高校计算机基础实验室软件环境建设与研究论文

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 摘   要：高校计算机实验室软件环境建设是实验室管理的重要组成部分。本文通过分析高校计算机实验室软件环境面临的问题 , 提出了实验室技术人员采用硬件还原卡与软件虚拟化的软件部署方案的新方法。同时提出了从领导、自身、环境内部、 外力、内外相结合等多个方向提高高校计算机实验室软件环境建设的思路。

关键词：实验室软件环境；  以人为本；软件虚拟化


LI Yue
(Changchun University of Finance and Economics Modern Educational Technology Center, Changchun Jilin 130122)

【Abstract】： The software environment construction of university computer laboratory is an important part of laboratory management. By analyzing the problems faced by the software environment of university computer laboratory, this paper puts forward a new method for laboratory technicians to adopt the software deployment scheme of hardware restore card and software virtualization. At the same time, it puts forward new ideas to improve the software environment construction of university computer laboratory from the aspects of leadership, self, internal environment, external force and the combination of internal and external forces.

【Key words】： laboratory software environment;people oriented;software virtualization

随着中国经济的飞速发展 , 我国信息化发展已经迈 入第三阶段即以计算机和物联网为代表的新兴社会生产 力。我国高校计算机基础实验室做为人才的培养的重要 场所 , 大规模推广已有十几年，实验室的软件环境建设 也成了一个非常重要的问题。良好的实验室软件环境既 是理论教学的需要 , 也是实践教学的重要保障。   不同专 业、不同学科的同学使用上课软件也千差万别 , 教学改 革课程体系的不断完善。各门课程也随着信息化的发展 产生了新的需求：在计算机基础实验室中学生通过计算 机模拟出各种实验设备、实验操作，收集和分析所产生 的实验数据，类似的教学活动日益增多。实验室计算机除了要满足教学要求外，期末的无纸化考试、社会化考 试也越来越多。因此做好实验室软件环境建设工作是必 不可少的，也是整个计算机基础实验室维护的重心。


1 实验室软件环境建设的概念

实验室软件环境建设是指一款教学软件完成开发交付使用后，为了加强软件的适应性、可靠性、完善性， 从而使软件更好的为教学服务，对软件运行环境的优 化、改进的过程。在整个软件使用周期中，软件环境建 设是最重要的一个阶段，它将直接决定高校教学工作是 否能顺利完成，高校课堂效率是否得到提高。因此，实 验室软件环境建设工作必须引起高度重视。

2 目前高校实验室软件环境建设存在的问题

笔者通过网络调查方式调研国内部分高校，结合自 身学校实际情况，根据实验室技术人员工作职能，本着 促进实验室软件环境建设工作的思路，分析高校实验室 软件环境建设实际工作中面临的问题。

2.1 相关领导对此工作了解不够

信息化建设只是近些年才兴起的，而多数高校领导 是从事教育的专家，但对这一新兴产业还不够熟悉，对 于高校实验室软件给教学带来的变化认识不够，对于如 何进行软件环境建设了解更是不多。因此在相当多的高校即使购买了个别教学、管理软件，也无法带动全面的 以信息化为手段的教学工作改进。

2.2 高水平软件环境维护人员缺乏

由于信息技术的广泛性、复杂性决定了高校不可能配 备技术很全面的专业人员从事高校实验室管理工作。高校 自身网络工作的狭隘性难以留住一流实验室技术人才，  造 成实际软件环境维护人员文化程度、技术水平相对不够， 有可能影响高校软件环境管理工作的科学性。高校本身对自身实验室工作人员的专业工作很难做到有效、系统 地评价和管理，而使软件环境的维护质量难以保证。

2.3 教学的多样化造成对软件环境要求更严格

计算机实验室是学生们日常上课、科研实践的场 所，随着教学改革的深入，同一个实验室的计算机要给 不同专业的学生提供不同的上机环境，但是各专业的教 学软件对软件环境的要求各不相同，而且同一门学科的 学生在不同学习阶段，也会使用到不同的教学软件，所 以在多样化的教学需求下也给计算机实验室软件环境维 护带来了更多新问题。

2.4 软件的升级过于频繁，  软件环境建设工作缺乏有效管理

目前我国教学改革正处在关键时期，课程体系与教 学内容变化很快，因而造成应用软件升级频繁。软件升 级工作的组织也不够规范。同种教学软件半学期内就有 升级多次的现象，升级时经常只是教师临时电话通知实 验室技术人员进行修改，实验室技术人员在升级过程中 有没有及时进行记录和备份，会造成日后将无处查找完 整的升级软件包和技术文档，给今后的软件环境维护埋 下众多隐患。软件环境建设要求及时、精准，而工作本 身又具有复杂性。教学软件的覆盖面很广，同一软件的 装机量很大，实验室技术人员不是软件主要使用者，实 验室管理部门很难对软件的缺陷进行登记、搜集、归并 等。因此，基本现状是教师与实验室技术人员各自为 政，自行完成自己所属工作，这势必造成实验室技术人 员软件环境维护工作不规范，缺乏健全的文档管理，造 成大量的重复劳动。维护工作缺乏一套行之有效的管理 办法，造成责权不明，出了问题都归咎于实验室技术人 员。软件使用过程中遇到的问题处理不规范、误操作， 没有故障报告、错误记录等资料，事后一切由技术人员处理解决，使维护工作仅限于解决眼前遇到的问题，缺 少长远规划，软件环境建设工作始终处于被动局面，实 验室技术人员对软件环境的维护操作与教师授课中遇到 的使用问题缺少理论与实践的结合。

2.5 病毒对实验室软件环境维护造成的影响

老师和学生在实验室上机操作的时候随时都会携带相关存储设备，如手机、优盘、移动硬盘等，在从事教 学活动同时把这些物品连接在计算机上，有些师生的移 动设备本身就自带病毒，这样有意无意的行为都会让实 验室的计算机遭受病毒的入侵，有些病毒会进入实验室 的局域网同时破坏整个子网系统，减慢实验室设备的运 作速度，严重的时候会让整个子网系统瘫痪，教学工作 就无法正常进行。因此病毒的入侵是实验室计算机软件 环境维护的一个很重要的问题。对病毒入侵的防范从来都是实验室管理技术人员的首要工作。

3 加强实验室软件环境建设工作之我见

3.1 领导支持

众所周知，信息化的高速发展带来了全新的教学模 式，这一转换几乎涉及高校各个部门、每位老师、每个 学生，尤其是当实验室教学还没有正常开展时，如果得 不到教学、实验室管理部门的大力配合与参与，高效的 实验教学课堂很难取得成功。同样即使教学软件已经正 常运行但不能有效满足教学需要时，更需要高校主要领 导的参与与经费支持。只有领导的信任和支持才能提升 实验室管理部门在高校整体结构中的地位，才可以使管 理和服务职能在短时间内得到提高和改善。师生对实验 室管理的满意度迅速提升与实验室软件环境建设得到完 善对高校教书育人起到不可估量的作用。

3.2 大力挖掘自身潜力

在购买软件、安装调试阶段就尽量使实验室技术人 员参与其中，使之能够较深入了解教学软件模拟实验流 程和教学软件相对应的诸多关键环节。实验室引进软件 过程中必须遵循一定的行业标准，使编程代码规范化、 统一化，具有完备的工作日志、文档便于实验室技术人 员在软件开发人员不在的情况下进行简单维护。大力发 掘自身潜力，使技术人员成为既具有实验室管理技术又 了解教学需求的专门人才。既懂技术又懂教学人才较 少，是目前高校实践、实验教学开展的最大阻碍。所以 高校发展建设中，对相关实验室管理部门建设和人才培 养方面还需要加大投入力度，用发展留人、用教育留人。

3.3 软硬件相结合，合理建设计算机实验室软件环境

笔者所在院校使用惠普增霸卡硬件还原卡与软件虚 拟化的软件部署方案相结合的方法更好的为教学服务。针对不同学院、不同专业、不同年级、不同考试建立不 同的计算机实验室操作系统环境以满足教学需求，操作 系统名称主要分为二级学院名称、操作系统版本、操作系 统功用三类，个别计算机实验室建有十个以上操作系统。

在每个学期开学初，各高校的实验室技术人员都要 根据教学的不同需求，对实验室内的计算机软件环境进行更改、升级甚至重新部署来满足教学的需要，而在教 学的过程中，因高校计算机实验室同时承担的各类社会 化考试，如全国计算机等级考试、英语口语四六级考 试、初中高级会计类考试、司法考试、建筑类考试等， 以及用到计算机实验室辅助分析数据的科研项目，势必 造成实验室内计算机软件环境的重新部署。

在实验室软件环境建设效率的摸索中，经过一些绿 色版或免安装软件的过渡后，最后选择了利用 VmwareThinapp 软件来处理纷杂的软件安装环境问题， Vmware Thinapp 是一款国外开发的可将应用软件进 行虚拟化的工具软件，它允许用户在不冲突的情形下运 行任何 Windows 操作系统上的几乎任何的多样应用版 本，甚至可以运行同一应用程序的多个版本。Vmware Thinapp 可以帮助技术人员把学习软件打包封装成一 个虚拟应用程序，让你在任何环境下运行这个虚拟程 序，无需系统支持，借助 Vmware Thinapp 可以消除 应用小环境，充分结合实践教学的需要，提高计算机 实验室内教学软件的快速部署，提高计算机的运算效 率，并同时提高设备的利用率。解决部分软件对操作系 统的限制问题，排除部分教学软件之间的冲突。充分利 用 Vmware Thinapp 软件的操作系统迁移、应用隔离、 服务器整合、安全性、移动性的特性为实验室环境建设 添 砖 加 瓦。Vmware Thinapp 应 用 可 以在 锁 定 PC 上 的受限用户帐户中运行，无需更改操作系统，更不会减 少计算机安全策略。Vmware Thinapp 没有内核模式 的代码，不会违反应用于用户的计算机组策略。它不会 向计算机上的设备提供更高的应用权限，这样就可防止 无意违反策略。有助于将虚拟化的教学软件包部署在安 全性和稳定性都至关重要的环境中。Vmware Thinapp 软件在操作系统启动时不随操作系统的启动而启动，在 不手动运行软件时，软件只是作为一个比较大的文件单 独的存放，不占计算机运行内存。当虚拟化后的教学软 件被关闭时，将彻底与操作系统剥离，释放运行时所占 的资源，对教学中所产生的修改，都只保留在软件自身 的目录内。Vmware Thinapp 在软件升级、软件应用、 病毒防护等计算机软件环境建设方面都有很好的表现。

3.4 通过以人为本的病毒防范完善实验室软件环境建设

官方定义计算机病毒指编制或者在计算机程序中插 入的破坏计算机功能或者破坏数据，影响计算机正常使 用并且能够自我复制的一组计算机指令。这是目前最权 威的关于计算机病毒的定义，且被《计算机病毒防治产 品评级准则》的国家标准所采纳。我们常规防范病毒方法不外乎：安装最新的杀毒软件，定时更新杀毒软件 病毒库，定时对计算机进行病毒查杀；不要执行从网络 下载后未经杀毒处理的软件等； 不要随便浏览或登录 陌生的网站，培养自觉的信息安全意识；用 Windows Update 功能打全系统补丁等。在实验室软件环境建设 实践过程中我校通过总结计算机病毒的类型及其特征， 建立了一套以人为本为核心的实验室准入制度，通过培 训、考核、定期广播计算机病毒防范常识、定期讲解计算机病毒入侵实例，增强师生防范意思。

3.5 借助外力辅助实验室软件环境建设

实验室软件环境建设需要专业的咨询和深厚的技术实 力来支撑，而当技术人员自身缺乏这方面优势的时候，充 分利用外部资源是解决问题的有效途径。一方面专业的软 件服务商有着深厚的技术实力，  另一方面通过专业软件服 务团队可以保证高校实验室技术人员的注意力不被过多分 散，使高校更加专注自己的立德树人的教育使命，同时也 可保证实验室软件环境建设一直处于技术前沿。

3.6 加强技术部门与教学部门的合作

实验室软件环境建设是为了更好的为教学服务，技 术人员就要树立“系统”的概念，要求整个系统的技术 人员有纪律、有组织地形成一个整体，与教师有分工， 有合作地衔接好工作中的每一个环节。除实验室管理人 员外，教师在系统维护中的作用也显得很重要，因为在 软件环境维护中，首先是教学部门提出需求或教师、学 生要在实践应用中发现问题、提出问题，并妥善保管故 障发生时的第一手资料及详细记录，供实验室技术人员 维护时参考。对实验操作师生则应通过培训、考核，提 高技术水平，避免人为因素造成软件环境故障。教师与 学生规范的操作可将软件环境发挥最佳的效果。技术人 员不断总结、分析、提出合理化建议、询问教学部门需求，加强两者之间联系。实践证明做好以上几个方面的 分工合作，会大大促进软件环境的安全运行和不断完善。


4 结语

实验室软件环境建设是一项技术性要求很高的工 作，信息化发展日新月异，技术人员若不及时进行知识 的更新换代、拓展知识面，就无法胜任今后更加复杂的 实验室管理工作。定期的技术交流学习、增加技术人员知识储备是提高管理水平、解决突发问题能力的有效途 径，只有这样才能保证软件环境建设工作的顺利进行。

总之，在高校软件环境建设中，技术人员还需要不 断地总结经验，时刻关注层出不穷的新技术，找到与教 学内容相结合的软件环境建设之路。
 
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