基于VR的计算机网络与维护实验系统的设计

付凡成 谭晓芳

摘要：构建基于虚拟技术计算机网络及维护实验系统有助于培养综合型创新复合人才，以虚拟模型库为基础，开展元器件的三维制作与组网仿真，创建计算机网络组网的虚拟模，具有良好的易实现性、便捷性以及可靠性。该文从基于VR的计算机网络与维护实验系统设计的必要性人手，深入开展分析，根据实际情况合理开展方案设计，探索系统接口与功能设计，以供参考。

关键词：计算机网络;维护实验系统;虚拟技术;实验教学

中图分类号：TP393 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）27-0045-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

计算机网络的组网与维护实训可以说是信息类专业学生的重要基础课程，呈现出明显的实践性，通过合理的教学可以促使学生加深对计算机网络组成原理的理解，掌握相关的维护技术与计算机网络的组装，灵活利用工具软件，从整体上提升学生的实践能力与素养，深入探索知识的内涵，成为综合型素质人才。

1 基于VR的计算机网络与维护实验系统设计的必要性

对于信息类专业学生来说，在学习与发展过程中必须掌握计算机网络的组网与维护，也是该类学生的基础课程，具有较强的实践性。通过合理的开设实践课程，可以从根本上帮助学生深刻理解计算机网络组成原理，掌握较为全面的工具方法，实现全方面发展。因此基于VR的计算机网络与维护实现系统设计的重要性逐渐凸显，在教学过程中，相关的教学内容需要与实践相结合，对并对环境提出全新的要求，对理论知识点开展系统性规划，形成理解、掌握、了解三个层次，提升学生的综合水平能力。而在传统教学过程，通过硬件对学生实践教学，学生可以手动操作，在操作过程中掌握解决问题能力、实践能力以及分析能力，但受其因素影响，多次的硬件拆卸容易对设备设施产生损坏，并且实验设备数量难以满足学生的学习，导致部分学生实践机会较少，降低整体的教学质量[1]。因此在教学过程中，为保证整体的教学质量提升，现阶段教师可以根据实际要求创建虚拟数据模型库，灵活运用UG或Pro/EN GI-NEER软件对计算机网络与维护中的相关重点仪器开展虚拟元件的创建，运用虚拟装配的优势与动态演示的优势为学生构建虚拟实验教学场景，促使学生通过该学习方式全面学习，加深对计算机网络硬件的认知，深入探索其原理与理论，改变传统的教学模式，促使现阶段的教学质量提升，为学生的后续学习奠定良好的基础，实现全方面发展，达到教学的目的[2]。

2 基于VR的计算机网络与维护实验系统方案设计

在教学过程中，为优化现有的教学模式与教学理念，培养优质的创新型复合人才，应积极建立优质的计算机网络组网的虚拟模型，充分发挥出网络元件的优势，以提升整体的教学质量。积极对网络元器件进行三维制作，优化现阶段的组网仿真工作，以此为基础制定良好基于VR的计算机网络与维护实验系统的设计与研究系统，以满足现阶段的需求。该方式教学实现了整体的创新，学生可以全面对计算机网络与组网原理开展研究分析，以满足现阶段的发展需求[3]。良好的关系模型与数据模型有助于教学，应合理应用现阶段的Pro/ENGINEER-CAXA等软件构建计算机网络元器件模型，形成完整的元器件数据库，并且在开展过程中，遵循现阶段的要求对实施对象、工具动态、操作流程等全面开展控制，优化现阶段的发展理念，树立正确的观念思想，实现相关的软件与系统数据库的相关联，将文档资料相关联，满足教学要求[4]。该系统呈现出明显的优势，可以实现多层次目标教学，打造优质的教学氛围，利用虚拟实验将知识内容分解简化，做好层次划分，进而在教学过程中培养学生的实践能力、想象能力、分析能力以及创造能力，优化学生的能动性，促使其在学习过程中可以深入的认知知识内容，掌握问题的实质，激发出自身的学习兴趣，为学生的发展奠定良好的基础，全面提升教学质量，培养综合型素质人才[5]。

3 基于VR的计算机网络与维护实验系统接口与功能设计

现阶段虚拟技术的计算机网络及维护实验系统整体性较高，包含的模块较多，如学生终端、系统管理以及系统维护等，通过各部分的内容开展教学，打造优质的教学模式，为后续的发展奠定良好的基础。

3.1系统硬件结构分析

实际上，现阶段不同的系统用户的接口与实验的要求是不同的，因此进行系统硬件结构设计过程中，应根据实际情况开展设计，构建合理的结构体系，以保证其满足实际的需求。例如，可以根据实际情况针对现阶段的不同终端开展实验，进而实现显示屏幕的同步发展，优化计算机网络实验的组网功能，构建全新的发展模式，并结合同步语音提示功能，促使其实现同步的优化[6]。

3.2 系统软件功能分析

受虛拟技术自身的性质因素影响，其计算机网络及维护实验系统包含的内容较多，由多个模块组成，其内容主要包括实验展示功能、用户管理功能、数据管理功能、辅助模块功能等，根据实际情况为学生营造优质的学习环境，打造良好的实验氛围，做好人机的交互工作，进而通过合理的交互实验帮助学生清晰直观的感受实验结果与实验现象，满足现阶段的发展需求。在该系统中，灵活运用现阶段的系统优势为学生提供多种沟通方式，实现高质量的信息交流，提升整体的教学效果与质量。具体来说，其功能主要包括以下几个模块：

1）软件登陆与用户管理

主要是指在计算机上输入用户名与密码进行软件系统登陆，当输入的软件名与密码符合正确的密码与用户设置则显示登录成功，此时显示出软件的主界面，合理使用软件。该方式有助于保护登陆安全，提升软件的安全性，为人们提供良好的软件服务，优化整体性能。用户管理也是重点内容，该工作的主要目的是保证用户使用更为便捷，降低外界因素产生的干扰，以提升应用效率。例如，在应用过程中主要是根据实际情况对用户的基本信息开展管理，完成相关的基础录入工作，主要包括最基本的信息录入、相关信息修改、信息存储等，现阶段用户的基本信息主要有学生的学号、学生班级、学生姓名、学生性别、用户名称以及密码等，保证该类信息的准确性，满足现阶段的需求。

2）安全管理与数据管理

在系统的使用过程中，应根据实际情况针对现阶段的安全开展管理，以保证系统稳定运行。例如，可以针对用户的实际情况对其角色进行分配，并保证其权限合理，尤其是对于修改的权限应根据其级别开展不同的权限设置，以保证其整体的安全性。现阶段的用户角色主要是学生以及数据管理员，并包含少数的系统管理员，因此应根据其身份的不同设置合理的系统管理权限，针对级别划分，做好权限管理，以保证系统的稳定性与安全性，保证教学有序开展。数据管理也是现阶段的重点内容，在开展过程中，针对现阶段的实际情况应做好数据管理，优化当前的教学模式，针对计算机网络元器件开展定义，明确其内涵实质，做好相关的设计工作，保证数据的精准性，与此同时，在该环节中还应全面分析工程与检测数据，运用CAD开展合理的制图绘图，优化工程内容，做好数据分析与数据检验，制定完善的规则，明确产品的说明，做好多媒体文件管理，保证现阶段的实际数据精准性，同时根据实际的需求对数据的修改、数据添加、数据删除、数据更新等功能开展优化，以保证其功能的合理性，满足现阶段的需求。

3）数据检索功能

受计算机自身的性质因素影响，其数据存储量较大，内容较多，因此为保证用户在使用过程中可以高效的应用数据，应保证其具有良好的数据检索功能，高效针对现阶段的需求开展检索，以便于用户第一时间搜索到相关的内容。例如，在搜寻数据时，就根据相应的元器件的文件与资料、型号、名称等相关的内容输入开展检索，随时查看数据资料与型号，保证其资料检索的高效性，实现精准的检索，为用户提供优质的服务。与此同时，在实践过程其中，还保证其具有良好的文献模糊检索功能、模糊查询功能以及部分关键词查询功能等，以现阶段的需求为基础，促使当前的素材管理工作得到合理的优化，为用户提供优质的服务，可以随时随地对资料进行查询，尤其是对于学生来说，更具有便捷性，满足其实际的需求，提供优质的服务。

4）数据统计与数据维护

在系统运用过程中，系统管理人员应充分发挥出自身的功能与优势，针对现阶段的相关文档总数开展合理的数据统计，并且针对学生的学习次数以及频率做好相关的数据整理，明确每一部分资料或者视频的播放次数，将相关的数据整合处理，形成完善的数据，以便于信息的整体性提升，提供优质的服务，满足现阶段的发展需求。数据维护的重要性较为突出，只有合理的开展数据维护工作才能促使现阶段的数据库稳定，做好数据库的日常维护管理，以保证其满足现阶段的发展需求。终端管理也是主要的模块，该模块的目的是针对计算机网络组网过程中存在的文档资料浏览与视频点播功能实现，在当前的教学环境中，灵活应用现阶段的教学环境模拟真实组网流程，降低知识的难度，促使学生可以全面感受知识，更加直观的学习，提升学习效果。与此同时，还可以建立多种多媒体素材展示组网，优化其维护流程，针对现有的易错工序开展优化，实现重点的提醒，满足当前的需求。

5）数据编码与虚拟实验

合理开展数据编码的目的是促使现阶段的数据得到优质的维护，根据元器件的自身性质开展分类，统一进行编码。数据集成也是重点内容，在进行处理过程中，应根据实际情况对平台中存人的数据、文档、模型等合理处理，实现集成。虚拟实验主要是以计算机网络组网的实际需求开展实验，积极进行组网过程的规划，优化其整体的功能，如编辑功能、修改功能、录入功能等，通过将组网操作过程拍摄成视频文档教学，经过后续的编辑处理后形成文字素材，随时播放。防错技术的应用可以促使现阶段的多媒体素材得到优化，灵活利用其优势促使现阶段的理念创新，优化现有的技术，明确易错的工序，重点处理其内容。该环节有助于学生明确易错点，进而分析现阶段的重点与难点，在该类环节多加注意，以掌握知识内容，为后续的学习奠定良好的基础。向学生展示计算机网络与物联网技术基本原理，优化学生的专业视野，促使学生的综合素养能力提升，达到最终的教学目的。

6）设备管理与技能测试

对于计算机网络组网来说，受其自身的性质因素影响，相关的仪器、仪表等设备以及相关的非标准设备的数据应建立完善的管理制度，合理针对其数据库开展管理，保证其满足现阶段的需求，为学生提供优质的查询服务。合理开展技能测试，要求学生在测试过程中，根据实际情况合理开展测试，掌握相关的数据，在规定的时间内开展，可以引导学生针对存在的问题随机解答，掌握相关的技术。

4 结论

综上所述，基于VR的计算机网络与维护实验系统的设计中，應充分发挥出其优势，灵活运用信息技术突破传统的空间与时间限制，实现资源的最优化配置与共享，加强人机交互，向学生展示计算机网络的整个组网流程，进一步促使学生掌握理论知识，激发出自身的学习兴趣，积极开展活动实践，提高自身的素养水平。

参考文献：

[1]吴劲松，陈余明，武孔亮，计算机网络技术在气象通信中的应用分析[J].科技风，2020，12（13）：114.

[2]王懿嘉.计算机网络技术在电子信息工程中的应用研究[J].计算机产品与流通，2020，10（5）：10.

[3]迟佳东，基于计算机网络建设中的安全性问题与技术分析[J].计算机产品与流通，2020，14（5）：35+38.

[4]赵培琨，大数据时代计算机网络信息安全及防护策略[J].计 算机产品与流通，2020，14（5）：36，52.

[5）段振华，冯爱花.计算机网络应用中存在的安全问题与应对措施研究[J].计算机产品与流通，2020，10（5）：37-38.

[6]姜可.基于网络安全维护的计算机网络安全技术应用分析[J].计算机产品与流通，2020，10（5）：42.

【通联编辑：代影】