摘 要：随着信息技术和人工智能的日趋成熟，智慧教育时代必将来临，高校教室由传统电教向智慧教室的转型势在必行。但是，当前智慧教室建设和使用过程中，新引入的多媒体智能设备种类和数量越来越多、智能化设备故障原因各不相同、教师使用不当等问题都会影响教学活动的正常进行，阻碍了智慧教育的开展。针对以上问题，文章提出以一种高校多媒体资产管理和运维的新思路，并设计实现了基于前后端分离的多媒体管理系统。通过系统可以对高校多媒体设备的地理位置、设备状态和运维情况进行管理，保障高校智慧教室设备的稳定运行和教学活动的正常进行。
关键词：智慧教室；系统分析；多媒体设备；数据分析
中图分类号：TP311.5 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2024）20-0164-05
Design and Implementation of Multimedia Management System Based on Front-end and Back-end Separation
LI Jingwei
（Hangzhou City University， Hangzhou 310015， China）
Abstract： With the increasing maturity of information technology and Artificial Intelligence， the era of smart education is bound to come， and the transformation of college classrooms from traditional e-learning to smart classrooms is inevitable. However， during the current construction and use of smart classrooms， the increasing varieties and number of newly introduced multimedia intelligent devices， the different causes of failure of intelligent devices， and the improper use of teachers will all affect the normal conduct of teaching activities and hinder the development of smart education. In view of the above problems， the paper proposes a new idea of multimedia asset management and operation and maintenance in colleges and universities， and designs and realizes a multimedia management system based on the front-end and back-end separation. It can manage the geographic location， the status of the equipment， and operation and maintenance situation of multimedia equipment in colleges and universities through the system， so as to ensure the stable operation of the equipment of the smart classrooms and the normal operation of teaching activities in colleges and universities.
Keywords： smart classroom; systematic analysis; multimedia equipment; data analysis
0 引 言
自20世纪90年代中期开始我国全力推进教育信息化，新一代信息技术的日趋成熟，在教育领域，以数字化教育和智慧化教育为目标的智慧教室[1]成为新的热点。教育智慧化最重要的载体是智慧教室，智慧教室也为整个教育行业带来更多新的机遇，智慧教学[2]不仅仅是设备的智慧，更重要的是教学新思维和职业教育的融合。中控、直录播等多媒体设备[3]作为智慧教室重要的资产，需要使用现代化的系统对智慧教室设备进行全面有效得管理，保证多媒体设备能够正常运用于教学活动。实际操作过程中，智慧教室多媒体设备的管理行为均发生在现场，如教室内设备的运维、设备的返厂维修、设备的调度等，把需要操作的设备信息通过手机端展示，方便运维管理人员实时了解多媒体设备的现状，因此移动端的多媒体管理系统对设备的维护和管理尤为重要。
1 需求分析
浙大城市学院现有智慧教室149间，每间智慧教室存在若干多媒体设备（如中控、功放、录播主机、班牌、光能板等），总计拥有4 000多个资产，长时间使用后，设备容易发生相应故障。为保障教室多媒体设备的情况能被管理人员掌握，现场运维人员能及时了解运维数据，本系统将记录多媒体设备运维数据。如图1所示，多媒体管理系统分为Web管理端和移动操作端，以下详细分析两个模块的需求。
1.1 管理端需求分析
Web管理端由管理人员进行相应操作，图2主要功能模块包括：用户创建并分配相应权限、添加/导入教学楼、添加/导入教室信息、添加/导入设备信息。基本满足管理人员对基本信息的操作，并且能浏览所有设备的健康状态、存放地址等情况，把握资产动态。
1.2 移动操作端需求分析
移动操作端由运维人员和物业管理人员共同记录相应操作数据，用于管理人员随时随地查看所有资产的运维情况，其主要功能包括：资产、故障运维、后勤运维、新增日常运维和查看运维数据。移动操作端功能图如图3所示。
故障运维：设备发生告警或者教师上报相应问题后，由现场运维人员进行相应的维修，运维人员在维修好设备后，需要选择相应的资产，填写出现的问题和解决的进展，并需要标注问题是否解决。后勤运维：学校后勤人员在每日巡逻教室时，若发现教室内有缺失的物品，应需及时填写相关信息，为后续备用件的替换和寻找缺失物品做准备。日常运维：运维人员每周巡检教室时，若教室内设备出现问题，在日常运维模块进行问题的记录。查看运维：运维人员和物业管理人员只能看到本人的运维记录，根据记录重点保障未完成的运维服务；管理人员可以看到所有人的运维记录，统计相应的数据分析资产损坏率，及时修复率等。
2 系统架构设计
浙大城市学院多媒体设备管理系统采用前后端分离的架构，总体架构图如图4所示，前端使用Vue编写Web端页面，VSCode作为Web端开发的工具；移动端使用uni-APP框架构建H5页面，HbuilderX作为移动端开发工具；Nginx[4]是一款轻量级的Web服务器，通过URI或URL提供网络服务，Nginx占用内存少、启动快、并发能力强，在应用服务中广泛使用；后端使用Spring Boot架构编写RESTful风格的接口，并进行数据的同步，IDEA作为后端开发的工具；关系型数据库MySQL存储结构化数据（资产信息、运维信息等）；非关系型数据库Redis主要储存缓存数据（如用户口令、用户角色等）。
2.1 Vue框架
本系统采用Vue框架构建所媒体系统的Web前端。与其他重量级框架不同的是，Vue是只需要一个轻量的核心库[5]便可以搭建一套用户界面，对于复杂的页面也可以引用各式各样的插件进行构建，架构简单，采用组件化模式和声明式编码，更好地维护代码，提高开发效率。在本系统中，利用Vue的第三方库，如Vue-router路由框架、Vuex全局状态管理框架、Element前端UI框架、Axios前端HTTP框架等，更好地提升系统的功能。
2.2 uni-APP框架
uni-APP是开发小程序的框架，允许开发者使用Vue语法编写代码，在事件处理方面遵循Vue规范[6]，编译文件可在IOS、安卓或H5等平台上运行，也就是说，uni-APP能让开发者使用Vue的语法开发小程序。uni-APP具有跨平台、高性能、开放生态和开发便捷的特点[7]，开发者可以避免重复开发，框架支持原生插件，并且提供了丰富的组件以简化开发和调试的流程。多媒体管理系统引入高性能下拉刷新上拉加载组件、富文本组件、弹框组件等，不仅加快了开发流程，更提升了应用的性能。
2.3 Spring Boot框架
Spring Boot是由Pivotal团队[8]提供的开源框架，设计该框架的目的是简化项目的搭建和开发。Spring Boot技术的特点[9]有：基于maven插件创建可执行的JAR包；内置Tomcat容器或Jetty容器，方便应用调试和部署；简化maven配置，提供能自动进行配置的POMS；不需要XML配置，降低了代码配置文件编写的复杂度。
2.4 数据库设计
MySQL数据库[10]以是由MySQL AB公司开发的开源关系型数据库管理系统，是最近几年最流行的关系型数据管理系统之一，关系型数据库就是将数据放在不同的表中，从而提高了数据操作的速度和灵活性。MySQL数据库主要优点为：为多种语言提供了API接口，提供TCP/IP、JDBC等多种数据库连接方式，方便开发时调用数据库中的数据；支持多种存储引擎，如MyISAM、InnoDB、BDB等，为不同的业务场景提供多样的选择。
根据对系统的需求分析，本系统的数据表有：用户表、用户角色表、用户和角色关联表、菜单表、角色菜单关联表、多媒体教学楼信息表、多媒体教室信息表、多媒体资产表和多媒体运维信息表等。下表是主要数据库的表结构信息，表1为用户表结构信息，表2为用户角色表结构信息，表3为菜单表结构信息，表4为多媒体教室表结构信息，表5为多媒体教室资产表结构信息。
3 系统页面展示
3.1 多媒体资产管理平台Web端展示
多媒体资产管理Web端主要功能有：用户管理、角色管理、菜单管理、资源列表、教学楼管理、教室管理和设备管理。打开平台第一步需要通过账户密码验证登录，如图5所示。进入多媒体管理平台后如图6所示，页面采用了侧边导航栏的设计模式，左侧显示的是本平台Web端的所有功能。
管理人员可以在用户列表界面新增或删除用户、启用或禁用用户、编辑用户信息并给不同用户分配不同的角色；角色列表页面能添加不同的角色，并为角色分配相应的菜单和资源；通过编辑菜单列表的数据，能改变平台左侧导航栏显示的内容；资源列表则是赋予各角色能够打开菜单的权力。如图7所示，多媒体资产管理Web端除了可以对人员、用户的权限进行编辑，还可以对教学楼和设备信息进行操作。添加楼宇界面可以为平台添加学校的各个教学楼和教学楼对应的教室；教学楼列表界面展示所有添加的教学楼信息，管理员也可以在该界面添加或导入新的教学楼；教室列表界面展示已添加的教室，在此界面中，管理员除了可以添加或导入新的教室外，还能查看具体教室中的设备信息，并为该教室添加新的设备；设备列表界面展示所有设备的信息，可以添加或导入新的设备信息，能更新设备状态，设备默认状态为正常，并且在此界面中也可以查看具体设备的运维日志。
3.2 多媒体资产管理平台移动端展示
多媒体资产管理平台移动端是为方便运维人员和后勤保障人员，在具体检查或维修设备时记录相关问题的平台。在移动端，相关人员可以使用本平台进行资产查询、故障运维、日常运维、后勤运维和查看运维。打开移动端也需要进行身份认证，如图8所示，通过身份认证后。
图9为移动端首页，其中，资产卡片能向用户展示不同教室的资产信息，方便用户了解现场的存在的各个设备信息；故障运维用于记录现场保障设备的情况，主要记录设备出现的问题、是否解决、如何解决等信息；当保障人员每隔一段时间进行教室巡检后，可以将巡检的结果记录在日常运维的表单中；后勤运维主要是记录教室物品丢失的信息，物业人员每日检查教室后，可以将教室内缺失的物品登记在该菜单下。当人员身份不是管理员时，在查看运维卡片中，只能看到本人登记的运维信息，用于检查是否存在还未解决的事件，能及时处理遗留问题。
如图10所示，管理人员在查看运维卡片中能看到所有人员的运维记录，运维记录是按照提交时间的顺序进行排序，用户可以通过时间段、运维类型和运维状态进行记录的筛选。通过分析这些数据，管理人员能判断出现问题概率最高的教室、设备等，也能整理出一些通用的解决方法。后续，管理人员可以重点关注故障率高的教室和设备，以便降低教室出现故障的次数，对于常见的解决方法可以整理到知识库中，用于后续解决类似问题，提供相应的思路。
4 结 论
随着智能化、数字化等一些现代信息技术的应用，多媒体智慧教室应运诞生，智慧教室使用更多的智能化设备供教学使用。但在该过程中，教室内的设备会因老化、使用不当或者其他的原因导致教学活动无法顺利进行，如未能及时采取有效措施对智慧教室进行管理，会对教师和学生的学习带来很大的不便；若处理完成后没有对处理结果记录，则会发生资产变更不明确或处理方法同步不及时等问题。本文设计了多媒体管理系统，通过对智慧教室中的设备进行管理，故障运维信息的填写等，让管理者更加明确智慧教室现存的问题，也能对问题的处理方法总结成知识库。后续通过现场记录的这些数据，可以分析出哪些教室、哪个时间段、哪些设备出现的问题的频率较高，根据这些数据可以归类出智慧教室内发生故障的原因，并且重点关注出现问题较多的教室和设备，可以有效降低教室故障率，精细化管理智慧教室。
参考文献：
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作者简介：李泾渭（1994—），男，汉族，浙江绍兴人，初级工程师，硕士研究生，研究方向：高校智慧教室建设及维护。
