基于物聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理模式研究

靳　晉

（德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 德州　253034）

0　引言

高校計(jì)算機(jī)的實(shí)驗(yàn)室其自身的職責(zé)就是擔(dān)負(fù)著進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，其自身就是對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)水平和教學(xué)水平教學(xué)水平給予提升，并且對(duì)于學(xué)生在計(jì)算機(jī)動(dòng)手和實(shí)際操作能力以及創(chuàng)造性思維給予提升的一個(gè)非常必要的場(chǎng)所[1]。因此，當(dāng)前我們國(guó)家在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室上的建設(shè)與管理已經(jīng)成為了大眾所關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題，并且也對(duì)高效自身教學(xué)水平和教學(xué)能力加以長(zhǎng)相的一種籌碼。

可以說(shuō)，當(dāng)前我國(guó)高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室其自身?yè)?dān)負(fù)著非常繁重的教學(xué)任務(wù)，因此其對(duì)于計(jì)算機(jī)使用的主體也并不是十分的固定，學(xué)生和教師在使用計(jì)算機(jī)上的習(xí)慣也不一致，用機(jī)的操作并不是十分的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[2]。在加上以往對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理的方式主要是由專(zhuān)人去進(jìn)行管理，這種情況使得計(jì)算機(jī)經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生各種各樣的故障問(wèn)題，這些問(wèn)題的產(chǎn)生，使得高效計(jì)算機(jī)夠?qū)嶒?yàn)教學(xué)的目標(biāo)無(wú)法快速的完成并且很難對(duì)教學(xué)質(zhì)量給予充分的保障。但是伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)生，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的這種管理問(wèn)題也獲得了非常好的處理效果。

1　物聯(lián)網(wǎng)含義

美國(guó)是第一個(gè)提出物聯(lián)網(wǎng)這一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概念的國(guó)家，并且同年美國(guó)指出傳感網(wǎng)在日后就成為下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)發(fā)展的機(jī)遇。

物聯(lián)網(wǎng)主要是人們所需要的物品同和互聯(lián)網(wǎng)彼此之間的一種網(wǎng)絡(luò)上的聯(lián)系，其主要是對(duì)信息交換和通信的需要給予執(zhí)行，同時(shí)還能夠智能的去分辨物品，使其能夠精準(zhǔn)的定位并且對(duì)于所提出的要求給予實(shí)施達(dá)成活對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控的一種網(wǎng)絡(luò)[3]。同時(shí)我們還可以將物聯(lián)網(wǎng)理解成為能夠使得物和物之間保持相互聯(lián)系的一種互聯(lián)網(wǎng)。因此能夠看出，物聯(lián)網(wǎng)主要是將互聯(lián)網(wǎng)作為發(fā)展所需要的基礎(chǔ)，然后對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)自身的功能和實(shí)用性進(jìn)行延伸從而衍生出來(lái)的一種網(wǎng)絡(luò)體系，物聯(lián)網(wǎng)其中心和進(jìn)行發(fā)展的基礎(chǔ)總的來(lái)說(shuō)還是把互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)成主要依托的，物聯(lián)網(wǎng)將其用戶(hù)端進(jìn)行了非常合理的并且快速的延伸，同時(shí)還使得互聯(lián)網(wǎng)具有了一定的特性，其已經(jīng)發(fā)展到了不論是什么樣的物品與物品之間，主要使用了互聯(lián)網(wǎng)就能實(shí)現(xiàn)彼此信息上的互換和彼此之間的通信。

2　傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理形式

在對(duì)于計(jì)算機(jī)進(jìn)行教學(xué)的方式上，教師則會(huì)在進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候運(yùn)用到教學(xué)的相關(guān)軟件，這樣能夠使得教學(xué)獲得事半功倍的效果并且也可以給學(xué)生進(jìn)行電腦的操作給予一定的指點(diǎn)，同時(shí)還能夠?qū)τ趯W(xué)生自身的學(xué)習(xí)情況給予記錄。開(kāi)始實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，一名實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)60名學(xué)生，學(xué)生如果對(duì)于所學(xué)習(xí)的知識(shí)有一些疑問(wèn)，就需要教師能夠?yàn)樽约喝ゴ鹨山饣螅墒钱吘拐n堂上的時(shí)間是十分有限的，其無(wú)法對(duì)于全部學(xué)習(xí)解答的需求給予滿(mǎn)足。

在基本計(jì)算機(jī)信息管理中，紙質(zhì)記錄用于記錄每批軟硬件的購(gòu)買(mǎi)時(shí)間和具體的損壞時(shí)間，每臺(tái)計(jì)算機(jī)都需要自己的維護(hù)時(shí)間，還有每次授課的時(shí)候每臺(tái)計(jì)算機(jī)所需要進(jìn)行使用的使用記錄，因?yàn)橐恍W(xué)生并不能夠主動(dòng)的對(duì)其進(jìn)行填寫(xiě)經(jīng)常會(huì)使得相關(guān)的記錄并不是十分的完整，實(shí)驗(yàn)室的管理人員也就不能夠去按照計(jì)算機(jī)的使用情況去完成所需要的記錄從而使其能夠?qū)τ谟?jì)算機(jī)當(dāng)前實(shí)際的運(yùn)行情況和存在的問(wèn)題進(jìn)行有效的排查，這給實(shí)驗(yàn)室管理員在工作上增加了非常大的難度，并在對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行維護(hù)的過(guò)程中也產(chǎn)生了很大的阻礙[4]。并且使用紙質(zhì)保管資料的方式經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生丟失，并且在保管上也并不是十分方便。

計(jì)算機(jī)其自身定期的檢測(cè)上，實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)管理人員可能經(jīng)常是一個(gè)人或者是兩個(gè)人需要對(duì)眾多的計(jì)算機(jī)進(jìn)行維護(hù)，可是因?yàn)橛?jì)算機(jī)每天進(jìn)行使用的頻率是非常快速的，這種情況也就使得每一臺(tái)計(jì)算機(jī)所產(chǎn)生的故障都各不相同，比如，計(jì)算機(jī)自身的硬件被損壞，計(jì)算機(jī)就無(wú)法去保持一種正常的啟動(dòng)情況，還有就是計(jì)算機(jī)自身很可能會(huì)病毒帶來(lái)的破壞等。實(shí)驗(yàn)室的管理員在對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行維護(hù)和修理的時(shí)也都是使用實(shí)驗(yàn)室不被使用的空閑時(shí)間，然后去將每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都進(jìn)行打開(kāi)并完成相關(guān)的檢測(cè)，從而找出出現(xiàn)故障的具體原因、制定修理計(jì)劃完成修理、同時(shí)對(duì)其進(jìn)行維修的情況完成記錄，這種方式不僅僅極大的浪費(fèi)了教學(xué)時(shí)間，同時(shí)還會(huì)對(duì)日常教學(xué)產(chǎn)生影響[5]。

實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的管理上，因?yàn)榻虒W(xué)的需要所以實(shí)驗(yàn)室在使用的時(shí)候其被用到的頻次可以說(shuō)是非常多的，因此實(shí)驗(yàn)室本身存在的環(huán)境情況就變得非常的主要，因此如果相關(guān)的管理人員并未對(duì)其存在的問(wèn)題給予有效處理的話(huà)，那么就會(huì)使得實(shí)驗(yàn)室自身的硬件設(shè)備產(chǎn)生很大的問(wèn)題，例如電源以及主板可能會(huì)受到損壞，同時(shí)主機(jī)則可能會(huì)產(chǎn)生藍(lán)屏的問(wèn)題，這些情況都沒(méi)有辦法去對(duì)教學(xué)的順利進(jìn)行給予有效的保證[6]。

關(guān)于實(shí)驗(yàn)室自身的安全性，當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室為了滿(mǎn)足教學(xué)的要求都，幾乎每天都需要被開(kāi)啟。所以，就會(huì)出現(xiàn)很多無(wú)法被避免的問(wèn)題，同時(shí)這些問(wèn)題也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室物品以及學(xué)生物品的安全與管理產(chǎn)生影響，主要是需要預(yù)防因?yàn)椴灰?guī)則去電而引起的火災(zāi)，或者是隱藏的一些危險(xiǎn)，以及實(shí)驗(yàn)室中一些物品的丟失。

3　基于物聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理

物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的管理能夠?qū)?shí)現(xiàn)人和人，物和物，以及人和物之間的彼此通信給予實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還能夠有效的去對(duì)的系統(tǒng)中的人和事以及物實(shí)現(xiàn)信息采集以及信息控制。實(shí)時(shí)的去對(duì)其進(jìn)行識(shí)別，并且還能夠定位與系統(tǒng)跟蹤的一種行為[7]。使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)去對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理去替代以往的人工管理計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理方式令計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室在管理上上的要求得到了有效的滿(mǎn)足。

3.1　教學(xué)管理

保障日常教學(xué)的有效進(jìn)行是對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理的主要問(wèn)題，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)管理計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室可以使實(shí)驗(yàn)室的管理更加智能和聯(lián)網(wǎng)。

3.1.1學(xué)生每天登錄

在這種情況下，有必要在每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的入口處設(shè)置訪(fǎng)問(wèn)控制，并分發(fā)每個(gè)學(xué)生自己的獨(dú)立 RFID標(biāo)簽。沒(méi)有持有RFID標(biāo)簽的學(xué)生不能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，教師可以使用它。系統(tǒng)獲取每個(gè)學(xué)生自己的出勤率和學(xué)習(xí)內(nèi)容以及其他相關(guān)的監(jiān)控信息。

3.1.2教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用各種數(shù)據(jù)獲取終端數(shù)據(jù)，還可以監(jiān)控課堂教師的所有信息，包括教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，以及學(xué)生的教學(xué)態(tài)度和教學(xué)風(fēng)格。對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行全方位的分析和測(cè)試，評(píng)估其教學(xué)質(zhì)量及其存在的問(wèn)題，使其能夠有效地提高自身的不足，并對(duì)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控可以說(shuō)是一個(gè)非常重要的 是當(dāng)前教學(xué)過(guò)程的一部分，也是所有有效教學(xué)和成功教學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)[8]。

3.1.3學(xué)習(xí)的過(guò)程

學(xué)生課堂進(jìn)行學(xué)習(xí)的過(guò)程會(huì)被物聯(lián)網(wǎng)給予事實(shí)的記錄。這種情況下一旦學(xué)生在上機(jī)進(jìn)行操作的過(guò)程中其對(duì)于其中一個(gè)比較單一個(gè)知識(shí)點(diǎn)在掌握上并未有全面的認(rèn)識(shí)或者是出現(xiàn)遺忘的情況，那么則能夠去對(duì)自身的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行記錄便于再次學(xué)習(xí)，使其能夠?qū)W(xué)習(xí)過(guò)程中的漏洞給予補(bǔ)充，同時(shí)還能夠?qū)τ谝呀?jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)，使其能夠試想查缺補(bǔ)漏的目標(biāo)[9]。使得學(xué)習(xí)過(guò)程里的重點(diǎn)以及難點(diǎn)得到有效并且快速的記憶。

3.2　計(jì)算機(jī)的維護(hù)

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)自身管理形式的跨越式發(fā)展。

3.2.1基本計(jì)算機(jī)信息

在每臺(tái)計(jì)算機(jī)上安裝 RFID標(biāo)簽，以記錄基本信息，例如購(gòu)買(mǎi)日期和計(jì)算機(jī)使用說(shuō)明，以及硬件配置和維護(hù)記錄。 這樣，在更換和更換計(jì)算機(jī)硬件和軟件的過(guò)程中，可以使用手持式讀寫(xiě)設(shè)備將變化的信息記錄在安裝在計(jì)算機(jī)上的 RFID標(biāo)簽中，并且更新后的標(biāo)簽信息可以也是手工舉行的。設(shè)備會(huì)自動(dòng)發(fā)送到設(shè)備管理服務(wù)器以更新自己的數(shù)據(jù)，并且可以長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)[10]。也可以使用手持式讀寫(xiě)設(shè)備對(duì)實(shí)驗(yàn)室中常存的各種物品進(jìn)行清查，預(yù)防出現(xiàn)漏查和錯(cuò)查等，這種情況極大的降低了相關(guān)管理人員對(duì)于多種所需信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)所消耗的時(shí)間。

3.2.2對(duì)計(jì)算機(jī)自身的使用過(guò)程的跟蹤

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室肩負(fù)的教學(xué)任務(wù)可以說(shuō)是非常繁重的，每天對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的人數(shù)非常的多并且其所在的年紀(jì)和班級(jí)也有一定的差異，因此一旦這個(gè)時(shí)候計(jì)算機(jī)自身產(chǎn)生了故障，管理員沒(méi)有辦法去在第一時(shí)間會(huì)的故障出現(xiàn)的具體原因以及是誰(shuí)使得計(jì)算機(jī)產(chǎn)生了故障，計(jì)算機(jī)也不能夠獲得及時(shí)的維修[11]。因此相關(guān)的管理人員也不能夠采取性質(zhì)有效的懲罰措施，這種情況對(duì)于校內(nèi)教學(xué)的有序進(jìn)行也產(chǎn)生了很大的影響。但是。還有 RFID技術(shù)可以根據(jù)安裝在每臺(tái)計(jì)算機(jī)上的射頻芯片中記錄的信息來(lái)監(jiān)控每臺(tái)計(jì)算機(jī)的實(shí)際應(yīng)用，并記錄維護(hù)和維護(hù)以及硬件和軟件的變化，并使計(jì)算機(jī)去對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題給予有效的記錄。并且使得其自身的問(wèn)題可以的真正實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)可控可查[12]。

3.2.3電腦進(jìn)行日常測(cè)試

計(jì)算機(jī)需要在日常生活中進(jìn)行相關(guān)測(cè)試。檢測(cè)方法的目的是當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室管理中需要強(qiáng)調(diào)的關(guān)鍵問(wèn)題。在目前物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境發(fā)展迅速的情況下所必須要重視的問(wèn)題，將計(jì)算機(jī)中去嵌入一個(gè)高靈敏度的傳感器，以便能夠及時(shí)地對(duì)計(jì)算機(jī)本身的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和測(cè)量，假如計(jì)算機(jī)中的一些非常主要的參數(shù)被改動(dòng)或者是產(chǎn)生了一定的改變，物聯(lián)網(wǎng)就會(huì)受到由計(jì)算機(jī)中設(shè)置傳感器所傳出的信號(hào)，然后將其其送到設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估系統(tǒng)中去對(duì)計(jì)算機(jī)自身的情況進(jìn)行判斷，管理員可以按照評(píng)估的結(jié)果去快速的進(jìn)行相關(guān)的決策，同時(shí)還能夠?qū)Q策的方案去對(duì)設(shè)備的維修方式給予確認(rèn)。除了使用狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)去去對(duì)計(jì)算機(jī)去進(jìn)行所需要的監(jiān)控和檢測(cè)之外，相關(guān)的管理人員還需要定期的去對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行有關(guān)的巡查和檢驗(yàn)，然后將每次對(duì)其給予維護(hù)所獲得的結(jié)果錄入進(jìn)入其所持有的讀寫(xiě)器里，并且通過(guò)讀寫(xiě)器將其保存在相關(guān)設(shè)備中的電子標(biāo)簽，這樣其不僅僅能夠改變以往浪費(fèi)人力和物流的目標(biāo)同時(shí)還能夠使得當(dāng)前實(shí)驗(yàn)設(shè)備在使用的效率獲得到快速并且有效的提升[13]。

3.3　環(huán)境管理

在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候一般都是為了能夠去對(duì)多媒體演示教學(xué)以及學(xué)生上機(jī)操作練習(xí)的需要給予滿(mǎn)足，可以說(shuō)這一兩種教學(xué)形式去對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境所提出的需要也有著一定的差異，在當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的環(huán)境下，能夠使用去對(duì)感知光線(xiàn)的傳感器進(jìn)行安裝滿(mǎn)足所提出的相關(guān)要求，管理員使用傳感器里受到的回饋信息，就可以已超其不同的需求去對(duì)光線(xiàn)的明暗程度給予以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，其主要的目的也是為了使其能夠?qū)虒W(xué)的需求給予有效的滿(mǎn)足[14]。

通過(guò)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室安裝相關(guān)的傳感器，管理員可以參考實(shí)驗(yàn)室的課程表來(lái)確定打開(kāi)和關(guān)閉投影機(jī)和教師機(jī)器以及計(jì)算機(jī)中學(xué)生機(jī)器和空調(diào)所需的時(shí)間。還需要執(zhí)行計(jì)算機(jī)給出的命令，以便執(zhí)行相關(guān)的操作。并根據(jù)傳感器的反饋信息不時(shí)將實(shí)驗(yàn)室弄臟，使實(shí)驗(yàn)室整潔，

3.4　安全管理

實(shí)驗(yàn)室的安全主要是為了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的安全和消防安全。為了確保實(shí)驗(yàn)室使用的設(shè)備和防火能夠達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室需要安裝紅外報(bào)警，視頻監(jiān)控和門(mén)禁系統(tǒng)。紅外報(bào)警器可以檢測(cè)室內(nèi)溫度的變化以及在沒(méi)有光線(xiàn)的情況下物體的移動(dòng)。出現(xiàn)可疑人員的時(shí)候，其自身能夠快速的發(fā)出警報(bào)，或在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)導(dǎo)致溫度升高或冒煙的時(shí)候也可以發(fā)出警報(bào)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)使用局域網(wǎng)將其與實(shí)驗(yàn)室的管理系統(tǒng)連接起來(lái)，視頻監(jiān)控視頻可以定期保存。訪(fǎng)問(wèn)控制系統(tǒng)使用射頻對(duì)（RFID）標(biāo)簽進(jìn)行設(shè)備自身權(quán)限的識(shí)別。假如管理系統(tǒng)無(wú)法去提供給予充分的訪(fǎng)問(wèn)設(shè)備的去給予授權(quán)，它能夠運(yùn)用無(wú)線(xiàn)傳感設(shè)備去對(duì)其進(jìn)行喚醒提醒他們。

4　結(jié)論

近年來(lái)，隨著高等教育改革的不斷深入，實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以說(shuō)受到了大眾的普遍高關(guān)注。培養(yǎng)高等教育的目標(biāo)是就是需要打造一個(gè)擁有全面發(fā)展的人才隊(duì)伍，創(chuàng)新思維可以服務(wù)于社會(huì)第一線(xiàn)的實(shí)用人才，而計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室可以說(shuō)就是對(duì)于社會(huì)所需要人才進(jìn)行培養(yǎng)的沃土。因此，實(shí)驗(yàn)室的管理是當(dāng)前大學(xué)為教學(xué)評(píng)估的非常重點(diǎn)的觀察點(diǎn)。以往手工管理實(shí)驗(yàn)室所使用的管理方式已經(jīng)不能夠去對(duì)現(xiàn)階段教學(xué)的需求給予滿(mǎn)足了。使用物聯(lián)網(wǎng)管理計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室能夠在網(wǎng)絡(luò)化以及智能管理的基礎(chǔ)上去進(jìn)行。并且能夠極大的去對(duì)管理效率給予提升，節(jié)約人力，物力，財(cái)力[15]。而這種新的管理形式也給實(shí)驗(yàn)室的管理帶來(lái)了展現(xiàn)的的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。希望物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室管理模式可以為教學(xué)和科研創(chuàng)造一個(gè)技術(shù)支撐平臺(tái)，更好的去對(duì)服務(wù)和教學(xué)以及科學(xué)研究做出貢獻(xiàn)。