计算机实验室的智能化应用研究初探

张俊杰

(大同师范高等专科学校，山西 大同 037039)

计算机技术在20世纪以来取得了突飞猛进的发展，各大高校也都逐步建立了自己的计算机实验室，这样的实验室多为面向全体师生开放的免费学习、实验、交流的空间，与之带来便捷的同时，亟待解决实验室的管理问题。虽然为了解决此问题，部分高校也制定了相应的管理标准，但是却不能从根源上解决问题。想真正解决计算机实验室的管理问题，必须要从计算机实验室自身的智能化应用下手，利用得天独厚的优势来针对性的解决问题，因此如何将现阶段计算机实验室的智能化应用发挥到最大化，是目前有必要探讨的问题[1]。

1 计算机

计算机的出现要追溯到1946年，世界上出现了第一台电子计算机(见图1)，它诞生于美国，总重量达到了30吨，虽然体积庞大但储存空间却很小，运算的速度也很慢，加之其昂贵的价格，在现在看来，这台计算机并没有什么过人之处，但它却是世界计算机发展史的第一页。

图1 初代电子计算机

时至今日，计算机经过短短不足百年的时间，已演变成体积更小、携带更便利、存储量大、计算速度惊人的设备，目前我们正在广泛使用的计算机被称为第五代计算机(见图2)，五代计算机将信息采集、储存、处理、通信和人工智能相结合，具有逻辑推理、联想、学习解释能力，实现对于信息处理的高度集中化。除了这些显著的变化以外，计算机技术更是被应用到越来越多的领域，发挥着日益重要的作用。

图2 第五代计算机

2 计算机实验室

简言之，计算机实验室就是将一台或多台计算机置于一个空间中，将计算机作为主要工具提供人们进行研究、学习、交流、讨论的场所，并且承担着全校师生的计算机相关课程教授和训练的任务，有时各科考试也会通过计算机进行，业余时间计算机实验室还会为学生提供休闲的上网服务，鉴于计算机实验室的多重使用方向和较高的使用频次，计算机实验室的管理显得极其重要，因此我们对计算机实验室的智能化应用做出了以下设想，以便于开展计算机实验室的日常管理[2](见图3)。

图3 计算机实验室流程

2.1 来访人员登记系统

这个系统的设计，主要用于对每日进入计算机实验室的人进行来访登记，便于了解每日有可能对计算机实验室进行威胁或危害的人群，一旦计算机实验室的内部设备遭到人为损害，就可以通过这个系统的记录，首先锁定嫌疑人群，缩小搜索范围。这套系统，主要分为内外两个部分，外部装置分为摄像头和指纹采集器这两个主要装置，摄像头用以拍摄计算机实验室周边半径15米的范围，24小时不间断地保护实验室，同时在学生和老师进入计算机实验室时，要通过指纹采集器进行打卡，未事先进行指纹录入的人群会被拒绝进入，被允许进入内部的人也会通过指纹和视频的双重记录，保证了进入人群的档案信息留存。内部装置主要是多个放置在室内的摄像头，保证实验室的内部监控，保障人群安全和设备安全。

当然，这个来访人员登记系统，除了能够对计算机实验室内外部的安全进行24小时监控和管理以外，也可以用作教师上课、下课的人员打卡服务，免去了点名的流程，快捷、便利。在各科考试时也可以实时观看到考生的考试过程动态，减少了监考的人力消耗。同时对于计算机实验室门前的车辆安全、通行安全等等都有一定的辅助保障作用。其原理是通过内外保障装置与计算机实验室内部电脑的联动，起到了保障和管理双重的效果。

2.2 计算机实验室内部设施管理系统

计算机实验室内部的电器装置较多，如在离开时忘记关闭电源，容易造成极大的电量损耗，同时容易导致电器过热，引发火灾。利用这套内部设施管理系统，可以轻松地做到对内部电力设备的管理，避免造成电力流失和火灾的发生。这套系统的原理在于，通过实验室的中央控制系统，可以对内部的电力设备进行管理，包括电脑、空调、投影仪、点灯、风扇、路由器等等，可以通过人工设定时间段，自动搜索电力设备是否有持续运行的迹象，如果长时间持续运行，或出现过热的现象，管理电脑将通过系统提示给管理员，询问是否将该设备关闭。这个询问的过程将持续5到10分钟，目的是为了避免立即关闭引发的使用中断，若此时有人正在管理和使用该设备，则应以管理员的身份反馈“继续使用”指令给管理电脑，电脑将终止关闭操作，在2小时候再次发起询问。如果在询问其间，电脑未接收到“继续使用”指令，则默认为此时该设备无人使用和管理，便会立即执行设定好的关闭操作，并在系统日志中记录关闭操作的理由和时间。这套装置中还可以加入消防报警联动系统，在需要进行火灾预警时，系统将自动联系119指挥中心，并同步将信息发送至管理人手机，大大降低了火灾隐患[3]。

2.3 空调温感智能控制系统

计算机实验室发热源较多，人员也较多，散发的热量随时可能因为设备使用量和人员数量的变化而发生变化，因此室内温度如果保持一成不变，人体无法感觉到舒适，而频繁的依靠人力去进行调整温度，又十分耗时耗力，因此这套空调温感智能控制系统就能解决燃眉之急。这套系统，通过将室内温度感应与中央电脑系统连接，实时根据室内的温感变化而调整空调的风量大小和温度设定，使人体温感始终保持在最佳舒适值，并且在此控制系统中可以加入语音控制进行管理，参考语音对话系统的设计理念，让它成为实验室的小管家，调节温度的同时，可以简单的加入例如百叶窗的开关在内的功能，使整个实验室看起来更加人性化，管理起来省心省力。

2.4 计算机实验室信息管理系统

计算机实验室信息管理系统，这套系统主要以计算机实验室为中心，将使用人员、电脑、使用原因、使用时间、使用过程的登录痕迹等影响分析数据的因素有机结合起来，同步录入管理电脑，以实现网上任务的合理使用，规避风险网站、检测病毒，将实验室的使用情况进行数据化整理，对每一个登录的ID进行使用情况分析。不仅可以控制学生在上网时浏览的内容健康、积极，还可以通过系统进行登录习惯分析，掌握大家感兴趣的内容，针对性的展开教育和辅导，将计算机实验室的公共作用发挥到最大，同时又在安全可控的范围内。同时通过这个系统，可以快速准确的采集考试结果，准确采集、快速发布、公共开放、利于查阅。在实验室中普遍增加了计算机信息管理系统，该系统对于实验室的方法与智能以及数据处理等方面都有着迅捷的处理速度，美国为此都制定了相关的实验室计算机管理系统的技术细则与规范。

2.5 计算机实验室与图书管理系统的联动

计算机实验室拥有得天独厚的计算机资源，而计算机强大的统计和管理功能可以为图书管理提供有效的帮助。当然，通常在图书馆、阅览室都会配备相应的电脑，以供学生进行查阅，但是鉴于电脑配备数量的限制以及查阅时间的限制，导致电脑数量明显处于欠缺状态。计算机实验室加入图书管理系统的联动功能后，学生可以在计算机实验室查阅好相对应的图书资料，对应进行借阅，既缓解了图书查阅的压力，又充分开发了计算机实验室的附加功能。图书馆作为现代社会的信息中心，拥有专业技能、能够为人们提供各种服务技能。工作人员对信息进行分析、组织，保证信息的及时性、系统性，而且通过信息资源，可以为人们进行服务，节省读者时间，提高读者获取信息效率。同时在计算机实验室的电脑中，可以加入电子书籍的阅览功能，通过对电子书籍的阅览和下载，缓解了图书馆的单一图书借阅的压力，也可以达到资源共享[4]。

3 计算机实验室智能化应用的未来发展趋势

目前，计算机技术不断发展，传统的计算机智能化已经远远超过当初人们的设想，就未来趋势而言，计算机的体积越来越小，携带越来越便利，而种种趋势更近似于手机的形态进行发展演变。放眼全球，越来越多的计算机管理应用于手机远程遥控连接形成了互动，那么在计算机实验室的智能化应用中，手机也将逐渐发挥其难以估量的作用。包括上文提到空调智能温控、火灾报警联动、视频监控和信息采集等等，都可以通过手机进行智能的远程操作和控制。就以目前现有的技术而言，部分空调生产厂家，已经将自己生产的空调植入了人工智能模块，通过语音可以进行操作，而且手机上只要下载了对应的APP，就可以对自己家的空调进行远程遥控，在到家之前提前十五分钟打开空调，一到家就可以享受舒适的温度，免去了预热或预冷的等待尴尬期，显得更加人性化，也更加智能。再观摄像头的设置和应用，也加入了远程协助操作的技术，目前市面上较为流行的“管家小白”，就是一款带有智能操作和语音识别的人性化摄像头，使用者可以随时观察家中情况，保证了财产安全的同时，通过智能操作，还可以随意旋转变换角度，对于家中有病人、老人、孩子单独在家的情况也可以进行实时掌握，既不耽误工作也不耽误对家人的照料。这些功能都可以被利用到计算机实验室的智能化应用当中，使实验室的管理更加人性化、智能化，节省人力的同时更加严谨，通过一部小小的手机就可以完全掌控计算机实验室的安全和日常管理，这将是很快会实现的愿望[5]。

作为各个高校重要的计算机实训和相关课程的授课场所，计算机实验室担负的责任越来越重要，只有有效地利用计算机实验室的优势，加大计算机实验室的智能化应用，才能更有效地发挥计算机实验室在整个教学环节中的优势地位。同样有效地发挥计算机实验室的智能化应用率，对提高设备利用和使用率、更好地服务于广大师生、充分发挥课余时间计算机实验室的价值都有着极其重要的影响，对合理登录和使用计算机、保障浏览健康、保证现场使用秩序、提高管理质量、节省人力都有着极强的保障作用。