物聯網在高校計算機實驗室中的應用

李從明

（江蘇開放大學，江蘇 南京 210036）

高校計算機實驗室在高校的教學中起著非常重要的作用，其不但承擔著計算機實驗教學的任務，同時也是考核學生的計算機水平以及培養學生創新性思維和實踐動手操作能力的最主要的場所，所以一個高等院校要想生存并且發展壯大，對計算機實驗室的建設和管理就是很重要的工作。正因為計算機實驗室承擔著如此多的教學任務，因此也暴露出了用機習慣不統一、用機主體不固定以及用機操作不標準等問題，而傳統的人工對計算機實驗室的管理模式又有很多缺陷，因此計算機實驗室中的計算機經常出現故障，教學效果就很難得到保證。而隨著物聯網技術的提出，這些問題就會迎刃而解。

一、物聯網技術的概念

美國在1999年舉辦了一個名為“移動計算和網絡國際”的會議，在這個會議中首次提出了物聯網技術這個概念，同時在會議中也明確地指出了傳感網技術將是全世界人類所面臨的又一個最重要的發展機遇。而所謂的物聯網技術，就是指通過紅外傳感器、激光掃描器、射頻識別器以及全球定位系統等儀器，根據約定好的協議將任何物品都能夠與互聯網進行有效的連接，并且保證物品能夠與互聯網進行有效的信息交換和通信，從而實現對物品的智能化的管理、識別、跟蹤、定位以及監控的一種新型的網絡技術。還有一種說法就是物聯網實際上就是物物相連的互聯網，因此物聯網也是在互聯網基礎上發展起來的網絡技術，它的基礎和核心也還是互聯網，只不過它是將用戶端擴展到了物品與物品之間，并且與其進行信息的交換和通信的操作。

二、物聯網技術在高校計算機實驗室中的應用情況

應用了物聯網技術，在高校實驗室中就能夠實現人與人、人與物以及物與物的相互通信，計算機系統中的人、物、事的信息采集和控制就能夠得到有機的整合了，在高校計算機實驗室中應用好了物聯網技術，將會大幅度地提高計算機實驗室管理工作智能化水平和自動化程度。

（一）在計算機實驗室教學管理中的應用。實驗室管理中最重要的工作就是保證日常教學活動的有序進行，而應用了物聯網技術，計算機實驗室的管理工作將會更加網絡化和智能化。（1）學生的簽到。在每一個計算機實驗室的門口都可以設置門禁，同時還要為每一個學生設置一個RFID標簽，只有具備了這個標簽的學生才能進入實驗室，并且通過這個門禁系統，授課的教師就可以隨時地查看學生的出勤情況以及學習內容的掌握情況。（2）學習過程的跟蹤。有了物聯網技術，學生在課堂上的學習過程就會被全程地記錄，比如說在學生的上機課堂中，如果他對某一個知識點掌握得不好，那么就可以通過所記錄的內容再一次進行學習，這樣不但復習了已經學過的知識，也彌補了學習中的缺陷，起到了查缺補漏的作用。（3）教學質量的監控。應用了物聯網技術，就能夠獲取教學和學生在課堂中的全部數據信息，監控授課教師課堂上的教學方法、教學內容以及教學態度等信息，并且對其進行全方位的系統的分析和研究，評價其教學的優缺點以及教學質量，從而改進教學中的不足。這也是高校計算機教學過程中的重要組成部分，是保證教學活動能否成功的核心因素。

（二）在計算機實驗室安全管理中的應用。計算機實驗室的安全管理工作主要分為實驗室消防安全和設備安全兩大類。而怎樣才能保證這兩項工作的絕對安全呢？首先在每一個實驗室的門口都應安裝視頻監控系統、門禁系統以及紅外線報警器，視頻監控系統能夠依據局域網連接到計算機實驗室的管理系統中，并且對所監控到的錄像周期性地保存；而門禁系統則是通過射頻識別電子標簽設別教學設備的出庫權限，如果未發現權限，那么無線感應設備就會立即發出警報；紅外線警報器就是一類在無光情況下能夠感應實驗室物體移動和溫度變化情況的儀器，當發現溫度有明顯的升高或是有可疑人員出入時，儀器就會自動發出警報。

（三）在計算機維護中的應用。（1）計算機的基本信息。為實驗室中的每一臺計算機都安裝一個RFID標簽，這個標簽應包含每一臺計算機的使用說明、維修記錄、購買日期以及硬件配置等信息，這樣當計算機變更軟件或是更換硬件時，就可以通過手持式的讀寫設備將變更的內容輸入到標簽中去，同時這些信息也就隨著手持式的設備直接發送到了設備管理服務器中，對原有的數據進行更新和儲存。另外，通過這個手持式的讀寫設備還能夠對實驗室中的物品進行快速盤點，從而降低統計各類信息的時間。（2）計算機的日常監測。對計算機實驗室進行管理的另一項核心工作就是計算機的日常檢測工作，在物聯網的環境下，為實驗室中的每一臺計算機加裝一個傳感器，從而對計算機的即時運行情況進行監控，這樣如果某臺計算機的核心數據發生改變，傳感器就會發出信號，設備運行狀態的評估系統就會根據信號的內容進行判斷和評價，管理員通過評價的結果也就可以制定對策以及設備的維修方案。另外，除了要對計算機進行日常檢測工作外，還要對其進行定期的巡檢，同時在手持式的傳感器中錄入每一次巡檢的結果，同時還應將這些結果儲存到設備的電子標簽中去，這樣就大大地提高了計算機實驗室的使用效率，同時也節省了大量的人力、物力和財力。

（四）在計算機實驗室環境管理中的應用。在高校計算機實驗室中所進行的教學活動大多都是通過多媒體教學軟件向學生展示或是讓學生親自進行上機練習，這兩種活動對實驗室的環境要求是有所差異的，而如果應用了物聯網技術，在實驗室中就可以安裝能夠感知光線的傳感器，管理員就可以依據不同的教學需求來調節實驗室的光線明暗程度。當在實驗室中安裝了各類的傳感器后，實驗室的管理人員就可以依據實驗室的不同要求和課時安排設定空調、投影設備、學生機器以及教師機器的開啟時間和關閉時間，從而完成計算機的各種命令和要求。另外，通過傳感器所反饋的各類信息還可以對實驗室進行不定期的打掃工作。

通過以上的論述，我們對物聯網技術的概念以及物聯網技術在高校計算機實驗室中的應用情況兩個方面的內容進行了詳細的分析和探討。在我國高等教育改革不斷深化的過程中，高等教育工作的人才培養目標是培養兼具創新性思維和綜合職業能力的復合型人才，而計算機實驗室正是培養學生具備這種能力的重要場所。因此，在計算機實驗室中應用物聯網技術，就能夠很好地實現智能化和網絡化的管理理念，節省了大量的人力、財力和物理，從而大大提高了對高校計算機實驗室的管理效率，同時也為高校計算機課堂的教學工作和科研工作提供了更好的服務。

[1]徐春玲.基于物聯網的語言實驗室管理模式探究[J].中國現代教育裝備,2012，（3）.

[2]安靜宇.高校物聯網實驗室建設探討[J].科技信息，2012，（36）.

[3]張一帆.多媒體網絡在高校計算機實驗室的應用研究[J].中國科教創新導刊，2012，（19）.

[4]徐春林.淺談高校校園物聯網的探索與應用[J].科技創新導報，2010，（31）.

[5]肖克輝.物聯網背景下的計算機實驗室中心管理[J].實驗室研究與探索，2011，（8）.