高校虚拟仿真实验室管理与维护研究

高校虚拟仿真实验室管理与维护研究

[摘要]虚拟仿真实验可以很好的模拟现实工作环境。与传统实验室教学相比,虚拟仿真实验对培养学生实践操作和创新能力有很大帮助,同时对于教学效果也有显著提高。对于高校虚拟仿真实验室的管理和维护是保证虚拟仿真实验课程正常开出的关键。本文从明确并落实管理制度、实验室内部环境管理、实验室硬件和软件维护等方面探讨了高校虚拟仿真实验室的管理与维护。

[关键词]虚拟仿真实验室;日常管理;硬软件维护

虚拟仿真实验作为科技发展产生的一种新颖的教学模式[1],在航天、电子、机械、化学化工等学科的教学工作中得以运用。它是以计算机为平台,通过仿真模拟软件,以实验的相关参数为依据,数字化模拟实验现象并分析处理实验结果[2]。虚拟仿真实验具有实验环境优良,成本低和安全性高等特点[3]。虚拟仿真实验不但能充实教学内容,更能激发学生对专业课程的学习兴趣[4],提高学生从实际的角度出发分析问题的能力与动手能力,因此对虚拟仿真实验室的管理与维护是保证虚拟仿真实验课程正常开出的重要工作,但高校虚拟仿真实验室有它特有的问题,本文对于高校虚拟仿真实验室管理中遇到的一些问题进行探讨。

1高校虚拟仿真实验室面临的问题

虚拟仿真实验室本质上是机房,与其他单位公共机房相同,存在硬件维护、水电、防盗、环境卫生等问题。相较于其他单位的公共机房不同,高校虚拟仿真实验室的用途是教学,使用频率较高,并且学生素质参差不齐,个别学生操作方式不规范,会导致计算机损坏。虚拟仿真实验室安装的软件多为专业软件,个别学生在操作过程中可能误删系统文件、修改计算机系统配置文件、安装其他软件、乱改IP地址、甚至恶意设置密码等行为会导致虚拟仿真软件不能正常使用,并且虚拟仿真软件大多都需要加密锁,加密锁丢失也会导致软件无法正常使用。计算机病毒也一直是虚拟仿真实验室管理的一大问题[5],计算机病毒一旦侵入虚拟仿真实验室局域网,会导致虚拟仿真软件不能正常使用,甚至会导致局域网瘫痪,导致教学工作无法正常进行。

2虚拟仿真实验室的使用管理

2.1虚拟仿真实验室的安全使用

虚拟仿真实验室内多为较贵重的电子设备,一旦损坏或丢失,会造成财产损失并影响正常的教学工作。虚拟仿真实验室应制定明确和健全的管理制度,如“学生操作使用守则”、“任课教师工作职责”、“设备损坏赔偿制度”等,来上课的教师要做好登记,实验室管理人员要定期检查实验室内设备,由相关领导监督制度是否贯彻和落实。在日常维护中,要做好防火防盗和水电线路的维护。要定期检查实验室门窗是否有破损,水电线路是否有老化或破损,发现问题及时解决,并做好记录。实验室的钥匙及虚拟仿真软件软件加密锁要专员专管,每次借出要及时登记,标明借出时间、使用时间和归还时间。每次使用实验室完毕后,要安排人员检查实验室的水电及门窗,并登记实验室使用情况。

2.2虚拟仿真实验室内部环境管理

内部环境主要包括温度、湿度和实验室的整洁等,科学合理的内部环境与实验设备的正常运行及设备的使用寿命有直接关系。例如,对于南方地区,空气湿度较大,会导致电子设备内部的电子元件受潮变质、被锈蚀,使电器接触点的接触性变差,甚至导致短路,因此要运用空调和除湿机等设备,保持实验室的温度和湿度在合理的范围内。蚊虫较多的季节,要做好除虫工作,如在门窗设置纱网,定期消杀等。电子设备运行会产生静电,会导致灰尘聚集,从而影响运行速度,因此要定期对实验室清尘。

3虚拟仿真实验室的维护

3.1虚拟仿真实验室硬件管理与维护

虚拟仿真实验室内主要设备是计算机,硬件维护主要是针对计算机硬件,定期维护计算机硬件可以提高其使用寿命、降低实验室设备故障率[6],确保实验课程正常开出。由于高校虚拟仿真实验室面向对象为学生,使用频率高,计算机硬件会有一定程度上的损坏,因此管理人员需要定期对计算机进行检查和维护,其中包括:键盘和鼠标是否能正常使用,显示器是否能正常显示,主机电源线是否有松动,定期打开主机箱进行除尘等[7]。对于一些无法正常开机的计算机,管理人员可以进行简单的维修,可以打开主机箱,检查主板上的配件是否松动,将重要配件如电源、显卡、内存条、硬盘等拔下重新插上。比较常见的情况是内存条上的金手指长期暴露在空气中,表面生成一层氧化物和灰尘等污物,导致信号传输不顺,可以将其取下,用橡皮轻轻将金手指表面的污物擦掉,再将其插回主板上,一般都能顺利开机。此外,可以在虚拟仿真实验室内放置一本“设备故障登记本”,学生或教师可以将有问题的设备做好登记,以便于管理人员快速的对故障设备进行维修,后期将故障的解决办法在“设备故障登记本”上做好备注,以便快速解决相同的故障。

3.2虚拟仿真实验室软件管理与维护

为防止系统文件被误删、系统设置被修改以及下载带有病毒软件等问题导致的计算机和软件不能正常使用,可以安装硬盘还原卡。硬盘还原卡可以使硬盘中的受保护分区,在每一次开机时都还原到先前的内容。换句话说,安装硬盘保护卡后,任何对受保护分区的修改都是无效的,只要计算机重新启动,硬盘还原卡就会将学生上课时下载的其他不相关软件删除,同时也会将被修改的配置还原,这样就能保证实验室内的计算机硬盘是纯净的状态。除此之外,还要做好硬盘数据的备份。硬盘还原卡并不是万能的,个别病毒还是无法通过还原被去除的,又或者计算机硬盘损坏,需更换新硬盘,如果没有备份,重新安装各种软件是很麻烦的,对于此类问题,可以利用ghost软件,把硬盘数据做成一个映像文件,将此文件存储于U盘内,每当系统崩溃或者更换新的硬盘,需要重新安装系统时,只需映像文件恢复到相应的分区或硬盘内即可。

4结束语

高校虚拟仿真实验室的管理是一项繁琐的工作,有着不同于其他公共机房的特点,但对此类实验室的管理是万变不离其宗的,只要明确并落实了管理制度,保持好实验室内环境,对实验室内计算机硬件定期检查和维护,做好硬盘数据做好保护和备份措施,其常规的教学实验都是可以正常开出的。

参考文献

[1]刘义章.虚拟仿真实验在化工工艺学教学中的应用[J].湘南学院学报,2018(39):77-79.

[2]陈晓陆,马志研,高爽.仿真实验在化工原理实践教学中的应用[J].化工时刊,2016(30):41-43.

[3]杜彦敏.基于虚拟仿真技术的实验教学中心建设研究[J].教育教学论坛,2018(15):273-274.

[4]张刚.虚拟仿真在实验教学中的应用研究[J].信息与电脑,2018(7):239-240.

[5]陶星名,纪伟昌,张建英,等.高校计算机实验室管理与维护探讨[J].实验技术与管理,2007(24):142-144.

[6]谢湘珊.高校计算机实验室硬件设备维护探索[J].福建电脑,2013(5):191-193.

[7]姜志强.高校计算机实训室管理与维护[J].江西电力职业技术学院学报,2019(32):130-131.

作者:李根 张艳军 李岩 张瑞瑞 王锋 单位:北部湾大学