基于VR的計算機網絡與維護實驗系統的設計

付凡成 譚曉芳

摘要：構建基于虛擬技術計算機網絡及維護實驗系統有助于培養綜合型創新復合人才，以虛擬模型庫為基礎，開展元器件的三維制作與組網仿真，創建計算機網絡組網的虛擬模，具有良好的易實現性、便捷性以及可靠性。該文從基于VR的計算機網絡與維護實驗系統設計的必要性人手，深入開展分析，根據實際情況合理開展方案設計，探索系統接口與功能設計，以供參考。

關鍵詞：計算機網絡;維護實驗系統;虛擬技術;實驗教學

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）27-0045-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

計算機網絡的組網與維護實訓可以說是信息類專業學生的重要基礎課程，呈現出明顯的實踐性，通過合理的教學可以促使學生加深對計算機網絡組成原理的理解，掌握相關的維護技術與計算機網絡的組裝，靈活利用工具軟件，從整體上提升學生的實踐能力與素養，深入探索知識的內涵，成為綜合型素質人才。

1 基于VR的計算機網絡與維護實驗系統設計的必要性

對于信息類專業學生來說，在學習與發展過程中必須掌握計算機網絡的組網與維護，也是該類學生的基礎課程，具有較強的實踐性。通過合理的開設實踐課程，可以從根本上幫助學生深刻理解計算機網絡組成原理，掌握較為全面的工具方法，實現全方面發展。因此基于VR的計算機網絡與維護實現系統設計的重要性逐漸凸顯，在教學過程中，相關的教學內容需要與實踐相結合，對并對環境提出全新的要求，對理論知識點開展系統性規劃，形成理解、掌握、了解三個層次，提升學生的綜合水平能力。而在傳統教學過程，通過硬件對學生實踐教學，學生可以手動操作，在操作過程中掌握解決問題能力、實踐能力以及分析能力，但受其因素影響，多次的硬件拆卸容易對設備設施產生損壞，并且實驗設備數量難以滿足學生的學習，導致部分學生實踐機會較少，降低整體的教學質量[1]。因此在教學過程中，為保證整體的教學質量提升，現階段教師可以根據實際要求創建虛擬數據模型庫，靈活運用UG或Pro/EN GI-NEER軟件對計算機網絡與維護中的相關重點儀器開展虛擬元件的創建，運用虛擬裝配的優勢與動態演示的優勢為學生構建虛擬實驗教學場景，促使學生通過該學習方式全面學習，加深對計算機網絡硬件的認知，深入探索其原理與理論，改變傳統的教學模式，促使現階段的教學質量提升，為學生的后續學習奠定良好的基礎，實現全方面發展，達到教學的目的[2]。

2 基于VR的計算機網絡與維護實驗系統方案設計

在教學過程中，為優化現有的教學模式與教學理念，培養優質的創新型復合人才，應積極建立優質的計算機網絡組網的虛擬模型，充分發揮出網絡元件的優勢，以提升整體的教學質量。積極對網絡元器件進行三維制作，優化現階段的組網仿真工作，以此為基礎制定良好基于VR的計算機網絡與維護實驗系統的設計與研究系統，以滿足現階段的需求。該方式教學實現了整體的創新，學生可以全面對計算機網絡與組網原理開展研究分析，以滿足現階段的發展需求[3]。良好的關系模型與數據模型有助于教學，應合理應用現階段的Pro/ENGINEER-CAXA等軟件構建計算機網絡元器件模型，形成完整的元器件數據庫，并且在開展過程中，遵循現階段的要求對實施對象、工具動態、操作流程等全面開展控制，優化現階段的發展理念，樹立正確的觀念思想，實現相關的軟件與系統數據庫的相關聯，將文檔資料相關聯，滿足教學要求[4]。該系統呈現出明顯的優勢，可以實現多層次目標教學，打造優質的教學氛圍，利用虛擬實驗將知識內容分解簡化，做好層次劃分，進而在教學過程中培養學生的實踐能力、想象能力、分析能力以及創造能力，優化學生的能動性，促使其在學習過程中可以深入的認知知識內容，掌握問題的實質，激發出自身的學習興趣，為學生的發展奠定良好的基礎，全面提升教學質量，培養綜合型素質人才[5]。

3 基于VR的計算機網絡與維護實驗系統接口與功能設計

現階段虛擬技術的計算機網絡及維護實驗系統整體性較高，包含的模塊較多，如學生終端、系統管理以及系統維護等，通過各部分的內容開展教學，打造優質的教學模式，為后續的發展奠定良好的基礎。

3.1系統硬件結構分析

實際上，現階段不同的系統用戶的接口與實驗的要求是不同的，因此進行系統硬件結構設計過程中，應根據實際情況開展設計，構建合理的結構體系，以保證其滿足實際的需求。例如，可以根據實際情況針對現階段的不同終端開展實驗，進而實現顯示屏幕的同步發展，優化計算機網絡實驗的組網功能，構建全新的發展模式，并結合同步語音提示功能，促使其實現同步的優化[6]。

3.2 系統軟件功能分析

受虛擬技術自身的性質因素影響，其計算機網絡及維護實驗系統包含的內容較多，由多個模塊組成，其內容主要包括實驗展示功能、用戶管理功能、數據管理功能、輔助模塊功能等，根據實際情況為學生營造優質的學習環境，打造良好的實驗氛圍，做好人機的交互工作，進而通過合理的交互實驗幫助學生清晰直觀的感受實驗結果與實驗現象，滿足現階段的發展需求。在該系統中，靈活運用現階段的系統優勢為學生提供多種溝通方式，實現高質量的信息交流，提升整體的教學效果與質量。具體來說，其功能主要包括以下幾個模塊：

1）軟件登陸與用戶管理

主要是指在計算機上輸入用戶名與密碼進行軟件系統登陸，當輸入的軟件名與密碼符合正確的密碼與用戶設置則顯示登錄成功，此時顯示出軟件的主界面，合理使用軟件。該方式有助于保護登陸安全，提升軟件的安全性，為人們提供良好的軟件服務，優化整體性能。用戶管理也是重點內容，該工作的主要目的是保證用戶使用更為便捷，降低外界因素產生的干擾，以提升應用效率。例如，在應用過程中主要是根據實際情況對用戶的基本信息開展管理，完成相關的基礎錄入工作，主要包括最基本的信息錄入、相關信息修改、信息存儲等，現階段用戶的基本信息主要有學生的學號、學生班級、學生姓名、學生性別、用戶名稱以及密碼等，保證該類信息的準確性，滿足現階段的需求。

2）安全管理與數據管理

在系統的使用過程中，應根據實際情況針對現階段的安全開展管理，以保證系統穩定運行。例如，可以針對用戶的實際情況對其角色進行分配，并保證其權限合理，尤其是對于修改的權限應根據其級別開展不同的權限設置，以保證其整體的安全性。現階段的用戶角色主要是學生以及數據管理員，并包含少數的系統管理員，因此應根據其身份的不同設置合理的系統管理權限，針對級別劃分，做好權限管理，以保證系統的穩定性與安全性，保證教學有序開展。數據管理也是現階段的重點內容，在開展過程中，針對現階段的實際情況應做好數據管理，優化當前的教學模式，針對計算機網絡元器件開展定義，明確其內涵實質，做好相關的設計工作，保證數據的精準性，與此同時，在該環節中還應全面分析工程與檢測數據，運用CAD開展合理的制圖繪圖，優化工程內容，做好數據分析與數據檢驗，制定完善的規則，明確產品的說明，做好多媒體文件管理，保證現階段的實際數據精準性，同時根據實際的需求對數據的修改、數據添加、數據刪除、數據更新等功能開展優化，以保證其功能的合理性，滿足現階段的需求。

3）數據檢索功能

受計算機自身的性質因素影響，其數據存儲量較大，內容較多，因此為保證用戶在使用過程中可以高效的應用數據，應保證其具有良好的數據檢索功能，高效針對現階段的需求開展檢索，以便于用戶第一時間搜索到相關的內容。例如，在搜尋數據時，就根據相應的元器件的文件與資料、型號、名稱等相關的內容輸入開展檢索，隨時查看數據資料與型號，保證其資料檢索的高效性，實現精準的檢索，為用戶提供優質的服務。與此同時，在實踐過程其中，還保證其具有良好的文獻模糊檢索功能、模糊查詢功能以及部分關鍵詞查詢功能等，以現階段的需求為基礎，促使當前的素材管理工作得到合理的優化，為用戶提供優質的服務，可以隨時隨地對資料進行查詢，尤其是對于學生來說，更具有便捷性，滿足其實際的需求，提供優質的服務。

4）數據統計與數據維護

在系統運用過程中，系統管理人員應充分發揮出自身的功能與優勢，針對現階段的相關文檔總數開展合理的數據統計，并且針對學生的學習次數以及頻率做好相關的數據整理，明確每一部分資料或者視頻的播放次數，將相關的數據整合處理，形成完善的數據，以便于信息的整體性提升，提供優質的服務，滿足現階段的發展需求。數據維護的重要性較為突出，只有合理的開展數據維護工作才能促使現階段的數據庫穩定，做好數據庫的日常維護管理，以保證其滿足現階段的發展需求。終端管理也是主要的模塊，該模塊的目的是針對計算機網絡組網過程中存在的文檔資料瀏覽與視頻點播功能實現，在當前的教學環境中，靈活應用現階段的教學環境模擬真實組網流程，降低知識的難度，促使學生可以全面感受知識，更加直觀的學習，提升學習效果。與此同時，還可以建立多種多媒體素材展示組網，優化其維護流程，針對現有的易錯工序開展優化，實現重點的提醒，滿足當前的需求。

5）數據編碼與虛擬實驗

合理開展數據編碼的目的是促使現階段的數據得到優質的維護，根據元器件的自身性質開展分類，統一進行編碼。數據集成也是重點內容，在進行處理過程中，應根據實際情況對平臺中存人的數據、文檔、模型等合理處理，實現集成。虛擬實驗主要是以計算機網絡組網的實際需求開展實驗，積極進行組網過程的規劃，優化其整體的功能，如編輯功能、修改功能、錄入功能等，通過將組網操作過程拍攝成視頻文檔教學，經過后續的編輯處理后形成文字素材，隨時播放。防錯技術的應用可以促使現階段的多媒體素材得到優化，靈活利用其優勢促使現階段的理念創新，優化現有的技術，明確易錯的工序，重點處理其內容。該環節有助于學生明確易錯點，進而分析現階段的重點與難點，在該類環節多加注意，以掌握知識內容，為后續的學習奠定良好的基礎。向學生展示計算機網絡與物聯網技術基本原理，優化學生的專業視野，促使學生的綜合素養能力提升，達到最終的教學目的。

6）設備管理與技能測試

對于計算機網絡組網來說，受其自身的性質因素影響，相關的儀器、儀表等設備以及相關的非標準設備的數據應建立完善的管理制度，合理針對其數據庫開展管理，保證其滿足現階段的需求，為學生提供優質的查詢服務。合理開展技能測試，要求學生在測試過程中，根據實際情況合理開展測試，掌握相關的數據，在規定的時間內開展，可以引導學生針對存在的問題隨機解答，掌握相關的技術。

4 結論

綜上所述，基于VR的計算機網絡與維護實驗系統的設計中，應充分發揮出其優勢，靈活運用信息技術突破傳統的空間與時間限制，實現資源的最優化配置與共享，加強人機交互，向學生展示計算機網絡的整個組網流程，進一步促使學生掌握理論知識，激發出自身的學習興趣，積極開展活動實踐，提高自身的素養水平。

參考文獻：

[1]吳勁松，陳余明，武孔亮，計算機網絡技術在氣象通信中的應用分析[J].科技風，2020，12（13）：114.

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[3]遲佳東，基于計算機網絡建設中的安全性問題與技術分析[J].計算機產品與流通，2020，14（5）：35+38.

[4]趙培琨，大數據時代計算機網絡信息安全及防護策略[J].計 算機產品與流通，2020，14（5）：36，52.

[5）段振華，馮愛花.計算機網絡應用中存在的安全問題與應對措施研究[J].計算機產品與流通，2020，10（5）：37-38.

[6]姜可.基于網絡安全維護的計算機網絡安全技術應用分析[J].計算機產品與流通，2020，10（5）：42.

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