基于實時數(shù)據(jù)采集的本科高校多媒體智能教室綜合管理信息系統(tǒng)的分析與設(shè)計

郭慶林（福建江夏學(xué)院，福建福州，350108）

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基于實時數(shù)據(jù)采集的本科高校多媒體智能教室綜合管理信息系統(tǒng)的分析與設(shè)計

郭慶林
（福建江夏學(xué)院，福建福州，350108）

摘要：隨著多種信息技術(shù)的出現(xiàn)，人們開始把信息技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)、科研、教學(xué)及管理的各個領(lǐng)域。多媒體智能教室管理系統(tǒng)在許多高校開始應(yīng)用，為了滿足學(xué)校的教學(xué)，需要人們對多媒體智能教室管理系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的開發(fā)。

關(guān)鍵詞：Web架構(gòu)；數(shù)據(jù)采集；多媒體；智能教室

1　多媒體教室設(shè)備管理維護(hù)的現(xiàn)狀及存在的問題

1.1多媒體教室散布于全校園，管理維護(hù)耗力大

高校多媒體教室的廣泛應(yīng)用，在很大程度上滿足了師生教學(xué)的需要，但隨之也帶來了一些問題。比如學(xué)校教室比較多，而多媒體教室在占地面積上要比普通教室大，當(dāng)多媒體教室的設(shè)備出現(xiàn)故障的時候，教師就會聯(lián)系多媒體設(shè)備管理人員，當(dāng)同一時間段有多間多媒體教室出現(xiàn)故障或者需要對多媒體設(shè)備進(jìn)行協(xié)助操作的時候，工作人員就得在多間多媒體教室之間來回奔波，管理和維護(hù)耗力大。

1.2多媒體設(shè)備操作復(fù)雜

學(xué)校在多媒體設(shè)備的采購?fù)度肷?，多是采取每年不定期的更新設(shè)備，這樣在一定程度上就會導(dǎo)致多媒體設(shè)備在型號和規(guī)格上不同。教師在使用多媒體設(shè)備的時候，就要根據(jù)機(jī)子的不同型號來進(jìn)行操作。在實際操作過程中，教師難以熟練記住每種型號機(jī)子應(yīng)該采取什么樣的操作方法，不利于教師對教學(xué)設(shè)備的使用。

1.3多媒體設(shè)備監(jiān)管難度大

目前，學(xué)校多媒體教室沒有監(jiān)控設(shè)備，對多媒體教室的設(shè)備的管理上比較困難。具有設(shè)備資產(chǎn)丟失、破壞的隱患。檢查時需要管理人員到每一間教室，打開教室中的多媒體設(shè)備進(jìn)行檢查。一棟教學(xué)樓完整檢查一次多媒體設(shè)備就需要耗費一天左右的時間。也無法及時掌握多媒體設(shè)備運行和損耗的實際情況。檢查、監(jiān)管耗時費力，管理人員的工作量大。

2　基于web架構(gòu)的管理系統(tǒng)分析與設(shè)計

2.1多媒體教室管理系統(tǒng)的框架

為了解決多媒體教室設(shè)備在管理上的問題，高校開始使用網(wǎng)絡(luò)化管理模式，減少管理人員的工作量。本項目采用硬件加軟件加數(shù)據(jù)庫的形式，依托Web對多媒體教室實行智能化的管理，在每間多媒體教室安裝一個監(jiān)控系統(tǒng)，在多媒體設(shè)備中進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)的安裝，及時的把信息匯總到主機(jī)上。如圖1所示，該系統(tǒng)的框架中主要分為四個結(jié)構(gòu)，一是監(jiān)控系統(tǒng)，二是主機(jī)信息的收集，三是數(shù)據(jù)庫，四是查詢終端。

圖1　多媒體教學(xué)管理系統(tǒng)的基本框架

監(jiān)控系統(tǒng)可以把數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)送達(dá)到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中。主機(jī)通過實時數(shù)據(jù)采集器和嵌入式系統(tǒng)，將聲音、圖像、音頻等信息以及本身的器件的型號、參數(shù)收集起來，存儲入數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)庫也可以把這些信息保留在電腦中，便于用戶反復(fù)的使用。查詢終端可以從數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)給系統(tǒng)管理者。

2.2多媒體教室管理系統(tǒng)板塊及功能

2.2.1多媒體教室管理系統(tǒng)的概述

多媒體教室管理系統(tǒng)在開發(fā)的時候，需充分考慮到用戶的需求，對多媒體管理系統(tǒng)模塊要進(jìn)行細(xì)致的劃分。多媒體智能教室管理系統(tǒng)主要包含以下幾個部分，教學(xué)系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和錄播系統(tǒng)、手持終端互動系統(tǒng)、統(tǒng)一更新維護(hù)和遠(yuǎn)程輔助管理系統(tǒng)、資源共享系統(tǒng)等板塊。多媒體智能教室管理系統(tǒng)板塊如圖2所示。

圖2　多媒體智能教室管理系統(tǒng)板塊

2.2.2教學(xué)系統(tǒng)

教師持卡掃描，開啟教學(xué)系統(tǒng)。在運用多媒體技術(shù)的時候，可以采用投影儀把教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生，不用在黑板上寫字。教師可以使用觸摸筆點擊白板，白板就會自動翻頁，在教學(xué)演示的時候會更加方便。教學(xué)系統(tǒng)通過內(nèi)嵌的固化軟件，用Microsoft Office把信息進(jìn)行處理，把課堂的反饋情況直觀的呈現(xiàn)給對學(xué)生，實現(xiàn)師生的互動教學(xué)模式。

2.2.3考勤系統(tǒng)

學(xué)生進(jìn)入多媒體教室，教室就會通過紅外線熱感效應(yīng)，識別學(xué)生的身份。教室的主機(jī)會把信息匯總起來，依托Web的數(shù)據(jù)處理器通過LED顯示屏顯示出到課的人數(shù)。在教室安裝攝像頭，通過教室覆蓋的Wifi收集圖像上傳至主機(jī)，并在多媒體智能管理信息系統(tǒng)中自動生成考勤表格。

2.2.4視頻監(jiān)控和錄播系統(tǒng)

在上課過程中為了防止學(xué)生自由的出入，可以在教室前后角安裝一個攝像頭，記錄出入人員的影像，隨時監(jiān)控教室內(nèi)的多媒體設(shè)備運行情況，監(jiān)控該設(shè)備是否正常使用，有無失竊和損壞。如果出現(xiàn)緊急情況攝像頭會自動生成警報，提醒師生有事件發(fā)生。教學(xué)管理者也可以根據(jù)影像數(shù)據(jù)查看學(xué)生的上課的狀態(tài)，能夠把這些課程資源運用到考核中。課程錄播系統(tǒng)可以隨時錄制課堂教學(xué)，為教研教改提供了原始的教學(xué)資料，是教師和教學(xué)管理者的得力教研工具。

2.2.5手持終端互動系統(tǒng)

多媒體教室中可以設(shè)立手持終端與教師主機(jī)的聯(lián)系，學(xué)生可以通過Wifi以用戶的身份進(jìn)入教學(xué)系統(tǒng)中，與教師在教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行互動，避免有些學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容一知半解，手機(jī)互動系統(tǒng)有利于提高教學(xué)質(zhì)量。

2.2.6統(tǒng)一更新維護(hù)和遠(yuǎn)程輔助管理系統(tǒng)

通過遠(yuǎn)程系統(tǒng)協(xié)助上課的教師對多媒體設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一操作和統(tǒng)一維護(hù)更新，這樣優(yōu)化了維護(hù)和管理的工作。通過實時設(shè)備數(shù)據(jù)的采集，可以判斷、統(tǒng)計設(shè)備的使用狀況，并對損壞的設(shè)備設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)計，研判可能出現(xiàn)設(shè)備故障的部位和可能發(fā)生的機(jī)率。通過設(shè)備數(shù)據(jù)的采集，可以初步統(tǒng)計多媒體設(shè)備數(shù)目、型號，生成初步的資產(chǎn)報表。報修模塊可以及時的把多媒體教室需要維修的設(shè)備提交給系統(tǒng)，維修管理人員可以根據(jù)信息對設(shè)備進(jìn)行維修，維修后可以把維修的狀況輸入該系統(tǒng)進(jìn)行記錄，最終可以生成維修報表。

2.2.7資源共享系統(tǒng)

多媒體教室管理系統(tǒng)要想做到資源共享，就要連接學(xué)校的教務(wù)管理系統(tǒng)。及時更新學(xué)校的最新動態(tài)，把數(shù)據(jù)定期的進(jìn)行導(dǎo)入和導(dǎo)出。在使用信息的時候，可以用用戶名進(jìn)行登錄，減少教務(wù)管理系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，實現(xiàn)資源共享和信息的統(tǒng)一。

2.3多媒體管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的連接

本系統(tǒng)主要是依托Web教學(xué)文件來連接Microsoft SQL Server 2010，用戶使用Office Communications Server來訪問Web文件夾，獲取建立連接的密碼，建立多媒體管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的連接。數(shù)據(jù)在存儲過程可以把圖片和視頻數(shù)字化，從RFID標(biāo)簽獲的傳感器信息。Microsoft數(shù)據(jù)平臺可以提供一個豐富的服務(wù)集合來與數(shù)據(jù)進(jìn)行交互，具有查詢、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)整合的功能，用戶可以訪問從創(chuàng)建到存檔于任何設(shè)備的信息。

在系統(tǒng)中可以讓SQL Server在Windows上運行，將用戶鎖定到Windows環(huán)境中。SQLServer2010的服務(wù)器通過使一組節(jié)點共享同一簇中的工作負(fù)載來擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲與并發(fā)訪問的能力，方便數(shù)據(jù)的交換實現(xiàn)教學(xué)信息的整合。

圖3　多媒體管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的連接圖

3　總結(jié)

本文通過考察現(xiàn)行的多媒體教室的綜合管理狀況，提出并構(gòu)建了一個基于實時數(shù)據(jù)采集的多媒體智能教室綜合管理信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過實時數(shù)據(jù)采集，利用Web架構(gòu)，通過Office Communications Server實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的訪問，在存儲過程中利用Microsoft SQL Server 2010，提高系統(tǒng)的安全性能，在一定程度上使管理信息系統(tǒng)的操作更加便捷，在多媒體智能教室信息采集應(yīng)用和綜合管理上更加全面有效。

參考文獻(xiàn)

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Multimedia intelligent classroom of undergraduate colleges and Universities Based on real time data acquisition The analysis and design of the integrated management information system

Guo Qinglin
（Jiangxia Fujian College，F(xiàn)uzhou Fujian，350108）

Abstract：With the emergence of a variety of information technology， people began to apply the information technology to the production，research，teaching and management in various fields.Multimedia intelligent classroom management system in many colleges and universities began to apply，in order to meet the school's teaching，the need for people to multimedia intelligent classroom management system for further development.

Keywords：Web architecture；data collection； multimedia；intelligent classroom