网络互联教室系统技术(共8篇)
网络互联教室系统技术 篇1
0前言
随着多媒体技术在高校日常教学中的普及, 高校教室普遍配置了高昂的多媒体设备。为了保证设备的安全, 学校一般对教室管理比较严格, 平时不完全开放, 教师或学生使用教室需要申请, 并通过院级到校级的多道审核。原先的手工申请、审核教室借用的管理模式保证了教室借用的安全性, 但随着高校规模的扩大, 这种繁复的手工模式使得大量频繁的师生借用教室需求变得困难且低效。网络化教室借用系统成为解决教室借用困难问题的有效办法, 通过网络系统管理全校教室借用, 可以使得教学管理中的教室使用更加高效规范。
1 教室借用管理存在的问题
1.1 申请、审核程序复杂
为加强教室管理, 使教室资源得到有效合理的利用, 教室使用申请和审核程序往往比较复杂。教师使用教室需要填写申请单, 经学院教学院长审批盖章;学生活动使用教室需要填写申请单, 经学院书记审批。申请单由院级审核之后再交到学校教务部门审核后进行查找教室安排。整个过程涉及管理部门、行政人员众多, 使得教室借用困难、办理周期长。
1.2 多部门、多校区管理困难
很多高校存在多个校区, 教室资源又由研究生院、教务处等多个教学管理部门分别管理, 原先的手工申请模式需要申请人前往多个管理部门查询申请, 使得教室借用变得困难, 教室使用不够高效。
1.3 教室使用情况不公开、信息传递慢
原先的教室管理模式不能实时有效的将教室使用情况公布, 申请人无法方便的在申请前查询教室情况。教室日常管理第一线由教室物业承担, 所有的教室申请情况要通过手工的单据转达给相关物业部门, 这种方式效率低, 同时无法满足临时性的教室使用需求。
1.4 管理成本高
大量的教室借用需求使得学校相关教学管理部门需要有专门的人员处理日常教室借用申请, 对于多校区的高校更是加大了管理人员的投入, 使得学校整体管理成本变高。
2 网络教室借用系统的建立
目前, 大多数高校都建立了教务管理信息化系统, 但由于教室日常借用包括很多教学以外的使用, 使得教室借用工作一直相对教务管理系统独立, 其信息化步伐相对落后。网络教室借用系统作为教务管理系统的一个子系统, 以教室借用功能为基本出发点, 通过在线服务方式建立跨时间、跨空间的教室管理平台。它包括后台数据库和前端应用程序, 后台数据库主要包括教室基本信息、学校教学周历信息、教室使用及申请状态数据、系统使用人员个人资料及密码、权限信息等, 前端程序实现教室申请审核流程、教室使用情况实时查询、申请状态查询等功能。每学期只要将本学期教室数据、课程安排数据导入, 设置好使用人员账号及权限即可投入使用。
3 网络教室借用系统功能模块及管理流程
3.1 预定教室
此模块提供教室预定功能, 院系具有权限的教务员可以为教师凋课、补课、考试等教学活动申请教室, 辅导员等可以为招聘会、院系党团组织培训和各类学术讲座、学生社团活动、学生素质教育活动申请教室。教室申请人填写活动内容信息后可设置好时间段及教室大小、类型等需求, 系统随后根据实时教室占用情况自动搜索出符合条件的空置教室, 申请人可以自己从中选择预定教室。
3.2 审核教室预定
院系教学院长、书记可以由个人账号进入系统, 查询本院相关教室申请单, 并在线审核。经院系审核通过的申请再由校级教学管理部门统一在线审核。完成院、校两级审核后, 预定教室对应时间段申请内容由“待审核”变为使用状态, 至此使用人完成申请手续, 可直接按申请内容使用教室。
3.3 查看教室预定
教室申请人由个人账号进入系统该功能后, 可以查看自己提交的申请单, 实时了解审核状态, 院、校两级审核状态都为“已通过”后, 申请人即可使用教室。
3.4 查看教室活动
该模块显示学校所有教室实时使用情况, 教室物业部门可以直接在网上查询, 根据网上实时教室活动安排表开关教室, 保证教室安全的同时又做到了教室的高效管理。
3.5 近期教室活动查询
系统在接收教室预定申请时, 会要求申请人选择活动类型。该模块可以根据教室使用情况显示最近全校活动, 可按活动类型查询。该功能方便了师生及时全面了解校内的各种招聘会、讲座、素质教育等活动, 为不同部门组织的活动提供了一个统一的发布窗口。
4 系统相关技术
4.1 系统开发工具
本系统为B/S模式, 客户端只需装有网站浏览器即可使用。系统前端程序采用JSP技术开发, JSP页面内置脚本语言基于Java编程语言, 所有JSP页面都被编译成为Java Servlet, 因此具有Java技术的健壮存储管理和安全性。作为Java平台的一部分, JSP拥有Java编程语言“一次编写, 各处运行”的特点, 可应用于多种服务器平台。
系统后台数据库使用MySQL, 此数据库系统为开源免费产品, 简单易学配置方便, 适合本系统这样的小型数据库应用。
4.2 系统程序设计
此系统架构采用MVC设计模式, MVC设计模式是一种较为成熟并已得到广泛应用的模式, 它包括三类对象:模型 (Model) 对象、视图 (View) 对象、控制器 (Control) 对象, 实现了功能模块和显示模块的分离。
在本系统程序设计中, 将教室信息、预定教室信息、教室活动信息、用户账号等数据存储在数据库中。程序设计中定义教室、活动、申请、使用人等bean对象, 使用中从数据库读取数据生成相应的对象;Servlet程序控制数据库数据的读取处理操作, 包括用户登陆、教室预定数据提交、预定审核、教室活动查询等;JSP程序根据Servlet发送的处理结果数据形成网页进行显示。预定教室数据、教室活动查询等数据操作由Servlet程序通过JDBC驱动操作数据库系统进行处理、读取写入。
5 结束语
教室借用系统通过网络手段, 统一管理全校教室资源, 从申请、审核到物业日常管理全部在网上实现。网上教室借用系统的的应用实施, 规范了教室的管理制度, 提高了教室信息处理速度, 实现了开放式的教室管理。在高校扩招的形势下, 解决了多部门管理、多校区设置带来的教室管理困难, 使高校在教室管理方面变得更加信息化和智能化, 从而有效缓解了教室资源紧张、调度效率低的问题。
摘要:利用JSP和SQL数据库技术设计开发高校网络化教室借用系统。通过教室借用系统的应用, 解决了原先手工办理教室借用手续的过程繁琐、效率低的问题, 提高了教学管理水平, 推进了高校教学管理全面信息化。
关键词:教室借用,软件系统,设计开发
参考文献
[1]林信良.Servlet&JSP学习笔记[M].清华大学出版社, 2011.
[2]林信良.Java JDK6学习笔记[M].清华大学出版社, 2007.
[3]Terry Felke-Morris.Web开发与设计基础[M].清华大学出版社, 2011.
[4]Ben Forta.MySQL必知必会[M].人民邮电出版社, 2009.
网络互联教室系统技术 篇2
关键词:无盘网络;DOL;服务器;无盘工作站;网络教室
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)12-21723-03
Use DOL New Technique to Form Good Than Price There Being No the Set Network Classroom
LIU Feng
(The First Henan Province Zhoukou City High School IT Teaching and Research Group, Zhoukou 466000, China)
Abstract: The nothing set network makes use of DOL(Disk On LAN) with brand-new communication pattern, the high-effect network, the cheap server requires that various nimble convenient workstation allocation is prompt, having got industry's to approve. Many cyber caves, computer game capital of hall already checks a network from original having switching over to have become DOL there being no the set network, It can be seen from it that the DOL function and the administrative expedience good and have checking a network, we use DOL new technique to form highness price than the network classroom is completely feasible.
Key words: There be no the network; DOL; server; nothing set workstation; network classroom
1 引言
什么是无盘网络?简言之,一个网络中的所有工作站上都不安装硬盘,而全部通过网络服务器来启动,这样的网络就是无盘网络,这些工作站被称为无盘工作站。
没接触过无盘网络的人可能会很快对这样的网络产生兴趣,每台工作站省掉一个硬盘,一套三四十台机器的网络省掉的钱就相当可观,这可能是每个刚接触无盘网络的人的第一印象。的确,省钱是无盘网络的一大重要优点,而实际上无盘网络的最主要优点却并不是省钱。无盘网络的最主要优点应该是“管理和维护”。
作为网络管理员的教师们可能对"管理和维护"有比较深的认识,网络管理员的主要工作就是要保证一个网络能正常运行。一个普通的有盘网络,如一个网络教室,如果网络中的工作站出了什么问题,开不了机、上不了网,或者网络中的软件要升级,比如说这个网络教室中工作站本来安装了Office97,而现在要全部升级为Office2000,这时网络管理员就要忙起来了,他要负责把每台机器都调整好,安装上新的软件,甚至每台机器的硬盘都要重新格式化、分区、安装好系统……也许过不了多久,系统又被学生不小心破坏掉,于是又是繁琐的安装、调试……麻烦不说,还要耽误工作影响用户的正常使用。
因此,一种新的网络结构:无盘网络出现了。无盘网络的本意一个是为了降低工作站的成本,另一个就是为了管理和维护的方便。试想,如果把工作站要用到的操作系统的文件和软件文件都放到服务器上,系统的管理和维护、软件的升级都只需要在服务器上完成,这对网络管理员来说的确是福音。
DOL(Disk On LAN)无盘系统是局域网应用中的新技术,它将充分发挥了网络、硬件和操作系统的潜能,自从出现后迅速在深圳、南京、福州、南昌、长沙、内蒙、成都、云南等地的网吧掀起一遍无盘的浪潮,获得了众多用户的一致认可!该技术在性能上、在管理的方便性上都超过了有盘网络,有盘能运行的,DOL无盘不但全部能运行,而且运行更稳定、更快、内容更多、维护更简单,DOL无盘系统在校园网、网吧、游戏网、企业网、证券网、电子酒店、KTV包房VOD系统等局域网中正在迅速发展。
DOL无盘教学网的好处:服务器价格低廉,使用DOS操作系统,不需配置驱动程序,出现故障可随时更换;工作站电脑不需要硬盘,节约能源,节省成本,减少了硬件投入与维护;启动和运行跟有盘一样快,解决了速度瓶颈,在千兆网络上70台机器同时上网。联机工作等速度不受影响;系统不怕被破坏,能自动还原,无需频繁重装系统;系统可以内置各种大型教学软件,且随着市面上的新教学软件的出现在不断升级,保证你的教学时刻是最新、最全、最大限度吸引生源。
2 DOL 无盘网络教室的特点
2.1 硬件要求低、配置简单
(1)服务器:不需要使用专业的服务器及SCSI硬盘,普通的INTEL 845、865主板配置双IDE硬盤及1—2G内存即可胜任。操作系统使用无版权问题的DOS,且不需配置驱动程序,如果服务器损坏,只需将硬盘和内存插接到另外一台机器上,开机即可作为服务器工作;
(2)客户机:只要求有Realtek 8139或RTL8100集成网卡,不用硬盘,其它配置无特殊要求,只与希望运行的操作系统和应用程序有关。采用DOL系统后,绝大部份软件的运行速度会比有盘更快;如可以在P3 550 128M的机器上运行Win XP和Office XP,开机自检完成后25秒进系统,完全可满足计算机初、中级及办公自动化的培训要求;
(3)网络:100M/1000M网络到桌面,最好交换机有1000M端口。
2.2 运行速度快
(1)DOL系统充分考虑到网络环境的运行特点,在网络通信协议和磁盘驱动的处理上都进行了优化,服务器端可采用多块千兆网卡,并行运行;DOL服务器用海量内存作为磁盘的缓存,客户机的磁盘读写操作只与服务器的内存进行数据交换,因此远程启动的客户机启动运行迅速、流畅,远远超过本地硬盘的速度。所有客户机电脑同时重启动完成所需时间仅在1分钟之内。
(2)不必安装防火墙和杀毒软件,不用对网上的文件,网页,邮件进行扫描,因此上网收发邮件的速度更快。
2.3 系统安装更简单(只要有一个系统盘,3分钟内可以开机上课)
(1)只要在任意一台客户机上安装完操作系统及共用的软件;将安装好系统的硬盘挂到DOL服务器上;打开局域网内所有电脑(无需硬盘)立即可以使用,不用化费大量时间每台安装系统,也不用象其它无盘系统需要上传操作系统;
(2)更换操作系统,只要更换服务器的系统盘(可选用抽屉式活动硬盘盒),重新开机便可使用,只需3分钟,也就是说每个任课老师可以带自己的系统盘来上课;
(3)采用多种方式以简化客户机的配置过程,在服务器上可以自动、批量或个别指定任何一台客户机的IP地址网关、DNS和工作站名称等;
(4) 新的工作站,插上网线开机认一遍机器的驱动就可以使用。把这一状态保存下来即可。
2.4 软件更新方便
(1)管理员在客户机端使用“超级客户机”启动,只需在这台客户机上进行一次操作,即可实现整个网络软件的更新。软件更新只要在一台学生机上进行,在服务器上将其共享后,其它学生机重新开机即可使用;
(2)可以在客户正在使用电脑时,安装新的软件,在需要使用时再共享出来;
(3)如果新装的软件暂时不用,可以关闭共享,如不需要再用,只要删除共享,不会影响原来的使用,更不会留下任何的软件垃圾;
(4)客户机也可以安装或更新软件,如果新安装的软件不再需要,不用卸载,只要按下还原键,再启动就可以。
2.5 系统更稳定
(1)去除了客户机上的硬盘,也就去除了病毒的存储介质,使从局域网内部感染病毒的机会降低为零;
(2)DOL服务器中没有常规的Windows 操作系统,不支持常规的网络访问方式,也不可能感染病毒;
(3)客户的所有写入均为虚拟操作。可以做硬盘分区,格式化,修改和删除文件,系统启动时一按还原键(可以设定为自动还原),统统复原。服务器中的系统盘只读不写,不会被修改;
(4)支持服务器多网卡和网卡备援, 服务器端可以有多块网卡同时为客户机提供服务,可以为客户机指定从哪块网卡启动运行,以达到服务器负载均衡的目的,避免网络阻塞。在指定的网卡有故障时,客户机可以从备援网卡启动;
(5)每个磁盘映像有两个还原点,管理员可以在任何时间把磁盘还原到指定的还原点。每台客户机也有两个还原点可用,用户可以在任何时间把系统还原到指定的还原点,管理员还可以将其设定为自动还原。
2.6 支持多种硬件软件配置
(1)DOL系统支持多种硬件配置,多种硬件型号的客户机可以共用同一个网络硬盘映像,因此即使是在不同硬件的客户机上,也可完成软件的同步安装和更新;
(2)DOL系统支持多种软件配置,多种软件配置的客户机可以共用同一个DOL服务器,一个DOL服务器最多可同时提供4种操作系统(98/2000/XP/2003),8种硬件配置。利用客户机的备份还原功能,理论上可以将服务器提供的8种配置扩展为24种配置。
2.7 运行成本更低
(1)硬盘是电脑中易损配件,无盘电脑的故障率更低,不但能减少维护费用,更可以节约配件更换的开支;
(2)客户机上不用安装硬盘,不但可省下运行时的电费。还可以减少热量散发,省下不少空调费用(每个机房按50台电脑估算约可节约3KW的电能消耗)。
2.8 软件兼容好
DOL软件核心采用硬件存储设备驱动程序模型,通过网络把服务器上的映像文件模拟为与本地硬盘一模一样的“硬盘”,由于该驱动程序处于系统的最底层,对所有上层的文件系统和应用程序都是透明的,因此使用本系统的客户机稳定可靠、软件兼容性极佳,客户机的操作与普通有硬盘的计算机没有任何区别。目前已通过DOL系统测试的软件:
操作系统:DOS; Windows 98/Me/2000 Pro/2000 Server/XP home/XP Pro/2003 Server
办公软件:MS Office 97/2000/XP/2003(Word; Excel; PowerPoint; Access; Visio; Publish)
聊天软件:MSN 7.5; QQ; Alitalk; 淘宝旺旺;
多媒体:Adobe Photoship 7.0; Illustrator CS; CorelDraw SA 11
Macromedia Dreamweaver MX2004; Fireworks MX2004; Flash 8; Deractor; Authorware 6
设计软件:Auto CAD 2005; 3D Max 8.0; Matlab V7.1 R14 PhotoShop8
工具软件:Win RAR; 金山快译2003; 迅雷下载
教育类:BeTWin(一机多用户); 多媒体教室管理软件
经测试目前DOL系统还不兼容的软件:
Linux; 虚拟机软件;Unigraphics NX 3.13; Maya;
3 多媒体计算机网络教室配置方案
3.1 要求
能满足目前所有的教育课程的培训需要。
(1)为满足计算机网络培训需要,每台电脑要求独立运行一个服务器版的操作系统,Win2003,Win2000 server,Win2000 advance server。学生在配置完成后,重启电脑时,能够保存,在下个班级上课时能够清空。(通常有盘电脑能设置,能保存但清空不方便;一般的无盘电脑设置后不能保存;DOL可以做到。)
(2)能满足多媒体,网页制作,办公自动化,CAD,3DMAX,编程等教学要求。
(3)对电脑维护类课程,可以做硬盘分区,格式化,安装、删除软件,软件配置等操作,在下一个班级上课时可以对所做的所有操作全部清空(只需要一分钟)。
(4)可以引导多个上课环境(DOL一个系统盘可以引导4个不同的操作系统同,8个不同的用户环境。)
(5)每个任课老师可以打造自己的教学环境,上课时只要把自己做好的系统盘插到服务器上,开机便可使用。
3.2 网络拓扑图
3.3 硬件配置和费用估算
3.4 優点
(1)50台电脑的网络教室只花费十万元左右,性价比突出;
(2)采用普通的网络结构,布线、管理简单,维护方便;
(3)服务器未使用动辄数千元的SCSI硬盘、服务器主板和专用的CPU、内存等,而是使用了价格低廉的IDE硬盘、865主板、赛扬CPU及DDR内存;服务器的搭建十分简单,和工作站的本质区别在于安装了DOL系统和配备了较大的内存、硬盘,服务器一旦出现故障,只需用任何一台工作站替代即可继续工作;
(4)由于虚拟系统的与服务器无关性,每个任课老师可以打造自己的教学环境,上课时只要把自己做好的虚拟系统盘插到服务器上,开机便可使用。
4 结束语
DOL无盘系统平台,可以完全替代现有学校机房硬盘加保护卡的使用方式,兼容教学中常用的信息技术教育和学校管理所需的各种软件和硬件环境,易于搭建出低成本、高效益、全功能、易维护的计算机教学及办公网络,是学校搭建网络教室的首选。
参考文献:
[1] 王钦, 甘宇. 无盘工作站的组建与管理[M]. 清华大学出版社,2002.10.
[2] 王毅. 无盘工作站与终端网络典型故障分析及排除[M]. 人民邮电出版社,2003.4.
[3] 蓝宇,赵庄,屈耀辉. 无盘工作站组建、应用、维护实战精通[M]. 人民邮电出版社,2004.1.
[4] 俞度忠,钟宇虹. 无盘网络完全教程[M]. 清华大学出版社,2004.02
网络互联教室系统技术 篇3
1 系统原理
系统原理框图如图1.1所示, 由教室节能控制器和监控器两部分组成, 通过电力载波通信实现各教室节能控制器与监控器的网络连接。教室节能控制器自动对室内人数进行统计, 同时对自然光光照度和室内温度进行检测, 综合室内人数和自然光光照度自动适时开启适当数量的灯具, 综合室内人数和室内温度控制风扇电源 (风扇最终是否开启及风速由室内人员手动控制, 以满足不同的个性需求) ;监控室监控器可实时查询和手动控制各个教室灯具及风扇的供电情况。
1.1 教室节能控制器
教室节能控制器以AT89S52单片机为核心, 包括光照度检测模块、温度检测模块、教室内人数统计模块、数据存储模块、电力线载波通信模块、4~8个灯 (扇) 驱动执行模块及电源模块等。
人数检测模块准确检测教室内人数是节能控制的关键, 但因教室存在多门、上下课时学生涌入涌出和紧急情况下要求快速安全撤离等情况, 不能将教室门按图书馆或检票口那样做狭小化处理, 所以该模块是本系统设计的重点和难点。这里以2个教室门, 门宽可供2人并排进出为例, 在每个门的上方间隔60cm安装2个双元型热释电红外传感器[1], 该传感器能根据人员进出方向输出正负不同开始的正弦波。将传感器输出的正弦波信号经带通滤波、放大和比较后送入单片机, 单片机根据此信号对室内人数进行加减处理, 统计室内人数。
光照度检测模块根据硫化镉光敏电阻照度特性[2], 通过光敏电阻对教室自然光照度进行测量。当自然光光照度达到教室标准光照度时, 关闭灯具电源;反之, 由教室人数等因素决定。温度检测模块根据负温度系数热敏电阻特性对教室温度进行测量。当温度低于设计标准温度时, 关闭风扇电源;反之, 开启风扇电源。控制系统只对风扇电源控制, 风扇是否开启及风速由风扇调速器手动控制, 以满足个性需要。单片机定时将教室人数等信息数据存储模块, 以防突然短时停电后数据丢失而失控。
1.2 监控器
教室照明控制系统监控器由时钟监控电路、LED显示电路、键盘矩阵电路、出错警报电路等组成。以AT89C52单片机为核心, 利用低压电力载波线进行通信, 读取教室里的人数、光照度和实际开启的灯具等信息, 并可供管理员实时查询。在特殊情况下, 若自动控制的结果不能满足需要时, 管理员可通过控制器上的键盘写入强制开关灯等信息, 并经低压电力载波通信系统传输到教室节能控制器实现强制开关灯。
教室节能控制器和监控器通过低压电力线载波通信组成网络, 不需要线路投资, 费用低廉、安装方便[3]。
2 系统程序设计
2.1 教室节能控制器系统程序设计
程序所要完成的功能是根据光照度、温度和人数的多少, 自动开启所需的照明灯和风扇电源。并在监控器发出监控中断请求时返回查询数据及接收控制数据。这里只给出教室节能控制器软件系统主流程图, 如图2.1所示。鉴于篇幅, 略去了人数统计、温度处理、光照度处理和网络监控中断等子程序流程图。
2.2 监控器系统程序设计
程序所要完成的功能是实现监控器 (主机) 对各教室供
电信息实时检测, 根据需要控制教室 (从机) 的供电数据, 并在系统出错时能够进行自动报警, 主程序流程图如图2.2所示。
3 结束语
该网络型教室智能节能供电系统在学校试验运行中, 较好的实现了设计目标, 提高了资源利用率, 减少了电能的浪费。
参考文献
[1]胡耀斌, 蒋彦, 等.室内大面积照明的节能控制研究[J].电气应用, 2008, 27 (7) :43-46.
[2]彭勇, 鲍宏志, 等.光敏电阻特性测定及其在自动照明灯中的应用[J].大学物理实验, 2002, 15 (4) :26-27.
网络互联教室系统技术 篇4
随着计算机网络多媒体技术的不断进步, 教育制度的改革, 一种新的教学方法、教学手段正在快速的发展, 那就是计算机网络多媒体技术与教学过程的结合, 即计算机网络多媒体教室。而面对现代化的社会, 传统的教学手段以及教学方式已经不能满足现代化教学理念和现代化社会的需求[1,2], 国内各大学校都在校园网络方面进行不断研究和建设。现代化教育体系结合了多媒体教学以及多功能教室系统教学, 给我国教育行业带来了现代化发展的机遇。随着近几年国内教育制度的改革, 办学质量以及办学层次的逐渐提升, 教育规模日趋加大, 这从招生规模、学生入学人数方面都能体现出来, 但是招生规模的扩大却与原有的教师规模和学校硬件建设方面出现了冲突[3]。其原有的教师规模以及学校硬件资源已经不能满足日益扩大的教学规模, 因此利用计算机网络多媒体教室系统进行教学已经成为一种趋势[4,5]。但是当前国内市场上类似的软件不但价格极高, 而且其所占系统空间较大, 产生资源浪费现象。另外很多现行的多媒体网络教室软件功能在实际教学上运用的并不多, 而对一些日常所需的功能在这些软件上又不能得到很好的实现[6], 根本达不到教学的要求。因此设计一款较为适合学校进行日常教学的多媒体网络教室系统平台并加以实现就显得尤为重要。
首先, 相对于传统的教学方式来说, 通过多媒体网络教室平台进行教学, 不仅使得师生之间、学生与学生之间的交流机会有所增加, 还能够促进教师因材施教, 使得每个学生都能与教师进行充分交流, 如此以来形成一种个性化的教学模式。
其次, 多媒体网络教室平台将理论课与实践课结合在一起, 使得两者合二为一, 以学生为中心, 教师为主导, 从而形成一种“教导知识、学习知识和实践知识”的系统化教学模式, 从实践意义上来说, 对于学生的动手操作能力有所提高。
然后, 多媒体网络教室系统平台提供了一种图文并貌的窗口界面, 不仅增加了学生学习的兴趣, 还能够使学生充分发挥自主能动性进行主动学习[7,8]。利用该软件进行分组式的在线教学模式, 这对于培养学生的团队能力具有很好的帮助作用。
另外, 利用多媒体网络教室系统来进行教学, 其对于师生在教学中获取以及控制信息的能力有所增强。本文设计的多媒体网络教室系统平台, 克服了建设传统多媒体网络教室的种种困难, 如成本高、升级困难、维护费用高等, 由此可见, 本文对于多媒体网络教室系统平台的设计和实现具有重要的现实意义。
1 相关技术分析
1.1 Web技术
Web是环球信息网的简称, 也可以称为www技术, 在国内称为万维网, 它是基于因特网的一种计算机网络技术。用户能够通过该项技术将一台计算机上的信息存取于另一台计算机上, 还能够对全世界的超媒体信息进行存取, 这些信息可以是声音、文字、表格以及图片等形式, 这就给因特网注入了一股活力, 促进了因特网的发展。
1.2 C#语言
本文采用微软公司开发的C#语言进行多媒体网络教室软件的设计, C#语言是基于.NET战略平台研发而进行开发的核心, 属于一种面向对象的编程技术, 其具有现代化的特性, 比较新颖。C#语言为Windows以及Web应用程序提供了较为实用且便捷的方法, 并对.NET Framework互操作模式进行了有效实现。
1.3 客户端/服务器模式
客户端/服务器模式可以分成两种应用程序, 也就是客户端应用程序和服务器应用程序。所谓客户端应用程序指的是对某些东西存在一种需求的程序, 而相应的服务器应用程序属于一种提供某些数据的应用程序。一个客户端可以同时对不同的服务器发出请求, 换句话说, 一个服务器也可以提供某些服务给不同的客户。当客户端对任务进行执行之前, 首先要请求服务器并等待服务器的响应。当服务器接受到信息并响应之后, 客户端再进行执行和处理, 最后由服务器根据客户端发来的请求对其所需操作进行执行处理, 最终将结果反馈给客户端。
2 系统设计与实现
2.1 设计原则
2.1.1 实用性原则和先进性原则
针对学校教学实际工作的要求, 系统设计首先必须要满足其实用性原则, 能够极大的支持其多媒体网络教学工作。所以在设计模型之前要先考虑到系统的实用性原则, 其必须要满足学校教学管理的要求, 在能够实现基本功能的基础上, 要对人机交互界面进行友好的设计, 并且应达到对系统进行维护管理的目标。此外, 考虑到经济条件因素, 系统的设计要尽可能追求较高的性价比, 以保证系统的先进性和可靠性。
2.1.2 系统扩展性原则
随着经济的不断进步, 计算机在全球范围内得到普及, 而计算机技术也得到了飞速发展。而我国教育制度以及教学模式也在不断更新和变化, 系统的扩展性对于教学方式以及手段不断变化发展的需求将产生直接影响。为此在进行系统设计时, 除了要合理、规范的设计系统之外, 还要具有一定的前瞻性, 考虑到系统以后的升级和优化。这样就能够在很短的时间内完成系统的维护和扩展, 以适应未来的变化发展。
2.1.3 开放性原则和安全性原则
系统设计时要考虑到除了要完成份内工作之外, 该系统还要与其他系统进行互通。因此在进行系统设计时, 要充分考虑到系统的开放性, 比如采用接口技术来设计开放系统。另外, 数据是知识发现的基础, 为了避免发生数据丢失的情况, 系统设计时要设置防火墙, 使得系统的安全性得以确保。
2.2 模块设计与实现
根据用户可以将系统平台划分为学生机和教师机;根据功能可以将系统平台划分为主教学以及辅助教学两大模块。教学管理、教学功能以及考试系统属于主教学模块的主要功能模块, 其中这三大模块中又包含了很多功能模块, 详细情况见表1。而维护管理和系统帮助这两个模块则属于辅助教学模块的主要功能模块。
2.3 结构流程设计与实现
本文对多媒体网络教室系统平台进行设计的系统操作流程如图1所示。
从图1可以明显看出教师机与学生机各自登录系统的流程以及两者之间的相互联系。首先来看教师机。教师通过教师机来启动多媒体网络教室系统平台应用程序, 启动之后会出现信息登录界面, 教师进行账户以及密码确认, 然后选择登录方式, 如多频道登录、IP地址登录等, 之后会进入教师机的界面, 然后选择课堂模式进入主教学模块, 再对授课、讨论、考试等功能进行选择;或者选择进入辅助教学模块, 进行系统的维护管理或请求系统的帮助等。当使用系统结束之后, 可以选择退出系统。其次来看学生机。与教师机登录模式一样, 学生机首先也要进行程序的启动, 但是与教师机不同, 学生机不需要进行账户和密码的输入与认证, 而是直接选择登录方式的启动, 如指定频道或者教师机, 之后进入学生机界面再选择课堂模式, 应用完毕之后选择退出。
2.4 系统平台的实现
本文设计的多媒体网络教室系统平台采用了图像压缩算法[9]以及流媒体等技术对多媒体图像的质量进行了改进, 采用Socket技术对客户端/服务器的兼容性以及信息传输的稳定性进行了改进, 在当前这种网络环境下, 使得客户端与服务器实现了正常的联系, 对数据传输的流畅度有所保证, 这些都是本次设计的系统进行实现的重要环节。另外, 本次系统实现以IP多点发送技术来对多媒体网络教室的信息传输进行改进, 能够起到扩充IP的作用。采用IP多点发送技术还能够实现在IGMP中对部分机制进行定义的功能。
3 系统运行网络环境分析
在局域网为100m, 对TCP/IP进行支持, 如果校园网络中对Windows2000/XP/NT服务器进行了安装, 且这些服务器上都对DHCP服务进行了安装, 那么就可以将TCP/IP协议进行IP自动获取的设置, 此协议为学生机网卡所绑定的协议。如果校园网络中并没有对Windows2000/XP/NT服务器进行安装, 也没有对DHCP服务进行安装, 那么对于TCP/IP协议来说, 其必须都要对固定的IP进行指定。
4 结束语
通过本文对多媒体网络教室系统平台的设计与实现, 对Web技术、C#语言以及构造客户端/服务器数据传输方式的Socket技术进行了分析和探究, 对多媒体网络教室系统平台实现的基本环境起到了有效的支撑作用。本次设计的系统平台不仅对学生机以及教师机的登录方式进行了改进, 实现了学生和教师的双项选择, 还利用图像压缩技术对屏幕图像质量进行了改进, 既对数据传输速度进行了提升, 又对数据传输的量进行了缩减。整体上来看, 本次对于多媒体网络教室系统平台的设计与实现达到了较为满意的效果。同时也要看到其与国外先进的网络教学方式还存在一定差距, 因此对于多媒体网络教室系统平台的相关研究与设计还应该进行不断的学习与创新。
参考文献
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网络互联教室系统技术 篇5
一、国内外发展现状
目前的智能视频监控系统的一些核心技术仍然掌握在一些欧美等国家手中, 主要研究的项目是智能视频监控的开发、分析算法、检测与跟踪等领域。其中美国在监控领域排在领先地位。
美国新泽西州费尔利·迪金森大学2006年就在校园里安装190个安防监控摄像头, 分布在教学楼、停车场、健身馆, 甚至宿舍走廊。2007年, 美国新泽西州的三所公立学校新添了一套校园安全系统, 在学校大门前安装了虹膜识别仪, 可以精确地识别来访者的身份, 使孩子们的校园生活更加安全。
视频监控系统从20世纪80年代进入我国, 从简单的模拟视频监控系统到现在的网络视频监控系统, 未来正朝着多元化与智能化方向发展, 应具备的特点有:一是可实现广阔的视频监控范围;二是建设成本降低, 可节约带宽资源与储存空间;三是无线Wi-Fi技术传输速率高, 可设计庞大的无线局域网;四是稳定可靠的性能, 可以降低后期的维护费用。
我国很多学校教室内没安装监控系统, 只在学校大门、办公楼和教学楼门前安装了视频监控系统。就是在教室内安装了视频监控系统的学校, 整个系统都是采用有线电缆来获取视频画面, 采用有线网络传输方式也是近几年刚刚兴起, 如果在一所大学内安装一套针对教室的网络视频监控系统, 单从布线来说就是一个庞大工程。本系统在设计上考虑了各类学校的多媒体教室目前的实际情况, 从前期成本、后期维护、未来扩容三方面分析, 从学校未来科学化管理的要求出发, 研究一套多媒体教室无线网络监控系统的设计方案。
二、整体设计方案
本系统是一种基于嵌入式ARM技术和WIFI通信技术相结合的多媒体教室视频采集传输系统的设计思路。利用高性价比的ARM11芯片, 辅以免费开源的嵌入式Linux操作系统, 不仅能很好地提高系统的集成度和稳定性, 更可进一步降低采集的成本, 有利于系统的实施和推广。再结合无线WIFI网络的蜂窝式组网与高速传输速率, 达到实时远程无线监控的目的。能够解决学校多媒体教室多、分布广、有线传输受制于硬件连接的不便, 安装时工程量大、可扩容性不好等问题。总体设计方案如图1所示。
现在大部分学校都将传统的教室改造成为多媒体教室, 这也是未来的发展趋势, 教室的建设会越来越科学化、智能化。无论是现在还是未来, 在多媒体教室的建设中, 视频监控系统一定是必不可少的, 而且一个教室不会只安装一个监控点, 要根据教室的大小和多媒体设备的安装位置情况来决定, 小教室应安装两个, 大教室至少要三个到四个摄像头才能满足教室的需求。
整个系统以计算机技术为核心, 系统是依照先硬件后软件的设计方法。前端以S3C6410处理器为硬件平台, 通过USB摄像头进行视频数据采集, 传输方式基于校园无线网。而后进行嵌入式Linux系统平台搭建, 包括交叉编译、内核与代码的移植。
(一) 硬件设计。
系统硬件设计采用友善之臂公司的Mini6410开发板, 板载硬件资源包括:DDR RAM内存, 标配256M内存;LCD显示, 板上集成4线电阻式触摸屏接口, 可以直接连接四线电阻触摸屏;主板的开关机电源键;用户按键, 开发板上总共有8个, 是供用户测试使用;标准SD卡座和AC97音频接口各一个;USB host接口只有一个, 所以使用了USB集线器, 分别接口摄像头和无线网卡, 最后通过无线校园网将图像数据传输到监控端。
(二) 软件平台搭建。
整个软件系统设计以Linux系统为平台, 实现了视频采集、压缩、传输及图像显示。系统结构主要在Mini6410开发板上实现视频采集与压缩功能的用户机, 用户端使用RTP实时传输协议, 为数据提供具有实时特征的端对端传送服务, 与监控端通过TCP协议建立连接, 然后用户端对服务器建立线程, 从而实现视频的实时传输。软件设计从嵌入式系统的构成出发, 进行交叉编译器的安装, 并搭建起交叉编译环境。整个开发之前都首先配置好嵌入式内核。一是建立交叉编译环境:建立编译的目录;建立内核头文件;建立二进制工具;建立初始编译器;建立c库;建立全套编译器。二是进行嵌入式系统的移植包括Linux系统内核移植、嵌入式文件系统Boot Lorder移植等。我们首先选择U-Boot, 它优势在于开放源码;能够支持多个处理器系列;高度灵活的功能设置;丰富的设备驱动源码等等。三是终端软件设计:视频采集使用USB摄像头, 使用V4L接口函数进行访问, 从而获取视频流;压缩部分使用MPEG-4编码标准, 以减少数据量, 使数据传输质量与实时性更好;传输模块基于TCP/IP协议, 可在Linux上应用开放源代码的RTP库进行编程, 最后在接收到监控端的请求后, 将数据包发送到监控端。四是监控端设计通常采用C/S模式来实现, C/S模式分为用户机和服务器两层, 具备一定的数据处理和存储能力。监控端软件使用VC++6.0开发工具进行设计, 包括主程序设计、连接界面程序设计和监控界面程序设计等, 实现视频画面的采集。
三、结语
多媒体教室无线网络监控系统作为教室管理及教学管理和考场监督的辅助手段, 能够使多媒体教室的管理更加科学化、智能化。多媒体教室无线网络监控系统摆脱了线缆的束缚, 具有组网灵活、扩容能力强、维护方便、低成本等特点, 如在教室内实现多点监控, 本系统为最佳选择。
摘要:随着计算机技术的不断发展、网络技术的逐步提高, 数字图像处理技术实现了对公共场所的动态监测和监控。视频监控系统以它特有的优势和直观、快捷的特点在众多领域得到应用。目前在很多学校的多媒体教室监控系统都采用有线的传输方式。有线视频监控存在一些缺点, 例如拓展性能差、布线复杂、成本高、维护不便等, 而无线网络方式却能很好地解决上述问题。本文首先介绍了视频监控技术的种类, 而后对多媒体教室无线网络视频监控系统进行框架设计。
关键词:Linux,视频监控,Mini6410
参考文献
[1] .王海波, 李宾, 李晓飞.嵌入式MPEG-2远程网络视频监控系统的实现[J].测控技术, 2003
网络互联教室系统技术 篇6
(1) 系统硬件选择。主要硬件的选型, 实际上就是对嵌入式系统核心处理器的选择, 主要是对综合成本、性能要求、环境以及甲方要求等方面进行综合考量, 主要包括: (1) 价格。随着多媒体教室远程控制系统的广泛应用, 处理器大批量生产, 其成本成为不得不考虑的问题, 在处理器各个硬件因素都等同的情况下, 价格优惠的厂家占有更大的优势。 (2) 耗电量。众所周知, 任何电子产品都离不开电的使用, 同等技术条件下, 人们将优先选择耗电量少的产品。 (3) 设计电路的难易程度。设计电子的工程师都知道, 如果处理器功能强大又支持许多常用的功能, 并且接线简单的话, 那么会大大提高工作效率。 (4) 开发环境。处理器软件的开发环境, 就是对处理器进行编程时所用软件的更新程度, 它的配套软件的获取方式同样也决定了选择它的条件, 比如有的生产商就不公开代码, 用户想用就得一直花钱, 这样就增加了运行开发难度。
通过以上对四点进行分析, 本课题选择ARM1176JZF-S核设计的S3C6410处理器作为嵌入式系统核心处理器。
(2) 嵌入式系统选择。Linux操作系统是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统, 是一个基于POSIX和Unix的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它的很多东西都是免费公开的, 使用者可以很快入手。优点主要包括以下几点: (1) 源代码自由公开。尤其是不收取任何费用, 使得系统开发起来得心应手, 而且功能强大的内核支持UDP网络协议。 (2) 无限制修改功能。可以自由裁剪掉多媒体集中控制系统不需要的功能, 加入需要的功能。 (3) 支持基于S3C6410处理器的硬件平台, S3C6410处理器同嵌入式Linux操作系统能结合得非常好。
2. 系统软件平台
(1) 嵌入式Linux交叉编译环境的建立。宿主机就是平常所说的计算机, 目标板指的是开发板。由于计算机和开发板的处理器是不相同的, 宿主机一般都是英特尔处理器, 而开发板则是用专用的嵌入式处理器。两者的处理器完全不兼容, 所以进行需要特定的交叉编译, 使其能够兼容。应用软件在PC机上通过交叉编译器进行编译, 编译出可以执行的二进制代码, 放入到目标机进行烧写执行。
(2) 移植Boot loader。Uboot是嵌入式系统中用于引导内核的引导程序, 又被称作Bootloader, Bootloader运行是Linux操作系统启动的一小部分程序。最开始初始化DDRRAM、Nand flash和串口等驱动。同时建立内存空间, 映射列表为最后引导内核做准备。Bootloader程序的启动地址通常都安排在0x0000000地址作为启动地址, 也就是操作系统的入口点。CPU负责把0地址的这段程序搬运到RAM的指定地点上运行。这样, 开发板的Bootloader程序开始引导了。系统上电运行后, Bootloader做了一些设备必要的初始化, 通过这个小程序, 我们可以建立硬件的映射图, 初始化设备, 这样系统的硬件和软件环境将被带到一个合适的状态, 为最终调用操作系统内核准备合适的环境。
(3) Linux内核的移植。控制器平台软件Linux内核的移植过程分为以下几个步骤:内核的选择、修改、配置、编译和安装。从Linux的发展来看, 至今为止已经出现过很多个内核版本了。由于内核的版本不同, 结构体系也有所不同, 并且每个版本的内核都有一个适合自己版本的开发工具和开发包, 这些复杂的关系往往使得嵌入式开发人员头疼, 但我们也可以找到一些来自很多地方的成功的匹配, 给我们的发展带来便利。选择适当的内核版本可以大大减少工作中移植的难度, 针对我所用的嵌入式微处理器, 我们选择了版本号为2.6.38的内核。
(4) 根文件系统制作。我们可以从官网下载一个Busy Box用来制作文件系统, 本设计采用Busy Box-1.13.3源代码进行配置编译。在这里我们做出一个bus6410.config配置文件, 无论开发板型号是S3C2440还是S3C6410, 我们都可以通过配置文件编译出Busy Box。
(5) Wi Fi驱动程序移植。如果想使Wi Fi在Linux开发板正常使用, 必须在内核驱动程序中添加Wi Fi, 并进行正确的设置。首先进入配置内核根目录进行图形化界面配置, 而后进行交叉编译设置, 最后加载Wi Fi驱动信息。
(6) 应用程序设计。应用程序开发选用QT来完成, QT是由一个跨平台的图形界面和用户应用程序的框架, 也是有C++作为底层封装, 它不仅可以支持开发GUI程序, 还可以支持其他类型的开发程序。
多媒体网络教室技术及应用浅析 篇7
1 教室整体布局
多媒体网络教室硬件有二部分组成,一是教师端,二是学生端。教师端主要有中控系统、投影机、音频放大器、话筒、音箱等。中控系统主要控制投影机开启和关闭、银幕的升降、音频功率放大器的音量和外接设备的切换。中控系统的控制台摆放位置最好在进入教室的里侧,若放置在中央,教师背影投射到银幕上有碍投影效果。学生端主要是计算机,要根据学校的财力购买适合学生使用的机型即可。学生桌摆放位置要根据教室面积设计,一要保证最大容纳量,二要考虑学生和教师走动方便。一般摆放是每行双列桌椅与黑板垂直。90平方米的教室可组成3行5列,大一些的可组成3行6列、4行8列或5行10列等,这样摆放剩余空间较大还易于布线。
应用软件教师端和学生端基本一样,只是教师端需要安装电子教室软件和音视频播放软件。
电力线布置要分行控制通断电,中控系统要单独供电,这样可分别控制每行学生桌和中控系统供电,方便管理和应用。交换机供电可由中控系统供电一路,这样即使学生桌断电,教师端仍可使用网络。如果不方便控制交换机电源,也可以采用外网网线直接进入中控系统里的交换机,在由中控系统交换机分配给学生端交换机。
电力线的布置要尽量远离网线,避免电磁干扰。电力线要使用三芯护套多股铜线,无有大直径的三芯护套线也可用二芯护套线加一根相应直径的单股铜线作为地线,要注意地线的接触良好,并保持所有设备的零火线一致。电力线线径选择要根据每行的整个用电量确定,简单估算如下:线径2.5平方的可通过20A电流、4平方的可通过25A电流、6平方的可通过30A电流、8平方的可通过40A电流、14平方的可通过55A电流。
交换机最好放置在某列学生桌倒数第二个上,这样即隐蔽美观又减少跨线,每行间连线可用3x2铝方管跨接,和地面交接可用玻璃胶粘接几点即可。
在布线前首先在设计学生桌时要考虑电力线和网线的上下两个走线托板 (直角型固架) 。此托板起到防止桌子的两帮劈叉加固学生桌的作用,又起到保护布线的作用,托板尺寸在5x3厘米左右即可。布线要在一列学生桌上进行,这样移动非布线学生桌不至于损伤已布的电线和网线线,同时也方便维修。学生桌上部托板架设电源线,下部托板架设网线,网线和电源线每隔一段距离用捆扎线固定好。电源线连接电源插座接线处一定拧紧并用焊锡焊接,这样即保证接触良好又起到防氧化作用。电源插座可固定在学生桌侧边,一个插座连接4台计算机和显示器,按四角形方块式连接。计算机和显示器电源线在使用最大长度下其余部分都要捆扎起来并远离地面,以防落地拖拽受损。键盘线、鼠标线同样在最大长度下捆扎起来用小锁锁定在计算机的锁环处,这样可以预防丢失。
2 教师端计算机软件安装
无论教师端还是学生端计算机都要安装硬盘保护系统,有的品牌计算机自带硬盘保护系统,有的不带。如无有硬盘保护系统,需要购买保护卡,如三茗中国芯、小哨兵等。硬盘保护系统的作用一是其有网络同传功能,特别适合多台计算机安装操作系统和大量应用软件使用;二是可以保护硬盘数据不被恶意删除或添加,同时也可防止病毒的入侵,还可以避免垃圾产生以保持硬盘清洁。
教师端常用软件的安装要根据教学需要进行安装,一些不必要软件尽量不装,越精简越好。日常维护软件可安装免费的360安全卫士和360杀毒软件,安装酷我音乐盒或搜狗音乐盒等在线音乐播放平台,用于课前或课间休息以活跃教室环境,安装电子教室软件以利于学生端计算机管理和辅助教学等用。
安装360安全卫士要进行必要的选项设置,打开安装360安全卫士主菜单的“设置”选项,点击“升级方式”选项,选中“不自动升级”和取消“不升级主程序,但仍然升级备用木马库”的勾选。选择不自动升级后下边的其它选项可以不予理睬。点击“体验设置”选项,选中“手动进行体验”和取消“电脑处于亚健康状态时,提示我进行体验”的勾选。
打开360安全卫士主界面的“软件管家”选项,点击“软件升级”选项,点击“设置”选项,在“软件升级桌面通报”里,选中“不在提示”,在“常用软件智能提醒”项里取消“开启常用软件智能提醒”和“开启检测软件升级检测过程提示”勾选。点击“功能大全”选项,点击“木马防火墙”选项,在“防护状态”选项下,开启全部防护功能,特别要开启“局域网防护(ARP)”,以防局域网内ARP病毒攻击,造成不能上网的现象发生。
打开360杀毒界面,点击“设置”选项,点击“升级设置”选项,选中“关闭自动升级,也不显示升级提醒”。
这样可避免360安全卫士和360杀毒出现升级提示和电脑体验以及其它软件升级提示,以保持桌面清洁美观。关闭了自动更新只是暂时的,要在适当时候进行更新或重新安装软件,以保持软件更多功能发挥。
电子教室软件是一个多媒体教学网络平台,利用这个软件可以实现教师机对学生机的屏幕广播、学生演示、远程命令、视频语音教学等操作,辅助学生完成电脑软件的学习、使用,达到课堂教学轻松、互动的特点。
常用功能有:
屏幕广播:可将教师端屏幕内容广播给学生,以增加教学的直观性,类似投影机效果。2)学生演示:全屏幕演示某一学生机,供大家观摩。3)远程命令:可以进行远程开机、远程关机、远程重启、远程关闭学生机应用程序、远程登录windows、远程退出学生端和启用本地应用程序等。4)随堂小考:使用此功能,教师可以启动快速的单题考试或随堂调查,并立即给出结果。5)黑屏肃静:老师随时可以对选定的学生机黑屏和解除黑屏,让学生注意精力听讲。6)文件分发:文件分发是教师可将文件或软件分发给学生机,供学生阅读或安装。7)电子点名:老师可以从主界面上直接访问电子点名功能按钮。8)作业提交:学生提交作业需经过老师审批通过后才能提交。老师可以选择接收和拒绝学生提交的文件。9)画笔功能:教师对于重点讲解内容进行圈选或下划线横选,可取代激光笔功能。
高级的电子教室功能有数十种,一般可满足教师需要,是多媒体机房不可缺少的应用软件。
3 网络同传(克隆)
网络同传是制作一台标准的母机同传到单台或多台子机的省时省力的最好选择,以戴尔OPTIPLEX360(此机不自带网络同传)机为例,平常安装完善一台计算机操作系统和应用软件,容量在5个G到20个G之间,需2到10个工时,而网络同传单个裸机同传量在0.6G/分钟左右,同传完毕也就8分到40分钟之间,特别适合安装大量应用软件的群体计算机安装系统使用。多媒体教室最好选用自带网络同传和硬盘数据保护功能的计算机,如联想启天M690E、惠普HP PRO2080MT等机型,这样不需另购硬盘保护卡。
4 结束语
多媒体网络教室充分应用当今最新的计算机网络技术和多媒体技术,将单调、乏味的课堂知识形象的体现在声音、图像、影视、动画中,将传统的以教师课堂讲授为主的教学方式转变为基于网络的以交流、讨论为主的协作学习方式,极大地增强了学生的学习参与意识,减轻了教师的工作强度,进一步提高了学校的教学质量。
参考文献
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网络互联教室系统技术 篇8
一、现有多媒体教室存在的问题
目前, 我院教师运用多媒体设备进行现代化教学的新型教学模式得到迅速发展, 越来越多的教师采用多媒体设备进行教学。我院的多媒体教室从最初的16间教室发展到现在60间, 而且分布于两座不同的教学楼, 基本上所有的阶梯教室和合班教室都安装了多媒体设备, 个别小教室也安装了简易的多媒体设备。随着多媒体教室数量的大量增加, 在多媒体教室的使用及管理方面出现了种种问题, 突出表现在以下方面:
1. 多媒体教室数量与管理人员数量不匹配。
我院有60间多媒体教室, 而管理人员只有1人。日常工作中时常遇到多个多媒体教室同时需要管理员到现场排除故障, 即使管理员以最快速度跑完这些教室, 十几分钟时间也就过去了, 给正常教学工作带来不良影响。
2. 不适用于日益开放化的教学管理模式。
目前多媒体教室管理多数采用封闭式, 上课供师生正常使用, 下课管理员将教室关闭。但是, 数量大增的多媒体教室使得学生的自习室数量大大减少。为解决这个矛盾, 只能将多媒体教室建成开放化的教室, 并要求具备较强的防盗措施。
3. 目前使用多媒体教学的教师越来越多, 不同教师使用的教学课件需要不同的计算机硬件及软件环境。
这就给管理员的管理和维护计算机造成不便。
针对这些弊端, 我们急需建设适应新形势需要的网络化多媒体管理系统。据了解, 目前在石家庄市, 这种网络化集控管理的多媒体教室已经在河北科技大学、石家庄职业技术学院得到应用, 取得不错的应用效果。
网络化多媒体教室是充分利用网络技术、多媒体技术、计算机技术确保多媒体设备安全、能实现无人值守的智能网络化和简单实用化的多媒体教室, 具有较强的安保措施, 提高了管理工作效率, 实现了学校科学规范管理。综上所述, 在我院进行网络化多媒体教室改造十分必要。
二、我院网络化多媒体教室的建设前景
1. 设备配置要简单实用, 在系统总体设计和选购设
备时应注重实用性, 从学校教学的实际需求出发, 挑选出性价比最优的设备。目前, 我院多媒体教室需要计算机、投影仪、电动幕布、音响设备、云台摄像头。对现有的中控进行更新换代, 选用网络化的中央控制系统, 能实现对所有电教设备的一键开启与关闭, 并可在校园内任何一个网络节点实现远程控制。
2. 引入现代化网络门禁系统, 确保教室安全可靠,
网络门禁系统是一种集现场刷卡信息采集、信息分析、需求执行及记录信息于一体的网络应用系统。该系统能实现门禁和管理两方面功能。门禁功能方面:我们知道门禁设备只对已经注册、能通过系统身份认证、得到相应授权的人员实施开门操作, 对于其他没有经过授权的人员不予理睬。网络化门禁系统能使管理员在控制中心进行远程控制, 并且使得任课教师不用像过去那样提前到管理办公室领取和归还各类钥匙和磁卡, 从而极大地方便了日常管理, 给管理员和任课教师都带来好处。管理功能方面:管理员在控制中心查看系统日志, 不用到每一个现场就能查看设备的使用情况, 充分体现出先进的管理功能。
3. 有效减轻管理员维护和管理设备的压力, 为学校节省人力、物力。
采用网络化管理, 整个多媒体教室系统由控制室的总控服务器和分布于不同教室的中央控制系统组成。通过校园网连接成C/S (客户端/服务器) 结构, 从软、硬件方面实现控制中心对每一个多媒体教室内设备的远程控制, 从而实现所有多媒体教室的网络化管理。
三、我院网络化多媒体教室的可行性研究
1. 总体设计。
整个系统由控制中心主机、总控软件、服务器、监视器构成。控制中心可对所有多媒体教室作出任意选择, 对被选到的教室, 一个远程指令即可完成所需操作。各多媒体教室内的教师上课音频、视频均可在控制中心的监视器上观察到。
2. 实现原理。
本系统采用目前流行的Internet互联网技术, 运用TCP/IP协议实现网络控制。控制中心是网络控制指令的发送端, 由它发出的指令以TCP/IP协议包形式通过校园网传达到控制节点。控制节点收到TCP/IP协议的指令后, 将指令翻译成中控主机能识别的指令并通过串口传送到中控主机, 中控主机将接受到的指令译码并执行相关的操作从而完成对相应设备的控制。通过总控软件可实现远程打开、关闭某个多媒体教室内的讲台电子锁, 或重新启动某个多媒体设备。
3. 总控软件运行要求。
总控软件运行于windows2000以上环境, 在监视器上生成软件系统界面, 并且将教室内的实地场景集中显示在控制中心的监视器上。总控软件能够对所有受控制的教室内电教设备进行控制, 如电源、云台摄像头、中控主机、电脑、投影仪等, 以此来实现该系统的监控功能。
四、结束语
多媒体教学手段在各类学校得到了普及, 越来越多的教师已经能熟练应用这种现代化的教育技术。面对这种良好发展形势, 我们作为现代教育技术工作者要不断探索, 不断创新, 继续学习, 提高服务意识, 适应教育教学新时代的发展和需求, 更好地为一线教师服务, 为提高教育教学质量贡献自己的微薄之力。
摘要:目前多媒体教室作为计算机辅助教学的基础设施和重要组成部分, 被广泛应用于高校课堂教学。但是, 现有的多媒体教室也存在综合使用率低下, 管理及维护成本较高等问题。因此, 引入新一代网络化管理系统十分必要。
关键词:多媒体教室,网络化管理系统,探讨
参考文献
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