小议高校实验室建设与管理

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实验室的管理

经济与管理类实验室是面向学生开放的教学类公共实验室，人员流通较大。而经管类实验课程又涉及到互联网的使用，网络安全问题较为复杂，所以实验室管理不仅仅包括软硬件设备的维修与维护、故障排除检修和用电的安全保障，还包括内部局域网和应用系统的建设、不良信息的过滤、病毒防治、网络信息安全管理等。因此，实验室管理是一个比较复杂的系统工程。由于高校公共机房使用率较高，因此，必须根据实际情况制定管理规范并严格实施，只有具备健全的制度保障，机房管理工作才能有据可依，才能保证实验教学有序进行。教师上课前应先向学生明确要求对其所使用的计算机负责，有序进入机房，并按实验室机房管理要求做好常规检查工作，发现问题应及时汇报；上机过程中，教师要负责学生课堂纪律并填好上机实验日志，加强巡查指导；课后，教师要负责提醒学生关机，桌凳摆放整齐。实验室管理员每日负责机房的卫生、防尘等日常工作，应定期检修硬件，及时更新、修复软件系统故障和缺陷，定期检查机房的防静电地板、空调、照明、供电、消防等设施的健康状况，发现问题应及时修复。与理工类实验课程不同，经管类实验课程具有数据更新速度快，频率高的特点，为了保证实验数据的真实性和有效性。实验数据要与现实中经济数据同步变化，如银行汇率、海运报价、保险费率、结算费率、出口退税率等。这就要求实验室管理员能及时更新数据库，并通过网络更新整个实验室局域网中各个站点的数据。为了方便管理员进行系统升级和软件更新，教学机房中的学生用机都安装了增霸卡，该卡是目前比较主流的机房管理维护工具之一，使得实验室管理员在维护机房与数据更新时更加灵活快捷，从而能将更多精力放在系统优化及软件的配置与管理等方面。与传统网络的还原卡保护系统相比，增霸卡支持系统增量拷贝，只需拷贝系统升级过程中的发生变化的部分即可，这给机房维护带来极大的便利，实现了软件系统的快速批量部署分发。为教学活动所需的数据更新、软件升级提供了有力支持。商学院经济管理实验室共有2个网络教学机房，106台学生用机，分别通过接入交换机连接在核心交换机上，实现与网络连接和数据通信。根据教学需要，实验室可以同时为2门不同的实验课程提供教学场地与教学环境，这要求1个教室中教师用机与学生用机的通信只能局限在同一个物理环境中，而不会干扰到其他实验教室的教学活动。但在传统的共享介质的以太网和交换式的以太网中，并不能很好的解决这个问题。所有的用户在同一个广播域中，随着客户端的增多，广播信息将急剧增加产生广播风暴，引起网络性能的下降，浪费可贵的带宽。而对广播风暴的控制和网络安全隔离只能在第三层的路由器上实现。为了解决这个问题，采用了VLAN技术，把交换机上一部分端口模拟成为一个虚拟的广播域，VLAN内的所有广播都只在本域内发送，不超出广播域，所有数据都只能被同一个VLAN的成员接收。不同的VLAN之间不能相互通信，需要时必须通过三层路由设备进行转发。这就实现了逻辑隔离。因此根据不同的机房的学生用机、教师用机、管理计算机，将整个局域网划分为3个VLAN，2个教室分别划为VLAN1和VLAN2，教师用机与服务器群划分为VLAN3，使其能分别独立工作，互不干扰，从而实现了2个教学机房同时进行不同教学活动。由于专业的需要，经管类实验如《国贸实训》《、财务会计实训》等课程都需要实时数据更新，因此实验教学中就需要访问互联网资源。在使用外网丰富资源满足教学需求的同时，实验室也面临互联网中的各种安全问题，如病毒入侵、恶意软件攻击、垃圾邮件、P2P安全问题等，为此网络防火墙就显得尤为重要，实验室配置了硬件防火墙，作为外网与内部局域网的第一道防线，保障整个实验室教学活动的安全可靠的进行。安全网关部署于局域网后，可自动下载并按时升级过滤库，保护网络不会受到最新病毒、网络漏洞、蠕虫、垃圾邮件、网络钓鱼及恶意站点的侵害。利用其VPN技术，教师可以通过VPN虚拟专用网络隧道与内网建立安全的连接，访问内网数据资源。通过添加自定义URL地址、域名、关键词等方法，可以防止互联网不良信息的侵害，并且根据用户帐户类型定义不同的过滤规则。内置的垃圾邮件类型库可动态更新，通过多种阻断方式及自定义阈值设置，保证不受垃圾邮件的骚扰。P2P下载、在线视频等应用往往大量消耗网络出口带宽资源，通过在安全网关上设置阻断规则，可以保证网络带宽资源的有效利用，并且保证教学、学习秩序的正常运行。由于实验课程需要使用网络资源，所以学生们的上网行为规范和网路安全问题则成为了实验室日常管理中非常重要的一部分，根据《互联网安全保护技术措施规定》，必须在建立一套上网行为管理、日志记录系统，以便于阻止不良上网行为和事后审计。为此实验室专门安装配置了上网行为管理器用以规范客户端的上网活动。上网行为管理系统通过分析网络上层协议，记录网络浏览地址、网页内容、发帖行为、收发Email、各种网络应用（P2P下载/IM聊天软件/网游）、私自设置服务器、使用翻墙软件等行为（即使这些应用通过SSL加密方式），并生成多种分析报表。管理员则可以通过浏览报表及时发现用户上网中的违规行为。上网行为管理器一般采用旁路、透明网桥、网关等3种部署方式。如果上网行为管理器采用透明网桥或网关方式，将其串接在网络出口与核心交换机之间，能够实时阻止不良上网行为，并对不同的应用和用户进行网络带宽控制。由于实验室使用人员主要是教师和学生，出现违规行为几率不大，只需使用审计日志功能和流量监控功能即可。所以上网行为管理器采用旁路方式接入局域网中。这种接入方式不改变现有网络的拓扑结构，部署便捷，不会增加网络故障点和网络吞吐率负担，而且不会对实验室日常的网络运行和教学产生任何影响。公共计算机房的管理维护是一个繁杂的系统工程，除需要各种技术手段外，还要求管理人员和计算机使用人员提高责任心，严格遵守规章制度，与时俱进，积极探索更实用高效的管理方法，才能使实验室更好的为教学服务。

实验室在教学中的创新与应用

实验室的建设与管理都是为了更好地为教学与科研活动服务。与其他学科实验室相比经管类实验室更具有实践性和应用性，同时由于经济管理模拟教学软件都是建立在IT技术平台上，因此，对IT环境的可靠性和可用性要求很高，而实验室的核心任务是改革实验教学方法，提高教学质量，培养学生的科学实验能力。这时，校企合作、服务外包就显得尤为重要。目前实验室安装有金普国际贸易仿真实习软件（图2），该款国际贸易仿真实训软件能够根据进出口贸易的实际操作情况，利用网上广交会建立开放式平台，学生可以直接在该平台上注册外贸公司，核算成本，产品买卖信息，利用网络和外贸英语函电进行交易磋商、签订合同，并在合同签订后根据进出口贸易的流程，完成运输、保险、结算、报关、报检、制单、外汇核销等业务，最后进行经济核算，其中汇率、海运报价、保险费率、结算费率、出口退税率等都是通过在线实时查询，保证业务数据的真实性。通过运用该软件，学生能够全面掌握进出口贸易的流程，从而达到模拟实习的效果。同时商学院实验室和南京顺普公司挂牌成立了第一个校企合作基地——国际贸易实习基地，建立了产学研教学平台。实验室所安装的国际贸易仿真实习软件正是由双方共同开发。其中，商学院教师提供专业课程方面的指导，每年度主办一次国际贸易实践教学学术研讨会议，在完成教学任务的同时开放经济与管理实验中心，接待各地高校的参观访问，并对企业进行培训；而顺普公司则提供软件数据的更新和技术的维护。实验室安装有用友财务管理软件（图3）。与商学院财务管理系和会计系的教学平台相结合，该财务管理软件是以企业真实应用的管理信息化运行系统为基础，以符合高校教学需要的完整实训课程体系为依托，以实验、实训教学为形式，建成符合独立学院特色的产学研平台。该软件的财务会计模块能够让学生在真实环境中学习如何实现会计信息化，如何将手工作账与信息化会计处理相结合，将理论联系实际操作，不仅锻炼了学生的实践能力。此外，通过使用软件的财务管理ERP沙盘模拟模块，学生不仅能够模拟企业经营过程，而且还能学到以往只有在企业实习才能学到的知识。

随着经管类实验的重要性越来越被高校教学重视，建设和管理好实验室已成了实验室工作的主要任务之一。实验室建设与管理工作牵涉面广，技术难度大，事务杂，工作量大，关联性不强，实验管理员应在做好日常维护管理工作的同时，还要不断深化专业知识，加强技能素养，使实验室更好的为实验与教学服务。

本文作者：孙昊工作单位：南京大学金陵学院商学院