教室设计

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇教室设计范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

教室设计范文第1篇

关键词 座位；秧田式；编排

自从17世纪班级授课制被确立并逐渐成为学校教育主导性的教学组织形式以来，在教室座位安排方式上就长期存在着方式过于单一的问题。如同班级授课制的主导性地位一样，秧田式座位安排方式仍旧在中小学课堂中占据主导性地位。在我国，由于班级规模过大，教师大多采取秧田式座位安排方式编排教室座位。随着时代的进步，新课程改革的推进，这种座位排列方式的弊端日益凸显：如不利于学生主体地位的体现，不利于教育过程的公平，不利于师生之间进行有效的交流等。针对其弊端，可以对这种传统的座位排列方式进行微调。此外，也可以结合学校、班级和教学情境的具体情况，灵活采用其他座位编排方式。

一、按照民主原则和互补原则进行座位安排

民主原则，是指每个学生都有选择座位的自由，但这并不意味着由学生随意选择或者集体商定座位安排的规则，而是先让学生说出对某个座位的意愿，教师综合考虑各种因素如学生的高矮、视力和听力情况、学习成绩、性格特征等之后，再与其同桌及邻桌商讨后做出决定。需要注意的是，教师最好不要公开聚集相关学生共同商讨，否则难以把握学生之间真实的人际关系，从而影响决断的民主性和合理性。

所谓互补原则，是指根据学生成绩的优差、学科爱好的差异、自制力的强弱、合作能力的高低等因素进行座位编排，使得同伴之间的个性达到一定程度的互补。这种互补不是指学生随意寻找关系要好的同伴，而是教师引导下的互补。

二、基于系统观原则进行编排

学生的思维方式、学习能力及个性特征有很大的差异，在进行座位编排时要注意不同学生之间的协调与搭配，致力于把班集体构建成一个有强大凝聚力的良性系统，从而使每个学生都能最大程度地发挥自身的主观能动性，调动起学习和生活的积极性。当然，这建立在教师对每位学生深入了解地基础上。比如，在性别方面，男女生在思维方式方面具有互补性，男生在逻辑思维和空间想象能力方面占优势，而女生在言语能力和记忆能力方面占优势。这种互补性有利于男女生的思维相互影响，取长补短，共同进步。在学习能力方面，成绩较差者与成绩优秀的学生进行合作，能够得到他们有效的帮助，从而提高学习积极性，成绩优秀的学生也能够在这个过程中更加牢固的掌握知识，这同时也有利于同学之间合作态度的养成。在个性特征方面，沉思型和冲动型的学生坐在一起，二者之间的性格能够相互弥补，从而更好地改进自己性格中的不足之处。

三、根据学生的生理和心理特征进行编排

座位的适合与否取决于学生的个体生理和心理特征是否与教学环境获得最佳配合。如若二者达到最佳匹配，将有助于减少学生在学习中效率低下的行为活动，有利于建立和谐的师生和同伴关系，也有利于学生积极健康的生活和学习。比如，喜欢独立思考而且成绩优异的学生适合坐在后排或两侧，这样他们受教师的影响就会相对减小，能有更多的空间进行独立思考；而对于注意力不集中的学生，则适合被安置在前排，因为前排是活跃地带，教师的关注较多，有助于这类学生集中精力听讲；对于生性敏感的学生，他们则适合坐在靠墙的位置，这样容易获得安全感。

四、根据课堂管理需要对个别学生进行安排

在课堂教学中，教师要调动学生学习的积极性，培养学生丰富的想象力和创造力，需要营造轻松愉快的课堂氛围，对课堂教学进行科学合理的设置和管理，座位编排也是其中需要考虑的因素之一。每一个班级中都会有一些扰乱课堂纪律、不听管教的学生，如果教师不能有效地进行管理，这些学生不但自己不认真学习，而且会影响其他同学甚至整个班级课堂教学的有序进行。教师在对这些学生进行座位编排时，要深思熟虑后对其进行安排，切莫伤害学生的自尊心。比如把其中某些学生安排在教室前方的座位，以便教师时刻观察他们的行为，及时采取有效的措施进行管理。

五、根据教学情境灵活采用不同的座位排列方式

前苏联教育学家季亚琴科曾长期致力于集体教学的理论探索和实验研究，提出了宝贵的集体教学思想。他认为，在集体教学中，不同的座位安排方式对学生的态度、课堂行为、情感交流以及整个教育活动都将产生不同的影响。因此，他主张根据教学内容、教学目标和教学情景的变化，发挥不同座位模式的特点，灵活、科学地安排学生座位。当今世界各国中小学主要的座位安排方式有秧田式、圆形排列，马蹄式、小组式、论坛式及会议式等。每种座位模式都有其不可替代的优点，但同时又有其自身的局限性，不存在一种普适性的座位排列模式，每种座位模式都有其独特的适用范围，这就需要教师视具体情况灵活选择最为恰当的座位排列方式。比如，在需要大班上课，集体讲授教学内容时，可以采用秧田式座位安排方式，这样能够提高教学效率。在需要课堂讨论时，可以采用圆形排列、会议式排列或小组式排列，这样能最大限度地促进学生之间的相互交往和相互影响，加强学生之间的关系，促进小组活动。在设置作业课时，可以采用小组式排列法，这样有利于学生之间进行有效地交流和合作。

因此，教师在选择和设计座位安排方式时，要综合考虑各种因素，灵活安排，而不是设计成一成不变的秧田式。

参考文献：

教室设计范文第2篇

关键词： 排课系统 辅助功能 教室安排算法 教师安排方式 数据库

一、关于网络环境下高校教室安排与管理系统

自动排课系统是教育信息化的一项重要内容。特别是高校自动排课系统，由于约束条件繁多、教学资源要求复杂，涉及上课时间、教室、教师、学生，目前，自动排课系统很难达到由计算机自动排出课表，需要一定程度的人工辅助完成自动排课。通常情况下，自动排课系统分为课程的时间安排子系统和教室安排子系统两个部分。课程的时间安排子系统完成课程的上课时间安排任务，教室安排子系统完成课程的教室分配任务。

本文描述了网络环境下高校教室安排与管理系统（Classroom Allocation and Management System，CAMS）中的教室安排算法。目前，高校教育具有一些新的特点，如招生人数不断增加、课程种类繁多、教学资源紧张、教学计划频繁变动，人工安排容易出现错误和教室冲突现象。大多数高校也已经广泛实行选课制，进行网上选课，但是自动排课系统的功能仍不完善。CAMS正是为了解决这些问题而提出的，它能为已经确定上课时间的课程合理地分配教室，提高课程安排的灵活性和高效性，实现自动化的教室管理。

同时，目前很多高校分布多个校区，这给自动排课系统提出了特殊的要求。本文实现了一种网络环境下的高校自动排课系统中教室安排功能。

二、CAMS中的教室安排算法设计

1.CAMS系统总体设计

自动排课系统由四大模块构成，分别是输入模块、排课模块、查看模块和打印模块，自动排课系统运行体系图（如图1所示）。

图1

（1）输入模块

输入模块包括输入教师信息、班级信息、教室信息、课程信息、制订开课计划、绑定合上班等信息。其中，教师信息写入数据库的教师信息表中，班级信息写入班级信息表中，教室信息写入教室信息表中，课程信息写入课程信息表中，开课计划写入教学计划表中，绑定合上班信息写入总课程表中。

（2）排课模块

排课模块是自动排课系统的核心部分，分为自动排时间子模块和自动排教室子模块。此模块主要是应用一系列规则、约束条件进行排课。

（3）查看模块

可按照班级、教室、系、教师和总课程表查看各科课程表。

（4）打印模块

可按班级、教室、系、教师和总课程表打印课程表。

2.CAMS中的教室安排算法设计

教室安排算法是CAMS的核心，算法设计的优劣影响教室安排结果的合理性和系统运行效率的高低。

（1）CAMS中教室安排算法的设计图（图2）

图2

（2）CAMS中教室安排算法描述

①对课程信息表分类

（1）算法中四类教室安排方式

根据选课人数和教室容量的排序方式，算法中存在四类不同的教室安排方式，如表1所示四类教室安排方式。

表1 算法中四类教室安排方式

第Ⅰ类安排方式先安排选课人数少的课程，从待安排课程的教室集合中搜索第一个符合要求的教室。第Ⅱ类安排方式先安排选课人数多的课程，同样从待安排课程的教室集合中搜索到第一个满足条件的教室。两类安排方式的教室集合中按教室容量升序排列。第Ⅲ类安排方式先安排选课人数少的课程，从待安排课程的教室集合中搜索第一个不满足条件的教室，将前一个教室安排到该课程。第Ⅳ类安排方式先安排选课人数多的教室，搜索方法和第Ⅰ类，第Ⅱ类相同。两类安排方式的教室集合中按教室容量降序排列。

（2）四类安排方式的合理性比较和效率分析

表（2）中的数据是根据某高校中一学院2006—2007年下学期课表安排所选出的数据。

①课程上课时间冲突不明显情况下合理性和效率分析

第Ⅰ、Ⅱ两类教室安排方式合理性比较理想，安排过程中需要比较的次数多，算法效率低；第Ⅳ类教室安排方式结果中容易出现选课人数少的课程安排到大容量教室，造成教室资源浪费，需要比较的次数多，合理性和算法效率都不理想。

②课程上课时间相互冲突情况下合理性比较和效率分析

对Ⅰ、Ⅱ两类教室安排方式比较和分析。从合理性角度分析，对已安排课程，第Ⅰ类安排结果中教室平均利用率为64.1%，第Ⅱ类安排结果中教室平均利用率为75.1%（如表2教室利用率），第Ⅱ类合理性优于第Ⅰ类；对于未安排课程，第Ⅰ类安排结果中未安排课程选课人数多，人工安排困难，而第Ⅱ类教室安排方式的结果中未安排课程选课人数相对较少，容易人工安排，第Ⅱ类优于第Ⅰ类；第Ⅱ类教室安排方式缺点是容易出现选课人数少的课程安排到大容量教室的现象（如表2安排结果）。从算法效率角度（比较次数）分析，两类安排方式比较次数相差较少（如表2比较次数），都需要比较22次，算法效率相同。

表2 课程上课时间相互冲突下四类安排方式结果比较和效果分析

第Ⅰ、Ⅲ两类教室安排方式比较和分析。从合理性角度分析，两类安排方式的教室利用率均为64.1%（如表2教室利用率），利用率低；未安排教室的课程选课人数多，合理性较差。从算法效率角度（比较次数）分析，第Ⅰ类需要比较22次，第Ⅲ类需要比较21次，比较次数增多（如表2比较次数），算法效率降低，第Ⅲ类安排方式优于第Ⅰ类。

第Ⅱ、Ⅳ两类教室安排方式比较和分析。从合理性角度分析，对于平均利用率，第Ⅱ类安排方式结果中教室平均利用率未75.1%，第Ⅳ类教室平均利用率为72.7%，平均利用率相当；对于每个教室利用率，第Ⅱ类教室利用率波动范围大，第Ⅳ类波动较小，第Ⅳ类合理性优于第Ⅱ类。从算效率角度（比较次数）分析，第Ⅳ类比较25次，第Ⅱ类比较22次，比较次数增多（如表2比较次数），算法效率降低，第Ⅱ类优于第Ⅳ类。

从合理性角度分析，第Ⅳ类教室平均利用率高，每个教室利用率稳定，合理性较好；第Ⅰ、Ⅲ两类合理性最差；第Ⅱ类教室平均利用率高，缺点表现为选课人数少的课程容易安排到大容量教室，每个教室利用率波动范围大，合理性劣于第Ⅳ类。从算法效率角度分析，第Ⅰ类算法效率高；第Ⅳ类效率较低[14][15]。

（3）CAMS中教室安排算法的安排方式选择

通常情况下，选择第Ⅰ类或第Ⅱ类作为教室安排方式比较理想；第Ⅲ类教室安排方式比较次数多，算法效率低；第Ⅳ类教室安排方式容易造成教室资源冲突和浪费。

CAMS中针对实际选课数据和教室资源数据情况，选择第Ⅱ类作为教室安排方式，安排结果中未安排课程的选课人数少，人工安排和处理容易实现。

4.系统算法的实现

（1）程序的设计及实现

由于CAMS系统还存在一些缺陷，因此，需要建立一个算法，才能使这个系统更加完善。首先，给出运用LINDO软件编写所需要的一些数据。本程序的编写是根据线性规划的数学模型进行编写的。

表三 待排的课程

表四 待排的教室

应用LINDO软件，对已经安排好上课时间的课程进行教室安排，其主要因素有2个，即教室容量RONG和上课人数R。其目标函数是使该时刻教室的利用率达到最优。这就类似于线形规划中的指派问题。下表是一些数据准备：

其中，x1～x81是按照以行为顺序定义的变量。

上表字体加粗部分即为教室达到最佳利用率的高校排课。

5.结论

自动排课系统一直是高校教务管理中难以解决的问题，涉及整数规划、图论、分支定界技术及模拟退化法等方法和技术，国内外很多研究人员仍在从事这方面的研究工作。

本文设计和实现了网络环境下高校自动排课系统中的教室安排算法，对算法中四种不同类型教室安排方式的合理性和运行效率进行了比较和分析。CAMS已经在某些高校的教学实践中发挥了重要的作用。

教室设计范文第3篇

关键词：多媒体教室　光环境　人工照明　自然光

中图分类号：TU8

文献标识码：A

文章编号：1007-3973（2012）003-114-02

随着信息技术和网络技术的发展，多媒体辅助教学的优势与作用愈发凸显。运用多媒体技术，教师突破了传统教学的限制，课堂上可以给学生提供丰富多彩的图文声像等信息，使很多复杂的问题直观形象的表达出来，增强了学生的感性认识，使学习变得容易了很多。同时多媒体教学还可以激发学生的学习兴趣以及求知欲，提高了学生的学习效率和老师的教学质量。因此无论是各大高校还是中小学都在推广多媒体教学，大力建设多媒体教室。但在当前多媒体教室的设计和使用中还存在着很多问题，其中多媒体教室的光环境问题尤为突出。

多媒体教室与传统教室相比对光环境的要求有一定的不同。多媒体教室的光环境要求既要满足阅读、书写等传统教室的光环境要求的同时又要保证多媒体屏幕的清晰度，使学生可以看清屏幕上的内容。因此多媒体教室的光环境应该是屏幕所在区域相对较暗，而学生所在区域相对较亮，满足基本的阅读书写要求。但在现实中，为了保证大屏幕的清晰度，多媒体教室一般采用窗帘将窗外的光线挡住，并且室内的灯也是关着的，这就造成整个教室除了屏幕是亮的以外其他区域都是暗的。老师无法看清教案以及学生的情况，学生也无法看清课本的内容，更无法记笔记，更严重的是学生在这样的环境中待的时间久了，很容易造成眼疲劳，影响视力。因此，必须大力改善多媒体教室的光环境，使多媒体教室既能在提高教学质量与效率方面发挥出应有的功效，又不影响学生的健康发展。

为了改善多媒体教室的光环境，满足正常使用要求，在多媒体教室的光学设计中我们可以采取以下措施。

1 合理设计人工照明，改善局部亮度

在遮挡了室外光线的前提下，多媒体教室的大屏幕达到了足够的清晰度。这时可以考虑采用人工辅助照明适当提高教室其他区域的亮度，满足学生阅读书写的需要。一般情况下可以采用半间接型灯具，将人工光源射向屏幕一侧的光线遮住，使灯光尽可能的照向学生区域，达到屏幕一侧较暗，学生所在区域较亮的目的。如果黑板和老师的讲桌也需要适当的亮度，同样可以采取这种措施。在这里要注意选用的光源的亮度要低于屏幕的亮度，同时还要充分考虑光线与学生视角的关系，避免眩光出现。如果教室已有线路条件允许的话，尽量把灯具布置在教室的左边，以免在书写时，手遮挡住光线，产生阴影，影响书写。采用人工照明的方式可以改善多媒体教室的光环境，基本上达到了学生既能看清屏幕的内容又不影响正常阅读书写的要求，但是这种措施也并不是没有缺陷。因为采用人工照明需要消耗大量的电力资源，尤其是天空晴朗的时候，窗外阳光明媚，窗内却要“灯火通明”，无形中浪费了大量的电力资源，这与我们国家所提倡的节能减排的号召相违背。

2 充分利用自然光，节约能源

在多媒体教室的使用过程中，无论窗外天气情况如何，一般都要拉上窗帘，通过人工照明进行教学活动，对于电力资源的浪费十分严重。如果在夏季，长时间的人工光源发热还会提高教室的温度，为了降温又要多浪费更多能源。现在很多学校教育经费本来就有限，因此若在白天可以充分利用自然光源解决教室的采光问题，则可以节约大量的电力资源，响应国家节能减排的要求，又能减少经费开支，可谓是一举数得。

为了达到充分利用自然光，节能减排，又满足多媒体教室对光线的要求的目的，我们可以从减弱自然光线进入室内的强度，进入教室的光线尽量不影响多媒体屏幕区域的亮度等方面采取措施。例如我们可以采用浅色的窗帘，使进入教室的光线的强度减弱达到既能满足阅读书写的要求，又不至于把屏幕区域照的太亮的目的。或者是把靠近多媒体屏幕的窗户用厚窗帘把光线完全遮挡，后面的窗户适当的留部分非遮挡区域，少量光线可以进入，使进入教室的光线对屏幕区域的影响尽量减小。同时还应该把靠近屏幕一侧的内墙上的门和窗的玻璃用东西遮住，尽量减少光线进入。此外如果一栋教学楼中在阳面一侧有很多多媒体教室，可以考虑在阳面一侧窗户上安装遮阳板，这样既能起到减弱光线进入室内强度的目的，又增加了教学楼的立面效果。采用这些措施可以在一定程度上改善多媒体教室的光环境，但由于自然光的进入，难免对屏幕的清晰度产生影响，但综合考虑还是利大于弊，因此在现实中我们应该充分利用自然光来改善多媒体教室的光环境。

对于计划建设的多媒体教室，在建筑的设计阶段就应当充分考虑利用自然光满足多媒体教室所需要的光环境。现在大多数教学楼都采用内廊式，因此在设计布局时，应该尽量将多媒体教室设置在阴面。从采光稳定和避免直射阳光的角度来看，窗口最好朝北，这样无论用不用多媒体设备，在上课时间内都可以保证无直射光进入教室，光线稳定柔和。同时可以留出更多的阳面空间安排自习室、办公室等人员停留时间较长的房间，充分利用太阳热能，使这些空间在冬季采暖期时更容易达到舒适温度，减少热能的消耗，达到节能的目的。当多媒体教室必须要设置在阳面时，可以设计成悬挑楼板与突出横墙相结合的方式形成遮阳板，即达到了综合遮阳的目的，又丰富了建筑的立面造型。在设计多媒体教室外形时我们也可以打破原有教室的矩形模式，将安放多媒体屏幕的局部墙体凸出去，这样就相当于多媒体屏幕凹进了墙内，利用两侧的横墙来遮挡自然光，达到屏幕区域较暗的目的。在多媒体教室门窗的设计安排时要注意，无论是外墙的窗户还是内廊侧的高窗都应该选择远离未来安装多媒体屏幕的一侧设置，同时靠近屏幕一侧的门上不要有玻璃，尽量使多媒体屏幕一侧的亮度最低。如果条件允许的话可以利用磨砂玻璃表面粗糙，使光线产生漫反射，透光而不透视，可以使室内光线柔和而不刺目，在多媒体教室的窗户上安装磨砂玻璃，进一步减弱室外光线进入室内的强度，同时磨砂玻璃阻挡了室外的风景，可以使学生免受外界事物的干扰。在多媒体教室装修时要注意最好安装自动窗帘，这样在上课过程中如果学生不需要观看屏幕，老师可以通过窗帘的遥控器及时拉开窗帘，使教室明亮。不像以前那样需要靠近窗户的学生拉窗帘，打扰学生学习。如果是面积特别大的多媒体教室，最好把它设计在顶层，这样无论是结构处理还是光环境设计，都比较灵活、简单。

在多媒体教室中充分利用自然光的目的不仅仅是因为可以节能减排，更重要的是相对于人造光，人们更习惯自然光。人们从出生开始接触最多的就是自然光，自然光对于学生的身心健康发展意义重大。因此在多媒体教室的光环境的处理与选择中，尽管利用自然光的方式还存在着缺点，但应该充分考虑利用自然光。

3 人工照明与自然采光的科学搭配

无论是人工辅助照明的方式还是利用自然光的方式在多媒体教室光环境的处理上都有自己的优势与不足。人工辅助照明的方式可以使多媒体教室达到屏幕清晰其他区域满足阅读、书写的基本要求，但是浪费能源；利用自然光的方式，虽然节约了能源但是不可避免的削弱了多媒体屏幕的清晰度。因此在多媒体教室的使用过程中两种方式要科学研究，合理搭配，使多媒体教室的光环境既能满足使用要求，又能节约能源。

4 教师制作课件时要“黑白分明”

教室设计范文第4篇

1.1物联网技术

对被测物来说，物联网具有全面感知能力。物联网的关键技术涵盖了信息处理的全过程，该过程包括从信息的获取、传输、处理、存储到应用。首先基于RFID射频识别和传感器等技术可以完成信息的获取，RFID射频识别可以对采集物体随时随地的进行信息的识别，传感器技术可以对采集物体进行信息的感知；通过通信网络，可以完成接入网络物体信息的传输，包括发送信息，传输和接收信息；利用智能计算技术可以完成对感知数据和信息的处理，最终实现对物联网被测物的智能化控制。

1.2物联网组成

一般来说，物联网系统由三部分组成[5]。首先是RFID系统，这是一种射频识别系统，这种自动识别技术是非接触式的，通过射频信号可以对目标对象进行自动识别，从而完成对物品的快速追踪以及数据的快速交换。该系统由三部分组成，包括标签、阅读器以及天线。其次是中间件Savant系统，该系统处在解读器和互联网之间，是一种数据挖掘工具，具有数据的捕获、传送和监控功能，其主要任务是对数据进行校对、负责协调解读器、对数据进行存储和传送以及对任务的管理。第三部分即是互联网系统。

1.3物联网架构

在物联网中，可以简单的把其网络体系结构划分为三个层次，分别为感知层、网络层和应用层[6]。物联网架构的最下层为感知层，该层是物联网信息的源头，在该层，利用各种传感设备以及智能嵌入设备可以完成对现实世界中各种信息的全面立体感知；网络层就是要完成各种网络与互联网的连接，完成信息的存储、融合以及远距离传输；应用层主要完成服务的发现并把服务进行呈现，也即是完成数据的挖掘工作，并对应用进行决策。

2多媒体教室

2.1多媒体教室的教学设备

目前建设的多媒体教室中，其教学设备较完善，首先是中央控制系统，其他教学设备都连接在该控制系统上，包括多媒体计算机（台式电脑或者笔记本电脑）、投影机、电动窗帘、电动幕布、摄像头、灯光、音响设备以及实物展台和环境设备等。在多媒体教室中，对中央控制器的管理多采用内置网络，通过每间多媒体教室中的摄像头和传感器等设施，与网络进行连接就可以远程监控控制设备以及受控设备，甚至是对这些设备的管理与维护，达到高效使用和管理多媒体教室的目的。

2.2多媒体教室的基本架构

随着信息技术的不断发展，物联网技术中开始广泛的关注和应用传感器技术，通过传感器技术可以构成连接物理世界和数字世界的无线传感器网络[7]。在多媒体教室的设计中，物联网的基本架构分为三个层次，这三个层次的内容列于表1。由表可见，物联网的三个层次分别为应用层、网络层以及感知层，在感知层中就是多媒体教室多使用的各种设备及技术，这些设备和技术往往有体积小、能耗低以及性价比高的特点。在应用层中，多校区的多媒体教学系统设备较多，而且具有连接复杂的特点，在对设备进行连接时需要较强的技术性，系统的利用率通常较高，在这种情况下多采用云计算的技术进行应用层的架构。由于云计算采用虚拟化的技术对各种资源进行计算、存储和服务，而且在软硬件资源方面都支持用户共享，所以传统的分散资源可以通过云计算整合为可统一调度的虚拟资源，该虚拟资源还可以按需使用，所以在进行多校区的多媒体教室建设时云计算技术的使用可以节约资源，使教学环境最优化。一般而言，云计算都是虚拟化的，其规模都比较大，通用性较强，扩展性较高，可靠性强，而且成本低廉。采用智能计算技术的这些特点应用层可以实现对多媒体教室的管理，包括采集、处理数据以及对数据的存储和共享，最终实现信息的智能交互，并把各种参数、实时的数据等信息通过总控制室的显示屏显示出来，对多媒体教室的终端教学设备进行实时的远程监控与控制，能实现多媒体教室教学设备故障的精确表述，并及时的对故障实行远程的实时处理，及时的对教师操作多媒体教学设备进行远程协助。在网络层中，首先要选择适合的通信协议进行安全可靠的把获取的感知信息进行传输。从目前来看，全球通用的协议族是TCP/IP协议，该协议族中网络层的核心协议是IP，现在在应用中多采用IPv4协议，但是现在IPv4地址已经分配完毕，资源的严重消耗极易导致网络的瘫痪，与物联网对地址的大量需求相悖离，随着信息技术的发展，基于IPv4的优化IPv6应运而生，IPv6地址空间丰富，安全性能较高，端到端的互联互通可以得到实现，IPv6的这些优点在校园网络建设中可以得到充分的发挥。IPv6把人机之间的对话扩展到任何事物之间均可对话，服务对象从人类扩展到硬件设备，真正意义上成为无时无处不在的宽带网。目前在大多数高校中，使用的多为无线校园网，添加了IPv6协议之后，用户即可对IPv6资源进行访问，为多媒体教室的建设提供强有力的支持。现有的通信网连接的是多媒体教室的总控制室的电话、监控计算机以及各分校区的管理多媒体的技术人员的电话，通过完备的通信网络，可以方便管理人员对多媒体的设备运行情况进行实时监控，一旦出现故障可以及时联系技术人员进行故障的排除。无线校园网和通信网的融合，可以实时的对多媒体教室教学设备信息进行传输与交互。在校园信息化建设中基于物联网设计多媒体教室的感知层时，分为以下四部分：首先在每个校区都要设置多媒体教室机柜，并均在机柜中进行RFID系统的安装，通过射频IC卡可以确认使用者的身份，身份确认之后就可以获得多媒体教学设备的使用权限；其次，在多媒体教室中要安装摄像头，对教学过程中多媒体设备的运行状态进行实时采集，方便管理人员实时快捷的发现并解决问题；再次，还要在多媒体教室中安装检测传感器，为教学设备的远程控制提供感知信息；最后，为确保一些贵重的教学设备的安全性，要安装无线防盗报警系统。在多媒体感知层中，既有身份认证，又有对教学情况的实时监控，还可以对设备运行情况进行自动检测，还添加了设备的安全管理，使教学设备的运行维护水平得到进一步提高。

3物联网对多媒体教室的影响

3.1物联网对多媒体教室应用与监控的影响

基于物联网的多媒体教室实现了对多校区多媒体教室的集中控制，可以实现对多媒体教室的远程控制和监控，实现了多媒体教室应用和管理的简捷化。而且操控软件界面友好，以集中控制为主，使操作更加简便。通过局域网可以实现多校区多媒体教室与远程管理系统之间的无缝连接，方便主控室对每个多媒体教室的实时监控，有效的保证了设备利用率。

3.2物联网对多媒体教室维护与服务的影响

在传统的多媒体教室管理和维护中，对管理人员的要求很高，不仅要求很强的技术性，还需要加班加点进行设备的排查以及故障的排除。物联网改变了这一模式，能够帮助技术人员及时的发现问题并解决问题。传统的多媒体管理中，管理者多为被动式服务，报修方式为电话报修。物联网的使用之后，管理者变为主动服务，报修方式也转变为一键网络报修，对设备安全隐患问题起到了明显的缓解作用。

3.3物联网对多媒体教室管理人员的影响

在物联网技术的推动下，高校的多媒体教室管理人员不管在服务内容还是在管理方式上都有了很大的变化。日常监管和设备的维护都在取代传统的工作模式逐渐走向智能化，管理人员的压力得到大大减轻。但是对管理人员的素质提出了更高层次的要求。

4结论

教室设计范文第5篇

关键词： 有线通信 无线通信 ARM ZigBee 时间同步

1.教室消息广播系统现状

1.1与选题相关的国内外研究和发展概况

在传统的方法上，学校科室管理部门或者教室等需要将信息告知课室内或课室门内外的人员（学生、教师等），使用的、更新、删改等方法大概可分为几种：

对于非实时信息（通知，非紧急消息等）：①通过人力，将信息使用某种（书写等）方式在不可移动物体（黑板等）上（更新），或者移除之;②先通过人力将信息使用某种（书写、印刷等）方式在可移动的物体（纸、木板）等上面，再通过人力将带有信息的物体从信息处安放在课室内或外以（更新），或者移除之。

对于实时信息/亚实时信息（时间、紧急消息等）：①用人力传递：以人为消息载体载体，以人声或者黑板等为源，通过人将消息传递，以、更新、删改;②用广播传递：以人为消息载体载体，以广播等为源，通过广播将消息传递，以、更新、删改。

以上传统课室信息方法缺点分别有：①耗费人力，信息不易修改;②信息不可视化，教室内有声音接受盲点，信息时所有课室不能有噪音，否则影响信息接收质量。

传统的方法上，课室时间同步使用的方法通常有：①无时间同步：依赖教师或学生自身携带时间同步设备（手表、手机、手提电脑等）;②通过人力定时向课室传递最新时间;③用声音同步时间：全校布置一个获每栋楼布置一个大功率声音产生装置，通过钟声、铃声等同步时间;④使用挂钟同步：课室内悬挂一个时钟（石英钟、电子钟，电脑时钟）以实现时间同步。

以上传统课室信息方法缺点分别有：①不同教学楼，不同课室，不同室内人员无统一时间同步源;②耗费人力，仅同一课室时间同步;③不同楼层因声音信号衰减无法收到时间同步信号或者不同教学楼时钟信号不一;④不同教学楼，不同课室时间不同步。

LED信息显示屏、有线网络技术，无线网络技术的发展为本毕业设计的课室内LED信息系统铺下良好基础，本课题拟解决传统课室信息方法的缺点，最终实现跨教学楼、跨课室、跨室内人员的时间同步，教学信息内容接收一致，信息接收时间一致，可用于对课室的教学信息、应急事件（灾害等）信息的实时，上下课时间同步，考试时间同步等功能。

1.2小结

目前国内电子时钟市场处在一个生产公司居多，研发公司占少数的阶段。

几乎每个电子公司都有涉及电子时钟的生产工作，但是专门研发电子时钟系统的公司并不多，因此市场上尚未有大批量的多功能的电子时钟系统的出现。考虑到中国市场的特殊性（山寨产品较多），一旦市场上出现较鲜见的科技产品，不用多久便会大范围地出现这种产品，因此电子时钟市场具有一定的风险。

就目前的市场而言，仍有大量的用户在使用传统的电子时钟，对多功能的电子时钟系统还没有全面的认识，因此在本产品投入生产时必须大力宣传，增强人们对新一代电子时钟系统的认识。

事实上，近年来一些新一代的电子时钟系统已经开始一步一步“入驻”越来越多的高校，价格上已可以被现在的消费者接受，用户完全可以根据自己的需要和喜好选择安装不同功能的电子时钟系统，以满足自己的各种需求。

电子时钟作为一种显示时间的工具，是许多场所不可缺少的重要设备之一，在世界各地得到广泛的应用。传统的电子时钟只是单纯地显示时间，而且各个时钟无法完成彼此之间的互相同步校准时间的功能，对人们的工作生活造成严重的影响。

随着经济的不断发展，人们对时间精确的要求越来越高，功能单一化的产品的市场越来越小，开始逐步被淘汰。然而，国内市场尚未有大批量的多功能电子时钟产品的出现，大多数为功能不一的，不可同步校准时间的电子时钟。为此，有必要开拓一块属于多功能电子时钟产品满足市场需求。

2.系统方案设计与论证

2.1 显示屏方案

根据应用场合的不同，显示屏的方案可以有多种：数码管，1602液晶显示屏，中小块液晶显示屏幕，LED点阵显示屏（16X32）。数码管功能简单，易于实现，亮度较好，成本低廉;缺点是：无法显示文字，可拓展性差。静态LED文字显示功能较简单，易于实现，亮度较好，成本较低廉，可显示固定字符、汉字;缺点是：文字只能固定，不能重配置。动态LED显示的液晶显示屏功能复杂，使用通用接口，亮度较好，成本较低廉，可显示固定字符、汉字;缺点是：文字只能固定，不能重配置。LED点阵屏功能较复杂，使用特定控制HUB08、HUB10接口，亮度很好，可视距离长，成本一般，可显示固定获不固定字符、汉字;缺点是：控制较不易。

由于显示屏用于时间和动态文字，单纯数码管和静态LED只能显示有限数字、字符、文字，而不能个性化设置文字内容，具有功能十分局限。另外，LCD/LED液晶显示屏耗能大，亮度较暗，安装在课室内显示时间、文字信息等。因此，LED点阵屏是本项目的最佳方案选择。

2.2 下位机方案

下位机由有线通信、无线通信、按键，显示，音频输出、蜂鸣器等模块组成，下位机系统主要模块如图1所示：

2.3 上位机方案

本系统上位机系统由两部分构成，X86-Windows上位机和ARM-Linux上位机。X86-Windows上位机运行Win32应用程序，调用静态库，可在Windows2000，WinXP，Win7操作系统下运行， 上位机采用VB6.0和VC++6.0混合编程开发的软件进行应用层功能的控制。ARM-Linux上位机采用现成ARM开发套件进行开发，需要进行Uboot的移植，Linux操作系统移植，文件系统移植，字符设备驱动，网络设备驱动等功能。

2.4 有线通信方案

如图2是有线通信模块的拓扑图：

2.5 无线通信方案

ZigBee无线通信网络协议基于IEEE802.15.4协议，中文名为“紫蜂”。它的特点是距离近、功耗低、速率低，支持双工通信。它工作在ISM的2.4GHz频段上，传输速率为20kb/s-250kb/s，传输距离最近10m，最远达75m。除此之外，它还有数据完整性检查，AES-128加密算法协议简单、成本低、时延短、网络容量大等优点。所以本系统无线通信部分采用性价比较高的ZigBee通信方式。但与一般采用电池供电的系统不同，本系统采用市电供电。原因是下位机处于教室内，有稳定供电的市电电源。图3是无线通信方式下系统拓扑图：

3.结语

本文章的教室消息广播系统方案，从技术角度阐述了实施的可行性。理论上能应用于小学、中学、大学等智能化多媒体课室的时钟同步，时钟播报，具有广泛的应用性。

参考文献：

[1]诸昌铃.LED显示屏系统原理及工程技术[M].成都：电子科技大学出版社，2000.

[2]曹振华.LED显示屏组装与调试全攻略[M].北京：电子工业出版社，2013.