虚拟现实技术下的计算机实验室管理探讨

摘要：由于我國科技水平的不断进步，互联网技术的不断普及，计算机技术已经从之前的高校课程成为一门普及到初中甚至小学阶段的教育课程，部分小学以及初中学校甚至将计算机技术作为了一项考试课程列入平常测试以及期中期末考试中。计算机技术是一门实践性极强的科目，为了使学生熟练掌握这门技术，需要建设计算机实验室供学生进行计算机技术的实际操作，因为计算机实验室设备多、适用对象复杂，所以需要定期对其进行管理。在虚拟现实技术的影响下，传统的人工管理模式已经被越来越多的学校所摒弃。该文就虚拟现实技术人手分析，通过分析计算机实验室管理需要注意的要点，探讨虚拟现实技术在计算机实验室管理中进行应用的作用，希望可以提升虚拟现实技术在计算机实验室管理方面的利用率。

关键词：虚拟现实;计算机;实验室管理

中图分类号：TP3 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）33-0150-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

由于我国科技水平的不断进步与我国政府对教育机构资金投入量的不断增加，计算机实验室几乎成为当今学校必备的学习场所。实验教学为学校创造出了众多实践性与实用性并存的综合型人才。所以，实验教学已经普及到了众多学校。但是，由于计算机实验室是学校的重要场所，其中包括计算机、显示屏、鼠标键盘、路由器以及服务器等高科技设备在内，还包括电视墙以及投影仪等各类教学辅助仪器在内。实验室中的设备数量多，种类庞杂，使用的对象也多，所以对于学校计算机实验室的管理非常复杂和困难。以往的计算机实验室都是采取的人工管理的方法，定期派遣专业人员到计算机实验室进行卫生检查与仪器检修，随着信息科学技术的不断进步，许多管理方法以及理念不断更新，促进了实验室管理方法的不断发展与变革。

虚拟现实技术是一种将多媒体、3D建模与人机交互集成在一起的高科技信息管理技术，可以实现模式识别以及图像处理等人工实现不了的功能，虚拟现实技术是计算机时代的高科技产物之一。经过了长时间的改善与发展，虚拟现实技术已经广泛应用于各个行业之中，虚拟现实技术的应用，弥补了人工管理方法的缺陷，为实验室管理提供了更加科学的管理模式，从而使处于不同时间及地点的工作人员可以进入到仿真空间之中，代替传统的人工管理，在交互的时间地点对计算机实验室进行相应的工作管理。

1 虚拟现实技术在计算机实验室管理方面的应用原理

虚拟现实技术应用于计算机实验室主要有五个部分组成：1）虚拟现实技术利用信息检测技术，对体验者的设备操作进行检测，体验者的语言、动作或者表情都可以形成不同的指令，虚拟现实技术对这些指令进行分析翻译，转换为数据载人到虚拟场景中，虚拟场景就可以根据体验者发出的不同指令产生相应操作;2）虚拟现实技术拥有传感单元技术，通过双向思维逻辑技术，体验者可以利用传感单元技术感受虚拟世界，虚拟世界亦可以利用传感单元技术分析翻译体验者想要传达的指令，从而做出相关操作;3）体验者进入虚拟世界后，虚拟现实技术通过CPU处理器控制虚拟现实技术，为体验者构建出感觉真实的虚拟场景;4）在前面几个步骤的基础上，通过CPU处理器对虚拟现实技术进行控制，利用虚拟现实技术中的图像处理技术以及矢量计算技术，为体验者构建生成一个真实的外部环境;5）虚拟现实技术通过3D建模技术的应用，体验者可以通过屏幕或者特殊装置，感受到3D建模技术还原出来的真实世界[1]。

2 计算机实验室管理要点

2.1 对计算机实验室设备进行管理

设备是计算机实验室的主要组成部分，计算机实验室的设备数量是非常多的，其中还有不少的辅助教学设备，由于设备的自身原因以及计算机技术的更新速度过快，计算机实验室中的设备在经过一段时间的使用后，其设备都会出现大大小小不同程度的损坏及漏洞，所以需要定期派遣专业人员对计算机实验室的设备进行维修以及更换，这么一来，之前计算机设备中建立的存档也要重新添加或修改，之前教师建立的账号也要重新登录再保存，以免后面使用起来麻烦。除此之外，还要对每次计算机实验室的管理次数、维修次数、维修的具体问题进行详细记录，方便相关专业人员下一次对计算机实验室的管理维修工作，确保专业人员可以掌握更多的计算机精准数据，为日后的计算机实验室的管理以及维修工作奠定良好的基础，确保实验室中的设备不出现技术问题，可以长时间处于正常运行状态下。

2.2 对计算机实验室的相关数据进行管理

计算机实验室的相关数据包括计算机设备以及计算机用户或者其他计算机使用者所存储的相关资料，计算机实验室管理的要点之一就是对这些数据资料进行管理，可以通过登录个人信息对计算机存储的相关数据资料进行赋予权限以及设置权限等不同的操作，每一个个人信息的注册以及录入都会对该账户设置角色权限，以保障该用户的合法权限翻。例如：张三作为一个计算机使用新用户，在其使用计算机时，注册了一个新的账户，个人信息包括张三的姓名、年龄、性别、学院、学号等信息，计算机数据系统通过这些信息对用户进行角色权限，当张三不再使用此计算机时，计算机可以将数据记忆中的张三的数据从该计算机上进行删除，相互之间数据信息不共享，以免出现账户滥用的现象。通过这种方法，可以保护每个计算机用户的个人隐私权，提高每个计算机用户信息的安全性。

2.3 对参与计算机实践课程的学生进行统计

对计算机实验室的管理除了在课下进行管理外，对平时的到课率也要进行管理，但是学校的学生数量较多，如果教师对学生进行一一统计管理的话，会浪费大量的时间及精力，从而影响教师的教学质量以及学生的实际操作时间，影响计算机教学的质量以及效率。计算机实验室的管理可以开发出一种新型技术，类似于各大公司中的打卡机，通过指纹或者面部识别技术对学生的到课率进行统计记录，这样可以节省教师统计学生到课率的时间，利用计算机技术对学生到课率进行统计记录，也有利于以后进行学生考核的统计分析工作。

2.4 对学生的实践操作进行总结，提高计算机课程的教学水平

教学水平是计算机课程中的关键，也是计算机实验室管理工作的关键，由于学校的学生人数较多，教师很难对每位同学的实际操作都进行仔细观察，找出每位同学的不足之处，所以，计算机实验室的管理工作可以开发出一种对学生的实际操作进行总结并分析的技术，通过对每位学生实际操作计算机的技术进行总结，并对其优点以及不足点进行分析并统计，生成一份实验报告，传到教师的数据系统中，教师通过分析学生的实验报告，掌握每位学生的学习情况，通过分析学生学习中的不足，转而反省自身教学工作的不足，通过总结多方面原因，优化自身的教学方式，提高自身的教学水平，从而有助于计算机实验室的教学管理工作[3]。

3 虚拟现实技术在计算机实验室管理中进行应用的作用

3.1可以全面优化计算机系统资源共享的能力

在计算机实验室管理中应用虚拟现实技术，可以利用更加先进优越的多媒体技术、更加精湛全面的云计算技术、更加技术优良的人工智能技术等等高科技技术对计算机设备进行更加精細化的管理。在计算机实验室中应用虚拟现实技术的原理就是通过云计算技术，在虚拟化的计算机实验室中实现信息资源的储存，将储存的信息资源通过不同的数据运算规则进行信息资源的不断交换，从而优化计算机实验室的管理技术。在虚拟现实技术管理的计算机实验室之中，通过虚拟的计算机实验室，可以在其中的不同程序之间实现信息资源共享的目的。在计算机实验室管理之中应用到虚拟现实技术，并通过不同程序间的信息资源的共享，可以将有关代码单元的操作技术进行分散，并且通过XML技术实现信息资源数据之间的交换[4]。虚拟现实技术在计算机实验室管理方面的核心原则就是“服务”，顺应当前社会互联网技术、计算机技术的发展趋势，将更多的透明化储存方式、分布式计算能力应用到计算机实验室的管理之中，从而优化计算机资源共享的能力，弥补传统人工管理计算机实验室的不足，使计算机实验室在信息化社会管理方面得到进步。

3.2 渲染环境、手势交互是虚拟现实技术最为关键的技术

对于利用虚拟现实技术管理的计算机实验室而言，其最关键的技术就是渲染环境技术以及手势交互技术。渲染环境技术就是利用虚拟现实技术构建多种对象，在计算机实验室现场，可以通过渲染环境技术生成路由器、服务终端等多种设备。手势交互就是利用特征识别、图像感应及图像处理等多种技术对用户的动作进行识别翻译，在自然环境下根据用户的需求生成相应对象，手势交互技术完美地取代了传统的鼠标操作功能，通过环境渲染技术的配合，使用户仿佛置身于自然环境之中，给予了用户完美的沉浸感。虚拟现实技术的搜索引擎分布较传统的搜索引擎分布更加广泛，搜索角度更加全面，为系统提供了一个便于查询以及共享的数据接口，成为一种大数据解决方案的关键工具。虚拟现实技术的应用特点包括用户多、分布广、可用性强以及搜索机制快等特点。虚拟现实技术应用到计算机实验室管理之中，以手势交互技术取代鼠标操作技术，并通过环境渲染的辅助，使用户产生极强的沉浸感，并且为计算机实验室的管理体系提供了更利于查询以及共享的接口，为解决关键技术提供了方便有利的途径[5]。

3.3 虚拟现实技术为计算机实验室管理的工作人员提供了便利

虚拟现实技术的全文索引机制包括用户多、分布广、可用性强以及搜索速度快等技术特点，虚拟现实技术在计算机实验室管理工作之中，引入了Hadoop、MapReduce以及云计算等技术，使得计算机实验室的管理工作实现了数据采集、提供应用、加载储存等功能，计算机实验室的管理工作体系更加具有标准化与可视化。在工作人员对计算机实验室进行管理时，虚拟现实技术可以帮助工作人员为其工作撰写报表、对信息进行加工储存、对结果进行应用分析以及对问题进行直接查询等操作，为计算机实验室管理的工作人员提供了更多的便利[5]。这方面的应用主要包括两个方面的内容：首先，计算机实验室的管理数据需要以维度的形式展现出来，实现信息资源的可加工、可储存以及可访问性;然后，计算机实验室的数据管理中心应该将原子数据涵盖其中，从而利用原子数据对计算机实验室构建更为全面的操作系统。

3.4 虚拟现实技术便于管理人员随时查看计算机实验室状态

基于虚拟现实技术的计算机实验室管理工作中，3D建模技术通过对计算机实验室进行模式匹配与特征提取等技术，为计算机实验室的每一个设备构建3D模型，用户可以通过该模型随时观察计算机实验室的相关设备的运行情况。3D建模技术利用机器学习技法对计算机实验室中的特征进行提取，然后图像识别技术通过提取到的特征与数据库中的信息进行匹配，匹配过程就是图像识别设置一个模式匹配操作阈值，然后图像识别将提取到的特征与数据库中保存的信息进行对比，如果相似度超过规定阈值，即算是匹配成功。匹配成功后，图像识别将识别结果转化为自然语言提供给管理人员，管理人员利用虚拟现实技术下达下一步的操作指令，然后图像识别将自然语言转化为机器语言传达到计算机设备中，如此循环往复，实现了真正的人机交互功能。

4 总结

综上所述，传统的计算机实验室的人工管理技术在信息化快速发展的今天已经被越来越多的学校摒弃，转而使用虚拟现实技术进行计算机实验室管理。虚拟现实技术的应用，打破了传统的计算机实验室管理工作的旧模式，强化了计算机实验室管理工作的技术性，将计算机实验室设备通过3D建模技术建设模型方便工作人员观察，进一步提高了计算机实验室管理工作的开放性、共享性以及实时化、自动化。因此，为了满足在互联网技术与科学技术不断发展的今天对计算机实验室管理工作提出的新要求，将虚拟现实技术应用到计算机实验室的管理工作中是很有必要的，可以通过虚拟现实技术的应用提高计算机实验室管理工作的工作效率以及管理水平。

参考文献：

[1]王继军，基于虚拟现实的计算机实验室管理模式研究[J].电子测试，2018（19）：70，72.

[2]罗俊岭.一种基于虚拟现实的计算机实验室管理模式研究[Jl，科技资讯，2018，16（14）：146-147.

[3]曹利.一种基于虚拟现实的计算机实验室管理模式研究[Jl.高教学刊，2018（7）：132-134.

[4]夏庆玲，黄凌霄，虚拟化技术在计算机实验室管理中的运用[J].电脑知识与技术，2018，14（27）：219-220.

[5）夏庆玲，黄凌霄，计算机实验室管理与实验教学创新分析[Jl.中国新通信，2017，19（24）：153.

【通联编辑：代影】

作者简介：王曼（1978-），女，河北人，实验师，硕士，主要从事实验室管理、实验室建设工作。