摘 要：高校的多媒體機(jī)房主要承擔(dān)課程、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、選課等與教學(xué)相關(guān)的活動。對機(jī)房進(jìn)行有效的管理不僅可以為學(xué)生提供一個安全可靠的上機(jī)場所，還能為教師提供一個便利的教學(xué)平臺。本文對多媒體機(jī)房綜合應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：多媒體機(jī)房；綜合應(yīng)用系統(tǒng)；設(shè)計；實現(xiàn)

中圖分類號：TP391.41

為規(guī)范管理，大多數(shù)高校都選擇將機(jī)房劃分為公共機(jī)房和專業(yè)機(jī)房。公共機(jī)房主要開放給學(xué)生課余時間使用，計時收費，管理相對簡單，市場上已經(jīng)有很多優(yōu)秀的專業(yè)產(chǎn)品。專業(yè)機(jī)房主要承擔(dān)課程、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、選課等與教學(xué)相關(guān)的安排，管理就稍微復(fù)雜，管理工作已經(jīng)不僅僅是為學(xué)生提供一個安全可靠的上機(jī)場所，還要為教師提供一個便利有效的教學(xué)平臺。

本課題采用.NET Framework框架下的C#語言開發(fā)，結(jié)合SQL Server完成一個C/S結(jié)構(gòu)的機(jī)房綜合應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，系統(tǒng)主要功能模塊有管理員管理模塊，實現(xiàn)機(jī)房排課、遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)、批量增量安裝、備忘錄記錄功能；教師教學(xué)管理模塊，實現(xiàn)廣播教學(xué)、學(xué)生演示、監(jiān)控輔導(dǎo)、聯(lián)機(jī)討論、程序和網(wǎng)頁限制等功能；學(xué)生端模塊，實現(xiàn)消息傳遞、作業(yè)提交功能。

系統(tǒng)界面開發(fā)，功能模塊劃分和實現(xiàn)，數(shù)據(jù)的傳遞與響應(yīng)，系統(tǒng)的打包與運行，使之成為一個完整的、通用的且具有一定市場潛力的高校機(jī)房綜合應(yīng)用系統(tǒng)。

1 多媒體機(jī)房綜合應(yīng)用系統(tǒng)研究背景

目前，各個高校的電子教學(xué)日益廣泛，多媒體機(jī)房逐漸增多，國內(nèi)外的一些IT公司開發(fā)了不少的機(jī)房應(yīng)用軟硬件，如保護(hù)卡、還原軟件，教學(xué)管理軟件，網(wǎng)絡(luò)拷貝軟件等。

1.1 硬盤還原?，F(xiàn)在比較多的機(jī)房采用了硬盤保護(hù)卡，它能防止對硬盤數(shù)據(jù)的刪、寫操作，在你退出系統(tǒng)后會完全恢復(fù)到上機(jī)前的狀態(tài)。還有一些還原軟件，如冰點，也能較好地起到硬盤保護(hù)卡相類似的作用。通過軟件提供的功能，可以針對的選擇硬盤的保護(hù)分區(qū)，可以隨意的設(shè)置保護(hù)或開放，開放即能刪減、寫入數(shù)據(jù)，還可以統(tǒng)一控制開關(guān)機(jī)。

1.2 教學(xué)管理軟件。多媒體機(jī)房應(yīng)用于教學(xué)的增多，使得各大商家投入于教學(xué)管理軟件，如紅蜘蛛多媒體網(wǎng)絡(luò)教室、極域電子教室等，這些軟件通常具有屏幕監(jiān)視、遙控輔導(dǎo)、同步文件傳輸、提交作業(yè)、聯(lián)機(jī)討論、遠(yuǎn)程命令、遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)和重啟等功能。

1.3 網(wǎng)絡(luò)拷貝軟件。機(jī)房管理很大一部分工作就是軟件的安裝與維護(hù)，通常采用的方法就是數(shù)據(jù)拷貝，從最初的使用Ghost硬盤對接硬盤拷貝到現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)傳輸拷貝，經(jīng)過了很多代產(chǎn)品。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計

為了適應(yīng)素質(zhì)教育的要求，跟上信息時代的步伐，在對當(dāng)前主流多媒體網(wǎng)絡(luò)教室及其他相關(guān)機(jī)房管理軟件的研究基礎(chǔ)上，高校多媒體機(jī)房綜合應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)具備以下兩大方面的功能：

2.1 多媒體教學(xué)功能。一個多媒體機(jī)房應(yīng)該能夠充分發(fā)揮計算機(jī)的交互性和網(wǎng)絡(luò)的連接性，使教師和學(xué)生能夠自主地交流和溝通，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用。一般應(yīng)具備屏幕廣播、監(jiān)看輔導(dǎo)、學(xué)生演示、黑屏控制、文件傳輸、程序限制、Web限制等功能。

2.2 機(jī)房管理功能。機(jī)房承擔(dān)著學(xué)校實驗教學(xué)的任務(wù)，實驗教學(xué)是高等學(xué)校教學(xué)工作的一個重要組成部分，是全面推進(jìn)素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要教學(xué)形式，它對提高教育教學(xué)質(zhì)量具有重要作用。圖3是系統(tǒng)教學(xué)功能模塊結(jié)構(gòu)圖。

該模塊的實現(xiàn)采用C/S（Client/Server）模式。通常，學(xué)生機(jī)作為Client（客戶端），而教師機(jī)作為Server（服務(wù)端）。教師機(jī)為學(xué)生機(jī)提供服務(wù)，并對所有學(xué)生機(jī)進(jìn)行管理。根據(jù)教師機(jī)管理和服務(wù)的方式，教學(xué)功能模塊包括兩個子模塊：（1）輔助教學(xué)模塊：輔助教學(xué)模塊是系統(tǒng)的一大主體，主要完成實時的多媒體教學(xué)任務(wù)，包括屏幕廣播、監(jiān)看輔導(dǎo)、學(xué)生演示等子模塊；（2）系統(tǒng)設(shè)置模塊：系統(tǒng)設(shè)置模塊主要是使作為服務(wù)端的教師機(jī)對各個客戶端（學(xué)生機(jī)）進(jìn)行宏觀管理，包括監(jiān)控設(shè)置、黑屏設(shè)置、作業(yè)提交設(shè)置、消息傳送設(shè)置等子模塊。

3 系統(tǒng)的實現(xiàn)

視頻點播系統(tǒng)實現(xiàn)。隨著軟件工程的不斷進(jìn)步和規(guī)范以及面向?qū)ο缶幊趟枷氲膽?yīng)用，人們對封裝復(fù)用擴(kuò)展移置等方面的要求，使得三層程序架構(gòu)體系應(yīng)運而生，可以說，三層架構(gòu)體系結(jié)構(gòu)是面向?qū)ο笏枷氚l(fā)展中的必然產(chǎn)物。

表示層：負(fù)責(zé)直接跟用戶進(jìn)行交互，一般也就是指系統(tǒng)的界面，主要實現(xiàn)人機(jī)交互和軟件展示，負(fù)責(zé)提供一個完美的業(yè)務(wù)操作界面供用戶操作相關(guān)業(yè)務(wù)，同時對用戶業(yè)務(wù)操作結(jié)果進(jìn)行展示。

業(yè)務(wù)邏輯層：負(fù)責(zé)關(guān)鍵業(yè)務(wù)的處理和數(shù)據(jù)傳遞，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流程，對上下層之間的交互數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯處理，實現(xiàn)對應(yīng)的業(yè)務(wù)目標(biāo)。

數(shù)據(jù)訪問層：實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫訪問，完成業(yè)務(wù)流程對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的插入、更新等操作。

實體層：是從數(shù)據(jù)庫中的表抽象出來的對象類。

三層架構(gòu)按驅(qū)動模式劃分種類分為3種：（1）數(shù)據(jù)層驅(qū)動模式。所謂數(shù)據(jù)層驅(qū)動模式，就是先設(shè)計數(shù)據(jù)層，表示層圍繞數(shù)據(jù)層展開，一旦完成了數(shù)據(jù)層和表示層，業(yè)務(wù)層就圍繞數(shù)據(jù)層展開；（2）表示層驅(qū)動模式。表示層驅(qū)動模式是數(shù)據(jù)層圍繞表示層展開。業(yè)務(wù)層的完成一般是通過簡單的SQL查詢和很少的變化或隔離。由于數(shù)據(jù)庫的設(shè)計是為了表示層的方便，并非從數(shù)據(jù)層設(shè)計方面考慮，所以數(shù)據(jù)庫的設(shè)計在性能上通常很低；（3）隔離驅(qū)動模式。用隔離驅(qū)動模式設(shè)計，表示層和數(shù)據(jù)層被獨立地開發(fā)，常常是平行開發(fā)。這兩層在設(shè)計時沒有任何的相互干擾，所以不會存在人為的約束和有害的設(shè)計元素。當(dāng)兩層都設(shè)計完成后，再設(shè)計業(yè)務(wù)層。

4 結(jié)束語

本文通過分析多媒體機(jī)房綜合應(yīng)用系統(tǒng)的實現(xiàn)原理與方法，應(yīng)用當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)多媒體的先進(jìn)技術(shù)，完整地設(shè)計了基于純軟件架構(gòu)的多媒體機(jī)房綜合應(yīng)用系統(tǒng)。并且，針對系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題進(jìn)行詳細(xì)的分析和實現(xiàn)，同時在理論上對其作了系統(tǒng)的論述和說明。根據(jù)現(xiàn)今的多媒體網(wǎng)絡(luò)教室存在的一些問題，在本次設(shè)計中作了大量的改進(jìn)工作。具體的改進(jìn)工作是：（1）通過面向控制流的多線程點對點通信模型和面向數(shù)據(jù)流的IP組播模型同時使用的方法，在每臺教師機(jī)和學(xué)生機(jī)分別開設(shè)兩個端口用于TCP和UDP通信，大大提高了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信的實時性和準(zhǔn)確性；（2）將教學(xué)、管理集成一體，增加了一些管理多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的功能，如遠(yuǎn)程設(shè)置、備忘錄等，使整個多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的功能更加強(qiáng)大，應(yīng)用性更強(qiáng)。同時，也存在一些不足之處，需要在今后的工作中進(jìn)一步學(xué)習(xí)與研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]鹿曉力，劉金明.多媒體計算機(jī)房綜合控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].實驗室研究與探索，2012（04）.

作者單位：同濟(jì)大學(xué)軟件學(xué)院，福建廈門 361012