淺談高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，高校在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和發(fā)展上取得較大的發(fā)展和改進(jìn)。由于各高校之間的實(shí)際情況并不想用，在建設(shè)高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室也會(huì)存在著較大的差別，其方式方法是多樣的。其中最為常見(jiàn)的是采用局域網(wǎng)建設(shè)實(shí)施，這種簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)模式，從目前對(duì)高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的要求來(lái)看，明顯不能滿(mǎn)足現(xiàn)代教學(xué)需求。本文主要以學(xué)生的學(xué)習(xí)和使用需求，簡(jiǎn)要敘述如何設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)滿(mǎn)足現(xiàn)代不同的教學(xué)需求。

關(guān)鍵詞：高校教育；計(jì)算機(jī)教學(xué)；實(shí)驗(yàn)室；管理系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP308 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 22-0000-01

從目前的高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)來(lái)看，管理系統(tǒng)基本都是專(zhuān)業(yè)技術(shù)公司設(shè)計(jì)和維護(hù)的，學(xué)校只負(fù)責(zé)使用和簡(jiǎn)單維護(hù)。隨著計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的要求不斷增高，高校的管理系統(tǒng)基本從采購(gòu)回來(lái)就未更新，已經(jīng)不能滿(mǎn)足管理需求。本文以通用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)架構(gòu)，針對(duì)計(jì)算機(jī)軟件管理和硬件管理相結(jié)合的模式，劃分成多個(gè)層次，滿(mǎn)足不同的教學(xué)需求，其管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并不復(fù)雜，容易操作，并且留有足夠的更新空間，保證了管理系統(tǒng)的使用壽命，提高了管理系統(tǒng)的使用效率。

一、高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)設(shè)計(jì)

高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室采用的是物理網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，建網(wǎng)布線(xiàn)的架構(gòu)決定了整個(gè)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的復(fù)雜程度和操作的流暢度，而這種結(jié)構(gòu)形式是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它決定了計(jì)算機(jī)與設(shè)備的結(jié)點(diǎn)以及線(xiàn)路的物理結(jié)構(gòu)模式。常見(jiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；總線(xiàn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

而高校在建立計(jì)算機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)時(shí)，一般采用的擴(kuò)展星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用多個(gè)交換機(jī)作為中心連接設(shè)備，從而連接多臺(tái)終端計(jì)算機(jī)。如下圖所示：

現(xiàn)代校園網(wǎng)主主干線(xiàn)一般使用是百兆光纖，使用硬件防火墻作為安全防線(xiàn)，并通過(guò)中心交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)三層交換能力，整個(gè)實(shí)驗(yàn)室支持多層獨(dú)立虛擬網(wǎng)絡(luò)，其目的主要是為了今后的系統(tǒng)升級(jí)和拓展。實(shí)驗(yàn)室有多臺(tái)終端計(jì)算機(jī)組成，受到不同批次和不同時(shí)間以及不同型號(hào)的電腦影響，被分在了不同的機(jī)房。由于采用的是擴(kuò)展星型拓?fù)錂C(jī)構(gòu)，所以在不同的機(jī)房?jī)?nèi)，利用三臺(tái)交換機(jī)，連接到計(jì)算機(jī)終端中，組建起子網(wǎng)，根據(jù)子網(wǎng)的不同權(quán)限，完成不同的教學(xué)任務(wù)。

二、高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

結(jié)合剛才簡(jiǎn)要分析的高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室操作完成以后，安裝的一般軟件和應(yīng)用軟件兩種類(lèi)型。

上機(jī)管理軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)：上機(jī)管理軟件是最重要的上網(wǎng)操作軟件之一，并且相對(duì)于其他軟件，其具有一定的獨(dú)立性，所以也是在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中較為難的內(nèi)容。上機(jī)管理軟件的重要性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）機(jī)房需要計(jì)費(fèi)或者是對(duì)上網(wǎng)行為進(jìn)行監(jiān)督控制；（2）保護(hù)上網(wǎng)安全，防止他人進(jìn)入校園實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)中；（3）學(xué)生能夠隨時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)以及學(xué)習(xí)不足之處。計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的業(yè)務(wù)主要分為六部分，他們分別是外部項(xiàng)；設(shè)備和單據(jù)；信息留；儲(chǔ)存；文檔以及終端。而上機(jī)管理軟件的操作過(guò)程主要有以下幾個(gè)步驟：（1）注冊(cè)充值；（2）上機(jī)處理；（3）上機(jī)瀏覽和管理信息；（4）退出登陸。

管理員在管理系統(tǒng)時(shí)，對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的管理主要體現(xiàn)在，其數(shù)據(jù)庫(kù)主要利用的是C語(yǔ)言，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)編寫(xiě)，把相關(guān)數(shù)據(jù)程序?qū)懭氲綌?shù)據(jù)庫(kù)中，并采用E-R圖的方法繼續(xù)擰數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)分析，對(duì)于上機(jī)的基本管理操作，以“充值”和“上機(jī)管理”為例：（屬性，持卡人：ID，姓名，金額，持卡人描述；計(jì)算機(jī)：ID，行號(hào)，列號(hào)，計(jì)算機(jī)描述；用戶(hù)，ID，用戶(hù)名，密碼）。

前面所敘述的都是對(duì)于單個(gè)電腦管理，而在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)中，對(duì)于整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的電腦管理和維護(hù)才是關(guān)鍵內(nèi)容，這里就需要引入一個(gè)概念：多機(jī)傳輸。通過(guò)多機(jī)傳輸技術(shù)，達(dá)到高效管理和維護(hù)整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的目的，這樣才算真正實(shí)現(xiàn)了整個(gè)高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的建立。其中多機(jī)傳輸?shù)闹攸c(diǎn)內(nèi)容主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，作為多機(jī)傳輸?shù)臏?zhǔn)備工作，是保證網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件通暢的關(guān)鍵準(zhǔn)備。其次，網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾M成部分，其數(shù)據(jù)的傳輸和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存都相當(dāng)重要，并且要注意的是數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的磁盤(pán)分配情況，以及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的安全性；最后，測(cè)試運(yùn)行，測(cè)試是為了更好的滿(mǎn)足實(shí)際需要，在管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，要經(jīng)歷多次的系統(tǒng)測(cè)試，減少系統(tǒng)漏洞，提高整個(gè)系統(tǒng)的使用的流暢性和使用效果。

三、高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)發(fā)展和維護(hù)

（一）高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)發(fā)展

從目前的高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)情況來(lái)看，其發(fā)展的趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面：首先，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的整體升級(jí)，帶來(lái)的管理系統(tǒng)的升級(jí)，所以在管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮未來(lái)的發(fā)展方向，留有足夠的升級(jí)空間；其次，管理簡(jiǎn)單化和實(shí)用化。未來(lái)的管理系統(tǒng)會(huì)越來(lái)越簡(jiǎn)單化和實(shí)用化，其操作性更加的簡(jiǎn)單，并且也會(huì)向個(gè)性化方向發(fā)展；最后，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室多用途，學(xué)生除了在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，還能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)平臺(tái)進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)，從網(wǎng)絡(luò)上獲得更多的自學(xué)知識(shí)。

（二）高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)維護(hù)

在管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的維護(hù)，其維護(hù)是保障管理系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，所以，首先，簡(jiǎn)化維護(hù)程序，降低維護(hù)成本，在管理系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中，需要強(qiáng)調(diào)便捷化和簡(jiǎn)單化，這樣不僅給操作帶來(lái)簡(jiǎn)單方便，還能夠簡(jiǎn)化維護(hù)程序；其次，建立完善的維護(hù)制度，保證管理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高管理系統(tǒng)的使用效率；最后，減少管理維護(hù)的成本，在發(fā)展的過(guò)程中，要強(qiáng)調(diào)管理維護(hù)的簡(jiǎn)單化，并且對(duì)于管理成本加以限制，減少運(yùn)行成本。

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