大型软件教学实验机房建设的探索与思考

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摘要：以如何培养具备核心竞争力的实用型软件人才为切入点，通过论述新型教学实验机房的设备环境建设、人才队伍培养，以及教学实验理念的创新等问题，探讨在实验动手能力与创新能力日益得到重视的形势下，建设大型软件教学实验机房的新举措。

关键词：实验机房建设；软件工程；实验教学；创新能力

在计算机与信息技术高速发展的今天，软件行业的发展日新月异。在新形势下，如何适时培养实验动手能力强的创新型软件人才，已经成为各高校软件工程专业人才培养急待解决的问题。不同于一些传统学科更注重时间的沉淀和理论功底的扎实，软件工程的教学方式较侧重学生实验动手能力和综合素质的培养，而大型软件教学实验机房正是培养新型软件人才的“沃土”。如何建设好高水平的教学实验环境，不仅体现了一个学校整体的信息化发展程度，也是创建世界一流大学的重要环节。构建优质教学实验环境不能仅仅局限于更大资金的投入、先进设备的购买等，而是应该从师资力量、教学方法、管理理念等多方面入手，来提高实验环境的综合实力。

1.设备与环境建设

现代化教学实验机房的规范化管理是基础，但管理是无形的，是存在于每个环节的，是通过软件、硬件和网络来支撑的。上机账号的管理和使用、上机用户的权限分配、教师上课使用的多媒体教学软件等诸多方面让机房教学变得灵活多样，机房已经变成资源整合的平台，而软件教学正是需要这样的平台作为支撑。环境及设备是一切教学实验的基础，科学化的设备管理体系是构建一流大型教学实验机房的前提，这就要求我们在工作过程中应该始终做到“留心、用心、细心、信心”，在细节处丝毫不放过，力求为教师和同学营造最好的教学实验环境。

1.1仪器设备及维护

机房全面采用DAIKIN中央空调，室内机采用吸顶式结构和室内新风系统，随时保持机房内空气清新、温度均衡，楼道采用风墙设计，防止冷气流失。整套空调系统由值班人员统一控制。

机房网络连接校园网的万兆网关，通过网关对进出校园网及网络流量进行管理，网络环境受防火墙保护。另外，从桌面到交换机再到上级网络，均为超五类线，实现了桌面千兆网络。

每个机房都是独立的教学环境，都配备了多媒体功放，并经过了专业设计和施工，实现了以每个机房为单元独立使用，也可以以全部机房为整体统一管理使用，形式灵活多变。另外，机房每天早晨安排固定保洁人员打扫地面和桌面卫生，每周一会对机房计算机进行保洁工作，每月初对操作系统进行系统清理，每季度根据使用情况对机房空调系统进行清理和维护，每学期对机房的照明进行全面检查，并对损坏设备及时更换修理。对于机房计算机出现故障的售后服务问题，我们和厂商签订PC机原厂五年质保协议，并将售后维修服务的响应时间控制在2小时以内。

1.2安全措施

基于安全考虑，我们定期对机房的电路系统进行检查维护，从机房PC机到服务器所有插座全部升级为突破安全插座，所有服务器均配有UPS并支持双路供电，在单路停电的情况下可通过UPS进行链路跳转，实现服务器电源的持续供电。

机房7×24小时网络视频监控，覆盖所有机房和周边楼道，机房出入口安装红外感应报警装置，机房内均配有足够数量的灭火器，并定期对消防设施进行检查。服务器房间出入采用门禁综合管理，可以随时查询出入情况记录。机房内设有紧急出口，该出口平时关闭，如遇到突况，由值班人员控制打开，并及时引导人员疏散。

1.3应用控制管理

教学实验机房在环境、安全等方面做了充足的保障工作，对于各种应用设备采用了先进的管理方法，对上机账号使用活动目录的模式进行管理，对账号的权限通过域控制器安全策略、计算机组策略和自定义安全脚本来设定。

机房与北大方正合作，安装了教师机多媒体软件，方便了机房系统维护和学生上机时的教学管理。该软件提供了教学应用的多种虚拟化功能，不仅仅实现了传统意义上的教学方式，也引入了新的教学理念，得到上机师生的一致好评。

机房网络连接到校园网的万兆网关，如果操作者想出校园网进行访问必须通过网关认证才能实现。网关控制程序可以根据机房编号、网段划分及自定义特定计算机等方式对机房内的所有计算机实现控制，如图1所示。同时，出于对网关安全管理的考虑，操作者使用该程序时，需要设定用户名、密码和专用IP地址。

总而言之，高校现代化的教学实验机房应将机房的硬件、软件和网络条件最大化地整合利用起来。

2.自身队伍培养

2.1岗位培训和交流

在实验室建设中，教学实验机房硬件环境的建设是前提和基础，师资队伍的建设是核心与灵魂。由于计算机科学日新月异的时代要求，机房功能不能只满足简单的上机需求，而应逐步向高性能、多功能的一体化大型综合实验环境发展。学校一直非常重视人才的培养，对此，不但进行了一系列的探索和改革，建立了一套科学的、全面适用于各种人才的培养体系，还招收一批有高学历、有相当学术科研背景、有公司企业背景的新型人才作为技术骨干。

针对普通日常维护人员，除了对他们进行常规的安全培训、规章制度学习等，还需掌握多种计算机专业技术，能够独立完成环境管理、机房网络访问控制、计算机及网络问题排查等工作。同时，针对实验科研人员，实验室制定了人才成长激励举措，鼓励其开拓新思路，并创造各种深造机会，加强技术交流，使人才在教学实验方面具备责任感和严肃性，具有提升自我能力和不断接受新技术新思想的诉求，在科研方面保持科学严谨的作风。因此，目前我们的实验室整体教学实验环境非常和谐，同事们敢于提出新想法和新思路，积极交流互动。另外，我们加强了校际交流和国际交流，长期保持和世界一流名校的沟通，掌握行业发展的动态。

2.2实际项目研发锻炼队伍

教学实验机房的大型化与综合性不仅体现在机房的规模大、业务广上，更体现在功能的全面上，教学实验机房自身也会组织参与各种类型的计算机项目研发工作，利用自身的设备环境优势、人才优势、学校扶持优势等，使教学实验机房不再是传统意义上的上机机房，而是集教学、实验、科研、展示、交流等功能于一体的资源整合平台。

2.3岗位考核与述职

计算机软件教育行业与一些传统学科不同，需要的不仅是时间和经验的沉淀，还需要日新月异的新技术和新理念，其知识和教材的更新速度更是不可思议。为激励教学实验人才能够始终把握行业发展的新方向，掌握行业发展的新技术，可以适当采用岗位考核和述职等措施，将人才成长纳入规范的评价体系，真正把握教学实验系统未来发展的走向。

3.教学理念创新

在教学理念方面，学校秉承“加强基础、淡化专业、因材施教、分流培养”的教学方针，对本科生进行低年级的通识教育和高年级的宽口径专业教育，培养学生具备扎实的数学物理功底，使他们具备很强的实践动手能力和自主学习新技术、捕捉新趋势和开辟新方向的能力，能够成为行业的领军人物和技术核心。教学实验是软件教学的重要组成部分，它既是知识传授、技能训练的手段，也是从理论到实践、实践到理论知行统一的过程，更是素养和能力的培养途径。做好实验教学的改革，首先要从教学理念的创新入手。

3.1实际项目研发锻炼队伍

ACM大赛使用学校自主开发的POJ程序，该程序兼容Pascal、C、C++、Java、Fortran、Python等多种语言。POJ在线程序评测平台注册用户数已达50多万，是全国最有影响力的ACM国际大学生程序设计竞赛训练、交流平台，已成为国际同类网站中最有影响的几个网站之一，广泛用于软件基础课程的作业布置和上机考试。

在汇编教学中，机房提供了MASM开发环境（微软公司开发的汇编开发环境，拥有可视化的开发界面，使开发人员不必再使用DOS环境进行汇编的开发，编译速度快，支持80x86汇编以及Win32Asm，是Windows下开发汇编的利器），由于该环境与Windows平台的磨合程度非常好，所以很受上机师生们的欢迎。

PHP的应用也在不断升温，为此机房配置了APACHE+PHP+MYSQL的软件环境供上机教学使用。总之，教学实验需要的，机房都会在第一时间做好技术平台的支持。

数学建模大赛每年都会在机房进行，系统给参赛选手提供MATLAB、Mathematica、Maple等数学软件。由于数学建模大赛的赛制规定72小时连续比赛，所以作为比赛场所的教学实验机房要求全天24小时不间断提供服务，我们的机房建设从硬件可靠性、软件强壮性和网络稳定性来讲都达到了要求。

3.2校企合作

学校与企业的合作、校园与社会的融合改革了教学的运行机制，创新了人才培养模式。当今就业形势严峻，大学生就业难、就业质量低、就业满意度低，而高新技术企业却找不到符合要求的员工，以至于某些地区高中毕业生放弃考大学。存在这样矛盾的主要原因是大学生普遍缺乏专业技能和工作经验，企业出于成本考虑也没有毕业生培养机制。2012年大学生毕业人数已经突破700万。为了学生就业时能具备专业技能和丰富的项目经验，教学实验机房利用软硬件和网络优势，与北大青鸟合作，既为培训教学提供了现代化的教学平台，也为校企合作的发展模式搭建了现代化的教学实践平台。

4.结语

高校教学实验机房的建设过程中应当重视学生实践能力的培养，关注实验教师与专职人员的发展。比如，引入多种国际先进课程，组建科研兴趣小组，并始终与多所国际著名高校、科研机构、跨国公司等保持密切交流与合作，使教学实验机房的整体建设迈上新台阶。

软件行业发展迅速，竞争也日益激烈，社会与行业也越来越重视人才的实践能力和创新能力，因此，高校教学实验机房环境的建设得到了更多重视。在推动行业发展的技术产品中，很多都诞生于世界一流高校的教学实验机房。如何更好地建设符合我国国情的高校软件教学实验机房环境，需要所有教育者的共同努力。