一种基于虚拟现实的计算机实验室管理模式研究

罗俊岭

摘 要：由于计算机是一门具有较强实践性的学科，所以需要构建实验室为学生提供专业的实践场所，而在虚拟现实技术的影响下，计算机实验室的管理模式需要进行升级优化。基于此，而本文将阐述基于虚拟现实的计算机实验室管理模式的功能需求，以技术基础、关键技术、系统功能为切入点，深入探究基于虚拟现实的计算机实验室管理模式的应用方式，旨在能够充分发挥虚拟现实技术的作用，增强管理模式的科技性、实用性。

关键词：虚拟现实 计算机 实验室 管理模式

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）05（b）-0146-02

虚拟现实技术，就是一种集成人机交互、多媒体、设备建模的信息技术，可以实现模式识别、计算机机器学习、图像处理，可以说是计算机技术的产物。经过长期的发展，虚拟现实已经广泛应用在了各个行业之中，能够为工作人员提供更加科学的管理模式，从而使处于不同时间、不同地点的人员可以进入仿真环境之中，将其替代传统的操作对象，实现工作、管理、游戏等不同的目的。

1 基于虚拟现实的计算机实验室管理模式的功能需求

在计算机实验室中，包含很多的设备，加之教师、学生分别属于不同的年级、专业、系别，所以管理工作的内容较为庞杂，迫切需要通过虚拟现实技术对管理模式进行优化。在基于虚拟现实的计算机实验室管理模式中，其功能主要包括以下四方面：

（1）系统管理。系统管理功能主要就是对设备对象、用户对象的相关数据进行管理，同时还能够实现赋予权限、设置权限等不同的功能。在计算机系统中，用户管理包括录入个人信息、用户分配密码，即对每一个计算机账户设定角色权限，并保障用户的合规性、合法性。例如：在添加新的用户时，可以通过姓名、学号、院系、年级等数据信息实现角色的设置，当用户不能继续使用时，则可以在系统中将其删除。通过这样的方式，能够有效避免发生账户滥用的现象，提高计算机用户中信息的安全性。

（2）设备管理。在计算机实验室中，设备的种类、数量较多，主要包括不同的计算机教学辅助设备、构成设备。在使用的过程中，常常由于设备自身的问题，经过一段时间的使用以后，需要对设备进行更换、维护，所以系统中的账户也需要随之进行删除、添加、修改以及查询等操作，從而可以保证用户能够继续使用计算机系统。除此之外，还可以将维修计算机设备的次数进行记录，便于管理员掌握更多精准的数据，为日后的管理工作奠定基础，确保计算机设备能够处于正常运行的状态中。

（3）教学管理。教学服务是计算机实验室的关键功能之一，能够有效提高心学生的创造力、实践力，对于学生的稳定发展具有重要意义。以教学管理功能为基础，计算机系统可以审批、上传关于学生进行操作实践的报告，便于教师掌握学生的学习情况，总结工作的不足，从而优化日后的教学方式。除此之外，教师甚至可以帮助学生预约计算机实验室，优化资源的配置，提高计算机教学的有效性。

（4）签到管理。在计算机实验室中，基本上以教师、学生为主要的对象，由于学生的人数相对较多，会影响计算机管理工作质量、效率。针对这一问题，就可以将虚拟现实应用在管理模式之中。通过这样的方式，可以通过指纹打卡的方式对学生的出勤进行记录，便于统计分析工作[1]。

2 基于虚拟现实的计算机实验室管理模式的应用方式

2.1 技术基础

在计算机实验室之中，将虚拟现实技术应用在管理模式中，可以充分利用更加先进多媒体技术、云计算技术、人工智能技术，对计算机设备、相关人员进行精细化的管理。具体而言，基于虚拟显示的计算机实验室管理模式，就是通过云计算技术，实现信息的储存，甚至能够将不同运算规则的数据进行实时交换，优化计算机实验室管理模式的技术。在这样的计算机实验室管理模式之中，可以在不同的程序之间实现资源共享的目的，从而将关于代码单元的操作进行分散，并通过XML技术实现数据之间的交换。实际上，在计算机实验室的管理模式之中，应用虚拟现实技术的基本原则就是“服务”，积极顺应计算机技术、软件的发展趋势，将更多透明化储存、分布式计算的技术应用其中，全面优化计算机系统关于资源共享的能力，满足计算机实验室的管理需求。

2.2 关键技术

对于基于虚拟现实的计算机实验室管理模式而言，手势交互、渲染环境是其最为关键的技术形式。其中，手势交互就是对用户的动作进行识别，常见的技术形式主要包括特征识别、图像处理等，从而在自然环境之下生成一个对象，并以其将传统的计算机鼠标操作取代，便于进一步模拟相关的自然环境，增强管理模式的沉浸感程度。以虚拟现实技术为基础，能够为计算机实验室的管理体系提供更利于查询、共享的接口，从而构成解决关键技术的工具。

在虚拟现实技术中，主要包括索引机制、全文搜索、高可用性、分布式、多租户支持等特性，在计算机实验室的管理模式之中，将Hadoop、MapReduce、云计算的技术引入其中，从而实现数据采集、清洗转换、提供应用、加载储存等功能，建设具有标准化、可视化的管理模式体系，实现信息的服务与加工。就计算机实验室的管理系统而言，能够为其工作人员以及用户提供撰写报表、加工储存、应用分析、直接查询等不同的操作，为其提供了更多的便利。在应用基于虚拟现实的计算机实验室管理模式的过程中，其包括两个环节：（1）计算机实验室的相关管理数据，应该以维度的方式展现出来，从而实现对信息加工、储存、访问的目的；（2）实验室管理数据中心应该将原子数据涵盖其中，以其自身的数据结构完成操作[2]。

2.3 系统功能

基于虚拟现实的计算机实验室管理模式中，3D建模是其关键的技术形式，通过模式匹配、特征提取等技术形式，为计算机实验室的管理提供3D模型，便于管理员随时查看实验室的状态。在3D建模的环节中，需要通过机器学习技法，完成特征的提取、识别，掌握设备最为显著的特征。以图像识别为基础，能够对3D模型设置一个操作阈值，如将利用的相似度作为度量的标准，在完成阈值的设置之后，将相关的数据进行对比，一旦阈值小于相似度，那么则说明当前的匹配为成功的结果，反之则需要重新匹配。就模式匹配而言，BM算法最为常用方式，并将模糊算法引入其中，强化了字符串的精准性，从而实现从右向左的比较，并基于好后缀规则、坏字符规则，确定跳跃比较的具体距离，提高了计算机实验室管理模式的效率。

3 结语

综上所述，在计算机实验室中，基于虚拟现实技术的功能需求体现在很多方面，需要工作人员进行专业、系统的设计。以此为基础，在应用基于虚拟现实的计算机实验室管理模式的过程中，明确了技术基础、关键技术，掌握了更多的系统功能，从而打破了传统计算机实验室的管理模式，强化了管理模式的技术性、现代性。所以，为了能够满足计算机实验室的管理需求，可以将文中的方式应用在实际工作中。

参考文献

[1] 谢雁婷.借助虚拟实验开展初中化学实验课的尝试[J].广西教育，2017（17）：114.

[2] 杨丽，岳明凯，焦志刚，等.对高校仿真实验教学资源开放共享机制的几点思考[J].课程教育研究，2016（8）：254.