加强重视，并且应当结合大数据背景特点，有效落实计算机专业实验室建设与管理，使其能够得到更加理想的效果。

1高校计算机专业实验室建设相关要求2计算机专业实验室建设与管理对于高校计算机专业实验室建设而言，其涉及到很多方面内容，并且实际管理相对比较复杂，由于这种情况的存在，在计算机专业实验室建设中，为能够使其规范化得以有效提升，需要科学合理构建相关规章制度，通过对规章制度的构建及完善，可保证计算机专业实验室在实际运行中，每个环节均更加规范化。

随着现代科学技术水平的快速发展，在现代化科学教育方面，其内容也逐渐增加，基于这种情况，高校计算机专业实验室的建设过程中，相关内容及技术手段均实现较快发展，且得以持续更新及进步，在实验室方面也提出更高要求，同时在时代不断发展背景下管理模式也需要实行适当变化，使实际需求能够得到更高满足。

就目前实际情况来看，在计算机实验室管理过程中，需要促使其管理方式改变，并且需要实现持续创新，对于有关规章制度的制定，应确保科学性及合理性，促使计算机实验室的管理更加规范化、有序化及科学化，使其作用得以更好发挥。

此外，在计算机专业实验室建设及管理中，对于有关制度需进行完善，如学生实验守则及实验员职责等相关内容，对于这些均应实施规范化管理，使学生的集体管理得以实现，在利用这种方式的基础上，可实现计算机实验室的更理想应用，还能够有效提升教学质量，有利于学生实践能力及操作能力均能够得到有效增强，使计算机实验教学能够实现高效、稳定、规范运行。

高校实验室深入发展信息化建设的探索与实践摘要根据新课标要求，学校对学生的动手能力提出了更高的要求，这就要求学校要配置相关的硬件设施来保证学生的实践能力的培养。

目前，很多高校已经配置了实验课堂。

但是，随着时代的要求，实验室的配置也要紧跟时代的要求，对实验室的信息化提出了更高的挑战。

高校应该研究发展更新、更好的实验室配置，来提高学生的实践动手能力。

关键词高校实验室；信息化建设；探索与实践前言实验室是学生进行动手实操的场所，也是教师跳出理论知识向学生传授实际操作知识的场所。

高校实验室更是集授课、研究为一体的场所。

现在高校在不断更新自己的硬件设备，高校实验室也随之发展建设，其在高校的研究事业中起到了关键的作用，也对高校的建设做出了巨大的贡献。

用现在的互联网技术来更新学校实验室的配置，有利于让学生的动手能力得到进步，也有助于让学校的整体水平上一个台阶。

要想促进学校互联网技术的革新，就要顺应时代的要求，用现代先进的网络科技，引导学校形成全方位的信息共享模式，让高校的实验室全面覆盖网络，这样可以提高高校的硬件配置，还有助于信息互通，对学校的发展和学生个人的成长都起到了关键的作用。

1 高校实验室的发展情况现在，学校基本已经形成网络全覆盖，然而实验室的网络化覆盖仍然没有做好，硬件设施没有做好，很多实验室设备比较简单，没有随着时代的发展而改进，没有创新意识，实验室没有互相沟通，没有形成信息互通，这就导致了学校的授课品质没有办法得到提升，这导致了同学的动手能力没有得到提高。

即使现在很多学校充分开展互联网教学，已经开展授课教学研究，然而仍然没有被关注到，效果不够好[1]。

现在，很多学校在实验室上没有进行合理的计划，硬件设施没有得到补充，实验室的装修也不合适，而且只有在上课时间开门，其他时候不开门，导致实验室没有办法得到最好的发展。

还有很多高端的设备在授课过程中都没有得到很好的应用，以至于设施使用率很低。

而且，管理制度也没有很完善，没有合理、规范的管理也是现在高校实验室建设不健全的一个很重要的原因。

The Science Education Article CollectsNo.6,2021 Sum No.5222021年第6期总第522期摘要近年来，“双一流”大学与“双一流”专业建设不断推进，高校实验室建设也迎来一波热潮。

该文在分析了高校实验室公共平台共建共享模式的基础上，针对传统实验室建设中存在的共享意识不足、重复建设等问题，提出了有针对性的建议，以期对高校实验室效率的提升有所裨益。

关键词实验室；公共平台；共建共享Research and Exploration on the Co-construction and Sharing of Public Platforms of University Laboratories// FAN Ganglong,QIN Xiaokang,WANG ZhaodiAbstract In recent years,constructions for a number of universi-ties and disciplines have been continuously pushed forward as for the"Double First-Class"initiative,and the construction of uni-versity laboratories has also come to an upsurge.Based on the analysis of the mode of co-construction and sharing of public platforms of university laboratories,this paper puts forward tar-geted suggestions to solve the problems of insufficient awareness of sharing and repeated construction in the construction of tradi-tional laboratories,with a view to improving the efficiency of uni-versity laboratories.Key words laboratories;public platforms;co-construction and sharing1高校实验室公共平台的形成背景1.1教学资源开放共享是实践教学的发展方向作为实践教学的重要组成部分，与课堂教学相比，实验教学一直是我国高等教育的薄弱环节，究其原因，是由于实验项目种类繁多，所需的各类实验仪器在很大程度上限制了实验教学的发展[1]。

省属高校校级科研共享平台实验室建设与管理的探讨作者：王荟琪王宗花李明伦肖江南来源：《科技风》2024年第01期摘要：一个夯实的技术平台是支撑学校高水平实验室建设的基础，是学校高峰学科发展、高层次人才培养、高水平科研与高端社会服务的高原，是现阶段推动“双一流”高校建设的有力保障。

省属高校虽然与部属高校有一定差距，但通过结合自身优势拓宽渠道，在“硬件”“软件”上两手抓、两手都要硬，才能紧跟时代步伐，向“双一流”迈进。

本文从自身高校实验室“硬件”建设与实验室管理“软件”建设两方面，探讨省属高校校级平台实验室的建设与管理经验。

关键词：校级科研共享平台；实验室建设；实验室管理；大型仪器设备共享1校级科研共享平台建设的意义校级科研共享平台“专管共用、资源共享”的独有管理模式，在高校的教学科研、学科建设以及对外服务方面发挥了越来越重要的作用。

为探索具有交叉性、综合性大型共享实验平台的运作模式，国内外许多高校在不断摸索适合自身的经验和方式，以便充分利用实验室资源［14］。

崔国印等［5］探讨了高等院校实验室建设与管理在高校争创“双一流”过程中的重要作用。

周剑锋等［6］提出了新形势下高校分析测试中心大型仪器开放与共享管理的思路和对策。

省属高校虽然在年投入资金数、仪器设备数量以及科研创新力上比不上部属高校，但省属高校在借鉴国内部属高校经验的同时还可以结合自己省内的优势，做到地域性的特色建设。

通过对国内外高校实验室建设与管理方面的调研与思考，省属校级平台实验室的可持续发展必然要从实验室建设、管理、人才队伍建设三个方面做到专业性、务实性、前瞻性与发展性。

本文拟在国内高校多年实验室建设的基础上学习建设管理经验，结合国家“十四五”规划以及“双一流”建设规划，立足青岛大学特色，探索省属高校的校级科研共享平台实验室管理模式以及发展方向。

2专业化、开放化的实验室建设校级科研共享平台实验室的建设致力于建设成为实验室文化示范中心，设计与建设过程中秉持专业化、科技化、开放化、灵活化、模块化、人性化、绿色化、智能化八个方面，在建设环境、设计思想理念等方面力求达到国内先进。

高校实验室信息化建设与管理探讨如何充分应用信息化技术增强实验室开放性，提高学生自主性，改进教学效果是当前高校实验室信息化建设与管理研究的重点。

本文分析了高校实验室信息化建设与管理的意义，并分别探讨了高校实验室信息化建设与管理的措施。

标签：实验室；信息化；建设与管理一、高校实验室信息化建设与管理的意义信息化实验室建设就是通过一些信息化硬件设施与软件全面地武装实验室，实现实验室的现代化进程，其中应用到的重点技术有模拟仿真技术、多媒体技术与网络技术等。

高校实验室信息化建设除了设备的信息化，还包括管理人员的“信息化”，即管理人员信息化管理素质的提升，人员素质的提升可通过高新人才的引进与现有人才的培养来实现。

二、高校实验室信息化建设1.与信息化企业合作建设实验室高校与企业合作建设实验室，双方将聚合双方优势，达成三方面的合作方向。

一是结合高等院校实际和协同研究现状，致力于集成共享科研、教学资源，为广大师生营造高效、便捷的科研教学环境；二是双方将致力于探索研究成果在协同管理领域中的深层次应用，共同完善和优化各类解决方案，并推动相关科研成果的商业化应用；三是双方将发挥各自优势完成相关解决方案的软件部署与测试，积极探索系统间的深度集成及深层次应用，共同打造业内领先、独具特色的协同管理解决方案。

2.实验室信息化人才队伍建设国内大部分高校的实验室信息技术人员队伍力量薄弱，这种薄弱既体现在人员层次上，又体现在队伍规模上，突出的问题首先是队伍规模。

在队伍规模上，欧美澳高校中信息技术人员占总体教职工的比例普遍在4%或4%以上，一些信息化工作开展较好的高校中这一比例有的高达10%，有的有着数百人的信息人员队伍，而国内高校中这一数字普遍在1%以下。

3.做好实验室信息化建设规划高校在摸清家底的基础上，充分利用好现有的实验设备，对需要更新和建设的，设备要按照实际需求，分项目做出方案，提前做好调研、论证和预算编制等工作。

对存在的实验室建设问题，要先理清概况再做出规划，要有开拓的视野，从大局出发，分轻重缓急解决存在的问题。

［收稿日期］２０２０－０６－０１［基金项目］河南省教师教育课程改革研究项目（项目编号：２０２０－ＪＳＪＹＺＤ－０３６）。

［作者简介］姚远峰（１９６８－），男，河南信阳人，博士，教授，主要研究方向为教育学；陈卫军（１９７１－），男，河南林州人，教授，主要研究方向为计算机应用。

地方高校虚拟仿真实验教学中心建设研究与实践———以安阳师范学院为例姚远峰，陈卫军（安阳师范学院，河南安阳４５５０００）［摘要］虚拟仿真实验教学是今后高校教学改革的重要内容之一。

以安阳师范学院为例，在分析虚拟仿真实验教学发展情况的基础上，对地方高校的虚拟仿真实验教学现状进行了研究，找出了存在的问题和不足之处，提出构建校级虚拟仿真实验教学中心的建设思路和举措。

［关键词］地方高校；虚拟仿真；实验教学［中图分类号］Ｇ６４２ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１６７１－５３３０（２０２１）０２－０１４６－０５ 目前，虚拟仿真实验教学已经成为高等院校信息化教育的重要建设内容，也是高等院校实验教学改革的发展方向。

虚拟仿真实验教学在解决传统实验设备不足、场地不足、管理人员不足、学生实践时间不足等方面有着天然的优势，又因其具备仿真性、交互性、安全性等特点，而受到了各高校的拥趸。

特别对于新建地方本科高校而言，由于本科办学时间较短、实验教学水平相对较低，大力推进虚拟仿真实验教学中心建设，就成为其推进实验教学改革、提高教学质量的有效手段。

安阳师范学院是一所典型的教学型地方高校。

近年来，按照教育部和河南省教育厅的统一部署，在虚拟仿真实验教学领域开展了一系列工作，取得了部分成果，但是也存在一些问题。

特别是在２０２０年全国防控新型冠状病毒疫情期间，高等学校对于虚拟仿真实验教学的需求急剧增加，如何高质量地完成教学目标，真正做到停课不停学，就必须对虚拟仿真实验教学中心的建设进行重新思考。

该文以安阳师范学院为例，就本校虚拟仿真实验教学的现状进行了分析，对于建设更高水平的虚拟仿真实验教学中心进行了探讨和研究，并给出相应的对策和建议。

ISSN 1002-4956 CN11-2034/T实验技术与管理Experimental Technology and Management第37卷第7期2020年7月Vol.37 No.7 Jul. 2020DOI: 10.16791/ki.sjg.2020.07.057新文科背景下高校公共管理类专业实验室建设探讨苏舟，刘勤(西安建筑科技大学公共管理学院，陕西西安 710055 )摘要：公共管理学科的应用性、交叉性及综合性决定了专业实验室建设的可行性和必然性。

该文基于新文科的 背景探讨了高校公共管理类专业实验室建设的必要性，分析了公共管理类专业实验室建设存在的问题，并以中国 人民大学公共政策实验室为例，探讨高校公共管理类专业实验室建设的路径。

关键词：新文科；公共管理类专业；实验室建设中图分类号：G482 文献标识码： A 文章编号：1002-4956(2020)07-0246-04Exploration on construction of professional laboratory for university public management under background of new liberal artsS U H u i,L I U Qin(School of Public Management, Xi'an University of A rchitecture and Technology, Xi'an 710055, China)A bstract: The feasibility and inevitability of the construction of professional laboratories are determined by the application, intersection and comprehensiveness of the discipline of public management. The study explores upon the necessity of the construction of public management laboratories under the background of the new liberal arts, analyzes the problems of the construction of such laboratories and takes the laboratory of public policy of Renmin University of China as an example to explore the paths for constructing the public management professional laboratories in collages and universities.Key words: new liberal arts; public management specialty; laboratory construction随着经济进人高质量发展阶段，对高质量公共管 理人才的需求也随之提升。

高校大数据实验室及实验体系的规划与建设①吴湘宁1, 彭建怡1, 罗勋鹤2, 刘远兴1, 李　敏31(中国地质大学(武汉) 计算机学院, 武汉 430074)2(中国地质大学(武汉) 实验室与设备管理处, 武汉 430074)3(荆楚理工学院 计算机工程学院, 荆门 448000)通讯作者: 彭建怡, E-mail: ****************摘　要: 大数据产业已上升至国家战略, 建立大数据实验室及实验课程体系是培养大数据技术人才的必要条件. 本文对大数据的知识体系进行了梳理, 分析了“数据科学与大数据技术”专业和“大数据技术与应用”专业的培养目标及职业定位, 明确了大数据专业的学生应该掌握的关键知识和需要重点培养的专业技能, 介绍了主流的大数据生态系统, 选取了最通用的大数据架构, 提出了在单机环境、单机虚拟化环境、共享大数据集群环境、云计算环境下建设大数据实验室的不同方案, 并设计了大数据实验课程体系及实验项目.关键词: 大数据实验室; 大数据实验课程体系; 大数据生态系统; 实验室建设; 云计算引用格式: 吴湘宁,彭建怡,罗勋鹤,刘远兴,李敏.高校大数据实验室及实验体系的规划与建设.计算机系统应用,2020,29(11):47–56. /1003-3254/7663.htmlPlanning and Construction of Big Data Laboratory and Experiment System in Colleges and UniversitiesWU Xiang-Ning 1, PENG Jian-Yi 1, LUO Xun-He 2, LIU Yuan-Xing 1, LI Min 31(School of Computer Science, China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan 430074, China)2(Office of Laboratory and Equipment Management, China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan 430074, China)3(School of Computer Engineering, Jingchu University of Technology, Jingmen 448000, China)Abstract : Big data industry has risen to the national strategy. The establishment of big data laboratory and experimental curriculum system is necessary for training big data technical personnel. This paper combs the knowledge system of big data, analyzes the training objectives and career orientation of the major of “data science and big data technology” and the major of “big data technology and application”, and clarifies the key knowledge that big data students should master and the professional skills that need to be cultivated, introduces the mainstream big data ecosystem, selects the most general big data architecture, proposes different plans to build big data laboratory in single machine environment, single machine virtualization environment, shared big data cluster environment and cloud computing environment, and designs the big data experiment curriculum system and experiment projects.Key words : big data laboratory; big data experiment curriculum system; big data ecosystem; laboratory construction; cloud computing1 引言自2012年以来, 我国开始步入全新的大数据时代.海量数据的生产已经成为经济与社会生活中的一个普遍现象, 利用数据改善决策、合理配置资源已成为企业创造价值的重要方法. 党中央、国务院高度重视大数据在经济社会发展中的作用, 2015年11月3日发布计算机系统应用 ISSN 1003-3254, CODEN CSAOBNE-mail: ************.cn Computer Systems & Applications,2020,29(11):47−56 [doi: 10.15888/ki.csa.007663] ©中国科学院软件研究所版权所有.Tel: +86-10-62661041① 基金项目: 中国地质大学(武汉)中央高校教改基金(本科教学工程)(2019G51); 中国地质大学(武汉)实验技术研究项目(SJ-201825)Foundation item: The Central Universities Education Reform Fund of China University of Geosciences (Wuhan) (Undergraduate Teaching Project)(2019G51); Experiment Technique Research Project of China University of Geosciences (Wuhan) (SJ-201825)收稿时间: 2020-03-31; 修改时间: 2020-04-24; 采用时间: 2020-05-10; csa 在线出版时间: 2020-10-29的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》第二十七章“实施国家大数据战略”提出:把大数据作为基础性战略资源, 全面实施促进大数据发展行动[1]. 国务院印发《促进大数据发展行动纲要》, 全面推进大数据发展, 加快建设数据强国[2]. 工业和信息化部也印发了《大数据产业发展规划(2016–2020年)》, 指出数据是国家基础性战略资源, 是21世纪的“钻石矿”, 提出到2020年我国要建成技术先进,应用繁荣, 保障有力的大数据产业体系[3].“十三五”期间, 随着我国信息产业的迅速壮大, 积累了丰富的数据资源, 大数据技术创新取得了明显突破, 已从2012~2013年的启动期, 再经过2014~2017年的高速发展期, 逐渐进入了2018年至今的成熟发展期.大数据技术的商业模式已经得到了市场印证, 并已进入市场细分的时代. “十三五”期间也正是全球新一代信息产业的加速变革期, 大数据技术和应用不断创新突破期, 国内市场需求集中爆发, 我国大数据产业面临着前所未有的发展良机. 据统计(图1), 2017年中国大数据产业规模从2016年的2840.8亿元迅速增长至2019年的5386.2亿元, 预计2020年还会继续增长22.6%[4,5]. 大数据领域的投融资规模也从2014年的303.75亿元升至2018年的1581亿元, 随着大数据在各行业的融合应用不断深化, 包括数据挖掘、机器学习、数据资产管理、信息安全等大数据技术及应用领域还将继续突破, 成为推动经济高质量发展的新动力[6].2840.83549.84384.55386.26605.88070.615003000450060007500900020162017201820192020E2021E大数据产业规模 (亿元)图1 2016~2021年中国大数据产业规模及预测然而, 与大数据行业快速增长形成鲜明对比的是大数据人才的短缺. 根据猎聘网发布的“2019年中国AI&大数据人才就业趋势报告”, 中国大数据领域的人才需求呈现快速增长态势, 2019年企业对大数据人才的需求约为4年前的12倍, 人才缺口高达150万.为了有效缓解大数据人才供给的缺乏, 教育部加快大数据人才培养布局, 2016年增设“数据科学与大数据技术”本科专业及“大数据技术与应用”高职专业. 全国各地院校也积极做出响应. 根据教育部发布的历年“普通高等学校本科专业备案和审批结果”, 截至2019年底, “数据科学与大数据技术”专业新增备案学校数量达631所, 尤其是2017年通过审批的学校数量同比增长近10倍[7,8]. “大数据技术与应用”高职专业的增长势头同样迅猛, 有时甚至是成倍增长, 截至2020年底,已有1354所高职院校获批该专业[9], 具体可见图2、图3.图2 教育部审批的开设“数据科学与大数据技术”专业高校数目图3 教育部审批的开设 “大数据技术与应用”专业职业院校数目虽然我国高校的大数据人才培养经过几年的发展已经有了一定基础, 但是仍然存在着一些问题, 如专业师资紧缺、缺少系统化的权威教材等, 而其中最为紧迫的问题是许多院校还没有专业的大数据实验室, 甚至只是将普通的计算机实验室改造, 临时充当大数据实验室, 此外, 也没有比较系统的实验体系和实验项目,这在很大程度上影响了大数据专业毕业生的质量, 并造成高校对大数据人才的培养与企业对人才专业技能需求的脱节. 尤其是随着第一批入学的学生开始进入专业课程和实习环节, 这个问题变得愈发严重. 因此,建设大数据实验教学和实训环境, 并构建结构合理的大数据实验课程体系就成为了开设大数据专业的院校急需解决的问题.计算机系统应用2020 年 第 29 卷 第 11 期2 大数据专业的培养目标、职业定位及知识结构2.1 大数据专业的培养目标“数据科学与大数据技术”本科专业是一个软硬件结合、以计算技术为基础、以数据科学与大数据技术为特色的宽口径专业, 以计算机科学、数学和统计学为三大基础支撑(图4), 并向经济、农业、生物、医学、地质、环境、社会、管理等应用领域拓展的, 典型的多学科交叉的新工科专业[10].计算机科学大数据科学统计学数学图4 大数据科学的三大基础虽然不同高校“数据科学与大数据技术”本科专业的人才培养目标侧重不同, 但仍可归纳出一些共同点: 培养适应社会与经济发展需求的大数据相关领域的, 具备较扎实的计算机科学、数学和统计学基础知识, 掌握大数据相关技术, 能够从事一定应用领域(如金融、商务、农业、公安)的大数据采集、存储与管理、分析处理、服务等相关工作, 具有扎实专业基础、很强的实践能力, 并具有广泛适应性的高素质理学或工学人才[11].出于对师资力量和教师知识结构的考虑, 高校通常将“数据科学与大数据技术”专业放在计算机、信息科学、数学等学院, 或新兴的大数据科学学院. 由于各高校的优势学科、学科结构不同, 在专业的人才培养目标上自然也各有侧重. 部分偏理学的高校强调毕业生应具有一定的大数据科学研究能力及适应数据科学家岗位的基本能力, 但是大多数的高校更倾向于培养能够满足不同行业需求的应用型、复合型工学人才.“大数据技术与应用”高职专业人才的培养更重视技术技能型人才的培养, 其培养目标可以归纳为: 培养具有精益求精工匠精神, 具有较强就业能力和可持续发展能力, 掌握大数据技术基本理论和基本技能, 面向软件与信息服务行业, 能够从事大数据平台运维、数据采集、数据清洗、数据加工、数据可视化、系统开发、系统实施等工作的高素质技术技能型人才[12,13].可见, “数据科学与大数据技术”本科专业与“大数据技术与应用”高职专业在人才的专业知识和专业技能上具有一定的差异, 但是也具有明显的互补性.2.2 大数据专业的职业定位及知识结构大数据相关的职位可以分为: 数据产品经理、数据架构师、算法设计及数据挖掘工程师、大数据应用系统研发工程师、数据分析师/工程师、运维工程师(如表1所示). “数据科学与大数据技术”专业的毕业生比较适合前4种职位. “大数据技术与应用”专业的毕业生则比较适合后3种职位, 但是在累积一定的工作经验和知识以后, 亦可胜任前3种职位. 有时, 这些职位之间的界限并不明显, 比如算法设计及数据挖掘工程师也可从事大数据应用系统的研发工作.表1 大数据相关职位的职责及知识要求职位名称角色主要职责需具备的关键知识数据产品经理管理团队项目管理、质量管控.大数据技术、软件工程、成本管理、人际沟通.数据架构师设计、创建数据管理系统,整合、集中数据资源大数据平台架构设计、创建和优化. 数据相关应用系统架构设计.数据建模、数据治理、分布式计算框架、系统备份与恢复、负载均衡、信息安全、统计学理论方法、机器学习及人工智能理论.算法设计及数据挖掘工程师业务逻辑建模、数据建模、数据挖掘及预测业务理解并深挖、高级算法设计与优化、API设计与实现.统计学理论方法、大数据技术、机器学习及人工智能算法、高级语言编程.大数据应用系统研发工程师应用系统开发用编程方式实现业务逻辑.数据库、数据仓库及OLAP(联机分析处理)、大数据技术、可视化技术、高级语言编程.数据分析师/工程师数据采集、加工、预处理及管理运用工具采集、提取、分析,初步呈现数据商业意义.数据库、数据仓库及BI(业务智能)、大数据技术、统计学理论方法、数据ETL(抽取、转换、加载)、数据清洗、可视化技术.运维工程师技术支持及运行维护大数据平台搭建、运维.计算机硬件及操作系统、数据库、数据仓库及OLAP、大数据技术、云计算技术、系统备份与恢复.2020 年 第 29 卷 第 11 期计算机系统应用图5是大数据相关的知识体系, 不同的大数据职位, 所需具备的关键知识会有所不同, 但是均属于此知识体系的子集. 院校可以有针对性地开设不同的课程来为学生补充相应的专业知识, 并设置不同的实验项目来提高学生的实践技能. 例如: 对“数据科学与大数据技术”本科生除了要具备计算机科学、数学、统计学知识以外, 需有意识地加强大数据、数据库及数据仓库、机器学习与数据挖掘、可视化等方面知识的学习和技能训练. 而对于“大数据技术与应用”专业的学生除了需要具备必要的计算机科学、统计学知识以外,需要有目的地加强大数据、数据库及数据仓库、云计算、可视化等方面知识的学习和技能训练.大数据相关知识体系计算机科学数学统计学大数据技术数据库、数据仓库机器学习及数据挖掘云计算可视化技术项目管理计算机组成及系统结构操作系统计算机网络数据结构高级语言编程软件工程高等数学线性代数离散数学概率论与数理统计分布式存储分布式并行计算流数据实时处理关系数据库数据仓库及 BI、OLAPNoSQL 数据库机器学习与数据挖掘深度学习迁移学习虚拟化技术网络存储技术二维可视化三维可视化GIS 可视化质量管理图5 大数据相关知识体系3 大数据实验室的架构3.1 主流大数据技术生态环境在大数据领域, Hadoop已经成为当前的主流框架,它是Apache旗下开源分布式计算平台, 提供了底层细节透明的分布式大数据存储基础架构, 基于Java语言开发, 具有很好的跨平台特性, 并且可以部署在廉价的计算机集群中. Hadoop以其实用、成本低廉、开源等优点受到了业界的欢迎.Hadoop经过不断完善和发展, 已经形成一个种类丰富的生态系统(如图6所示). 其核心是Hadoop分布式文件系统HDFS (Hadoop Distributed File System)和分布式计算架构MapReduce. 同时也提供了资源管理调度器YARN、ETL工具Sqoop、日志采集工具Flume、分布式NoSQL数据库Hbase、分布式数据仓库Hive、类SQL语言Pig Latin、分布任务协调工具Zookeeper、分布式消息发布订阅系统Kafka、流计算框架Storm、工作流管理系统Oozie、机器学习库Mahout、大数据集群部署及管理工具Ambari等组件. Hadoop可通过Java、R、Python等语言的API (Application Program-ming Interface, 应用程序接口)访问.......Zookeeper(分布式协调服务)Ambari(安装部署工具)Hbase(分布式数据库)Hive Pig Hive2Pig2MapReduce(离线计算)Tez(DAG 计算)Mahout(机器学习)YARN (分布式计算框架)HDFS (分布式存储系统)Sqoop(数据库ETL工具)Oozie(作业流调度系统)Flume(日志收集)图6 Hadoop的生态系统除Hadoop之外, 近年来还比较流行大数据快速并行计算引擎Spark. Spark可以同HDFS很好地结合, 也可以同Amazon的S3等云平台结合. 不同于MapReduce 的是, Spark计算作业的中间输出结果保存在内存中,不像MapReduce那样需要频繁读写HDFS, Spark采用RDD(Resilient Distributed Dataset, 弹性的分布式数据集)作为数据交换结构, RDD代表一个不可变、只读的, 被分区的数据集, Spark会根据 RDD 的依赖关系生成DAG (Directed Acyclic Graph, 有向无环图), 并从DAG的起点开始优化并执行. 正是由于这些特殊机制,计算机系统应用2020 年 第 29 卷 第 11 期使得Spark 比MapReduce 计算性能更佳, 甚至能够提升百倍, 可用于替代MapReduce 来实现一些需要迭代的数据挖掘与机器学习算法. Spark 也拥有自己独立的生态体系(如图7所示), 包括流计算Spark Streaming 、机器学习库MLlib 、数据库查询语言Spark SQL 、数据仓库Shark 、图计算GraphX 等一整套分布式计算组件.Spark SQL Shark Apache SparkRDD DAG Mesos YARNMlib GraphXScala Java . . .Spark Streaming本地运行模式独立运行模式EC2HDFS Amazon S3, Hypertable, HBase 等图7 Spark 的生态系统以及与其他平台的关系Spark 和Scala 语言紧密集成, Scala 可以像操作本地数据一样轻松操作分布式数据集. 但是Scala 语言的面向对象和函数式编程的混搭风格, 使得学习Scala 语言存在一定的门槛.高校的大数据实验课程及实验项目大多可以基于Hadoop 生态系统及Spark 生态系统这两种主流框架来设计, 挑选其中的一些常用的核心组件的使用来设置实验内容. 例如: Hadoop 环境下对HDFS 、HBase 、Hive 的访问, 基于Flume 的日志数据采集、基于Storm 的流式数据处理、基于Sqoop 的数据抽取、基于Spark 的大数据并行分析等.3.2 Hadoop 社区版与发行版Apache Hadoop 社区版(也称原生版)虽然完全开源免费, 社区活跃. 但是也存在版本管理混乱、部署过程繁琐、升级过程复杂、运维难度大、组件之间兼容性差、安全性低等不足, 手工安装和配置一个Hadoop 集群往往耗费大量时间.Hadoop 发行版衍生自社区版, 由第三方简化并提供Hadoop 部署、安装、配置工具, 大大提高了集群部署的效率, 可以在几个小时内完成集群的部署. 而且提供了配置修改、监控、诊断的管理工具, 管理配置方便, 定位故障快速准确, 使运维工作变得简单有效. 发行版经过大量测试和众多部署实例验证, 在兼容性、安全性、稳定性上有所增强, 可部署到生产环境. 目前常用的开源发行版主要有Cloudera 的CDH (Cloudera’s Distribution including Apache Hadoop), 以及Horton-work 的HDP (Hortonworks Data Platform).院校的大数据实验环境建议使用Hadoop 发行版,让学生将更多精力放在分布式大数据应用的开发上,而不是放在大数据系统的安装配置上, 此外, 让学生在实验中使用业界认可的商业版本, 也有利于将来毕业后很快适应工作岗位.3.3 单机环境大数据实验平台开展大数据实验不一定只能在具有一定规模的计算机集群环境中才能实现, 其实大多数大数据实验在单机环境下就可以完成. Hadoop 已经考虑了大数据开发环境、测试环境和生产环境的不同, 分别提供了3种运行(启动)模式:(1)单机模式(Local/Standalone Mode, 也称为独立模式): 不需要对配置文件进行修改. 程序运行时使用本地文件系统, 而不是HDFS. Hadoop 不会启动NameNode 、DataNode 等守护进程, 此模式主要用于对MapReduce 程序的逻辑进行调试, 确保程序的正确.(2)伪分布式模式(Pseudo-Distrubuted Mode):Hadoop 的NameNode 、DataNode 等守护进程运行在本机上, Hadoop 使用的是HDFS, 用来模拟大数据集群, 是完全分布式模式的一种仿真, 此模式常用来测试开发的Hadoop 程序执行是否正确.(3)全分布式模式(Full-Distributed Mode): Hadoop 的守护进程运行在由多台主机搭建的集群上, 是真正的生产环境.同样, Spark 也支持3种分布式部署方式:(1)独立模式(Standalone): 自带完整的服务, 可单独部署到一个小型集群中, 无需依赖任何其他资源管理系统.(2)基于Mesos 模式(Spark on Mesos): 利用Mesos 做资源管理, Spark 在开发之初就已考虑了和Mesos 的兼容, 所以两者存在天然的血缘关系, Spark 运行在Mesos 上会比运行在YARN 上更加灵活、自然.(3)基于YARN 模式(Spark on YARN): 利用Hadoop 平台的YARN 做资源管理. 好处在于可以将Spark 与Hadoop 兼容. 又可进一步细分: 生产环境可选择yarn-cluster 模式, 调试程序则选择yarn-client 模式.Spark 计算框架的一般开发模式为: 为了快速开发, 先不需要考虑服务(如master/slave 环境)的容错2020 年 第 29 卷 第 11 期计算机系统应用性, 直接在Standalone模式下开发, 之后再开发相应的wrapper, 将Stanlone模式下的服务原封不动地部署到资源管理系统YARN或者Mesos上, 由资源管理系统来负责服务本身的容错.在单机环境下要开展大数据实验, 只需要配置Hadoop的单机模式就可以开展MapReduce程序的逻辑调试. 如果想看一下HDFS的实际效果, 以及分布式环境下多个守护进程协调运行的效果, 则可以在单机的Hadoop伪分布式模式下进行测试. 但是如果数据量很大, 且需要验证分布式处理的效果, 则需要采用Hadoop 全分布式模式, 理论上Hadoop生产环境至少需要1个NameNode, 1个Secondary NameNode, 以及3个DataNode.如果想在单机上开展Spark的实验, 可以在Spark Standalone模式下在主机上同时启动Master进程和Worker进程, 也就是在主机上实现Spark伪分布式部署, 便可以开展Spark程序的逻辑调试. 但是如果要在Hadoop分布式环境下测试程序, 则必须采用Spark on YARN模式实现Spark与Hadoop平台的对接.3.4 基于虚拟化技术的单机大数据实验平台在开展Hadoop全分布式模式实验时, 需要数台计算机构成集群来实现大数据平台. 然而, 为每个学生配备几台物理机来做实验并不现实, 主要是因为成本过高、维护不易, 而且资源利用率很低. 此时, 可以在单机上采用虚拟化技术, 从一台物理机中虚拟出好几台虚拟机, 并将这些虚拟机通过虚拟网络连接成大数据集群.图8是基于虚拟化技术的单机大数据实验平台架构. 虚拟化技术就是指将宿主物理主机上内存、CPU、存储、网络等硬件资源通过虚拟化管理程序(hypervisor)统一调度, 并分配给多台虚拟机使用, 虚拟机之间虽然共享宿主机上的硬件资源, 但是相互之间却互不干扰,在逻辑上相互独立. 虚拟化技术实现了物理资源到逻辑资源的转化, 解决了物理资源使用效率低、成本高等问题.单机上常用的虚拟化软件有商业软件VMware workstation, 以及开源的Oracle VM VirtualBox等. 虚拟机可以通过拷贝文件或文件夹的形式在物理机之间相互复制, 因此只需要制作一套虚拟机即可在所有的物理机之间共享, 可以节省大量的系统安装时间.由于所有虚拟机实际上都在使用宿主机的资源,因此如果想在宿主机上仿真一个集群, 宿主机的配置必须高于所有虚拟机配置的总和, 例如: 如果同时启动5台虚拟机, 每台平均分配内存4 GB、硬盘50 GB、1个CPU核, 则宿主机的配置应是内存不少于24~32 GB、硬盘不少于300 GB、CPU不少于6~8核.……虚拟网络虚拟Hadoop集群Namenode虚拟机SecondaryNamenode虚拟机Datanode虚拟化软件计算虚拟化存储虚拟化网络虚拟化虚拟化软件 (VirtualBox、VmwareWorkstation等)物理机图8 基于虚拟化技术的单机大数据实验平台架构3.5 共享大数据集群的实验平台如果实验的内容不是侧重于大数据平台的安装、配置和运维, 而是侧重于大数据平台的使用及分布式应用程序的开发, 就没有必要为每个学生配置一套大数据集群, 只需要所有学生共享一套大数据集群即可(如图9所示). 大数据集群向所有学生终端机提供包括HDFS、NoSQL数据库、Spark计算的各类大数据服务, 学生终端机只需要安装客户端软件及IDE (集成开发环境), 用指定的用户账号登录, 即可通过Hadoop CLI (Command-Line Interface, 命令行界面)或API访问大数据集群.3.6 基于云计算的共享大数据实验平台虽然单机上的虚拟化技术可以很好地用物理机虚拟出大数据实验集群, 但是在这种方式中, 所有的负载均由宿主机承担, 因此对宿主机的配置要求比较高. 然而, 许多高校使用的电脑并没有那么高的配置, 无法在单机上实现虚拟机集群, 此时, 应采用云计算技术来实现共享大数据实验平台.云计算的核心技术也是虚拟化技术, 但是与单机虚拟化不同的是, 其后台是由云平台管理系统统一管理的物理机集群共同充当提供资源的宿主机, 生成的虚拟机也是在物理机集群上运行, 客户端通过网络来访问云平台中的虚拟机(如DataNode虚拟节点), 或访问云平台提供的服务(如NoSQL数据库).计算机系统应用2020 年 第 29 卷 第 11 期……学生终端机管理机管理控制服务器共享存储管理及存储服务器大数据集群图9 共享大数据集群的实验平台云计算可以分为公有云、私有云和混合云. 公有云通常指第三方提供的、一般需通过 Internet 访问的云. 私有云是企业内部单独建立和使用的云, 通常部署在企业数据中心的主机托管场所, 位于防火墙内. 私有云极大地保障了云平台的安全, 但是需要稳定的云平台部署场地, 以及一支比较专业的云平台硬件、软件维护队伍.高校在建设大数据实验室的时候需根据自己的经费预算和实际需要, 来选择是使用公有云还是自建大数据私有云. 如果是一两个月就可结课的短期课程, 有移动性需求(如疫情期间开展网络实验), Internet速度和稳定性能够得到保证的情况下, 可以从公有云租借Linux服务器或Hadoop集群开展大数据实验. 公有云服务商有阿里云、百度云、腾讯云、华为云、亚马逊云等. 而有固定实验场所以及服务器机房的院校可搭建大数据私有云.云平台的虚拟化通常采用应用容器引擎Docker 来实现, Docker容器是当前最主流的云服务解决方案.与KVM、Xen等云平台生成虚拟机时会包括完整操作系统不同, Docker容器是建立在操作系统上的轻量级虚拟化技术, 直接和宿主机的操作系统内核交互, 性能损耗较少, 容器的创建和启动都很迅速. 使用Docker容器打包和快速运行大数据集群, 可以节省大量的安装、配置系统、设置参数及运行的时间. 为了便于管理, 常采用大规模容器编排管理框架Kubernetes 来统一规划和部署Docker容器.图10是大数据云平台的体系结构, 底层是云平台物理集群的物理硬件资源, 包括CPU运算资源、阵列存储资源、网卡网络资源. 再上一层便是虚拟化管理程序, 负责将所有的硬件资源虚拟化并放入统一管理和分配的虚拟资源池, 然后通过虚拟机来对用户需要的计算资源、存储资源、网络资源进行定制和封装,并通过网络提交给终端用户使用.存储图10 大数据云平台的体系结构相关的软件及特定的配置以容器镜像的形式存储,在上实验课之前, 可快速地从容器镜像中克隆出大量的虚拟机并供学生使用, 每个学生可根据需要得到一个实验虚拟机集群, 集群间相互隔离、互不干扰, 实验结束后, 所有虚拟机被回收, 其资源被重新放回云平台的资源池供下次分配使用.云计算从低到高分为IaaS (Infrastructure as a Service,基础设施即服务)、PaaS (Platform as a Service, 平台即服务)、SaaS (Software as a Service, 软件即服务) 3层. IaaS 是最底层云服务, 提供一些基础资源服务, PaaS 提供软件研发平台, SaaS将软件的开发、管理、部署都交给第三方, 用户不需要关心技术问题.大数据实验云平台可以提供纯的Linux云服务器(IaaS级, 需学生自己进一步安装Hadoop、Spark各类组件), 或是已经预装不同组件的大数据云服务器(PaaS级, 已经预装了各类组件, 直接提供HDFS、Hive等服务), 或具体的大数据应用(SaaS级, 如大数据实训项目).大数据私有云由一台管理服务器、若干计算服务器, 以及众多学生实验终端机构成. 表2是60人大数2020 年 第 29 卷 第 11 期计算机系统应用。

管理社区数码世界 P.88浅谈高校计算机实验室的管理与共享何秀姬 广东轻工职业技术学院摘要：大学生展开计算机实践的主要场所集中在高校计算机实验室中，所以实验室的运行优劣和实际计算机教学质量息息相关，实验室管理、维护作为教学活动的关键一环，能够有效的保证计算机实践教学的顺利进行，这就决定了在高度重视高校计算机实验室的管理工作的同时，切实完善实验室的共享工作，给予广大师生一个满意的实验环境。

关键词：高校 计算机 实验室 管理 共享引言高校计算机实验室是教学活动的重要场所，其硬件设施的优劣和管理水平的高低直接影响到教学效果。

高校计算机实验室作为公共实验室，在这里开展了日常教学、上机实训，同时也承担了将计算机作为载体的各类培训、考试等任务。

在实验室中计算机数量往往涉及众多，在需要解决病毒入侵的问题，还需要处理机房管理、维护等多方面问题的制约，可见，计算机实验室问题往往层出不穷，俨然和学生师生对计算机的实际应用要求无法满足。

1 高校计算机实验室的现状1.1在数据存储、安全隐患较多针对高校计算机实验室通常会对计算机相应的将硬件保护卡、还原软件进行安装，以期计算机不会受到病毒的侵害或者破坏，确保计算机的稳定性。

应用这类方法能够一定程度上确保计算机的稳定性，在重启计算机后数据就会相应的还原，师生的课件以及相应的实验资料无法得到长期的保存，借助移动存储设备比如硬盘或者u盘等又会一定程度上致使在实验室传播计算机病毒。

1.2实验室硬件的建设、维护难度较大针对建设初期在实验室需投入丰富的资金来对硬件产品进行购买，一般会受到计算机更新周期以及资金短缺的制约，各高校均会出现一定程度上的硬件后期投入较少的现象，造成硬件升级难度加大。

再一次的购买新型硬件设备，还需重新的投入一定的资金。

一般情况下，实验室建设成本往往十分的庞大，这就决定了实际的淘汰计算机一般是在超年限应用，更有甚者出现超负荷工作十几年后才想到更新，造成实验室和主流软件发展的要求无法相适应。

科技风2021年11月电子信息DOI：10.19392/ki.1671-7341.202131024地方高校实验室信息化建设个案研究康乐许昌学院实验室与设备管理中心河南许昌461000摘要:近些年来随着教育信息技术的高速发展，国家教育信息化的步伐逐渐加快，高等院校的信息化环境建设也在日渐完善。

高校的计算机实验室由于兼具多种功能，因此成为高校使用频率最高的实验室之一。

本研究以许昌学院公共计算机实验室为个案研究对象，从实验室信息化建设和管理的工作入手，在信息化时代的大环境下来思考高校计算机实验室在日常运行和使用中遇到的问题,结合实际情况，提出在实验室信息化建设方面需要解决的问题，提出符合发展实际情况的意见和建议，以期对处于转型发展中地方高校的实验室信息化建设和管理层面提供一定的参考。

关键词：地方高校；实验室;信息化;建设近几年来，随着云计算、大数据、虚拟现实等技术的飞速发展，特别是“互联网+”概念的提出，将移动互联技术、云计算、大数据、物联网等信息通信技术与各种传统的行业进行深度融合，为各个行业的改革、创新和发展提供广阔的网络平台。

随着教育信息技术的高速发展,国家教育信息化的步伐逐渐加快，高等院校的信息化环境建设也在日渐完善。

高校的计算机实验室是师生们教学、实验、科研的基地，是将理论应用于实践检验的理想场所。

高校计算机实验室不仅承担着学校的计算机基础、计算机专业课程的实验教学任务,还承担着其他各类专业课实验教学任务，同时，还有各类上机实践、上机考试、培训、学生毕业设计和自由上机等多项任务，成为高校使用频率最高的实验室。

随着各高校办学水平的不断提高和办学条件的不断改善，原有的单纯地依赖实验室管理员的管理模式既不能够适应现代科技的进步,也远远不能满足现实的需要。

1当前计算机实验室建设和管理存在的问题1.1实验室管理人员的值班压力和工作强度较大随着信息化水平的不断提升,越来越多的课程向理论与实践相结合的教学模式转变,公共计算机实验室的排课率逐年提升，使用率不断提高,造成了部分实验室工作日全天（包含晚上）课程基本排满的现象，这就给实验室管理人员带来较大的工作压力，不仅要提前为前来上课的师生提前开门，做好课前准备工作,而且还要有技术维护人员全程跟踪,实时排除故障，处理问题,保障教学活动正常顺利进行。

高校二级学院实验实训室建设与管理研究1. 引言1.1 研究背景随着高校教育的不断发展，实验教学在学生培养中起着至关重要的作用。

而二级学院作为高校的重要组成部分，实验室建设和管理对于提高教学质量、培养学生实践能力具有重要意义。

目前很多高校二级学院实验室建设水平参差不齐，管理模式不够科学有效，存在一些问题需予以解决。

对于二级学院实验室建设与管理进行深入研究，提出有效的对策和建议，对于提高实验教学质量，提升学生实践能力，促进高校教育教学质量的不断提升具有重要意义。

在这样的背景下，本文旨在探讨二级学院实验室建设与管理的现状，分析存在的问题与不足，提出相应的改进建议，旨在为高校二级学院实验室建设与管理工作提供参考和借鉴，促进高校实验教学水平的提高。

1.2 研究意义高校二级学院实验实训室的建设与管理是当前教育领域中一个备受关注的话题。

其研究意义主要体现在以下几个方面：实验室是学生进行实践操作、展示实验数据、进行科学研究的重要场所，直接关系到学生的实践能力培养和科研水平提升。

通过对实验室建设与管理的研究，可以提高学生的实践技能，拓展学生的实践能力，激发学生对科学研究的兴趣，促进学生全面发展。

实验室建设与管理的良好实践能够有效提升学校的教学质量和科研水平，为学校的品牌建设和学术声誉提供强有力支撑。

实验室的建设及管理不仅直接影响教学效果，还体现了学校对于科研与实践的重视程度，是高校软实力的重要组成部分。

通过对高校二级学院实验实训室建设与管理的研究，可以为学校提供科学合理的建设与管理方案，为实验室建设与管理工作提供指导，为高等教育事业的发展贡献力量。

深入探讨实验室建设与管理的重要意义和方法策略，对于提升高校教学科研水平、促进学生全面发展具有重要的指导意义和实践价值。

1.3 研究目的研究目的是为了深入了解高校二级学院实验实训室建设与管理的现状，探讨如何提高实验室的建设水平和管理效率，提升学生的实践能力和创新能力。

通过对实验室建设现状的分析，可以发现存在的问题和不足之处，为进一步的改进提供参考。

第5期2024年3月无线互联科技Wireless Internet Science and TechnologyNo.5March,2024基金项目:淮南师范学院质量工程项目;项目名称:示范实验实训中心;项目编号:2023hssysx02㊂作者简介:刘庆俞(1984 ),男,讲师,博士;研究方向:深度学习和生成对抗网络㊂应用型本科院校计算机实验中心安全管理与改革研究刘庆俞(淮南师范学院,安徽淮南232038)摘要:应用型本科院校计算机实验中心是理工类人才培养和学生计算思维能力提升的重要阵地㊂针对计算机实验中心安全管理中出现的新情况和新问题,结合高校教学改革的趋势,文章从多方面提出了改革策略,包括加强人员培训㊁完善安全制度㊁更新安全设备等,以提高高校计算机实验中心的运行和安全管理水平㊂关键词:计算机实验中心;安全管理;实验教学改革中图分类号:TP311㊀㊀文献标志码:A0㊀引言㊀㊀实践教学是高校教学工作的重要组成环节,是深化课堂教学的主要手段,也是学生理解㊁掌握理论知识的重要途径[1]㊂计算机实验教学作为计算机理论课教学的补充,在一定程度上可以深化理论课的原理㊁方法以及实现的过程,让学生可以在实验过程中夯实专业理论㊂计算机实验中心作为计算机类课程实践教学的重要场所,对于培养学生的计算机操作能力具有至关重要的作用[2]㊂但是,由于计算机类实验室设备的特殊性和复杂性,实验室的安全性逐渐成为高校关注的重点问题㊂此外,随着科学技术的不断发展,计算机类实验室的安全管理也出现了新变化[3-5]㊂因此,计算机实验中心安全管理也必须随之发生变革,才能满足高校发展需求,为高质量人才培养提供可靠保障㊂1㊀计算机实验中心安全管理的重要性㊀㊀计算机实验中心的安全稳定运行在高校中的重要性不容忽视㊂学校应该加强安全管理,采取有效措施和方法,确保实验中心的安全和高效运行,为学校的实验教学和科研工作提供有力保障㊂同时,学校也需要加强出入实验室师生员工的安全教育和安全培训工作,提高安全责任意识和应对突发情况的能力㊂计算机实验中心安全管理的重要性主要表现在以下几个方面㊂1.1㊀保障师生安全㊀㊀高校计算机实验中心涉及众多电子设备和贵重仪器,如果管理不善,可能存在火灾㊁触电等重大安全隐患[6],对师生的生命安全构成威胁㊂实验室中存放着大量的设备和资料,如果发生盗窃或损坏,将会给学校和个人带来巨大的经济损失㊂因此,保障师生的财产安全也是计算机实验室的重要职责之一,做好安全管理,可以最大限度地避免人身伤害事故和财产损失的发生㊂1.2㊀维护设备完好㊀㊀实验中心的所有仪器设备㊁软件系统等属于学校的固定资产和无形资产,价值较高,如果管理不善,可能会导致设备被盗窃㊁损坏或者使用寿命缩短㊂有效的安全管理措施可以确保设备的完好无损,提高设备的使用寿命和效益㊂1.3㊀保障教学秩序㊀㊀实验中心是进行实验教学和科研的重要场所,其运行秩序直接影响学校的教学和科研工作㊂如果实验中心存在安全隐患或管理混乱问题,可能无法保障正常的教学和科研工作,甚至导致一些实验课程无法顺利进行㊂因此,做好安全管理,确保实验中心的各项工作正常运行,为学校的正常教学和科研工作提供保障㊂1.4㊀提高防范意识㊀㊀计算机实验中心的安全管理不仅是一项复杂的技术性工作,更是一项意识性工作㊂通过加强安全管理,可以提高师生员工的安全意识和应对突发情况的能力,在遇到火灾等安全问题时能够迅速采取有效措施,减少损失和人身伤害㊂提高实验室安全防范意识也可以增强实验中心的整体形象,展示实验中心对安全的重视和管理水平的提升,有助于提高实验室的声誉和信誉度㊂1.5㊀促进校园安全㊀㊀计算机实验中心作为高校的一个有机组成部分,实验中心的安全管理也直接关系到整个校园的安全稳定㊂如果实验中心存在安全隐患或管理不善,可能会对校园的安全稳定造成负面影响㊂因此,做好计算机实验中心的安全管理,也是促进校园安全和谐的重要举措之一㊂2㊀计算机实验中心安全管理存在的问题㊀㊀高校计算机实验中心安全管理的问题既有共性问题,也有专业特殊性问题,主要包括以下几个方面㊂2.1㊀设备管理问题㊀㊀计算机设备和各类硬件试验箱数量众多,管理难度大,容易出现设备丢失或配件被盗等情况㊂同时,设备自身的老化㊁故障等问题也可能影响实验中心的正常运行㊂2.2㊀网络安全问题㊀㊀计算机实验中心涉及大量的计算机硬件㊁软件和网络设备,网络安全措施不到位可能会导致网络攻击㊁数据泄露和病毒破坏等安全问题㊂2.3㊀人员管理问题㊀㊀进入计算机实验中心的人员众多,流动性强,涵盖多个二级学院学生,管理难度大㊂部分学生或教师可能违规操作,导致设备损坏或数据丢失㊂部分高校尤其是教研实力较弱的地方院校,对计算机实验中心管理重视程度不够,实验员岗位设置浮于形式,有的学院由任课老师兼职实验员,专职实验员人数严重不足㊂高校计算机实验室一般可分为基础实验室和专业实验室,计算机基础实验室承担着信息化教学任务,专业实验室承担着计算机学科下各专业方向的教学科研任务㊂然而,在部分高校,实验员的职位划分不明确,实验室管理㊁实验教学和教辅人员没有区分,工作效率不高㊂2.4㊀环境安全问题㊀㊀不规范的操作或环境条件可能导致火灾㊁短路等安全事故㊂同时,不合理的实验室布局㊁通风不良的室内环境等也可能影响实验中心的正常运行㊂2.5㊀管理体制问题㊀㊀高校计算机实验中心安全管理可能存在制度不健全㊁管理不规范等问题㊂另外,计算机实验中心工作涉及多个部门,如教学部门㊁科研部门㊁资产管理部门等㊂然而,一些实验室缺乏有效的沟通机制,导致各部门之间信息不畅,协同工作难以开展,容易产生管理问题㊂同时,缺乏统一的安全管理标准和规范,导致安全管理工作的实施存在困难㊂2.6㊀意识问题㊀㊀部分师生可能对网络安全㊁数据保护等方面的安全意识不强,没有充分认识到安全问题的重要性㊂在日常教学和学习中,可能存在不规范操作,使用不安全的软件或浏览不安全的网站,增加了安全风险㊂安全意识较为薄弱,可能在日常操作中忽视安全规定,增加安全风险㊂2.7㊀技术防范问题㊀㊀计算机实验中心安全管理可能存在监控系统不完善㊁报警系统不敏感等问题,导致在发生安全问题时无法第一时间发现和处理㊂为了解决这些问题,计算机实验中心需要从多方面加强安全管理,建立完善的制度和规范,提高师生员工的安全意识和技术防范水平,确保实验中心的正常运行和安全稳定[7]㊂3㊀计算机实验中心安全管理的策略㊀㊀高校计算机实验中心针对安全管理存在的问题,可以采取以下对策㊂3.1㊀建立安全管理制度㊀㊀针对计算机类实验室的专业特点,安全管理制度应涵盖设备管理㊁数据保护㊁人员培训等多个方面,详细的安全管理规定和操作规程是实验室安全运行的依据,明确安全管理责任和任务,努力做到管理工作闭环,确保各项安全工作有章可循㊂3.2㊀加强设备管理㊀㊀建立设备台账,对设备进行分类管理,定期进行设备检查和维护,确保设备的完好和正常运行㊂尤其是价值20万元以上贵重仪器设备需要做到专人专管㊂同时,利用物联网㊁人工智能等现代化技术手段,实现实验中心重要设备的智能化监控和管理㊂通过安装智能传感器㊁摄像头等设备,实时监测设备的运行状态和环境变化,及时发现和处理异常情况㊂3.3㊀加强网络安全管理㊀㊀建立完善的网络安全体系,及时安装并开启反病毒监控软件,定期进行网络安全检查和漏洞扫描,及时更新系统和软件补丁,提高网络防御能力㊂同时,使用正版软件并加强对学生的安全意识教育,提高学生网络安全意识㊂针对部分重要实验室,可以构建强有力的防火墙,以有效阻止来自校园外网的非法攻击,同时通过防火墙来规范计算机实验室的网络操作㊂此方法可有效阻止网络异常行为的入侵,给实验室提供相对安全的网络环境,从而提高内部网络安全,保证师生在实验室的正常网络使用㊂3.4㊀加强人员管理㊀㊀明确人员职责㊁行为规范和工作流程,建立完善的实验室人员出入登记制度,禁止无关人员进入实验中心㊂加强对学生的行为管理,禁止学生在实验中心进行违规操作㊂建立实验室人员的监督与考核机制,定期对实验室人员的履职情况进行评估和考核㊂对于不遵守规定或存在安全隐患的人员,应采取相应的处理措施㊂同时,定期对教师进行培训和教育,提高安全意识和责任担当㊂3.5㊀重视环境安全管理㊀㊀建立完善的环境安全管理规章制度,定期对环境进行检查和维护㊂加强用电设备管理,确保电源线路的运行安全和稳定㊂同时,建立完善的消防设施和应急预案,定期进行消防演练和培训㊂制定应急预案和流程,确保在发生安全问题时能够及时㊁有效地应对㊂可以组建应急响应团队,定期进行模拟演练和培训,提高应急响应能力和水平㊂3.6㊀加强技术防范㊀㊀建立完善的监控系统,对实验中心各分室及相关场所进行全方位的监控和管理㊂同时,加强报警系统的建设和管理,确保在发生安全问题时能够及时报警和处置㊂重要数据和软件是实验中心重要的无形资产之一,因此数据安全保护至关重要㊂可以采用加密技术㊁访问控制等手段,确保数据的安全性和完整性㊂3.7㊀提高安全意识㊀㊀加强对师生员工的安全教育和安全培训工作,通过常规安全知识竞赛㊁实验室安全考试等活动提高安全意识和应对突发情况的能力[8-9]㊂通过开展安全知识讲座㊁模拟演练等活动,增强师生的安全防范意识和灾难应对能力㊂引入新的安全管理理念和方法㊂例如,可以采用风险管理方法,对实验中心存在的安全隐患进行全面评估和预防;或者张贴安全文化标语等,将安全警示教育融入师生的日常教学行为,形成全员参与的浓厚安全氛围㊂3.8㊀定期检查与维护㊀㊀对实验中心的各项设施进行定期检查和维护,及时发现隐患和处理存在的安全问题㊂同时,加强对设备故障和安全事故的记录和分析工作,总结经验教训,不断完善安全管理措施㊂3.9㊀建立奖惩机制㊀㊀建立完善的奖惩机制,对违反安全规程的操作行为进行严肃教育和处理,同时对表现优秀的师生进行表彰和奖励㊂通过奖惩结合的方式,提高师生对实验中心安全管理的重视程度㊂3.10㊀加强与相关部门合作㊀㊀与学校保卫处㊁后勤服务中心等相关部门加强合作和配合,共同维护实验中心的安全运行和稳定㊂同时,可以寻求外部专业机构的支持和帮助,提高安全管理水平㊂实施以上对策,可以有效地解决高校计算机实验中心安全管理中存在的问题,提高实验中心运行的安全性和稳定性,为实验教学和科研工作提供有力支持和保障㊂同时,也有助于提高师生员工的安全责任意识和应对突发情况的能力,促进校园的安全稳定发展㊂4　结语㊀㊀实验教学是应用型本科院校开展教育教学以及实践活动的重要场所,是提高人才综合素质和实践水平的关键因素㊂因此,计算机实验中心的安全管理和稳定运行具有重要意义㊂针对计算机实验中心存在的各种安全问题,高校需要从人㊁财㊁物等多方面加强管理㊂参考文献[1]张宝懿,李帅.新时代下高校实验室安全管理标准化探究[J].科技风,2023(5):148-150.[2]张彦茹.高校实验室安全管理的主客观因素研究[J].产业创新研究,2020(14):195-196.[3]姜晓武.网络安全技术在校园实验室管理中的应用[J].电子技术,2023(11):396-398.[4]赵伟娜.高校实验室安全信息化管理策略研究[J].办公自动化,2023(21):35-37.[5]佟禹欣.云计算基础上的计算机实验室网络安全[J].电子技术与软件工程,2022(14):15-18. [6]刘利民.计算机安全技术在高校实验室改造中的应用[J].工程抗震与加固改造,2023(1):182. [7]彭华松,沈冰洁,丁珍菊,等.多部门联动构建高校实验室EHS管理体系[J].实验室研究与探索, 2020(9):299-303.[8]王楠.高校计算机实验室安全管理与改革探究[J].产业与科技论坛,2020(15):270-271.[9]裴传玲.基于信息化平台建设的高校实验室安全管理体系研究[J].现代商贸工业,2020(25):143-145.(编辑㊀王雪芬)Research on security management and reform of computer laboratorycenters in applied undergraduate universitiesLiu QingyuHuainan Normal University Huainan232038 ChinaAbstract Computer laboratory centers of applied undergraduate colleges and universities are important positions for the cultivation of science and engineering talents and the improvement of students computational thinking ability. Aiming at the new situation and new problems in the security management of computer laboratory centers and combining with the trend of teaching reform in colleges and universities a series of reform strategies are proposed from various aspects including strengthening personnel training perfecting the security system and updating the safety equipment etc.in order to improve the operation and security management of computer laboratory centers in colleges and universities.Key words computer laboratory center security management problems laboratory teaching reform。