基于校園卡的多媒體教室電子認(rèn)證系統(tǒng)

基于校園卡的多媒體教室電子認(rèn)證系統(tǒng)

隨著校園數(shù)字化和計算機科學(xué)的逐步深入，校園信息資源的整合已進(jìn)入全面規(guī)劃和實施階段。目前,學(xué)校已經(jīng)全面換發(fā)了新的校園卡,并設(shè)計完成了校園卡統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)。通過共同的身份認(rèn)證機制,實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理的集成與共享,使校園卡統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)成為校園信息化建設(shè)有機的組成部分,避免重復(fù)投入,提高建設(shè)進(jìn)度,為系統(tǒng)間的資源共享打下了基礎(chǔ)。多媒體教室管理是高?，F(xiàn)代教育技術(shù)部管理中的重要環(huán)節(jié),管理的質(zhì)量直接關(guān)系到高校多媒體教室為高校教學(xué)服務(wù)的效率。近年來,各高校加大多媒體教室的投入力度,多媒體教室數(shù)量迅猛增長,給多媒體設(shè)備的使用、管理帶來了很大工作量。為了使復(fù)雜瑣碎的設(shè)備操作與管理過程簡單化,并且在不增加專業(yè)技術(shù)人員的前提下使大量多媒體教學(xué)設(shè)備得到及時有效的控制、管理和維護(hù),本文提出了“基于校園卡的多媒體教室電子認(rèn)證系統(tǒng)”。它共享了校園卡數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù),利用教師的校園卡來管理和使用教室中的多媒體設(shè)備,從而可以充分利用現(xiàn)有資源,以先進(jìn)的管理方式代替原有的管理方式,為教師的使用帶來方便,為多媒體教學(xué)管理中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取、整理提供科學(xué)依據(jù)。1多媒體集中控制器系統(tǒng)由讀卡器、多媒體集中控制器、傳輸網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器和管理終端組成,如圖1。其中讀卡器采用非接觸式讀卡器,采用串口通訊,安裝方便。多媒體集中控制器采用網(wǎng)絡(luò)型多媒體集中控制器(以下簡稱:中控),連接教室的多媒體教學(xué)設(shè)備,如計算機、投影機、電動幕布、話筒等。中控提供了多媒體教室內(nèi)各種多媒體教學(xué)設(shè)備的控制接口和設(shè)備工作狀態(tài)檢測接口;反饋教室內(nèi)的各種教學(xué)設(shè)備的工作狀態(tài)給服務(wù)器;接收服務(wù)器的控制命令控制教學(xué)設(shè)備。傳輸網(wǎng)絡(luò)則利用的是現(xiàn)有的校園網(wǎng),所有的控制信號的IP數(shù)據(jù)包都是通過它來傳送的。2網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制平臺系統(tǒng)提供了強大的集中管理功能,不僅實現(xiàn)了教師通過身份認(rèn)證后對多媒體教室教學(xué)設(shè)備的控制,而且管理人員通過管理終端平臺,可實現(xiàn)對多媒體教學(xué)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。管理終端平臺將控制指令封裝成標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議包,通過校園網(wǎng)傳送到相應(yīng)教室端的中控,從而控制連接到中控的多媒體教學(xué)設(shè)備。中控在接收到服務(wù)器的命令或數(shù)據(jù)后,執(zhí)行并返回一個反饋信息。當(dāng)教室中的多媒體教學(xué)設(shè)備的狀態(tài)發(fā)生變化時,中控將這些狀態(tài)信息及時反饋給服務(wù)器。系統(tǒng)主要功能如下。(1)教師/管理人員校園卡碼上傳若網(wǎng)絡(luò)正常,則教師或管理員的身份認(rèn)證是通過網(wǎng)絡(luò)將教師或管理員的校園卡卡號傳送給服務(wù)器,然后由服務(wù)器端的軟件判斷是否有效。若網(wǎng)絡(luò)不正常,則通過本地中控判斷身份是否有效。(2)通過主控制室的控制,不影響教師的教學(xué)工作當(dāng)教師不能用身份認(rèn)證方式來啟動教室設(shè)備或沒有帶校園卡時,管理員可通過主控制室,對多媒體教學(xué)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,從而不影響教師的教學(xué)工作?？刂品绞娇梢允菃蝹€控制,多個控制,也可以是全部控制。(3)實時監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)聯(lián)網(wǎng)時可實時監(jiān)測每個教室中控的供電、投影機的開關(guān)、幕布的升降等多媒體教學(xué)設(shè)備的工作狀態(tài)。(4)插時發(fā)表添加將教務(wù)系統(tǒng)中的課表導(dǎo)入到系統(tǒng)中,并可導(dǎo)入臨時課表和手動添加課表。只有經(jīng)過授權(quán)的教師才可在其授課時間內(nèi)使用相應(yīng)的多媒體教室進(jìn)行教學(xué),確保多媒體教學(xué)秩序的平穩(wěn),避免未經(jīng)申請自行使用導(dǎo)致設(shè)備受損狀況的出現(xiàn)。(5)教室使用情況查詢投影機燈泡使用時間,教師上課信息和教室使用情況。根據(jù)系統(tǒng)記錄的教師每次的上課時間和下課時間,可以統(tǒng)計教師的上課情況以及教室的使用率。(6)教師的職工號每日定時或需要時與校園卡數(shù)據(jù)中心同步數(shù)據(jù),根據(jù)管理員或教師的職工號得到其校園卡卡號等最新真實信息。并將卡信息寫入相應(yīng)教室中控所配置的EEPROM中,便于網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)狀況時,通過本地來驗證教師或管理員是否可以使用教室的設(shè)備。(7)個性化配置根據(jù)教師的個性化設(shè)置,教師插卡后,可以開啟指定的設(shè)備,一步達(dá)到教師理想的授課環(huán)境,既方便教師又節(jié)約能源。(8)教室視頻監(jiān)控裝置的控制系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)音視頻功能,實現(xiàn)對多媒體教室的遠(yuǎn)程監(jiān)控。3教學(xué)平臺的功能服務(wù)器端軟件作為主控制室與各個多媒體教室中控的連接橋梁,能將與教室中控連接的多媒體教學(xué)設(shè)備的運行狀態(tài)反饋到管理終端的顯示屏上,并實現(xiàn)控制、管理等功能。服務(wù)器端的軟件是通過VisualBasic6.0編寫的,數(shù)據(jù)庫用的是ACCESS數(shù)據(jù)庫。鑒于此軟件的內(nèi)容比較多,筆者只拿出部分主要功能的實現(xiàn)進(jìn)行介紹。3.1同步本地數(shù)據(jù)庫信息與校園卡數(shù)據(jù)中心同步數(shù)據(jù)主要有兩部分工作,一是通過XMLHTTP同步本地數(shù)據(jù)庫中教師和管理員的卡信息;一是將本地數(shù)據(jù)庫中的教師和管理員的卡信息寫入教室中控的EEPROM中。3.1.1基于http協(xié)議的技術(shù)實現(xiàn)校園卡統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)提供了第三方系統(tǒng)接入接口,本地數(shù)據(jù)庫通過Web服務(wù)更新本地卡信息表。這里使用XMLHTTP,它是提供客戶端同HTTP服務(wù)器通訊的協(xié)議。XMLHTTP是一套可以在Javascript、VbScript、Jscript等腳本語言中通過HTTP協(xié)議傳送或從接收XML及其他數(shù)據(jù)的一套API。XMLHTTP最大的用處是可以更新網(wǎng)頁的部分內(nèi)容而不需要刷新整個頁面。具體實現(xiàn)步驟如下。(1)創(chuàng)建XMLHTTP對象。首先在工程菜單中選擇引用菜單項,選擇MicrosoftXMLV6.0,單擊確定。完成后就可以在VisualBasic6.0應(yīng)用程序中添加XMLHTTP對象。(2)打開與校園卡數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的連接客戶端通過Open命令打開與校園卡數(shù)據(jù)中心服務(wù)端的服務(wù)網(wǎng)頁的連接。與普通的HTTP指令傳送一樣,可以用GET方法或POST方法指向服務(wù)端的服務(wù)網(wǎng)頁。(3)發(fā)送指令。(4)等待并接收服務(wù)端返回的處理結(jié)果。(5)釋放XMLHTTP對象。3.1.2教室中控命令的發(fā)送中控EEPROM中卡信息的刷新可以是添加或刪除一個管理員或教師的卡信息也可以一次性添加所有管理員和教師的卡信息。添加或刪除一個管理員或教師的卡信息與一次性添加所有管理員和教師的卡信息的原理是類似的,這里只介紹后一種情況,具體步驟如下。(1)獲取信息。在本地數(shù)據(jù)庫里獲取管理員和教師的卡信息、個性化設(shè)置等信息。(2)發(fā)送批量寫命令給教室中控。通過網(wǎng)絡(luò)將寫命令傳送給教室里的中控。若中控在規(guī)定時間內(nèi)沒有返回確定信息給服務(wù)器,則再次發(fā)送同樣的命令。若此命令發(fā)送三次后仍沒有收到確認(rèn)信息則表示無法與中控聯(lián)系,結(jié)束教室中控EEPROM的刷新。(3)按格式將數(shù)據(jù)發(fā)送給中控。將數(shù)據(jù)按預(yù)定的格式傳送給中控。若收到中控的確認(rèn)信息,則判斷是否所有數(shù)據(jù)都已經(jīng)傳送,若沒有則繼續(xù)傳送。若收到中控的錯誤信息,則重傳剛才的數(shù)據(jù),若該數(shù)據(jù)傳送三遍后仍收到中控錯誤信息,則說明無法刷新,結(jié)束刷新。若這兩種信息都沒有收到,并且已經(jīng)超時,則說明由于網(wǎng)絡(luò)原因或者中控斷電,與中控?zé)o法聯(lián)系,結(jié)束刷新。(4)發(fā)送結(jié)束命令給中控。若所有數(shù)據(jù)都傳輸給中控,則發(fā)送結(jié)束命令給中控,刷新成功。4生成新的執(zhí)法數(shù)據(jù)庫本文基于校園卡的多媒體教室電子認(rèn)證系統(tǒng)利用了統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)和教務(wù)系統(tǒng)的一些資源,實現(xiàn)了系統(tǒng)間資源的共享。系統(tǒng)使用了本地