关于未来教室中网络接入管理系统的设计与实现探讨

顾敬源

（苏州农业职业技术学院 江苏苏州 215008）

随着我国新课程改革如火如荼地推进，现阶段我国基本已经进入信息化教育时代，极大改善了基础教育教学水平。在时代发展的洪流中，为不断满足教育的多元化需求，未来教室将设置多种多媒体设备并提供联网功能，为教师提供多种教学方案的选择，构建高效率的信息化课堂。[1]

一、未来教室网络接入管理系统的设计

（一）系统需求

关于系统，我们要具体从系统角、关键技术、功能模块三方面分析。

1.对于系统来说，功能模块包括登录状态、交换机运行状态、网络管理、显示器运行状态、系统日志模块等，要求各个模块可以独立运作，并各自分管系统内的不同区域。

2.在系统内角色方面，应设置为网络管理员与教师两个独立用户身份对系统进行严格管理。对于两种用户身份以外的使用者，只有其得到授权后才可以使用系统或系统内的某些关键功能。这可以确保系统安全，避免系统内的关键文件或数据无意丢失或遭到破坏。

（二）系统详细设计理念

为确保系统在使用过程中可以顺利应对各种需求，设计工作者在进行系统设计时，应当重点关注系统的实用性、开放性与扩充性，从而最大限度地确保系统的安全性与可靠性，减少故障的发生率。

1.用例图。为确保用户使用者可以迅速了解系统的使用流程以及安全操作方法，应当将关键操作步骤以用例图的形式详细展示给新手操作者，避免操作者在初次使用系统时进行错误操作，造成系统损坏或数据丢失。

2.开发架构。系统应将SSH协议作为主要通道。该协议的工作原理是以TCP/IP为基础搭建起与SSH的联系，并保证其经由curl的命令将客户端进行具体操作的信息通道搭建好，进而把数据从SSH传送到交换机，在进行处理后通过客户端将数据进行分析后呈现给用户。

（三）系统所使用的关键技术

1.TCP连接：在建立SSH协议传输层之前，必须要将TCP/IP进行数据连接。此技术使用TCP连接模式，通过socket通信保证连接稳定。除此以外，由于在TCP连接中主要以全双工模式为主，这也就导致每个连接之间都是可以独立完成关闭连接端操作的。

2.Libssh2库文件：随着SSH技术的迅速发展，putty以及openssh的源代码也被开发出来并显现出其用途。但是，由于其操作起来难度系数相对较高，故而现阶段难以在程序开发中大力推广。Libssh2是C库文件的一种类别，可以进行程序开发等具体操作。

3.JSON数据格式：这种数据格式主要在轻量级的数据传输与交换应用普遍。其阅读编写都比较便利，可以在较短时间内于机器上生成相关信息，并由客户端作出判断并呈现给用户。[2]

二、未来教室网络接入管理系统的具体实现

（一）登录功能

为迅速便捷地识别用户身份，登录功能是最为简便迅速的方法。因此，登录功能是未来教室网络接入管理系统的最基础功能。用户一旦启用登录功能，系统将会在主机与交换机之间建立数据连接通道。此系统在进入教室并投入使用后，将与各种教学软件融合。为保证系统的安全，应当专门设置用户名和登录密码，确保系统能够结合用户的具体需求开展个性化的设备交互连接，保障用户获得绝佳的登录体验。与此同时，为便于工作人员对系统的维护与管理，在系统内应当保留设置一个静态IP。使用者在选择交换机后，可以通过登录IP地址进入系统。

（二）查看运行状态

在系统主界面上，整个系统各个部分的运行状态一目了然。因为系统主界面作为整个系统的入口，只要建立数据连接，系统各部分的模块运行状态就可以清晰地呈现在主界面的交互屏幕上。在这种情况下，用户就可以结合自身需要选择模块运行。若发生连接失败的情况，用户可退出登录并重新连接。客观来说，交换机整体由系统、网络、WiFi、以太网四大模块构成，且会在主屏幕上显示主机名称、蓝牙状态、无线连接模式。值得注意的是，为便于升级维护，每个交换机应当设有静态IP，且不可修改。

（三）有线网络功能

为保证数据传输速度，在系统所使用的交换机上应当设有以千兆为单位的以太网接口，并设置至少4个快速仪态接口。如果条件允许的话，应该确保网络系统在用户操作后可以在第一时间内对数据传输端口以及输出序列进行打开或关闭处理。除此之外，在整个网络设置中，千兆网的网速应当分为1000 Mbps、100 Mbps、10 Mbps三个层次，并且由用户根据具体实际需要来自由选择。

（四）无线网络功能

在包括无线协议选择、信道设置的多部分的共同协助管理下，无线网络设置的功能都已充分发挥。为保证数据传输的安全性，系统构建人员要高度重视对WiFi等部分的安全设置，确保其在数据传输中能够结合实际情况选用不同的加密方式，并结合保密强度设置相关密钥，避免数据泄露以及系统安全问题的发生。[3]

三、结束语

随着科技日新月异的发展，多媒体技术对人们生活产生了巨大影响。为满足不断增加的教育教学工作任务，为学生提供更加多元化的知识获取渠道，未来教室信息化建设是不可或缺的一步，也是教育事业发展的必然趋势。[4]因此，我们应当将网络管理系统投入教育教学领域，并且将有线、无线与蓝牙等数据传输模式接入教室，从而最大程度地实现数字化教学方式的构建。