高校计算机类实验室开放管理技术浅析

　　摘 要 根据高校计算机类实验室的特点，分析实现开放管理的相关技术，包含传统的保护卡技术、方兴未艾的桌面云技术和实验室信息化管理技术，以及使用这些技术达到实验时间开放、实验环境开放和实验地点开放的可能性。

　　关键词 实验室开放 硬盘保护卡 桌面云 实验室信息化

　　中图分类号：G647 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2014）07-0005-02

　　计算机实验室开放管理有利于学生自主学习和开展创新实践活动，而且能有效提高实验设备利用率。计算机实验室开放管理就是要做到实验时间开放、实验环境开放和实验地点开放。要达到这个目的，除了创新管理模式、优化管理制度外，更要重视管理技术的支撑作用，做到推陈出新、多管齐下，从各个层次搭建实验室开放管理平台。

　　一、 实验设备管理技术

　　计算机实验室开放会带来高流动性的实验人员、多样化的实验任务、高频率的设备使用，这就需要实验设备必须做到一机多用，即在每台电脑上要配置多个软件环境，并且要易于管理，减少管理人员维护量。

　　1.使用保护卡技术

　　比较传统的方式是在每台电脑上安装增霸卡、蓝芯防毒卡等硬盘保护卡。保护卡一般能够支持安装多达16个不同的操作系统，并使每个操作系统独立使用，这样可以在一台电脑上创建多个软件实验环境。保护卡一般同时支持网络安装、拷贝、增量更新、自动分配IP和计算机名、远程唤醒、关机、重启等功能，可以有效减少计算机的批量维护管理工作量。采用保护卡技术也存在一些缺点，比如为了防止病毒一般设置有分区自动还原功能，这使得软件环境相对固定，不能长时间保存实验的中间状态。另外使用保护卡批量管理的计算机一般要求其硬件配置相同，当实验室有多种型号的计算机时管理效率就会下降。

　　2.使用桌面云技术

　　桌面云是云计算和桌面虚拟化技术在行业中的具体应用，其发展方兴未艾。它是在云服务器上批量虚拟出多个独立的桌面操作系统，为用户虚拟不同规格的桌面环境。虚拟桌面的存储和执行（包括操作系统、应用程序和用户数据）都集中在云计算服务器上，用户使用终端设备通过以太网和远程协议（如：RDP、ICA、PCoIP）进行访问。管理员可以通过专用的管理程序在云服务器端统一对所有虚拟桌面进行快速定制、交付、收回和更新。

　　高校开放管理的计算机类实验室一般设备型号杂、规模较大、需求多变，在这种场合下桌面云技术的优势得到集中体现，例如：

　　①支持更广泛与简化的终端设备。由于计算和存储在云端进行，对终端设备的配置要求较低，用不同型号的台式机、笔记本电脑甚至手机，都可以访问相同的虚拟桌面，得到一致的用户体验。

　　②支持更灵活的访问和使用。一个终端可以访问多个桌面环境，可以跨网段、VLAN、甚至互联网访问虚拟桌面，因此可以真正做到时间、地点和实验环境的完全开放。

　　③支持集中管理和快速部署。使用管理程序在云端管理虚拟桌面和用户，一个桌面可批量交付给多个用户访问，桌面一旦更新相当于一批用户同时升级。

　　④支持用较小的代价使用正版软件。虚拟桌面可以被复制，同时一个桌面可以被分发到多个用户，因此理论上只需要购买一套正版软件，就可供多人使用。

　　当然桌面云技术在高校计算机实验室中的应用也存在一些局限性。例如：云计算数据中心的建设一次性投入较大；数据中心需要配备比较专业的管理员；对校园网的带宽有一定的要求；由于显卡虚拟化的技术尚未成熟，某些多媒体类大型设计程序的用户体验还不是很好等等。

　　二、 实验室信息化管理技术

　　高校计算机类实验室数量一般很多，而且分布在不同地方，实验室一旦开放管理，要么会有任务冲突，要么会有资源闲置，管理难度大增。为了向师生提供高效便捷的服务、自由灵活的上机时间和地点选择，同时优化资源配置、提高实验室利用率，很多学校引入了基于校园网的实验室信息化管理系统，用来管理实验人员、实验室和机位、实验项目等。

　　1.实验室信息化管理系统的一般功能

　　①实验人员管理。一是基于用户的管理，包括教师、学生和管理员。二是基于角色的管理，比如班级、实验团队等。不同的用户和角色在系统中有不同的权限。

　　②实验项目管理。管理实验课程和对应的实验项目，并为实验项目指派实验室。

　　③实验预约管理。个人或团队预约机位或机房。

　　④实验室门禁系统、上机IC卡和收费管理。实现开放实验室的学生自助管理。

　　⑤实验报告管理。学生可以在线提交实验报告，教师可以在线批阅打分，期末可以对实验教学平时成绩进行统计。

　　⑥师生交流平台。类似于论坛、博客等系统，师生以课程为栏目、以实验项目为主题进行答疑解惑。

　　2.针对开放式计算机类实验室的信息管理系统的特点

　　当前大多数大学生都配有个人电脑，机房对学生的吸引力逐渐下降，为了吸引学生在业余时间上机，开放实验的手续要简化。

　　机房免费开放是一种趋势，收费功能可以取消，门禁和IC卡识别系统不再是为了收费，只是为了给实验人员提供服务，如给随机到来的人实时分配机位，给预约者提示机房机位信息等。

　　在传统模式下一台计算机上也可以完成多个实验项目，而如果使用桌面云技术，在一个终端几乎可以完成所有的实验项目，实验项目不再和实验室、实验设备有必然的对应关系，因此从机房管理的角度看，实验项目管理功能可以弱化甚至取消。

　　鉴于时代发展以及计算机类实验室的特点，其信息化管理系统的功能并不是大而全好，而是应作适当裁剪和取舍，以简约简便甚至粗放管理为好。

　　随着IT技术的日新月异，计算机类实验室的管理技术也不断涌现。但因高校现存计算机设备新旧不一，为有效保护过往投资，传统和现代管理技术将一直并存，我们要努力找准其中的契合点，高效率、高质量、低成本地实现计算机类实验室的开放管理。

　　（责任编辑 刘凌芝）