构建物联、互联、智能化的智慧计算机实验室

梁川

摘要：随着我国物联网技术以及互联网技术的研发与优化，为我国智慧校园的建设做出了较大贡献。作为我国智慧校园中的重要组成部分，其智慧计算机实验室的构建不仅关系着我国智慧校园的建设水平与质量，而且对于我国智慧校园的全面化发展也具有重要影响。基于此，本文将构建物联、互联、智能化的智慧计算机实验室作为具体的研究内容。通过对智慧计算机实验室现状进行简单的分析与阐述，进而分别从物联、互联、智能化的智慧计算机实验室系统设计以及智慧计算机实验室架构两方面进行详细的研究与思考。本文旨在为智慧计算机实验室的研究提供几点参考性建议，并为智慧计算机实验室的建立提供积极的推动作用。

关键词：物联；互联；智能化；智慧计算机实验室

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）20-0277-02

近年来，智慧校园的建立越加普及，而智慧计算机实验室的构建不仅为校园计算机实验室的使用优化做出一定贡献，而且还为校园发展的智能化起到积极的推动作用。故而本文对构建物联、互联、智能化的智慧计算机实验室进行研究与分析。

1智慧计算机实验室现状

1.1 智慧计算机实验室概述

随着我国智能化技术的研发以及智能化技术应用领域的发展，我国教育领域中也逐渐开始对智能化技术进行应用，并在对实验室进行智慧化建设的过程中进行大量的应用。作为智慧校园建设中的重要环节，智慧计算机实验室的建设需要将计算机技术、通信工程技术、物联网技术、智能控制技术以及云计算技术等多种先进的技术进行应用，为实验室的智慧化的构建奠定坚实的基础[1]。

1.2智慧计算机实验室建设特色

在对智慧计算机实验室建设特色进行详细的研究过程中，本文主要从以下几方面进行详细的研究与分析。第一方面，智慧实验室能够通过对感知技术的使用对实验室的温度、湿度、光照等环境情况进行显示，并且能够全方位地获取实验室中的环境情况，进而对不适宜的温度情况、湿度情况进行调整，以保障实验室的环境情况处于适宜的状态[2]。第二方面，智慧实验室能够通过对通信技术的应用将孤立数据进行关联，并对教师与学生的沟通渠道进行建立，利用实验室的系统教师可对学生的历史考勤记录进行管理，学生可以对自己的实验作业或者试验任务进行上交，教师可以接收学生上传的电子作业并直接利用系统进行评分。第三方面，智慧实验室能够通过对云计算技术的应用将与课程内容的知识上传至云端，进行计算资源的共享，进而为学生的计算机能力提升起到积极的推动作用。

2 物联、互联、智能化的智慧计算机实验室系统设计

在对物联、互联、智能化的智慧计算机实验室系统进行设计研究的过程中，本文主要从以下三方面进行详细的研究与分析。第一方面，教师端实验室系统的设计；第二方面，学生端实验室系统的设计；第三方面，通信方面的实验室系统设计。

2.1 教师端实验室系统的设计

由于教师端的实验室系统设计是计算机实验室构建中不可缺少的重要部分，能够保障实验室软件方面的智能化发展。故而，本文在对实验室系统进行设计的过程中，重点对教师端系统进行设计。本文主要从以下几方面对教师端的系统进行详细的论述与设计分析。第一方面，建立起教师登录注册模块。通过该模块教师利用自身的工号进行教师账户的注册，并设置教师的系统信息。第二方面，建立起教师系统配置模块。通过该模块对教师的实际课程情况进行展现，例如：采用表格的方式对教师当天的课程进行展现[3]。第三方面，建立起教师学生信息管理模块。通过该模块对学生的实际课程情况进行管理。例如：查看学生现阶段的上课状态，对学生的历史考勤记录进行管理，接收学生上传的电子作业，并且进行评分。第四方面，建立起教师设备管理模块。通过该模块对教师自身的设备情况进行检查与管理，例如：教师可以利用该模块对设备损坏以及维修的记录进行管理与查看。第五方面，建立起环境数据展示模块。通过该模块对教师实验室的温度、湿度、光照等环境情况进行检查与管理。

2.2 学生端实验室系统的设计

由于学生端的实验室系统设计是计算机实验室系统构建中的必要部分，与教师端的实验室系统处于合作应用的情况中，能够保障实验室软件方面的智能化发展。故而，本文在对实验室系统进行设计的过程中，不仅对教师端的系统进行设计，而且还对学生端的系统进行重点设计。本文主要从以下几方面对学生端的系统进行详细的论述与设计分析。第一方面，学生登录模块，通过该模块的建立进行学生用户的登录。第二方面，学生签到模块。通过该模块的建立进行学生的课程签到活动，并将对学生的签到时间、签到次数、签到情况等数据信息进行展现与记录。第三方面，学生实验验收申请模块。通过该模块的建立进行学生的试验成果的回收活动，在学生对教师布置的任务进行完成后，提出上交申请，坚实同意后，接收任务试验，并对实验的结果进行记录与统计。第四方面，学生签出模块。通过该模块的建立进行下课的记录以避免有学生早退情况的出現。第五方面，学生提交实验报告模块。通过该模块学生可以按照课程中的分组进行实验报告的提交，并按照具体的规则对实验报告版本进行规范。第六方面，环境数据采集模块。通过该模块可以对实验室的温度、湿度、光照等环境情况进行显示。

2.3 通信方面的实验室系统设计

由于实验室系统的通信设计是计算机实验室系统构建中的重要组成部分，发挥着沟通教师端以及学生端实验室系统的重要作用，能够保障实验室系统的应用具有良好的效果。故而，本文在对实验室系统进行设计的过程中，不仅对教师端与学生端的系统进行设计，而且还对通信方面的系统进行重点设计。本文主要从以下几方面对通信系统进行详细的论述与设计分析。第一方面，无线传感器网络通信。第二方面，学生机与RFID系统之间的通信设计。在该种通信设计中将学生的数据信息储存在ERC之中，利用ERC与RFID系统进行沟通联系。与第三方面，学生端机器与教师端机器之间的通信。在该种设计中教师端与学生端使用Socket通信进行具体的数据交互，进而实现教师端与学生端的沟通。

3 物联、互联、智能化智慧计算机实验室的架构

在对物联、互联、智能化智慧计算机实验室实现进行研究的过程中，本文主要从以下三方面进行详细的研究与规划。第一方面，物联方面智慧计算机实验室实现；第二方面，互联方面的智慧计算机实验室实现；第三方面，智能方面的智慧计算机实验室实现。

3.1 物联方面的智慧计算机实验室架构

物联层作为智慧计算机实验室构建过程中的重点构建部分，在智慧计算机实验室的日常应用中发挥着重要的使用功能，不仅促进教师与学生之间的便捷沟通，而且对物联层进行积极的建设还能够对实验室中的环境情况进行管理与掌握。在对物联方面的智慧计算机实验室进行实现时期将其分为云平台的建设以及物联网的建设。通过传感器以及制动器的应用对学生实验室的环境情况进行收集，并且利用物联网的建设对学生的实验情况进行监控。

3.2 互联方面的智慧计算机实验室架构

互联层具有构建数据中心的重要功能，成为智慧计算机实验室构建过程中重点构建部分之一，其在实际的智慧计算机实验室建设中发挥着数据信息的收集作用，并且在日常应用中发挥着数据管理的使用功能。互联层的建设不仅促进教师与学生之间数据沟通的效率提升，而且对互联层进行积极的建设还能够在极大程度上提升教师对学生管理的质量。在对互联方面的智慧计算机实验室进行构建时，主要对数据收集以及数据识别等模块进行架构设计，通过数据识别模块的建立对学生提交作业的模式、情况、内容进行判断，进而促进学生作业提交的规范化。对数据收集模块的建立便于教师端对学生作业进行收取，进而提升两者之间的沟通与交流，进而促进两者之间的智慧化交流。

3.3 智能方面的智慧计算机实验室架构

智能层具有分析数据以及信息可视化的重要功能，成为智慧计算机实验室构建过程中的重要构成部件之一。该种构件在智慧计算机实验室构建过程中发挥着数据分析、环境监控等多方面的重要作用。该种构件的应用与实现不仅可以对实验室环境进行监控与展示，而且对智能层进行积极的建设还能够对实验室中的人员情况进行管理与监控。对智能方面的智慧计算机实验室进行构建时，主要对远程监控、人员检测、电力检测等方面进行构建。利用远程监控对实验室中的环境情况、设备情况进行详细的检测。利用人员检测对出入实验室的人员情况进行监控，并且对出入的人员信息进行记录，以保障实验室进出记录的规范化发展。利用电力检测对实验室的电力情况进行关注与监控，进而避免实验室电压不稳的情况出现，并且保障实验室动力系统的正常运行。通过智能方面的实验室架构设计将在极大程度上促进实验室向智慧化的方向发展，并促进智慧校园的形成与建设。

本文通过对智慧计算机实验室现状进行简单的分析与阐述，进而分别从教师端实验室系统的设计、学生端实验室系统的设计、通信方面的实验室系统设计对智慧计算机实验室系统设计进行详细的研究与分析，并分别从物联方面、互联方面、智能方面的智慧计算机实验室架构三方面对智慧计算机实验室进行详细的研究与思考。经过本文对智慧计算机实验室构建的研究结果表明，在当前智慧计算机实验室建设领域中依旧存在较多问题。因此，在未来的研究生活中还应进一步对课题内容的领域进行详细的研究与探讨，希望本文能夠为智慧计算机实验室的研究提供几点可行性建议，并为智慧计算机实验室的建立提供积极的促进作用。

参考文献：

[1] 张倩怡，李小顺，胡萍，等.基于物联网的计算机实验室智能化管理系统研究[J].软件工程，2017，20（10）：20-23.

[2] 刘昌鑫，陈慧娟，欧阳春娟，等.物联网技术支持下的高校智慧实验室构建探析[J].中国教育信息化，2016，15（07）：54-56.

[3] 许继勇，舒明雷，周书旺，等.基于云平台的智慧健康养老服务系统设计与实现[J].山东科学，2017，30（05）：117-122.