2025年大学《信息与计算科学》专业题库- 信息与计算科学专业实验室建设和管理

2025年大学《信息与计算科学》专业题库——信息与计算科学专业实验室建设和管理考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（请将正确选项的代表字母填在题后的括号内。每小题2分，共20分）1.在规划信息与计算科学专业实验室时，首先应进行的工作是（）。A.确定实验室建设预算B.选择具体的计算设备型号C.分析专业教学和科研的需求D.落实实验室的物理空间2.下列哪一项不属于信息与计算科学专业实验室的核心功能？（）A.支持专业课程实验教学B.提供科研计算平台C.进行实验室设备的商业化销售D.开展专业技术培训与服务3.对于需要高精度图形渲染的实验，实验室中应优先考虑配置（）。A.高性能多核CPUB.大容量内存C.高分辨率图形工作站D.快速硬盘4.实验室网络安全中，防火墙的主要作用是（）。A.备份重要数据B.防止未经授权的访问C.优化网络速度D.检测病毒感染5.实验室设备台账管理的主要目的是（）。A.记录设备的购买价格B.跟踪设备状态和维护历史C.规定设备的使用时间D.管理设备供应商信息6.在实验室管理中，制定设备操作规程的主要目的是（）。A.限制设备使用人员B.规范操作行为，保障设备安全和人员安全C.提高设备使用费用D.明确设备赔偿标准7.下列哪项不属于实验室物理安全的主要措施？（）A.门禁系统B.监控摄像头C.数据加密D.温湿度控制8.实验室资源调度与共享机制的建立，主要目的是（）。A.提高资源闲置率B.确保资源仅供特定教师使用C.提高资源利用效率，服务更多用户D.增加实验室管理成本9.对于涉及敏感数据处理的实验室，除了物理隔离和访问控制外，还应重点加强（）。A.网络布线规范B.数据加密和审计C.人员着装要求D.实验报告格式10.实验室信息化建设有助于提高管理的（）。A.硬件成本B.人工依赖度C.效率和透明度D.技术复杂性二、填空题（请将答案填写在横线上。每空2分，共20分）1.信息与计算科学专业实验室的建设应遵循__________、__________和可持续发展的原则。2.实验室环境要求通常包括温度、__________、供电稳定性和网络带宽等方面。3.选择实验室计算设备时，需要综合考虑性能、__________、兼容性和售后服务等因素。4.实验室安全管理不仅包括物理安全和网络安全，还应包括__________和数据安全。5.实验室规章制度是规范实验室__________和保障实验室正常运行的重要依据。6.设备的定期维护和保养是延长设备使用寿命、__________的重要手段。7.实验室开放共享机制有助于提高实验室资源的__________，促进教学和科研协同。8.实验室技术人员队伍建设是保障实验室__________的基石。9.利用信息化手段，可以建立实验室资产管理系统、__________等，提升管理效率。10.实验室评估是了解实验室运行状况、发现问题并进行__________的重要途径。三、名词解释（请给出下列名词的精准定义。每小题4分，共20分）1.实验室功能定位2.高性能计算（HPC）3.实验室安全守则4.资源共享机制5.实验室评估四、简答题（请简要回答下列问题。每小题6分，共30分）1.简述信息与计算科学专业实验室建设的主要步骤。2.简述实验室安全管理的几大要点。3.简述选择实验室服务器时需要考虑的主要因素。4.简述实验室设备维护保养的基本内容。5.简述实验室开放共享机制的优势。五、论述题（请就下列问题展开论述。共30分）结合信息与计算科学专业的特点，论述一个现代化专业实验室应具备哪些关键要素，以及如何构建有效的实验室管理体系以支撑教学和科研活动的开展。试卷答案一、选择题1.C2.C3.C4.B5.B6.B7.C8.C9.B10.C二、填空题1.先进性，实用性2.湿度3.成本效益比4.网络安全5.管理行为6.保障设备正常运行7.利用率8.正常运行与高效服务9.实验室预约系统10.改进三、名词解释1.实验室功能定位：指根据学校学科发展规划、专业设置、师资力量以及社会需求等因素，确定实验室在人才培养、科学研究、社会服务等方面的具体任务、服务对象和特色方向，明确其在整个教学科研体系中的角色和作用。2.高性能计算（HPC）：指利用大规模并行处理、高速网络互联和专用软件等技术，构建具有极高计算能力和大规模数据存储处理能力的计算系统，用于解决传统计算方法难以处理的高性能计算问题。3.实验室安全守则：指为保障实验室人员人身安全、设备安全和数据安全而制定的一系列行为规范和操作规程，是实验室成员必须遵守的基本准则。4.资源共享机制：指通过一定的政策、制度、技术和管理办法，促进实验室的设备、软件、数据、场地等资源在不同用户（如学生、教师、研究人员）之间、不同时间、不同项目之间的有效流通和利用的模式。5.实验室评估：指对实验室的建设状况、运行效果、管理水平、资源利用效率以及满足教学科研需求程度等方面进行系统性、规范性的检查、测量和评价活动。四、简答题1.简述信息与计算科学专业实验室建设的主要步骤。解析思路：回答此题需涵盖从规划到落地的主要环节。首先明确需求，然后进行规划设计，接着采购建设，之后进行安装调试和系统配置，最后建立管理制度并投入运行。需体现逻辑性和完整性。答案要点：①需求分析：明确实验室功能定位、规模、服务对象及所需软硬件环境。②规划设计：进行实验室空间布局、网络架构、设备选型、软件环境设计等。③采购建设：根据设计方案进行设备采购、基础设施建设。④安装调试：完成设备安装、系统安装配置、网络连接与测试。⑤制度建设与试运行：建立实验室管理制度，进行试运行和优化。⑥正式运行与持续改进：投入正式使用，并进行定期评估和改进。2.简述实验室安全管理的几大要点。解析思路：实验室安全管理涉及多个方面，需抓住核心要素。包括物理安全（防盗、防火、防破坏）、人员安全（操作规范、急救）、设备安全（正确使用、维护）、网络安全（防火墙、入侵检测、数据加密）和环境安全（温湿度、有害物质防护）。答案要点：①物理安全：保障实验室门禁、监控、消防设施完好，限制非授权人员进入。②人员安全：制定并执行安全操作规程，进行安全培训，配备必要的个人防护装备。③设备安全：确保设备按规程操作，定期检查维护，防止意外损坏。④网络安全：部署防火墙，监控系统安全，保护数据不被非法访问和泄露。⑤环境安全：控制温湿度，妥善处理化学危险品、生物样本等，做好废弃物处理。3.简述选择实验室服务器时需要考虑的主要因素。解析思路：服务器是实验室的核心设备，选型需综合考虑计算、存储、网络、扩展性、功耗、成本和兼容性。根据实验室具体应用场景（如通用计算、数据库、渲染等）确定侧重点。答案要点：①应用需求：明确主要用途（如通用计算、数据库服务、高性能计算、图形渲染等），确定所需CPU核心数、内存容量、存储类型和大小。②处理能力：根据计算密集型或IO密集型特点，选择合适的CPU架构、主频和核心数。③存储性能：考虑磁盘类型（HDD/SDD/NVMe）、RAID配置对I/O性能的影响。④网络接口：满足内部互联和外部访问需求，选择合适的网卡速率和数量。⑤可扩展性：考虑未来升级CPU、内存、存储等部件的方便性。⑥能效与空间：平衡性能与功耗、散热需求及物理空间占用。⑦成本效益：在满足需求的前提下，考虑采购成本、运维成本和生命周期成本。⑧品牌与支持：选择信誉良好、提供可靠技术支持的品牌。4.简述实验室设备维护保养的基本内容。解析思路：设备维护保养是保障正常运行的关键，包括日常检查、定期清洁、专业校准和故障排除。需分类别（硬件、软件）进行说明，并强调预防性维护的重要性。答案要点：①日常检查与清洁：定期查看设备运行状态指示灯，清洁机箱内部灰尘，检查连接线缆是否完好。②定期维护：根据设备手册建议，定期进行硬件部件（如风扇、电源）的清洁和更换，检查存储介质健康状况。③软件维护：定期更新操作系统、数据库、中间件补丁，清理无用软件和缓存，备份数据。④专业校准与性能测试：对需要精度的设备（如测量仪器），定期送检或自行校准，检测设备性能是否达标。⑤故障记录与排除：建立故障台账，及时记录故障现象、处理过程和结果，学习总结排除方法。⑥预防性维护：根据设备使用频率和年限，制定预防性维护计划，提前发现潜在问题。5.简述实验室开放共享机制的优势。解析思路：开放共享是现代实验室发展的重要趋势，其优势主要体现在资源利用、成本效益、促进合作、提升活力等方面。需从多个维度阐述其积极影响。答案要点：①提高资源利用率：让闲置的设备、软件和场地得到更充分的利用，避免资源浪费。②降低总体成本：通过共享，可以减少单个用户或部门购买设备和软件的投入，分摊维护和管理成本。③促进教学科研协同：为不同课程、项目和研究人员提供交流合作平台，激发创新思维。④拓展服务范围：能够支持更多学生进行实验、项目和毕业设计，满足多样化需求。⑤提升实验室影响力：开放共享有助于实验室资源的整合和优化配置，提升整体服务能力和学科影响力。⑥培养学生综合能力：学生在共享环境中能接触到更多类型的设备和软件，提高实践技能和适应能力。五、论述题结合信息与计算科学专业的特点，论述一个现代化专业实验室应具备哪些关键要素，以及如何构建有效的实验室管理体系以支撑教学和科研活动的开展。解析思路：此题要求结合专业特点，全面论述现代化实验室的关键要素和管理体系构建。首先，需要明确信息与计算科学专业的特点（如计算密集、数据驱动、软硬件结合、技术更新快等），然后基于这些特点，列举实验室应具备的关键要素（硬件、软件、网络、环境、人员等）。其次，论述如何构建有效的管理体系，需要涵盖资源管理、安全管理、运行管理、服务管理、评估改进等多个方面，强调制度的规范作用、技术的支撑作用和人员的核心作用，最终目标是高效支撑教学和科研。答案要点：1.现代化专业实验室的关键要素：*先进的计算硬件：需配备高性能服务器（CPU、GPU、TPU）、计算集群（支持并行计算）、大容量存储系统（分布式存储、高速缓存）、高速网络设备，满足大数据处理、机器学习、科学计算等需求。*丰富的软件环境：需安装主流操作系统（Linux、Windows）、数据库管理系统、各类编程开发工具（IDE、编译器）、科学计算库（NumPy,SciPy,MATLAB）、人工智能框架（TensorFlow,PyTorch）、数据可视化工具、虚拟仿真平台等，并保持更新。*可靠的网络基础设施：需要高带宽、低延迟的网络连接，支持内部高速互联和外部安全访问，可能需要云计算资源的接入能力。*适宜的实验环境：需要满足设备运行要求的温湿度、电力供应（稳定、冗余）、空间布局（便于操作、维护、交流）、安全防护（物理、消防、网络）等。*专业实验设备：根据具体研究方向，可能需要图形工作站、信号处理设备、网络安全攻防靶场、专用传感器/测量仪器等。*高素质的技术支撑队伍：需要既懂计算机技术又熟悉实验设备的复合型技术管理人员，提供设备维护、软件支持、技术咨询等服务。*完善的管理制度：需要涵盖设备管理、软件授权、使用规范、安全管理、开放共享、经费管理等方面的规章制度。2.构建有效的实验室管理体系：*建立健全规章制度：制定清晰明确的实验室各项规章制度，包括安全守则、设备操作规程、使用预约办法、卫生要求、奖惩措施等，并确保制度得到有效传达和遵守。*实施规范化资源管理：建立实验室资产管理系统，对软硬件资源进行统一登记、管理和维护；建立软件正版化管理和许可机制；合理规划和管理实验室经费。*强化安全管理体系：建立多层次的安全防护体系，包括物理安全监控、网络安全防护（防火墙、入侵检测、数据加密）、数据备份与恢复、安全审计、定期安全检查和应急演练。*优化实验室运行流程：建立高效的设备报修、维护保养流程；规范实验课程安排和实验教学管理；提供便捷的技术支持服务渠道。*构建开放共享平台与机制：建设实验室预约系统、资源查询平台等信息化工具，制定合理的开放共享政策和收费管理办法（如适用