基于實時數據采集的本科高校多媒體智能教室綜合管理信息系統的分析與設計

郭慶林（福建江夏學院，福建福州，350108）

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基于實時數據采集的本科高校多媒體智能教室綜合管理信息系統的分析與設計

郭慶林
（福建江夏學院，福建福州，350108）

摘要：隨著多種信息技術的出現，人們開始把信息技術應用到生產、科研、教學及管理的各個領域。多媒體智能教室管理系統在許多高校開始應用，為了滿足學校的教學，需要人們對多媒體智能教室管理系統進行進一步的開發。

關鍵詞：Web架構；數據采集；多媒體；智能教室

1　多媒體教室設備管理維護的現狀及存在的問題

1.1多媒體教室散布于全校園，管理維護耗力大

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

1.2多媒體設備操作復雜

學校在多媒體設備的采購投入上，多是采取每年不定期的更新設備，這樣在一定程度上就會導致多媒體設備在型號和規格上不同。教師在使用多媒體設備的時候，就要根據機子的不同型號來進行操作。在實際操作過程中，教師難以熟練記住每種型號機子應該采取什么樣的操作方法，不利于教師對教學設備的使用。

1.3多媒體設備監管難度大

目前，學校多媒體教室沒有監控設備，對多媒體教室的設備的管理上比較困難。具有設備資產丟失、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備進行檢查。一棟教學樓完整檢查一次多媒體設備就需要耗費一天左右的時間。也無法及時掌握多媒體設備運行和損耗的實際情況。檢查、監管耗時費力，管理人員的工作量大。

2　基于web架構的管理系統分析與設計

2.1多媒體教室管理系統的框架

為了解決多媒體教室設備在管理上的問題，高校開始使用網絡化管理模式，減少管理人員的工作量。本項目采用硬件加軟件加數據庫的形式，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控系統，在多媒體設備中進行嵌入式系統的安裝，及時的把信息匯總到主機上。如圖1所示，該系統的框架中主要分為四個結構，一是監控系統，二是主機信息的收集，三是數據庫，四是查詢終端。

圖1　多媒體教學管理系統的基本框架

監控系統可以把數據通過網絡送達到數據庫系統中。主機通過實時數據采集器和嵌入式系統，將聲音、圖像、音頻等信息以及本身的器件的型號、參數收集起來，存儲入數據庫中。數據庫也可以把這些信息保留在電腦中，便于用戶反復的使用。查詢終端可以從數據庫中讀取數據，呈現給系統管理者。

2.2多媒體教室管理系統板塊及功能

2.2.1多媒體教室管理系統的概述

多媒體教室管理系統在開發的時候，需充分考慮到用戶的需求，對多媒體管理系統模塊要進行細致的劃分。多媒體智能教室管理系統主要包含以下幾個部分，教學系統、考勤系統、視頻監控系統和錄播系統、手持終端互動系統、統一更新維護和遠程輔助管理系統、資源共享系統等板塊。多媒體智能教室管理系統板塊如圖2所示。

圖2　多媒體智能教室管理系統板塊

2.2.2教學系統

教師持卡掃描，開啟教學系統。在運用多媒體技術的時候，可以采用投影儀把教學內容呈現給學生，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，在教學演示的時候會更加方便。教學系統通過內嵌的固化軟件，用Microsoft Office把信息進行處理，把課堂的反饋情況直觀的呈現給對學生，實現師生的互動教學模式。

2.2.3考勤系統

學生進入多媒體教室，教室就會通過紅外線熱感效應，識別學生的身份。教室的主機會把信息匯總起來，依托Web的數據處理器通過LED顯示屏顯示出到課的人數。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，并在多媒體智能管理信息系統中自動生成考勤表格。

2.2.4視頻監控和錄播系統

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

2.2.5手持終端互動系統

多媒體教室中可以設立手持終端與教師主機的聯系，學生可以通過Wifi以用戶的身份進入教學系統中，與教師在教學內容上進行互動，避免有些學生對教學內容一知半解，手機互動系統有利于提高教學質量。

2.2.6統一更新維護和遠程輔助管理系統

通過遠程系統協助上課的教師對多媒體設備進行統一操作和統一維護更新，這樣優化了維護和管理的工作。通過實時設備數據的采集，可以判斷、統計設備的使用狀況，并對損壞的設備設備進行統計，研判可能出現設備故障的部位和可能發生的機率。通過設備數據的采集，可以初步統計多媒體設備數目、型號，生成初步的資產報表。報修模塊可以及時的把多媒體教室需要維修的設備提交給系統，維修管理人員可以根據信息對設備進行維修，維修后可以把維修的狀況輸入該系統進行記錄，最終可以生成維修報表。

2.2.7資源共享系統

多媒體教室管理系統要想做到資源共享，就要連接學校的教務管理系統。及時更新學校的最新動態，把數據定期的進行導入和導出。在使用信息的時候，可以用用戶名進行登錄，減少教務管理系統的中間環節，實現資源共享和信息的統一。

2.3多媒體管理系統與數據庫的連接

本系統主要是依托Web教學文件來連接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與數據庫的連接。數據在存儲過程可以把圖片和視頻數字化，從RFID標簽獲的傳感器信息。Microsoft數據平臺可以提供一個豐富的服務集合來與數據進行交互，具有查詢、數據分析、數據整合的功能，用戶可以訪問從創建到存檔于任何設備的信息。

在系統中可以讓SQL Server在Windows上運行，將用戶鎖定到Windows環境中。SQLServer2010的服務器通過使一組節點共享同一簇中的工作負載來擴展數據存儲與并發訪問的能力，方便數據的交換實現教學信息的整合。

圖3　多媒體管理系統與數據庫的連接圖

3　總結

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

參考文獻

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［4］喬沛昕，李紅波. 智能教室系統架構研究［J］. 亞太教育，2015，04：261-262.

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，Fuzhou 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