基于物联网的计算机实验室管理模式研究

靳　晋

（德州职业技术学院，山东 德州　253034）

0　引言

高校计算机的实验室其自身的职责就是担负着进行计算机实验的教学，其自身就是对学生计算机水平和教学水平教学水平给予提升，并且对于学生在计算机动手和实际操作能力以及创造性思维给予提升的一个非常必要的场所[1]。因此，当前我们国家在计算机实验室上的建设与管理已经成为了大众所关注的重点问题，并且也对高效自身教学水平和教学能力加以长相的一种筹码。

可以说，当前我国高校计算机实验室其自身担负着非常繁重的教学任务，因此其对于计算机使用的主体也并不是十分的固定，学生和教师在使用计算机上的习惯也不一致，用机的操作并不是十分的标准规范[2]。在加上以往对实验室进行管理的方式主要是由专人去进行管理，这种情况使得计算机经常会产生各种各样的故障问题，这些问题的产生，使得高效计算机够实验教学的目标无法快速的完成并且很难对教学质量给予充分的保障。但是伴随着物联网技术的产生，计算机实验室的这种管理问题也获得了非常好的处理效果。

1　物联网含义

美国是第一个提出物联网这一个物联网的发展概念的国家，并且同年美国指出传感网在日后就成为下一个网络计算机发展的机遇。

物联网主要是人们所需要的物品同和互联网彼此之间的一种网络上的联系，其主要是对信息交换和通信的需要给予执行，同时还能够智能的去分辨物品，使其能够精准的定位并且对于所提出的要求给予实施达成活对其进行监控的一种网络[3]。同时我们还可以将物联网理解成为能够使得物和物之间保持相互联系的一种互联网。因此能够看出，物联网主要是将互联网作为发展所需要的基础，然后对于互联网自身的功能和实用性进行延伸从而衍生出来的一种网络体系，物联网其中心和进行发展的基础总的来说还是把互联网当成主要依托的，物联网将其用户端进行了非常合理的并且快速的延伸，同时还使得互联网具有了一定的特性，其已经发展到了不论是什么样的物品与物品之间，主要使用了互联网就能实现彼此信息上的互换和彼此之间的通信。

2　传统计算机实验室的管理形式

在对于计算机进行教学的方式上，教师则会在进行教学的时候运用到教学的相关软件，这样能够使得教学获得事半功倍的效果并且也可以给学生进行电脑的操作给予一定的指点，同时还能够对于学生自身的学习情况给予记录。开始实验教学后，一名实验教师指导60名学生，学生如果对于所学习的知识有一些疑问，就需要教师能够为自己去答疑解惑，可是毕竟课堂上的时间是十分有限的，其无法对于全部学习解答的需求给予满足。

在基本计算机信息管理中，纸质记录用于记录每批软硬件的购买时间和具体的损坏时间，每台计算机都需要自己的维护时间，还有每次授课的时候每台计算机所需要进行使用的使用记录，因为一些学生并不能够主动的对其进行填写经常会使得相关的记录并不是十分的完整，实验室的管理人员也就不能够去按照计算机的使用情况去完成所需要的记录从而使其能够对于计算机当前实际的运行情况和存在的问题进行有效的排查，这给实验室管理员在工作上增加了非常大的难度，并在对计算机进行维护的过程中也产生了很大的阻碍[4]。并且使用纸质保管资料的方式经常会产生丢失，并且在保管上也并不是十分方便。

计算机其自身定期的检测上，实验室的相关管理人员可能经常是一个人或者是两个人需要对众多的计算机进行维护，可是因为计算机每天进行使用的频率是非常快速的，这种情况也就使得每一台计算机所产生的故障都各不相同，比如，计算机自身的硬件被损坏，计算机就无法去保持一种正常的启动情况，还有就是计算机自身很可能会病毒带来的破坏等。实验室的管理员在对计算机进行维护和修理的时也都是使用实验室不被使用的空闲时间，然后去将每一台计算机都进行打开并完成相关的检测，从而找出出现故障的具体原因、制定修理计划完成修理、同时对其进行维修的情况完成记录，这种方式不仅仅极大的浪费了教学时间，同时还会对日常教学产生影响[5]。

实验室环境的管理上，因为教学的需要所以实验室在使用的时候其被用到的频次可以说是非常多的，因此实验室本身存在的环境情况就变得非常的主要，因此如果相关的管理人员并未对其存在的问题给予有效处理的话，那么就会使得实验室自身的硬件设备产生很大的问题，例如电源以及主板可能会受到损坏，同时主机则可能会产生蓝屏的问题，这些情况都没有办法去对教学的顺利进行给予有效的保证[6]。

关于实验室自身的安全性，当前实验室为了满足教学的要求都，几乎每天都需要被开启。所以，就会出现很多无法被避免的问题，同时这些问题也会对实验室物品以及学生物品的安全与管理产生影响，主要是需要预防因为不规则去电而引起的火灾，或者是隐藏的一些危险，以及实验室中一些物品的丢失。

3　基于物联网的计算机实验室管理

物联网对于实验室进行的管理能够对实现人和人，物和物，以及人和物之间的彼此通信给予实现，同时还能够有效的去对的系统中的人和事以及物实现信息采集以及信息控制。实时的去对其进行识别，并且还能够定位与系统跟踪的一种行为[7]。使用物联网技术去对计算机实验室进行管理去替代以往的人工管理计算机实验室管理方式令计算机实验室在管理上上的要求得到了有效的满足。

3.1　教学管理

保障日常教学的有效进行是对实验室进行管理的主要问题，使用物联网技术管理计算机实验室可以使实验室的管理更加智能和联网。

3.1.1学生每天登录

在这种情况下，有必要在每个实验室的入口处设置访问控制，并分发每个学生自己的独立 RFID标签。没有持有RFID标签的学生不能进入实验室，教师可以使用它。系统获取每个学生自己的出勤率和学习内容以及其他相关的监控信息。

3.1.2教学质量监控

利用物联网技术，利用各种数据获取终端数据，还可以监控课堂教师的所有信息，包括教学内容和教学方法，以及学生的教学态度和教学风格。对所获得的数据系统进行全方位的分析和测试，评估其教学质量及其存在的问题，使其能够有效地提高自身的不足，并对教学质量进行监控可以说是一个非常重要的 是当前教学过程的一部分，也是所有有效教学和成功教学发展的基础[8]。

3.1.3学习的过程

学生课堂进行学习的过程会被物联网给予事实的记录。这种情况下一旦学生在上机进行操作的过程中其对于其中一个比较单一个知识点在掌握上并未有全面的认识或者是出现遗忘的情况，那么则能够去对自身的学习过程进行记录便于再次学习，使其能够对学习过程中的漏洞给予补充，同时还能够对于已经学习过的知识进行复习，使其能够试想查缺补漏的目标[9]。使得学习过程里的重点以及难点得到有效并且快速的记忆。

3.2　计算机的维护

利用物联网技术对计算机实验室设备进行维护，实现了计算机自身管理形式的跨越式发展。

3.2.1基本计算机信息

在每台计算机上安装 RFID标签，以记录基本信息，例如购买日期和计算机使用说明，以及硬件配置和维护记录。 这样，在更换和更换计算机硬件和软件的过程中，可以使用手持式读写设备将变化的信息记录在安装在计算机上的 RFID标签中，并且更新后的标签信息可以也是手工举行的。设备会自动发送到设备管理服务器以更新自己的数据，并且可以长时间存储[10]。也可以使用手持式读写设备对实验室中常存的各种物品进行清查，预防出现漏查和错查等，这种情况极大的降低了相关管理人员对于多种所需信息进行统计所消耗的时间。

3.2.2对计算机自身的使用过程的跟踪

计算机实验室肩负的教学任务可以说是非常繁重的，每天对计算机进行实验的人数非常的多并且其所在的年纪和班级也有一定的差异，因此一旦这个时候计算机自身产生了故障，管理员没有办法去在第一时间会的故障出现的具体原因以及是谁使得计算机产生了故障，计算机也不能够获得及时的维修[11]。因此相关的管理人员也不能够采取性质有效的惩罚措施，这种情况对于校内教学的有序进行也产生了很大的影响。但是。还有 RFID技术可以根据安装在每台计算机上的射频芯片中记录的信息来监控每台计算机的实际应用，并记录维护和维护以及硬件和软件的变化，并使计算机去对出现的问题给予有效的记录。并且使得其自身的问题可以的真正实现实现可控可查[12]。

3.2.3电脑进行日常测试

计算机需要在日常生活中进行相关测试。检测方法的目的是当前实验室管理中需要强调的关键问题。在目前物联网环境发展迅速的情况下所必须要重视的问题，将计算机中去嵌入一个高灵敏度的传感器，以便能够及时地对计算机本身的运行情况进行监测和测量，假如计算机中的一些非常主要的参数被改动或者是产生了一定的改变，物联网就会受到由计算机中设置传感器所传出的信号，然后将其其送到设备运行状态的评估系统中去对计算机自身的情况进行判断，管理员可以按照评估的结果去快速的进行相关的决策，同时还能够对决策的方案去对设备的维修方式给予确认。除了使用状态评估系统去去对计算机去进行所需要的监控和检测之外，相关的管理人员还需要定期的去对计算机进行有关的巡查和检验，然后将每次对其给予维护所获得的结果录入进入其所持有的读写器里，并且通过读写器将其保存在相关设备中的电子标签，这样其不仅仅能够改变以往浪费人力和物流的目标同时还能够使得当前实验设备在使用的效率获得到快速并且有效的提升[13]。

3.3　环境管理

在计算机实验室在进行教学的时候一般都是为了能够去对多媒体演示教学以及学生上机操作练习的需要给予满足，可以说这一两种教学形式去对于实验室的环境所提出的需要也有着一定的差异，在当前物联网快速发展的环境下，能够使用去对感知光线的传感器进行安装满足所提出的相关要求，管理员使用传感器里受到的回馈信息，就可以已超其不同的需求去对光线的明暗程度给予以适当的调整，其主要的目的也是为了使其能够对教学的需求给予有效的满足[14]。

通过在计算机实验室安装相关的传感器，管理员可以参考实验室的课程表来确定打开和关闭投影机和教师机器以及计算机中学生机器和空调所需的时间。还需要执行计算机给出的命令，以便执行相关的操作。并根据传感器的反馈信息不时将实验室弄脏，使实验室整洁，

3.4　安全管理

实验室的安全主要是为了实验室设备的安全和消防安全。为了确保实验室使用的设备和防火能够达到安全标准，每个实验室需要安装红外报警，视频监控和门禁系统。红外报警器可以检测室内温度的变化以及在没有光线的情况下物体的移动。出现可疑人员的时候，其自身能够快速的发出警报，或在实验室内发生火灾导致温度升高或冒烟的时候也可以发出警报。视频监控系统使用局域网将其与实验室的管理系统连接起来，视频监控视频可以定期保存。访问控制系统使用射频对（RFID）标签进行设备自身权限的识别。假如管理系统无法去提供给予充分的访问设备的去给予授权，它能够运用无线传感设备去对其进行唤醒提醒他们。

4　结论

近年来，随着高等教育改革的不断深入，实验教学可以说受到了大众的普遍高关注。培养高等教育的目标是就是需要打造一个拥有全面发展的人才队伍，创新思维可以服务于社会第一线的实用人才，而计算机实验室可以说就是对于社会所需要人才进行培养的沃土。因此，实验室的管理是当前大学为教学评估的非常重点的观察点。以往手工管理实验室所使用的管理方式已经不能够去对现阶段教学的需求给予满足了。使用物联网管理计算机实验室能够在网络化以及智能管理的基础上去进行。并且能够极大的去对管理效率给予提升，节约人力，物力，财力[15]。而这种新的管理形式也给实验室的管理带来了展现的的机遇与挑战。希望物联网的实验室管理模式可以为教学和科研创造一个技术支撑平台，更好的去对服务和教学以及科学研究做出贡献。