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生物信息学有关论文范例,与生物信息学教学机房的管理与维护相关毕业论文提纲
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摘 要：生物信息学教学机房相比高校图书馆机房的计算机配置要求更高,安装软件更具有专业性且种类繁多,有效地维护和管理机房,为生物信息学教学提供一个和谐安全的环境对提高教学质量非常重要.本文主要从生物信息学教学机房管理和维护出发,在实践的基础上介绍健全机房管理制度的必要性,结合生物信息学教学具体应用,介绍了双操作系统和专业应用软件选择和分区以及快速安装软件技巧,总结了计算机系统数据维护的快速有效维护方法和常见的计算机故障恢复方法,最后指出机房环境的保养工作的必要性和方法.
关 键 词：生物信息学；教学机房；管理；维护
中图分类号：G647文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）43-0010-03
生物信息学是生命科学领域的一门新兴的具有活力的交叉前沿学科,它以互联网为媒介,蛋白质和核酸数据库为载体,综合利用高等数学、生物统计学相关知识,建立各种计算分子生物模型,以计算机为工具,进行生物信息学分析来理解海量分子数据中的生物学意义.生物信息学专业实践课程教学依托于计算机机房,学生利用计算机进行动手操作生物信息学软件和搜索数据库等获取实验数据.生物信息学教学机房与图书馆的多媒体机房相比,所需的计算机硬件设备要求配置较高,安装软件更具有专业性且种类繁多,需满足生物信息学教学的要求,因此教学机房的管理和维护工作是生物信息学教学的重要环节,特别是教学机房的服务对象为本科生,他们好奇心和动手能力强,但破坏性也强,如注册表被改动、系统软件或生物信息学软件遭删除,或非法安装聊天、游戏、股票软件等诸多问题将会严重影响课堂的教学效果.怎样才能做好生物信息学教学机房管理和维护,为教学提供一个和谐安全的环境,对提高课堂教学效果,减轻任课教师的工作强度,都有着十分重要的意义.
一、机房使用管理规章制度制定的必要性
能否做好机房管理和维护直接关系到计算机的使用寿命和机房运行费用,甚至会影响到教学效果.制定一套合理规范的教学机房管理与使用规章制度,营造一个良好的实验操作环境,明确教学机房教辅人员、任课教师、学生的职责是生物信息学教学机房管理的一项重要内容.为确保生物信息学教学机房的日常正常运行,教辅人员不仅要会维护计算机等多媒体教学设备,还要会安装生物信息学软件和工具,要有很强的责任心和技术能力来面对每天的机房管理维护工作.计算机故障是多种多样的,教辅人员要不断地提高自身技术水平,发生故障时要能够做到及时排除,确保及时地为下一节课提供服务.硬件安全上要做好防止计算机病毒的工作,注意定期查杀病毒,软件使用上要及时更新生物信息学应用软件的最新版本.因此机房教辅人员不仅要经常关注计算机科技的更新,还要关注各种生物信息学软件、算法和数据库的更新,并要在实验平台进行测试,保障软件的稳定性并确定软件更新后所需的计算机资源等,以保障生物信息学教学的正常进行.任课教师应正确使用生物信息学机房设备和监督学生正确使用计算机设备.机房的软硬件保护得再好,也会有百密一疏的地方,如有学生恶意操作导致系统崩溃或器件受损将会严重影响教学.因此在生物信息学机房教学实践的基础上我们制定了《生物信息学教学机房管理制度》,进一步明确教辅人员、任课教师和学生的责任.对学生上机更应该严加管理,我们还制定了《学生上机守则》,规定相应的处罚条例,如严禁学生不经教师允许带个人软件上机或是擅自插拔电脑部件等等.
二、双操作系统和生物信息学软件的选择和设置
1.计算机双操作系统的设置.根据生物信息学专业课程教学的不同需求,计算机需要安装Windows和Linux两套操作系统.我们机房每台电脑的硬盘为500G,分为3个区,100G为Windows系统区,100G为Linux系统区,300G为学生数据盘.由于生物信息学实验课经常用计算机跑运算程序或搜索大量的数据库,而Windows7的操作系统本身的CPU资源消耗比较大[1],我们统一安装为WindowsXP系统.Linux系统采用开源免费、桌面环境优越的Ubuntu系统[2].在系统程序盘除了安装计算机的操作系统,还安装了聚生网管软件、多媒体教学管理软件LanStar和生物信息学计算软件和工具.系统程序盘设置为只读盘；数据盘用来存储教学中做各类实验的数据,设置为可读可写模式.这样的划分方式和设置模式可以最大限度地对系统应用程序进行保护,也便于一旦计算机系统崩溃时利用网络克隆技术进行还原系统而不必担心覆盖学生的实验数据.
2.生物信息学专业软件的选择.生物信息学教学机房平日主要承担《生物信息学算法与实践》、《程序设计》、《计算机药物与蛋白质辅助设计》等近20门生物信息学专业理论和实践课.为了让生物信息学机房发挥最大作用,必须正确选择实用的系统软件降低系统消费资源,然后根据课程需要选择生物信息学专业应用软件.系统软件的安装包含数据保护功能软件如杀毒软件卡巴斯基和常用办公学习工具如微软的Office2007系统、Adobe阅读软件等,还安装了Photoshop、Isisdraw等图像和图形处理软件.生物信息学应用分析软件的安装我们分为三类,一类为开源免费软件,如Python、R、BioPerl等,一类为生物信息学商业软件,如药物设计软件MOE、软件Matlab和中药化学数据库TCMdb等,第三类是本校生物信息学科研课题组自主研发的软件,如MACS[3].另外还必须安装配置好Window和Ubuntu扩展平台操作分析工具Crywin,利用Cygwin对常用的生物信息学数据分析软件如Sim4、Phred、EMBOSS、和ClustalW等进行重新编译计算[4].
三、计算机系统和应用软件的快速安装
目前生物信息学本科生实验课使用的专业软件多达30多种,而且像python、R等软件和数据库经常更新版本,特色数据库的数据量爆炸式增长[5],生物信息学软件维护的任务量也非常大.利用快速有效的安装软件不但可以大大减少教辅人员的重复劳动的工作量,还可以及时保障教学课程软件的应用.1.利用网络克隆技术快速批量安装.网络克隆技术是通过网络将一个磁盘的数据复制到另外的计算机的磁盘上,可以选择安装的分区、软件等.教学机房的电脑的系统和软件配置相似,采用数据保护卡中的网络对拷功能来安装新电脑和快速恢复故障计算机系统是非常有效的.利用网络对拷功能的前提是机房所有机器性能参数一致,以一台安装好操作系统和应用软件的计算机作为母机,通过局域网向其他各台子机拷贝进行批量安装.如果采购的计算机批次不同,就必须按照批次选择不同的母机进行分别批量安装.比如我们生物信息学机房采购机器的4种不同批次,安装和更新软件时就先选择4台不同批次的计算机作为母机装好,然后分4批次来进行网络对拷安装,安装好之后还需要进入管理员账号进行机器的重命名防止网络重名造成使用不便.如果不同批次的机器统一上传,计算机的驱动软件不一致会导致计算机批量故障,从而造成更大的工作量来修复计算机.
2.采用硬盘对拷安装.利用硬盘对拷技术是机房教辅人员常用的快速有效安装和恢复系统和软件的方法之一,必须要先拆卸一台安装好的硬盘接在需要安装和恢复的计算机上,设置好双硬盘的数据进行安装.在进行硬盘对拷时很容易犯的错误是搞不清楚哪个盘是源盘,哪个盘是目标盘,特别是两个盘大小分区等情况都一样时,就更不好区分了.我们常用的办法是将源盘设置成主盘并挂接在ide0上,将目标盘挂接在ide1口上,然后进入bios设置,将系统项的第一项设置成ide0启动,或者C盘启动.这样进入克隆之后,第一个盘为源盘,第二个为目标盘,这样就区分开了.
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四、计算机系统和应用软件的维护方法
1.利用硬盘保护卡保护系统维护.采用硬盘保护卡来维护计算机机房普遍为高校计算机机房采用[6],生物信息学教学机房采购了联想的品牌机,厂商也为计算机配置了硬盘保护卡.即使部分采购计算机没有配置保护卡,也可以再安装外置保护卡,确保保护的型号保持一致.安装硬盘保护卡是为了保护计算机的操作系统和生物信息学专业应用软件,硬盘保护卡的安装和使用较为简
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