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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇實驗室規劃方案,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號:TP207 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)12-2848-02
1 明確新建計算機實驗室的使用目標
我們在做任何事情之前都應該有一個明確的計劃,新建實驗室更是如此,沒有一份詳細的計劃即使勉強完成一件事情我想這件事情也不會太完美,不是丟三就是落四,因此我們首先要明確該新建實驗室的使用目標,包括以下幾點:
1)實驗室的使用者。我們在新建實驗室之前要盡量站在使用者的角度進行考慮,包括使用者的類型﹑使用者會提出怎樣的要求等,這里我們只能盡力完善無法面面俱到,俗話說的好“計劃趕不上變化”。
2)實驗室的用途。我們在對實驗室使用者有了初步了解后對其用途也就有了大概的認識,例如日常教學﹑上機考試﹑對外培訓等,根據不同的用途去采取相關的建設方案。
3)實驗室的管理維護。針對以上兩點我們就可以初步確定在新建實驗室時該用怎樣的硬件配備以及軟件該如何設置,爭取在最大滿足使用者的同時也要方便管理員的維護。
2 在用計算機實驗室的使用現狀
在用計算機實驗室雖然在教學活動中扮演著及其重要的角色,但是由于其在新建時考慮欠佳,因此在使用維護中給使用者及管理員帶來了許多棘手的問題,主要表現為:
1)實驗室電腦桌經常移位。這種情況可能只是部分院校在選購電腦桌時不當導致,由于電腦桌選用不當以至于學生在使用過程中總會不知不覺的將桌子推得東歪西扭的,既影響實驗室的布局美觀又會對使用者的出行帶來不便。
2)計算機電源時常被人為拔掉。隨著電子移動設備的普及,類似手機﹑筆記本電腦等設備已經是當今學生的必備之物,但這些設備在使用中面臨充電的問題,這是導致這種現象發生的主要原因,此外由于我們的實驗室設計不合理也是引起此問題的緣故之一。
3)計算機網線時常被人為拔下斷開。正如上述由于實驗室規劃不合理布局不到位,學生如果要使用自己的筆記本進行有線上網就只能去拆實驗室電腦的網線了。
4)計算機操作系統啟動過慢。由于實驗室新建時硬盤規劃不合理導致絕大多數的應用軟件都安裝在同一個系統中從而使系統的啟動運行速度變慢,嚴重時還會引起系統無法啟動。
5)計算機硬件軟件采購不當導致的使用不便利管理難度大。作為實驗室的管理員我們知道有些軟件的安裝注冊激活是要綁定計算機的硬件信息,如果我們都去購買正版的軟件那投入太大甚至會出現軟件投入比硬件投入大的情況,這在一般的院校里是很難接受的,這就要求我們在硬件方面想辦法了,就以管理卡的選購為例,如果我們為了降低投資或不了解情況而選購了老版本的產品,就會出現在安裝某些軟件并在發送端激活該軟件傳輸給接收端后,接收端計算機是無法運行該軟件的,問題就在于發送端在軟件激活過程中綁定了自己的硬件信息在許可證文件中而傳送給接收端后這個許可證文件的硬件信息沒有自動修改成接收端的硬件信息。
3 新建計算機實驗室的規劃策略
針對上述在用實驗室使用過程中遇到的問題,我們在新建時就應該盡量避免類似情況的發生,本著以人為本服務師生的原則,我們要在克服以上問題的同時也要想方設法為廣大師生提供更優質的服務,當然也要盡量減輕自己的管理難度提高管理效率。在總結自己幾年來實驗室的管理經驗并借鑒其他老師管理經驗的基礎上,我提出以下幾點新建實驗室的觀點供大家參考。
1)實驗室環境建設規劃。隨著計算機的普及,如今的電腦設備雖說是白菜價人人唾手可得,但我們也不應該以此為理由而忽略了它的運行使用環境,良好的實驗室環境不但能夠確保機器的正常運行對使用者來說也是必須的,因此我們在新建機房時安裝空調設施是必不可少的當然也可以同時安裝一些通風設備(如換氣扇等),從而保證實驗室的通風干燥,延長設備的使用壽命;其次防火設備也是必不可少的;再次條件允許的話應該為使用者提供一個個人物品存放區,用來存放不便帶入實驗室的物品(如淋濕的雨傘等)。
2)實驗室強弱電規劃管理。針對上述在用實驗室使用現狀第二條第三條的情況來看,我認為我們可以在實驗室電腦桌上為用戶提供額外的強弱電端口,通俗講就是提供額外的電源及網絡插座,這樣用戶就無需總是拆掉實驗室計算機的插頭端子去使用,這樣既可以保障使用者的安全也為管理者的維護提供便利,因為網絡端子的頻繁拆除是會導致其內部線束損壞的。當然如果條件允許我建議我們還是將無線網絡布置在實驗室的周邊,這樣也許會更加人性化便利化。
3)實驗室電腦桌的合理采購安裝。我們在采購微機桌時最好買有質感的那種,建議使用木質結構的桌子,必要時可以到廠家定制符合自己要求的桌子。這樣我們就可以將電源插座固定在桌子上而不是像有些院校將強電插座固定在地板上既容易損壞又不安全,此外我們應該將桌面定制成磨砂的這樣就可以省去配備鼠標墊的麻煩了。當然無論是什么材質的桌子我建議在其安裝時還是盡量將其固定,以避免其在長期使用后移位走形。
4)采用合理的硬件管理方案。當今常用的硬件管理方案有管理卡及虛擬桌面技術,兩者各有千秋。管理卡技術經過長期的應用改進后可靠性高穩定性好已經得到廣大用戶的認可,虛擬桌面技術作為后起之秀表現也是不凡的,它是一種基于C/S的無盤技術,而且該技術更加有利于管理員的維護工作,當然它對管理員的業務水平也提出了更高的要求。對于上述使用現狀第五條中的問題,新版本的管理卡已經通過硬件虛擬技術將其克服,而虛擬桌面技術則在總結其他產品不足的基礎上本身就避免類似問題的出現。在資金投入方面,兩者相差不大,采用管理卡技術方案時管理卡及硬盤是必備的,它對網絡要求不是很高;相反虛擬桌面技術方案無需購買管理卡及硬盤但它對網絡提出高的要求而且還要配備服務器及購買客戶端,有些院校為了保險起見仍然配備了本地硬盤并在本地硬盤布置系統,這樣一旦出現服務器癱瘓導致網絡啟動失敗客戶端將會自動進入本地啟動,從而保障教學工作的順利進行,同時也為管理員排查故障爭取了寶貴的時間。
5)合理規劃軟件設置。無論采用何種硬件管理方案,軟件規劃尤其是系統軟件的合理規劃是非常重要的。當我們采用管理卡方案后就需要管理員合理的規劃該實驗室的操作系統配置,此時作為管理員一定要從長遠考慮來合理劃分硬盤區間。首先是劃定各自的分區用于日常教學﹑培訓﹑考試等;其次是為了滿足以上用途還要考慮要為這些劃定的分區安裝何種操作系統(如WINDOWS XP﹑WIN7等),相同的操作系統還要考慮應用軟件如何分配(如教學用的XP系統,我們可以把常用的應用軟件安裝在XP-1系統中,比較少見又不常用的應用軟件安裝在XP-2系統中,這樣我們就可以避免由于把一大堆的軟件安裝在同一系統中而導致的系統運行緩慢問題);再次是規劃好各系統分區的容量。如果我們采用虛擬桌面技術自然就不存在以上這么復雜的硬盤劃分問題了,但是服務器的硬盤是要合理規劃的,由于它是采用客戶機通過網絡從服務器端載入系統鏡像而啟動的機制運行的自然客戶端的系統類型就會多種多樣只要我們在服務器端合理規劃系統鏡像即可,使用時客戶端需要什么樣的系統我們就在服務端載入什么樣的系統鏡像重啟客戶端就可以使用,同管理卡相比這點虛擬桌面很占優勢因為管理卡要實現系統快速切換是很難的,即使要切換系統出于系統安全考慮也要管理員到本地去執行。
總之,計算機實驗室的新建規劃工作一定要嚴謹細膩,因為其規劃方案的好壞直接影響后期用戶的使用及管理員維護工作是否可以順利進行,因而也就影響到院校教學工作能否順利完成。當然要把規劃工作做得完美無缺也是不可能的,我們只要始終站在用戶的角度去思考規劃,我想這樣的方案也是會得用戶的贊賞和認可的。
參考文獻:
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截止到2010年8月,據統計。所有的專業院校中通過國家城市規劃專業教育評估的院校有18所,占總數的十分之一;通過建筑學專業教育評估的院校有33所,占總數的五分之一。絕大部分院校因辦學時間太短或自知辦學條件與水平存在差距而未申請參加評估。通過對建設部《評估標準》學習,對我校建筑專業、城市規劃專業現狀的分析,深刻的認識到評估工作的緊迫性和嚴峻性:硬件(實驗設備、教學科研面積、教學經費等)不足,軟件(職稱評定、成果認定、績效考核)落后,迎評時間短,工作任務重。
一、師生與教學管理用房建設建議
1、提高城市規劃專業招生數量
提高城市規劃專業每年招生人數為30人以上,滿足評估標準。
2、增加建筑學與城市規劃學科教師數量
按目前的招生規模來計,建筑學專業需要引進10名專業教師,城市規劃專業學要引進7專業教師,建議2010年達到1:12左右。
3、加大師資培養和引進力度
評估前應達到“具有副教授職稱以上的專職教師人數不低于本系(學院)專職教師總數的30%,并有正教授2人以上”的評估要求,并需增加2-3名副教授以上教師。
4、擴大職稱成果認定范疇
(1)認可教師獲獎作品和學生競賽獲獎作品,提高其科研級別,劃入職稱成果認定范疇;(2)增設建筑學與城市規劃專業核心期刊種類。
5、增加教學管理用房
根據生均10平方米的評估要求和其它高校平均水平,我校建筑學與城市規劃專業需教學管理用房的建筑總面積6880m2。現有設計教室、辦公室總建筑2400m2,需增加面積4280m2,必須增加以下用房,并滿足相應的面積:
(1)教學用房(使用面積2400m2建筑面積3500m2)
①專業教室20間,按每間容納30人,每間80m2左右,使用面積1600m2建筑面積XXm2。
②多媒體教室二間90~100m2/間
③計算機教室一間150m2/間(現有學院機房70m2/間)
④評圖室一間90~100m2/間
⑤報告廳300m2
⑥師生展覽廳200m2
(2)辦公管理用房(使用面積290m2建筑面積450m2)
①教學與行政辦公室250m2
②接待室40~50m2
6、相對獨立并集中教學管理用房
(1)方案一:在我校屏峰校區設置獨立的建筑系館,將建筑學城市規劃專業教室與辦公區、實驗室集中布置,或分設2處,總建筑面積滿足6880平方米即可。
(2)方案二:將邵科館2、3、4樓設置為建筑系的辦公與實驗用房集中布置,改建成必要的評圖室、展覽室等必要用房,將學生教室集中于新教樓9、10層統一設置,這不僅是評估需要,更是符合建筑學、城市規劃專業特點增加學生交流,提高教學質量之必須。
(3)方案三:在新教大樓內7、8、9、10集中設置學生教室及與學生相關密切的模型室、評圖室、展室等必要用房,辦公室保持現狀不變,在建工學院6樓增設實驗室。
(4)方案四:將建工學院目前所在的文薈樓北側增加一排房間用作必要用房的建設,辦公維持現狀,將20個學生教室集中于新教樓8、9、10層統一設置。
(5)方案五:在尚德園四樓集中設置辦公區、部分實驗室和必要用房,將20間學生教師和與學生聯系密切的實驗室集中設置在新教大樓8、9、10三層。
(6)方案六:將子良樓a區整塊作為建筑系集中、獨立設置教師、辦公室、必要用房、實驗室的獨立區域。
二、實驗室建設建議
1、建設建筑材料與構造實驗室
此實驗室建設計劃已經得到批準,但是由于構造實驗室相當于一個基本建設項目,根據現在建筑以及裝修材料和費用的增加,原有預算計劃偏少,尚需增加模型以及構造節點施工費用約10萬元左右。并盡快確定建設場地,需要建筑面積約150平米。
2、新建視覺藝術實驗室(或稱為建筑攝影實驗室)
成立建筑攝影實驗室,將原來歸屬學院實驗中心的建筑攝影器材劃歸該實驗室。目前急需購置的設備有:數碼相機35臺,數碼攝像機2臺、閃光燈、濾鏡、遮光罩、照片打印機以及三腳架等,大約需要投入資金30萬元。場地面積需要60平方米。
3、新建城市規劃信息技術實驗室
根據目前城市信息化建設的需要,繼續建設城市信息技術實驗室,可以考慮與計算機cad實驗室一起建設,增加cad實驗室面積和有關城市信息的軟件設備,如arcgis、mapinfo、oracle數據庫管理系統軟件、cps城市規劃軟件、ppsv規劃總圖設計軟件、hy_sz市政管線設計軟件、光柵拼圖軟件rvcad、建筑與城市專業信息庫等,總計需要投入45萬元。
4、建設獨立的建筑cad實驗室
根據建筑數字教學的要求以及建筑虛擬技術的發展,需要建設獨立的cad實驗室以及購置相關的軟件。擬購置臺式電腦45臺,服務器1臺、大型繪圖儀、彩噴儀、掃描儀等設備以及正版cad軟件、空間彩繪大師、渲染器等軟件,需要試驗場地約150平米,需資金投入100萬元。
6、對建筑物理實驗室增加投入和場地面積
建筑物理實驗室共分為建筑聲學、建筑熱工和建筑光學三個部分,各部分需要獨立的實驗室以安放試驗設備,因此需要增加建筑面積,將三個實驗室分別設置,同時按照建筑聲學的要求需要有專門的混響、隔聲以及消聲室,這只能在新校區的建設中進行考慮,但是目前需要至少三個獨立實驗室,需要建筑面積200平方米。另需購置天然采光實驗用人工天穹、亮度計、駐波管、wbgt、室外氣象測試儀等設備,約需資金35萬元。
7、建筑模型試驗室。
建筑模型試驗室尚需增加設備:無繩充電式電鉆、數控激光切割機、便攜式銑機、大號電刨、高速木工帶鋸機、大方打磨機、砂帶機、22升工業吸塵器、工作臺、銑機部件工作臺、砂帶機部件、折疊式組合工作站機架、組合工作臺、鋸機、多功能工作臺、便攜式圓鋸、萬能線鋸機、精雕轉軸、釘槍、日豹氣泵、切紙機、膠裝機等,共計需要投入35萬元。面積。。。。。。
8、合計
實驗室建設需總資金投入255萬元,需空間面積560平方米。
三、圖書資料建設建議
1、設立建筑圖書分館或建筑規劃專業資料室
面積不小于250平方米,閱覽座位不少于60個。最好設置于建筑系館內,若無建筑系館,應與專業教室相對集中布置。
2、補充校館藏圖書、建筑圖書分館或建筑規劃專業資料室藏書
近一年半內,使建筑規劃專業書籍總量從目前的2.0512萬冊,提高到2.4萬冊,生均紙質專業圖書達到40冊。需新增紙質專業圖書0.35萬冊,其中外文書籍1500冊。以每冊200元計,需資金投入70萬元。
3、擴訂專業外文期刊種類
從09年起,使建筑規劃專業外文期刊種類達到15種,需新增外文期刊5種。需資金投入3萬元。
4、調整專業中文期刊訂刊目錄
從09年起,使建筑規劃專業中文核心訂全。
5、增購現行建筑法規文件資料及工程設計參考資料
近一年半內,增購現行新的建筑法規文件資料40種,120冊,以每冊40元計,需資金投入4800元。購買工程設計參考資料80套(冊),需資金投入2萬元。
6、購買及制作教學幻燈片、音像資料和教學模型
需購買教學錄像片20部,需資金投入5000元;購買及制作教學實例光盤50張,需資金投入4000元;購買教學模型5個,需資金投入5萬。
7、建筑圖書分館或建筑規劃專業資料室裝修
裝修費用按每平方米800元計(含家具),需20萬元。
8、合計
專業圖書資料建設需總資金投入101.4萬元,需空間面積250平方米。
四、科研與課程建設建議
1、加大扶持力度,縮小學科差距
建筑學科爭取列入校“重點學科”,城市規劃學科列入校“重點扶持學科”。呼吁學校、學院加大支持力度,增加教學科研面積、實驗設備和教學經費。對教師獲獎作品和學生競賽作品的認可,與國內建筑老八校接軌,確定為一定的科研級別。
2、增加“精品課程”傾斜力度
增加“精品課程”傾斜力度,評估前爭取省級精品課程1門,確保建筑學科校級精品課程1門、城市規劃學科校級精品課程1門。
3、增加“優秀課程”傾斜力度
增加“優秀課程”傾斜力度,評估前確保建筑學科“校級優秀課程”2-3門、城市規劃學科“校級優秀課程”2門。
4、增加“教改項目”傾斜力度
增加“教改項目”傾斜力度,評估前確保建筑學科“校級教改項目”增加3-4門、城市規劃學科“校級教改項目”增加2-3門。
5、增加專業學術交流機會
評估前,邀請國內外知名學者及建筑與城市規劃專家進行專題學術報告會15次左右,次均費用約1萬元,共15萬元。參加國內外學術會議累計30次以上,次均費用約0.5萬元,共15萬元。
6、建立教師學歷提高與進修學習制度
建立教師學歷提高與進修學習制度,評估前應達到10次以上,次均補貼0.2萬元,共2萬元。
7、加強教改論文扶持力度
《浙江工業大學學報》向建筑學科、城市規劃學科的教改論文傾斜。
銳捷網絡近日的“新四代網絡實驗室”為大學提出了一整套從架構實驗室網絡環境,到培養網絡及信息安全人才的整體方案。
當前很多大學都在建立各種網絡實驗室,大學對網絡實驗室的需求可謂如日中天,而大學實驗室也已經成為網絡設備廠商競爭的主戰場。然而,如何讓實驗室能更有效地培養出專業信息安全人才,卻是一個不小的挑戰。這是由于,隨著各行業信息化程度的不斷提高,企業對于計算機網絡人才的需求開始從粗放型向精細型轉變,企業不僅需要懂得網絡基礎技術的學生,更需要那些對網絡信息安全、存儲、三網融合、物聯網、無線、IPTV、云計算等新興專業技術非常了解的實戰型人才。
4月14日,在大學實驗室市場占據40%份額的星網銳捷網絡有限公司宣布,面向大學培養網絡及信息安全專業人才,其“新四代網絡實驗室”解決方案。據銳捷網絡教育行業部副總經理陳育鋒介紹,與傳統的網絡實驗室解決方案相比,,“新四代網絡實驗室”不僅提出了創新的網絡基礎環境,還提出了創新的網絡課程體系以及創新的資源共享。為了配合學校培養學生,銳捷目前不僅是網絡設備商,還深度參與學校的教學實踐,與學校合作或獨立開發了65本符合網絡實驗室教學及適合就業的教材。同時,由于對課程進行統一規劃和管理,各個學校之間可實現網絡資源的共享,使得學校的實驗課程從過去只能開單一的交換、路由課程,發展到了可以涵蓋交換、路由、安全、無線、測試、協議分析、存儲、融合通信等多個領域,使實驗室環境從過去的實驗環境,發展到可以開展大規模、與真實環境一致的網絡,從而幫助學校培養出更具備自己特色的專業化人才,更符合市場需求,并提升學生面向市場的競爭實力。
之所以能推出這樣的方案,是銳捷長期深耕教育行業的結果。據陳育鋒介紹,2009年,銳捷網絡走過了服務教育的第十個年頭。目前,銳捷網絡在全國108所211高校中,覆蓋了50所,普通高校覆蓋了380所,建設了1300所網絡實驗室,和高校成立了408所銳捷網絡學院,開展了10個聯合培養基地和師資培訓基地,參與了國家和8個省市課程改革和標準的制定。2009年,銳捷在教育行業的市場銷售額合計達到6.8億人民幣,實驗室市場銷售額達2.2億,綜合市場占有率超過48%,銳捷網絡在實驗室市場達到了絕對的領導品牌地位。
目前,“新四代網絡實驗室”解決方案已經在上海交通大學、華中科技大學等高校得到成功應用,未來將向更多的大學推廣。
現在,我們驚喜地看到,華中科技大學已率先提出了通過網絡解決網絡實驗建設的思想,并成功付諸實施,為全國其他高校網絡實踐教學的開展提供了有力的借鑒。
提供全套解決方案
為了加快教育信息化建設,提高學校的教學效率和學生的實際動手能力,華中科技大學決定籌劃建設一個網絡實驗室。規劃中的實驗室主要針對學校計算機、電子等涉及網絡專業課程的學生,旨在提高學生在網絡方面的知識、技能、管理和實際操作能力等,進而把他們培養成具有專業的網絡技能,能夠直接進行網絡設計、安裝、調試的技術型人才。
對于該項目具體方案的制定,華中科技大學方面非常嚴謹,提出的需求幾近“苛刻”。他們要求,建成后的網絡實驗室既能在本地實驗室進行網絡實驗,同時還能通過遠程登錄認證進入實驗室進行網絡實驗;要使用現有PC機作為網絡終端,同時PC機也要接入Internet,網絡實驗室內部能完成所有實驗的驗證工作;實驗平臺必須能滿足80人同時進行實驗;必須達到10組配置,其中要求包括5組基礎實驗臺、2組安全實驗臺、1組VOIP實驗臺、2組無線實驗臺;實驗室具有對設備的一鍵恢復功能,可以對一臺或一組實驗設備進行出廠設置初始化和恢復到一個指定的配置環境;整個實驗平臺要具有預約實驗時間、計費、賬號密碼等管理功能。
通過細致的規劃和多次論證,華中科技大學最終確定采用銳捷網絡提供的網絡實驗室解決方案及設備。具體網絡實驗室結構如上圖所示。
此次華中科技大學網絡實驗室建設采用的網絡設備,由實驗組這一網絡實驗基本單元組成。銳捷網絡根據華中科技大學的實際需求,為其配備了基本實驗臺5組、安全實驗臺2組、無線實驗臺2組、語音實驗臺1組,每個實驗臺既可單獨進行相關的實驗,也可以配合實驗,從而完成更為復雜的網絡環境下的實驗。同時,銳捷網絡還為華中科技大學網絡實驗室在實驗室出口配置了一臺RG-LIMP實驗室綜合管理平臺,可實現遠程實驗和預約、提交實驗結果等功能。
專注實驗教學
銳捷網絡在高校網絡教學方面擁有多年的經驗積累,以供華中科技大學全面地吸收和消化。在教學形式上,銳捷網絡倡導不僅要有一定的理論教學,使學生掌握基本理論與基本知識,而且還要有大量的實驗、實習、設計、實訓等實踐教學,培養學生的綜合職業能力;在教學過程中,銳捷網絡主張實施雙向化策略,即教師是學習的指導者、促進者、組織者和管理者,為學生學習提供資料、咨詢等方面的支持;學生不再是被動的接受者,而是主動的探求者,教和學形成雙向式教學過程;在教學手段上,要求實現現代化。銳捷網絡始終認為,計算機和多媒體技術的廣泛應用,將會迅速、高效地為高等院校教育教學提供各種所需信息,極大地提高教學效率和教學質量。
為了對高校的日常網絡教學有個更具體、更細致的指導,銳捷網絡還專門為網絡實驗室配套了內容豐富的專業實驗手冊,以供教學參考。實驗手冊對每個實驗的教學目的、實驗的真實環境描述、實驗的設備、實驗設備間相連的網絡拓撲、實驗操作步驟、實驗結果及驗證等內容,描述詳盡、圖文并茂,學校可以直接用作教材。
另外,銳捷網絡為了滿足學生以就業為導向的學習需求,決定向校方提供來自實際案例的綜合性實驗。例如在綜合性實驗中告訴學生某一個大型企業的相關情況――共有多少人、有哪些部門、地理分布如何、管理水平如何等,讓學生根據這些背景,運用所學的知識,去設計這個大型企業的拓撲;同時,銳捷網絡還要求學生使用實驗室里的設備,按照自己設計的拓撲來把這個企業的拓撲搭建起來;之后,再要求學生把搭建的企業網調通;最后,還需要他們以綜合掌握的技能去優化這個網絡,比如要配ACL、QOS等。這樣,學生才算完成這個綜合性實驗。這種“案例型”綜合性實驗對學生來說,不僅能極大地鍛煉實戰技能,對他們將來的就業及在工作崗位上的成長都是極有幫助的。
教學管理便捷安全,網絡實驗高枕無憂
網絡實驗室建成了,那么應用了銳捷網絡實驗室解決方案的華中科技大學在教學管理方面又有怎樣的優勢呢?
高效管理的實驗室
在銳捷網絡提供的設計方案中,實驗室不用插拔配置線,最大限度地保護設備console口,同時也把學生的精力集中到如何配置設備的關鍵內容上。學生無需交換位置,便可在不同功能的實驗臺之間輕松切換。教師在教師機上即可登錄到學生實驗的設備上,指導、檢查學生實驗的過程和結果,這樣就能輕松地管理多組實驗。該方案采用了目前實際工作環境中最常用的網絡配置方法,學生更容易貼近實際。在RCMS提供“一鍵清”的功能,可以方便地把實驗設備的配置配成缺省狀態。
安全管理的實驗室
由于網絡實驗被局限在實驗臺(RACK)內,任何兩組實驗設備之間沒有網絡連接,實驗過程互不干擾、實驗結果也更加清晰可信。另外,無論操作怎樣的實驗,均不會因協議震蕩而沖擊校園網。每個學生實驗的設備由教師指定,這就確保了整個實驗室都在教師的可控范圍之內。還有重要的一點就是,該方案可以通過防火墻防范病毒,確保實驗室網絡安全。
開放的實驗室
一方面是指實驗內容的開放性。教師和學生可以根據自己的需要來設計實驗內容,并在該實驗室內完成。另一方面,是指實驗方式的開放性。教師和學生通過遠程登錄的方式,可在異地進行預約和做網絡實驗。
通用的實驗室
[關鍵詞]計量比對;作用;實施
中圖分類號:TV5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)17-0340-01
0 引言
當前,對于國內量值溯源中相同準確度等級的各計量標準之間,沒有量值的橫向比較,致使計量員無法判定其測量結果是否一致。此外,我國還存在同一單位量的基準和副基準不在同一保存單位的情況,而這些基準和副基準都在進行量傳,這很容易造成同一量值在國內有兩條量傳鏈的現象,最后導致量值不統一,因此,開展計量比對工作是十分有必要的。
2002年,國家質量監督檢驗檢疫總局,為考察國內基標準量值的一致性,在壓力、電量等有關計量部門之間舉行了計量比對。
2004年國家質量監督檢驗檢疫總局批準執行JJF1117-2004《測量儀器比對規范》。
2008年8月1日施行《計量比對管理辦法》。
2010年6月批準執行JJF1117-2010代替JJF1117-2004。
2013年3月2日印發的《國務院關于印發計量發展規劃(2013-2020年)的通知》要求積極參與計量國際比對;同年,質檢總局印發的《關于質檢系統貫徹落實《計量發展規劃(2013-2020 年)》的意見》中明確提出貫徹《規劃》提出的關于“積極參與計量國際比對”、“加強國際計量交流合作”等相關內容,進一步制定提升計量國際影響力的工作措施。
由此可見,計量比對已經得到計量行政部門的高度重視,計量比對工作的規范開展具有十分重要作用與意義。
1 計量比對的定義
《計量比對管理辦法》和JJF1117-2010《計量比對》中將計量比對定義為在規定條件下,對相同準確度等級或者規定不確定度范圍內的同種計量基準、計量標準之間所復現的量值進行傳遞、比較、分析的過程。所謂比對是指兩個或兩個以上實驗室,在一定時間范圍內,按照預先規定的條件,測量同一個性能穩定的傳遞標準,通過分析測量結果的量值,確定量值的一致程度,確定該實驗室的測量結果是否在規定的范圍內,從而判斷該實驗室量值傳遞的準確性的活動。
2 計量比對的作用
比對是用同種準確度的計量器具進行比較,其目的是考核其量值的一致性。比對能考察各實驗室測量量值的一致程度,考核實驗室在計量基準、計量標準、環境條件、人員水平等方面的實際水平和能力,檢查各計量檢定機構的檢定準確度是否保持在規定范圍內。通過比對可以發現各檢定機構人員技術水平和測量能力,所以比對是考核實驗室能力的有效手段,也是計量器具期間核查的一種常用方法。
3 計量比對實施中應注意的問題
3.1 參考值的確定
開展計量比對,首先必須由主導實驗室確定計量比對的參考值。參考值可以采用權威數據的量值,也可以由多個參比實驗室的量值采用加權平均法、算術平均法等方法經計算得到。對于這類情況,需對各參比實驗室的量值獨立性、相關性進行分析,考慮各測量結果的不確定度數值差異及評定可靠性。值得注意的是,參考值的確定方法須經參比實驗室同意,且各主導實驗室應根據比對具體情況來選擇合理的方式確定參考值。
3.2 傳遞標準的選擇
傳遞標準作為在計量標準相互比較中用作媒介的測量標準,由于整個比對過程可能要經過很長一段時間,故其性能必須穩定可靠,因此,在量值比對中應使用高質量的傳遞標準,必要時可以采用主傳遞標準和副傳遞標準同時使用的方式。選擇傳遞標準前需進行穩定性、均勻性、運輸性、高低溫等相關實驗,做好實驗設計,使傳遞標準穩定性滿足要求,為比對方案制定提供依據。
3.3 比對實施方案
比對實施方案是根據特定工作、特定對象和特定要求而編制的技術文件,它規定的實驗方法和程序,對被測對象均是唯一的,并經過穩定性試驗,排除了各種影響因素。因此,檢測人員必須積極參與比對實施方案的討論,正確理解所確定的比對實施方案,在規定時間內,嚴格按要求和程序進行比對。
3.4 比對實驗
主導實驗室和參比實驗室按比對實施方案的規定接受傳遞標準,完成比對實驗并交接傳遞標準。其中,對比對實施方案的任何偏離均應有書面記錄,并及時通知相關實驗室。
3.5 比對結果
當測量結果與參考值之差未達到合理預期時,檢測人員應認真分析在實驗方法、測量儀器、環境設施、人員操作等方面的因素,認真檢查數據處理、溯源途徑、測量程序等方面是否符合比對要求,查找到原因后應及時改進,以達到提高檢測水平的目的。
當比對結果在預期范圍內時,檢測人員應對方法的掌握、數據處理能力和不確定度評定的合理性等方面進行總結,認真學結報告,了解比對中出現的問題,探討產生偏離的原因,避免在今后的檢定或校準工作中出現類似的問題而影響檢測結果。
檢測人員必須認真對待計量比對,嚴格遵守保密規定,比對期間不與其他參比實驗室串通數據,實事求是,如實地反映自己的測量結果,從而獲得客觀的評價,達到提高技術水平和檢測質量的目的。
4 結束語
在某些情況下,計量比對可以用來評定計量器具的計量性能,它較計量檢定和計量校準要簡單易行,可以由計量器具使用部門自行根據需要隨時進行,也可以由某個使用部門發起,其它計量器具使用部門參與,以達到評定同類計量器具計量性能的目的,同時還可以驗證各自的檢測、測量能力。隨著現代測量設備的不斷增加,量值控制要求逐漸增強,因此,應積極開展計量比對,確保測量設備的準確可靠。
參考文獻
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關鍵詞:信息化;管理系統;數據中心;遠程實驗
中圖分類號:TP393 文獻標志碼:A 文章編號:1673-8454(2014)01-0056-03
一、引言
高校實驗室是進行實驗教學和科學研究的重要基地,是學校面對學生實施綜合素質教育、培養實驗技能、開展知識創新和科技創新的必要場所, 是高校培養高素質應用型人才的重要資源和保障。[1]隨著高校實驗室建設速度的提升和投入力度的加大,實驗室的管理進一步規范化、多樣化,同時管理工作也變得更加繁重和復雜:
(1)設備信息維護工作量巨大[2]
傳統方式下,實驗室設備信息是依靠手工建立臺賬、卡片,然后形成大量卡片的方式來進行管理的,臺賬等存檔要占用大量空間,而且儀器檔案的查詢往往耗費大量時間。如果設備狀態發生變化,在借出、歸還、丟失、損壞、閑置時,都需要登記相應卡片,造成管理手續復雜,工作量巨大。
(2)實驗室信息孤立
實驗設備的信息、學生實驗信息以及課程信息等不能有機地結合,各種收集和管理都是獨立分散地進行,致使各個實驗室之間、教師和實驗室之間缺乏聯系,造成了實驗信息管理效率低、實驗設備利用率低、預約實驗比較煩瑣等問題。因而,傳統的書面和人工管理方式對于承擔大量實驗教學任務的實驗室而言,確實存在難度大、工作量大以及工作效率低等問題。
(3)實驗室運行數據統計困難
傳統的手工管理方式在實驗室的數據統計方面存在很大的缺陷,進而制約實驗室的總結評估工作。因為在有關信息查詢或統計分析時十分不便,無法及時得到精確的統計數據,導致實驗任務安排欠科學,實驗室各類數據得不到充分發掘,只能依靠不精確的數據進行估算和評價,過于依賴管理者的個人能力和素質。
(4)實驗室開放運行受到制約
由于高校對高級應用型人才培養的需求,學生競賽、學生科研、實驗選修課等實踐性較強的教學活動受到重視,這些教學活動大都需要實驗室提供儀器、場地以及時間支持,實驗室開放化管理變得異常重要。然而,利用傳統的實驗室管理方式進行開放運行管理將給實驗人員帶來額外的工作量;同時,過于煩瑣的申請流程會影響學生主動進入實驗室開展實踐操作的積極性。
近幾年,隨著計算機技術和網絡技術的快速發展,高校實驗室已開始運用現代化的信息技術來加強自身的開放式管理。實驗室的信息化管理主要是指利用實驗室信息管理系統,通過計算機互聯網絡技術、數據存儲技術、快速數據處理技術來對實驗室進行全方位管理。通過信息化管理,實驗室可以達到自動化運行、信息化管理,對實驗室提高工作效率、降低運行成本起到至關重要的作用。[3]信息化在高校實驗室發展中能夠實現數據的實時性,易于實現資源共享,提高儀器、設備的利用率,大大減少了實驗室的管理工作。
二、信息化系統整體設計
本文將以浙江樹人大學信息科技學院省級實驗示范中心――“信息與電子工程實驗示范中心”為例,對該實驗示范中心的信息化建設進行研究并提出實施方案,系統整體設計的結構如圖1所示。
“信息與電子工程實驗示范中心”(以后簡稱:示范中心或中心)的信息化建設由5個部分組成:
(1)示范中心網絡改造是信息化建設的基礎,為所有數據傳輸提供基礎平臺;
(2)實驗室信息化管理系統是信息化建設的核心,通過與學校教學管理系統、校園一卡通中心對接,完成中心所有數據的采集、統計工作,并為教師決策、學生自助提供幫助;
(3)數據中心建設包括中心網站建設和中心數據庫建設兩部分,前者為中心提供展示窗口,為教師、學生獲取數據提供接口,后者負責整個中心所有數據的存儲;
(4)門禁監控系統負責采集學生進出示范中心實驗室數據,并通過刷卡實現實驗室開放運行;
(5)遠程實驗教學系統是示范中心的特色,通過網絡技術和無線傳感器技術實現實驗箱的遠程操作,使學生在寢室通過互聯網便能完成實驗項目,實現部分實驗室開放、共享的管理方式。
三、信息化系統實施方案
1.示范中心網絡平臺改造
示范中心現有實驗室大部分都建有局域網,但不同時期建設的局域網缺乏統一規劃,出現了實驗室之間數據孤立、IP網段分配凌亂等問題,無法形成一個通暢的數據傳輸平臺,為此本課題將網絡改造作為示范中心信息化建設的基礎和重點。綜合考慮示范中心應用需求和樓宇結構特點后,提出采用三層(核心層、匯聚層、接入層)交換型網絡的拓撲結構,如圖2所示。
每一間實驗室和教師辦公室放置一臺接入層交換機,為教師機、學生機提供接入服務,同時為門禁系統提供聯網接口;每一樓層的所有接入層交換機通過6類非屏蔽雙絞線(6類UTP,提供1000Mb/s傳輸速率)連接到該樓層的匯聚層交換機上,匯聚交換機負責本樓層實驗室之間的數據流通,同時將跨樓層的數據流量以及將本樓層采集的所有數據上傳到核心交換機,同時為本樓層視頻監控提供接口;核心層交換機放置在三樓中心機房,通過光纖與校園網中心機房相連,負責本中心與校園網的互通;通過6類UTP與三層樓的匯聚交換機連接,負責跨樓層數據流量的轉發;通過6類UTP與數據中心相連,負責進出數據中心流量的傳輸。
2.實驗室信息管理系統規劃
為實現實驗室的高效、科學管理,更好地為教學、科研服務,本課題根據學校實驗室的實際情況,結合其他院校的管理方法,設計了實驗室信息化管理結構圖,如圖3所示。實驗室信息化管理系統主要由實驗室管理員模塊、教師模塊和學生模塊三個部分組成。
(1)實驗室管理員模塊是本系統設計的重點,由系統管理、資產管理、實驗教學管理三個子模塊組成,主要輔助實驗室管理人員完成登錄權限管理、資產維護與報廢管理、實驗教學排課、處理教師與學生預約申請等工作;
(2)教師模塊主要輔助教師完成上傳實驗教學資源、預約實驗場地與時間以及對實踐過程中學生的成績進行管理;
(3)學生模塊主要是采集學生進出實驗室的信息、幫助學生申請開放實驗室資源以及對教師上傳資源提供搜索服務。
3.數據中心建設方案
數據中心建設包括中心網站建設和中心數據庫建設兩部分。
示范中心網站不僅要作為本中心的宣傳展示平臺,同時考慮到實驗室信息化管理系統采用的C/S架構,可以通過網頁的方式登錄與管理,因此中心網站也要為信息化管理系統提供接口,給管理員、教師、學生進行管理操作,簡化管理方式。網站以用戶體驗為中心,采用多線索的信息組織方式,整合信息、實驗室建設、實驗教學、示范中心特色、管理體制、規章制度、教研成果、在線調查、內容檢索、實驗設備管理等功能模塊于一體,為實驗教學、科研和管理等各項工作提供數字化資源共享環境。
數據庫建設由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分包括服務器和UPS(不間斷電源),預計放置在三樓中心機房,通過千兆端口連接在核心交換機上,用于收集來自于整個示范中心的刷卡信息、實驗教學數據,同時保存教師、學生上傳的項目資料和實驗作業等。軟件部分包括數據庫管理軟件和服務器操作系統,用于維護數據庫正常運行以及對數據庫備份等操作。
4.門禁監控系統方案
門禁監控系統負責采集學生進出實驗室數據,為實驗室提供安全保障,同時為實驗室實現開放式運行提供支持,其方案設計如圖4所示。
門禁監控系統由門禁系統、監控系統以及數據庫組成。門禁系統從校園一卡通中心獲取學生信息,并根據學生事先在信息化管理系統的預約情況,對進入實驗室的人員進行篩選,只有預約申請被實驗室管理人員審批通過的學生才能打開電子磁鎖,同時讀卡器記錄學生的信息并上傳至數據中心,為后期統計與評估提供支持。視頻監控系統負責獲取實驗室聲音和圖像數據,便于實驗室管理員對開放實驗室進行遠程監控,及時發現違規操作儀器、違反實驗室規章制度的行為。
5.遠程實驗教學系統
遠程實驗教學平臺是示范中心開放式運行管理的創新點,依據該平臺學生能在任意時間、任何有網絡的環境登錄示范中心系統,預約實驗并遠程操控實驗設備,遠程采集實驗結果。該教學平臺主要由STC單片機實驗箱、遠程下載器、攝像頭和服務器組成,如圖5所示。
該平臺主要功能是提供單片機實驗的遠程調試,學生在寢室和家里通過瀏覽器(如IE、Firefox)訪問服務器網址,選擇準備要做的實驗。根據網頁上的實驗原理、硬件原理圖和軟件流程圖編寫C語言程序,上傳該程序的hex文件。服務器通過網絡接收到hex文件,在硬盤上自動存儲,并通過網絡傳輸給遠程下載器。遠程下載器接收到hex文件,自動把hex文件下載到STC單片機實驗箱中,反饋下載狀態和相關的串口數據。服務器接收到遠程下載器成功下載的信號后,自動把相關的串口數據和攝像頭采集的STC實驗箱視頻傳輸給學生。學生觀察反饋數據和實驗箱的視頻結果,判斷自己程序是否完成程序設計的功能。
四、總結
通過信息化建設,系統自動采集實驗室運行數據,便于管理人員發掘數據規律,合理規劃實驗資源;教師將教學資源、實驗內容上傳到數據中心,為資源共享提供便利;實驗室開放程度大幅提高。?筅
參考文獻:
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關鍵詞:實驗室;信息化;建設與管理
一、高校實驗室信息化建設與管理的意義
信息化實驗室建設就是通過一些信息化硬件設施與軟件全面地武裝實驗室,實現實驗室的現代化進程,其中應用到的重點技術有模擬仿真技術、多媒體技術與網絡技術等。高校實驗室信息化建設除了設備的信息化,還包括管理人員的“信息化”,即管理人員信息化管理素質的提升,人員素質的提升可通過高新人才的引進與現有人才的培養來實現。
二、高校實驗室信息化建設
1.與信息化企業合作建設實驗室
高校與企業合作建設實驗室,雙方將聚合雙方優勢,達成三方面的合作方向。一是結合高等院校實際和協同研究現狀,致力于集成共享科研、教學資源,為廣大師生營造高效、便捷的科研教學環境;二是雙方將致力于探索研究成果在協同管理領域中的深層次應用,共同完善和優化各類解決方案,并推動相關科研成果的商業化應用;三是雙方將發揮各自優勢完成相關解決方案的軟件部署與測試,積極探索系統間的深度集成及深層次應用,共同打造業內領先、獨具特色的協同管理解決方案。
2.實驗室信息化人才隊伍建設
國內大部分高校的實驗室信息技術人員隊伍力量薄弱,這種薄弱既體現在人員層次上,又體現在隊伍規模上,突出的問題首先是隊伍規模。在隊伍規模上,歐美澳高校中信息技術人員占總體教職工的比例普遍在4%或4%以上,一些信息化工作開展較好的高校中這一比例有的高達10%,有的有著數百人的信息人員隊伍,而國內高校中這一數字普遍在1%以下。
3.做好實驗室信息化建設規劃
高校在摸清家底的基礎上,充分利用好現有的實驗設備,對需要更新和建設的,設備要按照實際需求,分項目做出方案,提前做好調研、論證和預算編制等工作。對存在的實驗室建設問題,要先理清概況再做出規劃,要有開拓的視野,從大局出發,分輕重緩急解決存在的問題。
4.加強實驗室管理評估工作
為完善和創新信息化實驗室管理與應用評估工作,高校要組織開展實驗室信息化骨干管理員和實驗學科骨干教師培訓會。培訓會對評估人員進行明確分工,對評估項目逐項解讀評估標準,嚴格規定評估程序,嚴肅評估工作有關紀律,特別要強調交通安全,強調做好御寒預案;對首次進行的實驗室管理與應用的評估工作中的藥品管理提出具體規定并要求嚴格執行,就學生實驗操作考試研究確定抽簽方式。評估工作把握要適度,要對照標準不偏不倚;重在實績,賦分有據;注意發現各學校在管理與應用工作中的亮點與特色,對存在問題要具體指出并提出整改意見。
三、高校實驗室信息化管理
1.制定高校實驗室制度
以不同人員的責任與義務為基礎制定各自遵守的規章制度,確保實驗室信息化管理的正常運轉。學生應當做好實驗室的清潔工作與實驗原料的不浪費;授課教師應當做好設備的正常使用,在出現問題時能夠及時上報;實驗室管理人員應當做好設備的維護。
2.建立實驗室日常工作管理電子檔案
以往實驗室日常管理手段較為落后,導致了實驗室管理工作程序繁瑣,效率不高。建立實驗室日常工作管理電子檔案就是實現實驗室信息化管理的基礎,它能夠使實驗室日常工作變得更加流程化、固定化,從而簡便了繁瑣的程序,提高了管理的效率。
3.管理系統維護
管理系統的維護能夠確保實驗室信息化管理的正常運轉。由于受黑客、病毒的攻擊以及不確定因素造成的系統故障影響,管理系統常常會出現無法正常運轉的問題,為避免這一問題的出現,實驗室管理員人員必須做好系統的維護工作。首先,要做好對不良信息的攔截,實時保護計算機實驗室網絡管理系統。其次,要在管理系統上實驗信息、課程安排、實驗室開放和關閉實踐、實驗室的突況處理規范等多方面內容,提高教師與學生在遇到問題時的及時處理能力。最后,要做好學生的管理工作。當下為了提高實驗室的利用效率,方便學生出入實驗室,很多高校的實驗室都是開放的,這樣就給實驗室的管理工作帶來了更大的難度。筆者建議針對這種問題,實驗室應當利用一體化 IC 卡或者校園卡系統,記錄學生使用計算機情況,一旦出現問題也更容易追究責任。
加強高校實驗室信息化管理能夠對實驗室中的各種實驗資源進行整合、分析和處理,實現實驗室管理的高效化。因此,高校要建立完善的管理制度,建立實驗室日常工作管理電子檔案,做好管理系統維護。
參考文獻:
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關鍵詞:高校;物聯網;培養方案;實驗室建設
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2014)10-00-02
0 引 言
物聯網被稱為第三次信息技術浪潮。作為戰略性新興產業在政府的高度重視下迅速推進,各部委針對物聯網領域的支持政策紛紛出臺,各省市積極推出了物聯網產業發展規劃,各地方物聯網產業聯盟紛紛成立。相關企業和投資機構積極介入,嘗試推出物聯網各類行業解決方案,涌現了不少優秀應用案例與示范項目,推動了物聯網廣泛應用。
在國內物聯網產業與應用積極推進的同時,也應該清楚地看到中國物聯網產業還處于發展的初級階段,核心技術有待攻克,商業模式和完整的產業鏈還未形成,上規模的行業應用還未實現,行業技術和應用標準還未統一。
在此背景下,2013年第五屆全國高等院校物聯網專業學科建設研討會如期舉行。本文將從專業和科學的角度出發,直面物聯網的核心問題和難點問題,分析物聯網的現狀和機會,幫助引導我國高校物聯網專業人才培養方案的設計,推進中國高校物聯網專業人才培養的健康發展。
1 物聯網專業人才的培養目標
截至2012年6月,國內已經開設近150個物聯網工程專業,但是各自制定自己的培養目標,沒有一個統一的國家標準。個人認為,首先應該培養掌握物聯網的基本理論、方法和技術,這人才培養的根本。其次,能運用所學知識與技能進行物聯網應用系統的分析與設計和項目研發,培養出可以在工業和信息產業以及其他國民經濟部門中從事各類物聯網系統研究、教學、設計、開發等工作的高級人才,這是人才培養的重點。最后,由于物聯網應用涉及的領域較多,所以還應當培養學生具備一定的人文社科、經濟管理等方面的綜合素質,以及在物聯網領域跟蹤新理論、新知識、新技術的能力和較強的創新實踐能力。
2 物聯網專業的課程設置
從專業課程設置方面來看,個人認為物聯網導論、嵌入式系統、傳感器原理RFID(射頻識別技術)、無線傳感網絡、物聯網智能信息處理和物聯網中間件技術等課程作為本專業的主干核心課程,因為這幾門課程貫穿了傳感技術、網絡傳輸技術、通信技術和信息處理技術等基本知識和技能,是學習物聯網知識和應用的基礎。
本專業的其它課程,例如學科基礎課程和專業選修課程,可以參照相關專業,比如通信技術專業和計算機專業中的課程設置來制定。
整個專業課程設置可以分為基本認知、基本技術和綜合實踐三個環節,具體如圖1所示。
圖1 物聯網專業課程設置
根據以上三個環節,物聯網專業核心課程的具體設置如表1所示。
3 物聯網專業的實驗室建設
與其配套的物聯網專業實驗室建設也是必不可少的一個重要環節。物聯網的專業實驗室種類繁多,是衡量專業建設好壞的一個重要指標,成本的耗費也是最高的一項。
根據國內外物聯網實驗室建設的情況,個人覺得,可以先按照“專業主干核心課程實驗室的建設,合并已有相關專業的實驗室,逐步細化實驗室功能”的原則,來進行專業實驗室的建設工作。因此,可以先建立傳感器原理實驗室、無線傳感網絡實驗室、RFID原理與應用實驗室和物聯網通信技術與信息安全實驗室,其嵌入式系統實驗室一般高校放在計算機專業中,可以合并使用。
4 結 語
本專業人才培養方案的設置,其目的是為了培養能夠系統地掌握物聯網的相關理論、方法和技能,具備通信技術、網絡技術、傳感技術等信息領域寬廣的專業知識的高級工程技術人才,主要就業于物聯網相關的企業、行業,從事物聯網的通信架構、網絡協議和標準、無線傳感器、信息安全等產品及系統的科學研究、工程設計、產品開發、技術管理與設備維護等。
參考文獻
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關鍵詞 網絡實驗室;構建;校企合作
中圖分類號TP393 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2010)33-0269-02
0 引言
隨著互聯網技術的廣泛普及和應用,云計算,分布式數據存儲日新月異的發展,從而也帶來了網絡技術人才需求量的不斷增加,網絡技術人才培養成為高校一項重要的教學任務,目前大多數高校的實驗室還停留在“PC機房”的水平:網絡設備的種類、數量有限,設備趨于陳舊,跟不上網絡技術的發展;因此構建一個新型的網絡實驗室,為學生提供一個真實的網絡調試運行環境迫在眉睫。網絡實驗室的構建旨在拓寬學生的知識面、培養扎實的基礎知識和基本技能、具備較強的實踐操作能力,從而培養一批能夠從事網絡設備的安裝調試、系統維護和管理的應用型專業人才。該項目依托H3C公司的資源平臺,結合學校的合理的教學計劃,培養應用型網絡技術人才,促進學生的就業和學校的網絡專業方向的發展。
1 網絡實驗室的構建方案
1.1 布局設計
根據實驗室的空間結構,實驗室的整體采用分組構件化布局方案。每個組構件由一個正六邊形電腦桌組成(每個電腦桌上配備一臺筆記本電腦),可以容納6名學生同時做實驗。六邊形電腦桌的中央放置一機柜,機柜內裝有配線架、理線架等面板,路由器和交換機均按要求安裝在機柜內,每兩個學生共用一臺路由器和交換機、網絡設備之間互聯,方便學生進行網絡互聯實驗。這種布局方案,節省了空間、方便學生了之間的學習與溝通。
1.2 硬件設備與布線
網絡實驗室的網絡設備及相關軟件均由H3C公司提供,quidway路由器(AR28-31)18臺,quidway S3500 series 交換機18臺、Fmv-7000NA5筆記本36臺。各個組構件上的路由器、以及路由器與交換機通過千兆以太網互聯,根據網絡拓撲結構,每個組構件配備機柜一臺、quidway router 和quidway switch各3臺。機柜內的網絡設備可以單獨做實驗,也可以分組進行網絡拓撲延伸實驗。
為了實驗環境的穩定和美觀的需要,各個組構件分布式布局。地面采用防靜電地板鋪設、所有的網線和弱電線布在地板下方,避免了電源線和網線在外。網絡布線采用超六類雙絞線,每個組構件配備兩個地插接口和1個網絡接口,方便電源線和網線的擴展。網絡接口通過網線連接到結點交換機。為了滿足教學的需要,可以購置電子白板或者投影儀等設備(連接到教師用機),方便教師培訓時的演示。
2 實驗教學的應用
采用小組討論式的教學形式,為了保證實踐教學的效果,每6人一個小組。網絡實驗室內配置了6組網絡設備,滿足36人實驗的需求。H3C不僅提供網絡設備,還提供了詳盡的實驗指導手冊。
2.1 實驗內容
實驗內容設計是基于標準各種網絡技術的,包括路由器交換機配置管理技術、STP協議、VLAN基礎實驗、交換機級連(Trunk)、鏈路聚合技術、ACL(包括標準、擴展、時間以及基于二層/三層/四層包頭字段的訪問控制列表)、NAT(網絡地址轉換)、VLAN間路由、RIP(路由信息協議)、OSPF(開放最短路徑優先協議)、VPN(虛擬專用網絡)、IGMP Snooping(組播探測協議)、PSTN、ISDN等。在此基礎上,可以完成學校教學所需的局域網、廣域網實驗,存儲、安全等,并可將實驗分成基礎實驗和高級實驗兩類。
根據實驗環境和相關配置,確定了H3C基本網絡實驗項目如下:
1)基礎實驗:介紹H3C路由器、交換機及接口配置方法;
2)交換機相關實驗:H3C系列中低端交換機的常用配置命令;VLAN的劃分、分類及配置命令和注意事項;STP協議實現的基本原理和基本配置;
3)路由器相關實驗:Xmodem協議升級路由器;靜態路由配置;Rip 協議配置;路由協議綜合實驗;廣域網ppp協議配置:驗證方式;MP協議配置;Frame Relay配置;幀中繼子接口配置;輪循DCC的配置、撥號的應用;
4)網絡安全實驗:常見網絡攻擊、欺騙原理;網絡防火墻的實施;入侵檢測;網絡病毒攻擊與過濾。
2.2 網絡虛擬實驗室的應用
面對大量的網絡實驗項目,為了強化學生記憶、熟悉掌握網絡設備的環境配置、調試、維護等,可以采用 H3C公司開發的虛擬網絡平臺NEMS,該系統基于B/S模式,可以在網上進行多次重復實驗,已達到熟練的目的,該系統提供了實驗內容、實驗分類等組織形式,針對網絡實驗定義、實驗準備、實驗過程、實驗結果提供完整的管理。教師可以通過該系統進行實驗的定制、部署和實驗過程的監控,以及獲取實驗結果等。學生可以隨時在網上重復操作不同的網絡實驗。
實驗進行前,教師可以靈活的定制實驗需要的設備數量、類型、初始配置、拓撲結構等,對各個實驗小組需要的實驗環境、實驗人數進行設定,建立真實的實驗場景。在實驗過程中學生可以操作場景內的實驗設備,完成預先定制的實驗項目。
2.3 培訓與認證
培養學生的實際應用能力,注重與企業網絡技術需求高效匹配是目前高校的教學改革的目標,H3C網絡實驗室能夠為從事網絡工作的學生提供一定的培訓,考核通過后可以獲得H3C提供的相關認證培訓證書。
H3C培訓中心提供了一套合理的培訓教材,為在校本科生、研究生、教師、社會相關領域技術人員、客戶等提供培訓。認證項目H3CNA、H3CNE認證主要定位于中小型網絡的規劃、設計、配置與維護,包含網絡基礎、常見接口與電纜、以太網交換機、路由器原理、TCP/IP協議、廣域網協議、路由協議、DCC/ISDN、訪問控制列表、備份中心、簡單網絡故障排除。
3 結論
H3C實驗室的構建與應用,改善了實踐教學環境,提高學生的動手能力,增加學生的就業競爭力,學生既達到了學習網絡知識、學以致用的實際需求,又能獲得H3CNA、H3CNE等相關職業認證證書,以適應網絡實踐教學和學生就業的需要。
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關鍵詞 多軟件;城市規劃;仿真;教學
近年來,隨著經濟的發展,中國一些大中城市及沿海城市也出現了迅速發展的趨勢,一些傳統的城市規劃模型已經不能與現代化城市發展相融合,因此本文以虛擬現實技術為切入點,分析了目前虛擬現實技術在城市規劃和仿真中的應用。計算機輔助設計用于城市規劃主要包括計算機輔助繪圖,而關于輔助設計、場地分析與規劃等則相對較少[1],這一方面是由于學科的復雜性決定的,另一方面就表現在目前還缺乏一個相對權威的權計算機輔助城市規劃的設計軟件。
1.規劃仿真教學軟件分析
1.1 3ds max
3ds max(3D Studio Max)是一種高級的三維動畫軟件,主要構成包括靜態與動態兩部分[2]。其中靜態的部分主要負責3D完美效果圖的制作,而動態的部分則主要用于對動畫模擬空間及一些三維動畫的制作。在城市規劃方針教學與設計中通常會使用3dx max制作一些比較精美的效果圖,比如多視點的鳥瞰圖、局部的透視圖、頂視圖及虛擬空間動畫或者環境表現圖等。
1.2 Auto CAD
Auto CAD主要用于二維繪圖、詳細繪制、設計文檔及一些基本的三維設計[3]。近年來,Auto CAD在城市規劃的設計中的內容涉及到總體規劃、分區規劃、園林景觀規劃、控制性詳規等方面,以小區規劃為例,Auto CAD首先將規劃的草案輸入到計算機中經過軟件識別與分析,然后修改完善,繪制出平面圖,并在此基礎上,將結構分析圖、道路、綠化景觀、給排水規劃及電力通訊規劃圖等設計出來。
1.3 Photoshop
Photoshop是集圖像掃描、編輯修改、廣告創意、圖像制作、圖像輸入與輸出于一體的圖形圖像處理軟件,通常CAD圖紙中的色彩相對單調、死板,而Photoshop則可以任意的將CYMK9和RGB中的各種色彩比重進行調節從而獲得設計中所需要的顏色[4]。Photoshop軟件中包含了眾多的噴槍工具及漸變模式,同時能夠插入多種配景,提高了規劃圖紙的美感。
1.4 Multigen Creator
Multigen Creator是一種三維、交互式的實時建模軟件,其主中MultiGen是一種層次結構可視的數據庫,而Creator則提供了一種可視化的工作環境。Multigen的主要功能在于分析如何生成能夠真實反映大面積地形地貌的環境類型,從而提高模型的實時性。Multigen Creator的主要工作目標是將建模工具有效反映給三維仿真開發的設計人員,另外其多個三維試點可視的圖像格式還可以方便有效的提取數據。
2.實驗室教學仿真技術平臺
城市規劃專業的某些教學課程內容需要通過現場進行制作模型或者用真實的產品輔助進行,因此需要實驗室平臺的支持,在實驗室建設中需要突出城市規劃專業要求,從而有效促進教學理論與實踐的結合。在實際教學過程中,可以組織學生在實驗室內進行計算機的模擬實踐聯系,不斷豐富學生視野,拓展學生實踐的空間。實驗室實驗平臺一方面可以提高學生的實踐能力,另一方面還能夠有效縮短城市規劃專業畢業學生在進入工作崗位后的磨合期,提高人才質量,提升人才素質。
目前山東藝術學院在城市規劃專業的課程教學過程中,積極開展情境仿真教學,根據城市規劃專業建立了三個實驗室,分別是動畫虛擬仿真、規劃仿真設計與數字城市仿真實驗室等多個模型制作室與電腦機房。有效保證了城市規劃專業對計算機輔助設計教學的要求。另外教師在實際教學過程中,通過仿真實驗教學,在向學生傳授城市規劃基礎知識理論的過程中,提高了學生運用計算機進行三維空間仿真模擬設計的能力。
3.實例分析
虛擬現實技術在城市規劃和仿真的研究中,能夠將規劃方案有效定位在虛擬的環境中,并考慮到這些方案對實際環境的影響,進而對方案進行科學評價。另外用戶也可以在虛擬的環境中感受到空間設計是否合理,進而根據自身的需要提出建議或者發現問題,從而避免在實際的建造中對物資的浪費,提高了城市規劃的可靠性,縮短了城市規劃的時間。以X科技園區為例,采用VR技術模擬漫游系統,分析如下。
3.1 系統的硬件平臺分析
在整個園區內部,綠化精細,建筑物也比較多,紋理量很大,系統硬件采用SGI ONYX2超級圖形工作站,ONYX2超級圖形工作站是目前圖形圖像處理的最高端產品,速度很快,其硬件性能十分優秀,能夠進行大運算量可視化的計算[5]。這一系統有CC-NUMA體系結構及可視化的流水線,因此能夠將其強大的計算能力和圖形性能進行結合,并進行大場景范圍的實時仿真,從而獲得交互式視覺仿真。采用這種技術在XX科技園區的開發中實現了園區內漫游系統、色彩逼真、圖像流暢的效果,達到了相對較高的仿真水平。
3.2 系統的軟件平臺分析
虛擬現實技術在近年來獲得了長足的發展,一些商品化的虛擬環境漫游軟件也不斷出現,比如Performer、OpenGL、Vega,以及WTK(Sun J2ME Wireless Toolkit ―― Sun的無線開發工具包)、OpenGVS等。
本實例設計主要是采用Creator-Pro進行三維建模,場景漫游驅動采用Vega的Lynx。其中CreatorPro能夠對Open Flight數據格式進行優化,具有強大的矢量建模和多邊形建模功能,從而生成實時的三維數據庫,并與后續的實時仿真軟件結合。Lynx能夠實現三維模型調入、窗口可視、多種欲動模式定位和特殊效果顯示等的實現,從而形成科技園區內的局部場景設計。
3.3 實際設計分析與研究
XX科技園區在城市主次干道之間,虛擬現實系統主要是在單體設計及規劃方案的基礎上進行的。首先采用ArcGIC技術根據等高線建立其原始地形的數字高程模型,在結合當地地形,最大化減少填挖量的基本原則基礎上,進行了多種方案的規劃設計,為建筑基地準備了合適高程的臺地。之后采用Creator建立了虛擬對象三維模型,從而建立了模型庫。
另外XX科技園區的虛擬動畫場景主要是采用SiteBiulder技術實現的,因為模型庫中關于多種建筑單體,包括數目模型等都有很多儲存,因此在ArcGIS視圖中,準備了多種布局方案,所以有多種虛擬科技園區的場景方案,每更換一種方案僅花費幾分鐘,因此其交互性效果相對較好。可以說,科技園區的虛擬現實系統有效保證了最優化的設計方案及施工設計的實現。
4.結論
隨著虛擬現實技術的不斷發展,其在城市規劃與城市仿真中的應用范圍也得到了進一步的擴大,本文從規劃仿真教學軟件分析入手,通過對3ds max、AutoCAD、Photoshop、 Multigen Creator和Vega等軟件的分析,并結合實驗教學平臺和X科技園區內實行的漫游系統,討論了虛擬漫游系統中有關數據庫的構建、多邊形數量的優化和遠景設置等方面的問題,使整個系統畫面的仿真性及逼真度均達到了相對高的水平,體現了虛擬現實技術在城市規劃仿真中的作用。
參考文獻:
[1] 張磊,鄭冰.基于VegaPrime的城市規劃仿真系統設計[J].微計算機信息,2008,24(13):221-223.
[2] 黃麗娜,費立凡,龐前聰等.城市規劃仿真審批系統開發――以海口市三維仿真規劃審批系統為例[J].測繪信息與工程,2007,32(1):18-20.
[3] Coutts, AM,Beringer, J,Tapper, NJ et al.Investigating the climatic impact of urban planning strategies through the use of regional climate modelling: a case study for Melbourne, Australia[J].International Journal of Climatology,2008,28(14):1943-1957.
關鍵詞:排課算法 設計原則 算法流程
中圖分類號:TP31 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)07(b)-0144-02
近年來,高校擴招帶來了教育規模擴大,高校在校學生數量增多,與此同時,高校畢業生動手能力弱、實踐能力差也已成為不爭的事實,并影響著他們順利實現就業。因此,實驗教學改革、實驗室建設和管理也理所當然成為高等教育工作的重點之一。傳統的手工排課已經不能適應迅猛發展和需求旺盛的實驗教學需要,這一發展態勢要求高校必須采用計算機信息管理系統來實現實驗室的課程安排與布局,以提高排課的效率和精度,同時也節約人工成本。
1 實驗室排課系統應實現的基本功能
依托實驗室信息管理系統的實驗室排課系統應具備以下功能:系統支持管理員、教師和學生三種不同身份人群的登錄;通過排課系統,實驗室管理員可以做到審核課程安排、自定義排課和查看課程安排信息;實驗課授課教師可以提交課程安排、查詢課程安排和查看實驗室信息;成為注冊用戶的學生,可以查詢課程安排、修改個人信息。以上由登錄權限模塊進行支撐,此模塊包含了登錄界面和登錄驗證處理內容。系統基礎數據模塊集成了學校學生及教師的個人信息、學校開設的實驗課程、學校現有的院系班級和實驗教室等信息。此外,系統還應設置信息維護模塊,通過此模塊對學生、教師和班級排課信息進行修改、刪除等維護操作。當然,查詢瀏覽模塊也必不可少,根據關鍵詞等查詢條件,可以快速、準確地查找到需要的信息。
2 實驗室排課算法設計應遵循的原則
高校實驗室信息管理系統自動排課功能的實現,是在借鑒傳統人工排課經驗的基礎上,利用計算機來選擇合適的排課方案。排課問題涉及到實驗時間、授課教師、上課學生和實驗室等要素,不僅要依據學期初既定的教學計劃,還要盡量滿足各種特殊要求(如:特殊時間、特定教室、排課等級),這是組合規劃問題,其實是解決各個要素之間的沖突,也可以說是一種用信息技術對抗和調和各種制約條件以達到課程安排最合理最優化的方案。對照實驗室排課的一些約束性條件,經過整理、比較和歸納,發現編排高校實驗室課程一般應遵循以下基本原則。
(1)排課“不沖突”原則。保證實驗室排課不沖突,具體包括實驗場地(機房)不沖突、實驗教師上課時間不沖突、實驗學生上課時間不沖突等,這是硬性條件,是基本規則,一旦違反了,就會釀成教學事故。
(2)排課實驗室“基礎達標”原則。實驗室排課要充分考慮不同實驗室的軟硬件條件,要根據實驗室的基本功能合理排課,保證排定的實驗室“達標”,符合實驗要求,為實驗課提供“合規”“合理”的場地。
(3)排課“效用最優”原則。要對實驗室、實驗課程、實驗師生進行調查研究,歸納“需求”,盤點“供給”,做好調度,實現各要素的有效對接、無縫銜接,這樣才能發揮實驗室效用的最大化、最優化,才能讓實驗課上出效率、講出“效果”。比如,同一專業不同班級的實驗課程進度要相當,實驗教室的類別、功能要相同,實驗教師也要相對固定。
3 在實際操作中對高校實驗室排課算法的設計
3.1 選擇算法的問題
目前,尚未有比較成熟的排課算法,也沒有通用的排課系統。在該文中,筆者以回溯算法的結構為例進行實驗室排課。因為許多復雜的、規模較大的問題都可以使用回溯法來進行解決,回溯算法有“通用解題方法”的美稱。回溯算法控制結構的核心思想就是一點:“試著走,走不通時就回頭”。這種算法向前搜索時是依據選優條件來求結果的,經過搜索比對,獲知原有方案不符合要求或不是最優方案時,就后退進行二次選擇、重新選擇,再次嘗試探尋最優路徑,直至找到。回溯法就是一種選優搜索法。
3.2 優先排課的問題
實驗室信息管理系統其排課功能一般是以預約排課為實現方式的,即實驗課程上課時間由學校教務系統事先進行排定,或由實驗教師提前自行約定。這樣,當實驗教師或相關教務人員一旦確定上課時間后,通過登錄信息系統來進行實驗室預約操作,系統會自動依據實驗課程所需要的實驗室參數進行排課。參數包括機位數量、硬軟件環境等。一般情況下,會綜合考慮選課人數、課程性質、實驗室條件、實驗室設備的使用年限等因素。比如依據選課人數安排實驗,應“先大后小”,優先考慮大班。依據課程性質安排實驗,應必修實驗課優于選修實驗課。依據實驗室條件安排實驗,應硬件要求在前,操作系統次之,教學軟件最后。依據實驗室設備使用年限安排實驗,一般優先選用使用年限較短、設備較先進的實驗室。
3.3 實現算法流程問題
(1)依據前述優先排課的方式,通過搜索,對當下的排課訴求安排空余的實驗室進行解決。
(2)當排課訴求沒有足夠、適當的空余實驗室滿足時,即是當前擴展結點不能繼續往縱深的方向移動時,這個時候,就考慮往回移動,可以移動到最近的活結點處,活結點同時被認可為當前擴展結點。
對(1)(2)所列的流程進行不斷重復、試驗,就可以找到符合系統要求的結果。
4 排課過程中“死鎖”問題的解決
所謂“死鎖”,是指雖然進行了準確有效輸入,但排課訴求仍沒有足夠的資源進行支撐。解除“死鎖”是排課算法要解決的關鍵問題,關鍵問題的重點是解決排課時間沖突問題。為什么會出現“死鎖”問題呢,究其原因,資源約束條件與排課原則之間的沖突是最主要的。舉個例子,如果在排課過程中,某一班級的某一課程一直沒有符合條件的教師或實驗場所,也就是說在某班級能夠上某一實驗課程的時間段里,找不到空閑的教師或教室,那么這門課程就不可排,帶來的后果就是接下來的所有課程都安排不了,這個時候就出現了“死鎖”現象。此次課程的安排受到前期安排課程的制約,同時也影響著后期課程的安排,這個時候就需要返回上一門課程的安排,通盤統籌考慮,重新作出調整。當發生“死鎖”現象時,一般由管理員根據系統提示的原因來進行人工調整。具體有補充安裝教學軟件、對實驗室信息管理系統的相關數據進行更新以及調整課程時間、增加教師、教室資源等。
5 結語
計算機技術在各個管理領域得到了深入而廣泛的應用,依托計算機技術的實驗室信息管理系統的排課功能如果開發得好、利用得好,不僅可以整合各種課程、師資、場地、設備資源,還有助于高校實驗室實現規范化、科學化管理。基于回溯算法的實驗室排課系統,不失為一種較好的路徑選擇,當然也可以基于遺傳算法這一解決方案來進行排課問題的研究,原理雖有差異,但所要遵循的基本原則大體相似、所要追求的最終目標基本一致。隨著研究的不斷深入和實踐的廣泛應用,實驗室自動排課系統一定會越來越成熟,越來越“給力”,在實驗室管理和實驗課程建設中發揮越來越重要的作用。
參考文獻
[1] 劉智萍.高校機房排課系統研究[J].軟件導刊,2014,13(10):97-99.
隨著信息技術的不斷發展與應用,信息安全的內涵在不斷延伸,從最初的信息保密發展到信息的機密性、完整性、可用性、可控性和不可否認性,對信息系統提出了“保護、檢測、反應、恢復”的保障安全策略。信息安全技術涉及面廣,包括如物理安全、網絡安全、數據安全、信息基礎設施安全等多個方面。
一、實驗室建設原則
信息安全實驗室需要符合信息安全最新技術發展的總體趨勢,建設時應該考慮以下原則:
(一)以滿足崗位任職需要為原則,重點突出實用性
職業教育院校的學生來自于不同崗位不同層次,他們的學習目標更加注重崗位實踐能力的提升。因此,信息安全實驗室的軟硬件環境建設、實驗內容安排,實驗結果評定都應該更加以崗位任職技能提高為導向,重點突出滿足實際任職的實用需要。
(二)以緊跟信息技術發展趨勢為原則,重點突出先進性
信息技術發展日新月異,信息安全領域的硬件設備、軟件技術都在不斷更新和提高。因此,在進行實驗室建設的時候,應選擇實現原理與技術相對先進的實驗設備和建設方案, 以保證實踐內容的先進性。
(三)以遵循設計架構科學靈活為原則,重點突出可擴展性
在進行實驗室建設規劃設計的時候,應充分考慮當前需求與技術發展之間的關系,遵循系統架構靈活可擴充的基本原則,使實驗室提供的實驗平臺能夠及時升級與更新,以適應不斷發展的新技術與新方法。
(四)以保證實驗系統行為可控為原則,重點突出安全性
信息安全實驗室的部分實驗具有一定的攻擊性和破壞性,所以在進行實驗室總體規劃時,應通過采取合理的設計方案、采用有效的技術措施、制定完善的規章制度,以保證實驗過程中的行為不會對實驗室內部以及外部網絡造成破壞和干擾,充分確保信息安全實驗室數據與環境的安全性。
二、實驗室建設規劃
(一)實驗室總體規劃
針對職業教育院校學習特點,結合實用性、先進性等相關建設原則,信息安全實驗室主要從網絡信息安全、通信信息安全、涉密實體安全等方面來進行建設。
1.網絡信息安全實驗平臺
網絡信息安全作為信息安全的重要環節,是當前實現信息安全保密的關鍵。通過搭建網絡信息安全實驗平臺,可以完成包括遠程控制、病毒防護、漏洞檢測、木馬攻擊、防火墻應用等實驗,使學生進一步了解和掌握網絡信息安全隱患和相關的防護技術。
2.通信信息安全實驗平臺
通信信息安全主要包括固定電話系統和移動通信系統的安全防護。通過通信信息安全實驗平臺,能夠完成固定電話模擬竊聽,移動通信信息截獲,手機通話模擬監聽等實驗,進一步提高學生信息安全意識。
3.涉密實體安全實驗平臺
涉密實體安全防護主要包括固定設施、涉密文檔、涉密設備的安全防護。搭建涉密實體安全實驗平臺,能夠完成模擬涉密文檔防復印、涉密存儲介質數據安全等實驗。
(二)實驗室環境設計
1.實驗室平面布局
考慮實驗室建設的可擴展性和安全性,將實驗室從整體布局上劃分為兩個區域:實驗區和演示區。實驗區主要供學生進行網絡信息安全保密的相關實驗活動;演示區主要進行通信信息安全實驗和涉密實體安全實驗的相關演示活動。
2.實驗室邏輯結構
實驗室結構主要可分為3個部分:網絡信息安全實驗區、通信信息安全實驗演示區和涉密實體安全實驗演示區。
(1)在網絡信息安全實驗區部署學生實驗用機。以5人以內為單位分為多個實驗小組。為了更好的進行不同操作系統環境下的安全實驗,每臺學生用機配置windows、linux雙系統。部署一臺教師用機和一部投影儀,主要用來給學生進行網絡信息安全實驗、安全攻防的集中演示。
(2)通信信息安全實驗演示區主要設置通信信息安全實驗臺,包括手機、固定電話監控設備、移動通信信息截獲裝置等。
(3)涉密實體安全實驗演示區主要設置涉密實體安全實驗臺,主要包括實驗存儲介質、防復印設備等。
三、主要實驗項目設計
根據信息安全實驗室建設的三大平臺,設計出不同方向不同層次的實驗項目,有助于充分發揮實驗室的最大效能。
(一)網絡信息安全實驗
實驗一:交換機端口安全。從網絡管理的安全性考慮,對交換機上端口的訪問權限做些限制,通過限制允許訪問交換機某個端口的MAC地址以及IP地址來實現嚴格控制對該端口的輸入。通過該實驗使學生理解交換機端口的安全性,并掌握其配置方法。
實驗二:網絡掃描。使用網絡端口掃描器,了解目標主機開放的端口和服務程序,從而獲取系統的有用信息,發現網絡系統的安全漏洞。通過網絡端口掃描實驗,增強學生在網絡安全方面的防護意識。
實驗三:口令設置與破解。使學生了解口令破解的工作原理,驗證弱口令存在容易被破解的隱患。
實驗四:木馬的功能和危害。采用教師演示和學生親自操作的形式,體驗木馬的遠程控制功能,認識木馬的竊密危害。如文件的下載、上傳、遠程屏幕控制,遠程音視頻監控等。
實驗五:木馬的植入。了解和體驗木馬的植入手段。
實驗六:網絡傳輸信息的泄露。通過嗅探獲取網絡傳輸數據中的重要信息,了解網絡數據傳輸中被竊聽的風險。
實驗七:網絡傳輸信息的篡改。通過篡改網絡傳輸的信息,驗證網絡通信過程中存在的數據被篡改的風險。
實驗八:ARP欺騙實驗。了解ARP欺騙類型和手段,掌握防范ARP地址欺騙的方法和措施。
(二)通信信息安全實驗
實驗一: 模擬手機通話防監聽。通過教學專用的手機通信監控設備,模擬監聽手機的通話內容,驗證手機等信息終端存在的失泄密隱患
實驗二:模擬固定電話防竊聽。通過教學專用的固定電話通信監控設備,模擬監聽固定電話通內容,驗證固定電話存在的失泄密隱患。
(三)涉密實體安全實驗
實驗一:存儲介質的安全風險。磁盤文件刪除和高級格式化后,對磁盤進行數據恢復,驗證存儲介質的安全風險。
實驗二:涉密文檔的安全風險。通過防復印技術處理涉密文檔實驗,使學生具備對涉密文檔的防護技能。
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