“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式下高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)分析

龐永清

摘 要：隨著社會(huì)不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)在人類(lèi)生活中起著越來(lái)越重要的作用，互聯(lián)網(wǎng)往往會(huì)與傳統(tǒng)事物相結(jié)合，形成以互聯(lián)網(wǎng)為輔助工具的新型事物，人們稱(chēng)這一背景為“互聯(lián)網(wǎng)+"背景。在這樣的背景之下，教育行業(yè)中也應(yīng)用到了多媒體和互聯(lián)網(wǎng)，這些平臺(tái)被越來(lái)越普遍地被使用在教育教學(xué)上，并且收到了非常好的成效。因此，在"互聯(lián)網(wǎng)+教育"模式下建設(shè)高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室能夠給高效教育帶來(lái)深遠(yuǎn)影響，也是如今高校培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的必然要求。如何在"互聯(lián)網(wǎng)+教育"模式下建設(shè)高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室一直是高校現(xiàn)代化教育領(lǐng)域中非常受歡迎的研究課題，本文通過(guò)對(duì)"互聯(lián)網(wǎng)+教育"模式下構(gòu)建高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)體系的分析，深入探索和尋找建設(shè)高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的方法，從而進(jìn)一步深化這一課題的研究，力求能使這一研究找出更好的、可行性的方案。

關(guān)鍵詞：”互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式;高校;智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室;結(jié)構(gòu)體系

在”互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式下，高校教育的目標(biāo)是引領(lǐng)創(chuàng)新，培養(yǎng)適合網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化發(fā)展的高端人才，隨著教育目標(biāo)的改善，相應(yīng)的高校教育理念和教育方法都需要同步創(chuàng)新。高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室是高校培養(yǎng)和發(fā)展創(chuàng)新性人才的重要地點(diǎn)，在這里需要進(jìn)行眾多科研活動(dòng)，在互聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)等工具的幫助下，堅(jiān)持以人為本，以學(xué)生的創(chuàng)新發(fā)展為目標(biāo)，從而進(jìn)一步完成高校人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的現(xiàn)代化、人文化、數(shù)據(jù)化的發(fā)展任務(wù)[1]。

1、”互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式下高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)模型

高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室主要利用物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等技術(shù)，建立智能、安全、高效和開(kāi)放的新型實(shí)驗(yàn)環(huán)境，為廣大師生提供更好的實(shí)驗(yàn)、科研、教學(xué)服務(wù)[2]。因此，基于這樣的建設(shè)目的，高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)應(yīng)主要著眼于資源收集處理建設(shè)、設(shè)施管控建設(shè)、環(huán)境監(jiān)控建設(shè)、和實(shí)驗(yàn)工作建設(shè)等方面。在建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)該本著“數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)高效、設(shè)施控制自由，環(huán)境監(jiān)控及時(shí)、實(shí)驗(yàn)管控有效”的構(gòu)建原則，從而為高校莘莘學(xué)子營(yíng)造開(kāi)放、科學(xué)、安全的科研創(chuàng)新環(huán)境，讓熱衷于科學(xué)研究工作的師生都能夠受益到到現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的福利。

1.1系統(tǒng)管控中心

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式下高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的系統(tǒng)管控中心能夠按照需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)資源和學(xué)習(xí)資源的合理分配，能夠全方位幫助進(jìn)行信息收集和數(shù)據(jù)處理，可以集中監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和保護(hù)系統(tǒng)安全運(yùn)行。這是一個(gè)多功能的綜合信息平臺(tái)，各個(gè)系統(tǒng)管控中心下屬的子系統(tǒng)互相緊密相連，不再是各自運(yùn)行的體系，而是集中在統(tǒng)一的服務(wù)平臺(tái)上，共同使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)接，從而互相協(xié)同作業(yè)，讓數(shù)據(jù)在系統(tǒng)間自由轉(zhuǎn)換。

1.2資源收集處理

高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的資源主要通過(guò)資源數(shù)據(jù)化和資源使用方便的方式來(lái)進(jìn)行收集，資源數(shù)據(jù)化是通過(guò)檢測(cè)報(bào)告、測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等通過(guò)信息化轉(zhuǎn)變?yōu)榭墒褂玫模?jīng)過(guò)處理后的數(shù)據(jù)。資源使用方便是需要把數(shù)據(jù)資源編輯到移動(dòng)電子設(shè)備或者交互式白板等儀器中，通過(guò)儀器的再次編輯從而得到處理后的資源數(shù)據(jù)。高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室需必須轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的核心，來(lái)創(chuàng)建性能強(qiáng)的云數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。通過(guò)這種方式獲取到的數(shù)據(jù)資源具有準(zhǔn)確性高、覆蓋范圍廣、誤差小等優(yōu)點(diǎn)，能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)研究提供有效的數(shù)據(jù)分析支持。

1.3設(shè)施管控

傳統(tǒng)的高校實(shí)驗(yàn)室容易出現(xiàn)對(duì)設(shè)施管控不及時(shí)、管理混亂，對(duì)設(shè)施儀器的維修和保養(yǎng)不到位等情況，從而造成了實(shí)驗(yàn)室設(shè)施陳舊，有些甚至無(wú)法正常工作運(yùn)行，極大地降低了實(shí)驗(yàn)效率。基于這樣的現(xiàn)實(shí)情況，高校現(xiàn)代化智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備需要從采購(gòu)到使用，再到設(shè)備維修、定期維護(hù)，到最后的廢棄處理都需要進(jìn)行嚴(yán)格的管控，有序執(zhí)行和處理日常設(shè)施的運(yùn)行和維修工作，以及給每個(gè)設(shè)備定有編號(hào)，合理安排大型設(shè)施的預(yù)定借用、預(yù)約展示等工作。對(duì)于設(shè)備的檢修和維護(hù)要定期進(jìn)行，安排技術(shù)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行核查和檢測(cè)，保障設(shè)備儀器在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證健康、安全的使用情況。

1.4環(huán)境監(jiān)控

高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室需要對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，包括室內(nèi)濕度、溫度、采光、二氧化碳含量、粉塵濃度等會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響的因素，要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)這些數(shù)據(jù)的變化。此外，要定期維修和檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的線(xiàn)路電纜，排水管道等設(shè)施，對(duì)室內(nèi)空調(diào)、暖氣、玻璃窗定期進(jìn)行維護(hù)和清理，保障實(shí)驗(yàn)在安全、舒適的環(huán)境中進(jìn)行。

1.5實(shí)驗(yàn)工作

高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室要對(duì)實(shí)驗(yàn)工作進(jìn)行有效管理，從前期的準(zhǔn)備工作，到中期的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行，再到后期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢測(cè)和分析，都需要展現(xiàn)和記錄下實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)步驟。學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)下，深入學(xué)習(xí)研究系統(tǒng)軟件與體系結(jié)構(gòu)，云計(jì)算與移動(dòng)計(jì)算，網(wǎng)絡(luò)空間安全，大數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)，包括人臉識(shí)別、通用對(duì)象檢測(cè)與識(shí)別、人臉活體檢測(cè)、行為識(shí)別、場(chǎng)景識(shí)別等內(nèi)容，讓研究團(tuán)隊(duì)共同合作，從而取得一定程度的科研成果。高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室要保障實(shí)驗(yàn)的有序進(jìn)行和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的公正客觀，也能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)操作的進(jìn)行，便于找出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

2、”互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式下高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)體系

2.1物聯(lián)層

高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的物聯(lián)層通過(guò)使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)等信息資源載體的基礎(chǔ)上，使用射頻識(shí)別，紅外傳感器等信息獲取設(shè)施，通過(guò)商定的內(nèi)容把所有物件和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)起來(lái)，以便交流數(shù)據(jù)信息內(nèi)容并進(jìn)行通信，從而達(dá)到智能認(rèn)知、確定位置、跟蹤、監(jiān)視[3]。這種智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠通過(guò)放射出一定的頻率來(lái)判斷和掌握信息，頻率范圍大概在一到一百赫茲之間，這種微波型的放射率對(duì)于短程通信的認(rèn)知和操作具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，能夠高效率、多功能、自動(dòng)智能地管控實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室可以使用物聯(lián)層來(lái)管控儀器的租界和使用，準(zhǔn)確定位儀器，對(duì)數(shù)量進(jìn)行清算。還可以使用物聯(lián)層檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的空氣濕度、光照、溫度等內(nèi)容，通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)分析、處理、實(shí)行的方式對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行智能控制，從而創(chuàng)造一個(gè)開(kāi)放、舒適的實(shí)驗(yàn)工作環(huán)境。

2.2功能層

高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的功能層主要包含設(shè)備儀器管理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排、實(shí)驗(yàn)室功能分配、實(shí)驗(yàn)室人員進(jìn)出管控、電源開(kāi)關(guān)控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)信息的獲取、分析處理和總結(jié)等內(nèi)容[4]。這一層主要通過(guò)對(duì)各個(gè)功能子系統(tǒng)的管理，保障系統(tǒng)安全運(yùn)行，確保在統(tǒng)一的多功能服務(wù)平臺(tái)上，各個(gè)下屬功能系統(tǒng)都能夠靈活有效運(yùn)轉(zhuǎn)，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的高效率管理和工作。這層的各個(gè)功能之間要協(xié)同合作，不能作為獨(dú)立的個(gè)體運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)嚴(yán)格按照上層指示進(jìn)行工作，從而保障體系工作的高效性。通過(guò)結(jié)合當(dāng)下先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等多種技術(shù)，構(gòu)建符合時(shí)代發(fā)展需求的智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的資源、安全進(jìn)行智慧管理。

2.3互聯(lián)層

高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的互聯(lián)層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)資源的收集和整合，以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的操作，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全性、可靠性和高性能性。通過(guò)W-LAN等互聯(lián)網(wǎng)連接，保障系統(tǒng)的安全數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)信息有效傳輸[5]。還要負(fù)責(zé)統(tǒng)籌實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的微博、QQ、微信等網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)，讓實(shí)驗(yàn)室工作人員能夠隨時(shí)進(jìn)行無(wú)障礙、有效的溝通，保證通信自由順暢，有利于實(shí)驗(yàn)科研工作的有效開(kāi)展。這一層需要定期安排計(jì)算機(jī)管理人員保障網(wǎng)絡(luò)連接順暢，避免發(fā)生連接故障，從而影響到設(shè)備正常運(yùn)行。此外，需要連接好各個(gè)設(shè)備，將電腦和傳感器、攝像頭、安防設(shè)備等儀器連接起來(lái)，保障實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的互聯(lián)層的主要功能是要讓實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)復(fù)雜的公網(wǎng)環(huán)境，切實(shí)保障網(wǎng)絡(luò)中信息傳輸?shù)臋C(jī)密性、完整性、實(shí)體真實(shí)性，避免信息傳輸過(guò)程中出現(xiàn)被竊聽(tīng)、篡改和假冒的問(wèn)題。要讓監(jiān)控?cái)z像頭能夠清晰拍攝到實(shí)驗(yàn)室的操作內(nèi)容，還要通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳感器等設(shè)備對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以保障實(shí)驗(yàn)結(jié)果客觀真實(shí)。

3、結(jié)語(yǔ)

綜合本文論述，把互聯(lián)網(wǎng)和云技術(shù)應(yīng)用到高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中，得益于互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，從而讓科研和高校人才培養(yǎng)呈現(xiàn)出新的發(fā)展局面。”互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式下高校可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)造出開(kāi)放、高效、科學(xué)的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室，高校在重視科研工作的基礎(chǔ)上需要加快建設(shè)相應(yīng)的現(xiàn)代化科研場(chǎng)所，從而為廣大科研工作者提供發(fā)展平臺(tái)。建設(shè)高校智慧計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室不僅是高校在新時(shí)代開(kāi)展教育工作的要求，也是提高國(guó)家科技實(shí)力的重要措施。相信未來(lái)在眾多實(shí)驗(yàn)員和教育工作者的努力下，能夠?yàn)楦咝？蒲泻蛯?shí)驗(yàn)工作提供更加廣闊的發(fā)展空間。

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