廖道歡

摘要：隨著信息科技的快速發(fā)展，信息技術(shù)在現(xiàn)代教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用，如具有設(shè)備一體化、網(wǎng)絡(luò)化特征的多媒體教室等，使教學(xué)手段、方法都實(shí)現(xiàn)了多樣化發(fā)展，但隨著多媒體教室應(yīng)用范圍的逐步擴(kuò)大，人們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn)多媒體教室設(shè)備維修、學(xué)員管理、安全隱患處理等方面都存在不足，所以設(shè)計(jì)建立在人機(jī)工程學(xué)基本原理基礎(chǔ)上、能夠結(jié)合實(shí)際需求做出反應(yīng)的人工智能化多媒體教室受到廣泛關(guān)注，本文通過對(duì)設(shè)計(jì)人工智能化多媒體教室的背景、思路、智能化傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、人工智能化數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和歸納設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)五個(gè)方面對(duì)多媒體教室人工智能化設(shè)計(jì)展開研究，為推動(dòng)現(xiàn)代教學(xué)水平的提升作出努力。

關(guān)鍵詞：多媒體教室；人工智能化；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）03-0210-02

多媒體教室人工智能化設(shè)計(jì)即在軟件方面利用智能算法對(duì)CCS進(jìn)行優(yōu)化，在硬件方面挖掘和應(yīng)用功能更加強(qiáng)大的硬件，使多媒體教室能夠靈活的應(yīng)對(duì)教學(xué)應(yīng)用中出現(xiàn)的各類情況，使教學(xué)效果和管理水平都得到提升的途徑，可見對(duì)多媒體教室人工智能化設(shè)計(jì)展開研究，對(duì)現(xiàn)代教學(xué)水平的提升意義重大。

1多媒體教室的人工智能化設(shè)計(jì)的背景分析

首先，多媒體教室與普通教室的主要區(qū)別是應(yīng)用計(jì)算機(jī)、CCS等信息設(shè)備，使教學(xué)手段更加豐富，但由于多媒體教室所應(yīng)用的設(shè)備購買價(jià)格較高、后期維護(hù)的專業(yè)性要求較強(qiáng)且由于多媒體教室功能的實(shí)現(xiàn)建立在所有設(shè)備都與CCS建立關(guān)系的基礎(chǔ)上，任何設(shè)備的故障都可能導(dǎo)致CCS受損，所以多媒體教室設(shè)備維護(hù)既非常重要又存在一定的難度；其次，多媒體教室由于數(shù)量有限，所以其通常以流動(dòng)制的形式使用，這在一定程度上加大了多媒體教室的人員管理難度，既不利于教學(xué)效率的提升，又會(huì)為多媒體教室的安全隱患提供空間[1]。再次，由于多媒體教室室內(nèi)設(shè)備較多，功能的實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴性較強(qiáng)，使多媒體教室面臨著網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備所帶來的安全隱患，而傳統(tǒng)多媒體教室在設(shè)備維修、人員管理、消除安全隱患等方面存在不足，需要設(shè)計(jì)人工智能化多媒體教室對(duì)其進(jìn)行完善。我國人工智能在近年來得到了一定的發(fā)展，已經(jīng)具備設(shè)計(jì)人工智能化多媒體教室的能力，所以進(jìn)行人工智能化多媒體教室設(shè)計(jì)，提升多媒體教室的使用性能具有可行性。

2 人工智能化多媒體教室設(shè)計(jì)分析

人機(jī)工程學(xué)是人工智能化設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，由于人機(jī)工程學(xué)強(qiáng)調(diào)以機(jī)械的實(shí)際用戶為核心，所以在多媒體教室人工智能化設(shè)計(jì)的過程中必須結(jié)合應(yīng)用主體的特點(diǎn)和需求進(jìn)行，現(xiàn)階段多媒體教室的應(yīng)用主體主要為學(xué)生、教師和維修人員，其中前者為多媒體教室的主要應(yīng)用對(duì)象，而后兩者為多媒體教室的直接操作主體，應(yīng)用多媒體教室的方式?jīng)Q定，學(xué)生和教師更希望多媒體教室的操作界面簡單、美觀、人性化、可操作性強(qiáng)，而維修人員希望多媒體教室的運(yùn)行狀態(tài)能夠在界面上得到直接的體現(xiàn)，甚至多媒體教室能夠檢測自身的潛在故障，針對(duì)故障進(jìn)行修復(fù)、報(bào)警或允許故障存在于一定范圍內(nèi)[2]。另外教學(xué)時(shí)間的有限和影響教學(xué)效果的因素復(fù)雜之間的矛盾一直是教師管理的難點(diǎn)，人工智能化多媒體教室如果能夠智能的調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境中可能會(huì)對(duì)教學(xué)效果產(chǎn)生影響的因素，可緩解教師的教學(xué)壓力，提升教學(xué)效果。通過針對(duì)教師、學(xué)生和維修人員對(duì)多媒體教室人工智能化設(shè)計(jì)的需求分析，可以確定人工智能化設(shè)計(jì)要針對(duì)傳感網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫兩方面進(jìn)行。

3 智能化傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

筆者設(shè)計(jì)的多媒體教室智能化傳感網(wǎng)絡(luò)建立在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN的基礎(chǔ)上，由大量無線收發(fā)模塊和傳感器構(gòu)成的傳感器節(jié)點(diǎn)是WSN的重要組成部分，通過無線通信將節(jié)點(diǎn)與CCS相連，形成WSN的整體，可見傳感器節(jié)點(diǎn)具體的安裝位置并不受限，現(xiàn)階段傳感器種類多樣，將不同的傳感器應(yīng)用于WSN中，可以起到不同的效果，例如安裝光強(qiáng)傳感器，多媒體教室的CCS可結(jié)合傳感器上傳數(shù)據(jù)智能判斷向窗簾發(fā)送拉下或拉開命令；安裝二氧化碳傳感器，CCS可結(jié)合上傳數(shù)據(jù)智能判斷是否開啟排氣扇；安裝溫濕度傳感器，CCS可結(jié)合上傳數(shù)據(jù)智能判斷是否開啟空調(diào)或噴霧器；安裝聲音傳感器，CCS可結(jié)合收取的信息智能控制多媒體教室室內(nèi)的設(shè)備等[3]。通過上述舉例可以發(fā)現(xiàn)，智能化傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的效果很大程度上取決于傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的多樣化和難易程度，通過智能化傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)既可以使有可能影響教學(xué)效果的因素，如陽光、燈光、空氣質(zhì)量等在人工智能化多媒體教室中得到自動(dòng)調(diào)節(jié)，這有利于教師專心于教學(xué)，提升學(xué)生在課堂上的舒適度，對(duì)提升教學(xué)效果具有重要的意義，又可以有效的檢測多媒體教室可能存在的安全隱患，例如多媒體教室安裝煙霧傳感器的情況下，當(dāng)其檢測到要發(fā)生火災(zāi)時(shí)，信息傳遞至CCS，其可以智能開啟報(bào)警裝置，這在一定程度上有利于縮減安全隱患的影響范圍，具體傳感器的種類、數(shù)量、安裝位置設(shè)計(jì)需要結(jié)合多媒體教室的實(shí)際情況確定[4]。智能化傳感網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)不僅使多媒體教室室內(nèi)環(huán)境、設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化的控制，而且能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備故障的智能化診斷和修復(fù)，這一方面要利用傳感器向CCS傳輸相應(yīng)的數(shù)據(jù)，一方面需要CCS完成數(shù)據(jù)庫內(nèi)的檢索和判斷，所以對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行人工智能設(shè)計(jì)也是多媒體智能設(shè)計(jì)的重要組成部分[5]。

4 人工智能化數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

為彌補(bǔ)傳統(tǒng)多媒體教室在人員管理方面的缺陷，在設(shè)計(jì)人工智能化數(shù)據(jù)庫的過程中主要從以下幾個(gè)步驟進(jìn)行，首先，將數(shù)據(jù)庫內(nèi)的教學(xué)資源全部粘貼條形碼；其次，利用閱讀器將所有的條形碼掃描到數(shù)據(jù)庫中，以此實(shí)現(xiàn)多媒體室內(nèi)資源的全部登記，學(xué)生在想應(yīng)用多媒體教室內(nèi)部資源的情況下通過檢索數(shù)據(jù)庫即可對(duì)多媒體教室相應(yīng)的資源使用情況準(zhǔn)確掌握；再次，學(xué)院向?qū)W生發(fā)放特質(zhì)能夠反映學(xué)生身份的身份卡；最后在學(xué)生要進(jìn)行多媒體教室相關(guān)資源的任何操作時(shí)，都需要掃描其身份卡并結(jié)合人工智能算法，對(duì)學(xué)生的座位安排等智能制訂方案，并形成多媒體教室的實(shí)際使用情況記錄，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)人員的記錄，在此設(shè)計(jì)的過程中要保證向用戶開放的UI的友好性，以此保證智能化數(shù)據(jù)庫功能全面實(shí)現(xiàn)[6]。在應(yīng)用智能數(shù)據(jù)庫提升多媒體教室人員管理水平的同時(shí)需要注意，數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)安全直接關(guān)系到數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用性和人員管理的水平，所以筆者在設(shè)計(jì)智能化數(shù)據(jù)庫的過程中將甲骨文公司設(shè)計(jì)研發(fā)的Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用其中，并針對(duì)多媒體教師專項(xiàng)AI算法設(shè)置訪問權(quán)限，這在一定程度上提上了數(shù)據(jù)庫的安全性，使損壞多媒體教室是內(nèi)設(shè)備的行為得到有效的遏制，而且使數(shù)據(jù)庫對(duì)多媒體教室較大的人員流動(dòng)的適應(yīng)性增強(qiáng)，多媒體教室使用性能得到明顯的提升[7]。除針對(duì)人員管理外，智能化數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)還能夠提升設(shè)備維修的效率，例如多媒體教室的設(shè)備維修人員將多媒體教室內(nèi)所有設(shè)備可能發(fā)生的故障以及故障的表現(xiàn)，應(yīng)對(duì)措施等信息傳輸至智能化數(shù)據(jù)庫，當(dāng)多媒體教室內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行出現(xiàn)異常，并由傳感器感知后，會(huì)自動(dòng)將異常的信息傳輸至CCS，并由其智能的確定應(yīng)對(duì)措施。

由于教師和學(xué)生作為多媒體教室的主要使用群體，其要求多媒體教室操作界面具有人性化設(shè)計(jì)、且操作的可行性簡單，所以針對(duì)智能化數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)除注重以上四個(gè)環(huán)節(jié)外，還要對(duì)界面的布置、顏色等進(jìn)行調(diào)整，使其盡可能滿足人工智能化多媒體教室使用人員的要求。

5 多媒體教室的人工智能化設(shè)計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)分析

5.1優(yōu)點(diǎn)分析

筆者所設(shè)計(jì)的智能化傳感網(wǎng)絡(luò)以WSN為基礎(chǔ)，其既價(jià)格相對(duì)較低，而且線路設(shè)計(jì)相對(duì)簡單，通過對(duì)具有網(wǎng)絡(luò)化和一體化性能的多媒體教室進(jìn)行改進(jìn)即可以實(shí)現(xiàn)，而且傳感器的安裝位置相對(duì)較靈活，對(duì)多媒體教室的規(guī)模、構(gòu)造等也沒有較強(qiáng)的依賴，所以將筆者所提出的人工智能化設(shè)計(jì)推廣應(yīng)用的可能性較大；另外，通過上述人工智能規(guī)劃設(shè)計(jì)可以發(fā)現(xiàn)，其既能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)多媒體教室在管理、維修、消除安全隱患等方面的缺陷，而且提升了管理水平，使多媒體教室更加滿足教師、學(xué)生和維修人員的需求。

5.2不足分析

筆者所設(shè)計(jì)的智能化傳感網(wǎng)絡(luò)要求新裝一定數(shù)量的傳感器，而傳感器雖然對(duì)安裝位置的要求較低，但其對(duì)安裝技術(shù)和維修技術(shù)的要求相對(duì)較高，所以其安裝和維修需要聘用具有專業(yè)技術(shù)的人員進(jìn)行，這在一定程度上提升了教學(xué)成本，特別是具有較多多媒體教室的院校，利用此設(shè)計(jì)方法的可操作性較低；另外，筆者所設(shè)計(jì)的人工智能數(shù)據(jù)庫雖然為多媒體人員管理提供了便利，方便了多媒體資源的查詢和應(yīng)用，但智能化數(shù)據(jù)庫軟件的調(diào)試和容錯(cuò)是保證其有效運(yùn)行的重要途徑，但調(diào)試和容錯(cuò)的操作都需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行，這在一定程度上也增加了教學(xué)成本，而多媒體教室人員上的流動(dòng)也會(huì)加大軟件的修護(hù)難度。

6 結(jié)論

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段多媒體教室已經(jīng)在教學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用，但人們?cè)谙硎芷湓诮虒W(xué)中提供的便利的同時(shí)認(rèn)識(shí)到其在管理、維修等方面仍存在不足，所以嘗試將人工智能與多媒體教室相結(jié)合，對(duì)其性能進(jìn)行不斷的優(yōu)化，以此推動(dòng)現(xiàn)代教學(xué)水平的提升。

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