基于网络集中控制技术的智能多媒体教室系统探索

基于网络集中控制技术的智能多媒体教室系统探索

宁建文

（杭州宝诺智能科技有限公司浙江杭州311121）

摘要：随着社会发展和科技进步，信息技术的应用于教育领域，智能多媒体教室在教育教学工作中发挥了重要作用，促进了教学效率和教学质量的提高，是多媒体教室的管理取向可视化和智能化。

关键词：网络集中控制；智能多媒体教室；系统

引言

现阶段，多媒体技术发展水平不断提高，传统的教学方法已经不再适用于现阶段的发展需求。因此，也就使多媒体教室出现在教育行业当中。而根据对我国高等院校调查的研究表明，现阶段教师在多媒体教室的使用频率正在逐渐增多，这就会使多媒体教室处于超负荷的情况。而传统多媒体教室在使用的过程中,如果遇到一些问题时，管理员需要在第一时间到达现场，才能够及时了解故障的原因，而后再进行排除。这不但会加重管理员的工作量和难度，还会使管理的效率大大降低。

1智慧教室简介

智慧教室实际上就是“互联网+”背景下的一种智能教室，教师可以根据学生自身的性格特点进行教学，从目前的情况来看，我国智慧教室主要集中在中小学，因为中小学阶段的学生可塑性较强，教师在引导学生学习的时候，更应当注重营造愉悦的课堂氛围，让学生产生一种强烈的求知欲望，这对于提高学生的学习积极性具有十分重要的意义。智能教师应用技术分布非常广泛，其中包括泛在互联网技术、物联网、云计算、增强虚拟现实技术、学习分析、多屏显示技术、情境感知技术、智能环境控制技术、智能代理技术、交互白板技术、人工智能技术等，这些技术都是智慧教室中的内容。在智能环境控制技术方面，智慧教室就是更多地基于泛在化环境，从光、温度、色彩和湿度等角度保证环境的舒适，为学生们的学习提供良好的环境。

智慧教室是借助各种计算技术、智能技术构建的智慧学习空间。目前，国内外的智慧教室多在空间创新与技术优化方面下功夫。在与赛格德大学合作的教室建设项目中，微软公司根据学习空间设计原则，认为构思未来教室在保障核心技术——“智慧”的同时，应该具备多屏显示、色彩丰富、桌椅移动灵活等空间布局特点。未来课堂的学习支持系统模型，通过云服务等技术解决设备之间的数据共享问题，实现资源优化，促进个性化学习的发展。智慧教室应具备学习支持、智能环境、交互工具等功能，在环境管理上能根据实时温湿度与学生数的比例，智能调节教室的温湿度与明亮度，达到适宜学生学习的舒适环境；在资源获取上，实时收录生成性信息，实行个性化资源推送与共享；在交互上，简易有效的人机交互为学生创造一定的自主探究空间，提供便捷的信息获取服务，达到显著的教学效果；在学习支持上，实现线上线下双互动，将泛在式学习与系统化学习相结合，为学生实现个性化发展提供强有力的支持

2智能教室系统功能模块分析

2.1教学模块

智能教室系统中的教学模块主要的硬件设备包括：音响、投影仪、问答器以及麦克风等。通过智能教室系统的统一控制，使得这些设备代替传统的黑板和粉笔的教学模式，这样一来可以有效的避免教师和学生受到粉尘的危害，有利于促进教师和学生的身体健康。另外，在该系统当中，教师在进行课堂教学的过程中还能够摆脱传统黑板的制约，可以自由的在任何区域内进行教学，从而有效的增强师生之间的交互性，使得课堂教学的效率得到进一步的提升。

2.2室内环境智能感知模块

智能教室系统当中的室内环境智能感知模块是该系统当中的核心模块，其中主要包括：数据传输、数据处理以及传感器。能够为系统的正常运行提供数据支持。简单来说该模块的功能就是利用传感器收集教室内部的相关数据，然后通过网络传输到系统的数据处理中心，最后由控制中心根据数据的分析结构发出相应的指令，从而实现对教室内各个设备的智能化控制。

2.3教室环境评价质量和系统工作状态显示

智能教室系统中的教室环境评价质量和系统工作显示模块的主要功能就是对教室内部环境的相关数据进行检测和反馈，并对其进行评价，然后通过LED模块将教师内部环境状况显示出来，从而让教师和学生能够时刻的了解到教师内部的环境状态。另外，在该模块中还可以将班级人数情况、值日情况、教师信息以及课程安排和班级公告等信息也显示在上面，从而帮助学生更好的安排自己的学习计划，提升学生的学习效率

3多媒体教室智能化系统的设计

3.1针对多媒体教室，设计专用的网络

如果想要将多媒体教室进行远程的集中管理，就要将分布位置不同的所有多媒体教室的网络实现互通。而基于这一情况，在设计过程当中，一定要采用光纤为主干的局部网，而后可以利用光电交换机来使其连接到楼内所有的教室当中。而只有将计算机与网络数据传输和一些视频音频信号传输进行有效分离，使其在不同的网络线路当中存在，才能够使访问网络资源的速度加快。而相关实践也表明，如果运用上述的设计思路进行网络结构的设计，不但能够使分布在不同地方的众多多媒体教室当中的计算机，同时进行硬盘数据、快速网络数据拷贝得到实现，还能为日后的维修和软件安装等方面提供便利。而除此之外，也是能够保证在多媒体教室当中所播放的相关音频、视频、以及多媒体的信号能够正常的实时传输，保证播放的质量能够既顺畅，又清晰，还逼真。

3.2中控管理系统

中控管理系统主要负责中控装置和监控

智慧教室内软硬件设备众多，在管理上需要一定的工作量，采用可视化管理设备、运行能耗、现场录制等更高效快捷。同时，智慧教室内涉及各类型大数据，对大数据进行智能化采集分析，便于管理人员通过可视化界面查看运行状况和管理操作。

3.3即时互动系统

即时互动系统主要分为教学互动和人机互动两大部分。智慧教室应能支持人机之间的自然互动，要做到设备界面简洁、功能明晰、可导航、易操作、贴合人体的使用习惯。学习内容以多方位、多角度、多种媒体形式呈现，教师端配备电子白板、触摸一体机、实物展台等设备，学生端配备笔记本电脑、iPad、智能手机、电子书包等设备。智慧教室内采用多屏显示，保证每位学生都能够清晰地看到教学内容。内容放映时可根据教学需要实现多屏同步、多屏异步及循环播放模式，让学生能够及时捕捉信息，在课堂内有效地处理学习内容，做到及时记录的互动效果。引进点阵笔等互动设备，将学生的学习情况或交流信息反馈给教师，有利于教师对教学进度任务及时进行调节。

结语

综上所述，物联网技术是信息时代下的产物，是目前备受关注的前沿研究领域，在学术界和工业界已经得到了广泛的应用，并取得了显著的效果，因此，物联网技术也被称之为21世纪最具影响力的技术之一。基于物联网技术下的职能教室系统，能够使得教室中的相关设备进行统一的智能化控制，从而有效的提升教育教学的智能化水平，为教师和学生提供良好的教学环境，让他们可以更好的开展教学和学习，提升教学和学习的效率。

参考文献

[1]张亚珍,张宝辉,韩云霞,等.国内外智慧教室研究评论及展望[J].开放教育研究,2016(1):81-91.

[2]陈卫东,叶新东,张际平.智能教室研究现状与未来展望[J].远程教育杂志,2017(4):39-45.

[3]黄荣怀,胡永斌,杨俊锋,等.智慧教室的概念及特征[J].开放教育研究,2017(2):22-27.

[4]聂风华,钟晓流,宋述强.智慧教室:概念特征、系统模型与建设案例[J].现代教育技术,2018(7):5-8.

[5]邱焕枝,陈永灿,范潮升,等.基于WiFi物联网技术的智慧教室系统分析[J].企业技术开发,2016,35(3):62-63.

作者简介

宁建文，（1982年03月16日），男，汉族，浙江杭州人，应用电子技术，大专。研究方向：电子信息工程。