大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告掃描拍照網(wǎng)絡(luò)存檔系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用

閔 銳 張行奇 陳逸飛

（湖北工業(yè)大學(xué) 湖北武漢 430068）

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大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告掃描拍照網(wǎng)絡(luò)存檔系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用

閔 銳 張行奇 陳逸飛

（湖北工業(yè)大學(xué) 湖北武漢 430068）

摘 要：目的：研發(fā)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告掃描拍照網(wǎng)絡(luò)存檔系統(tǒng)，解決紙質(zhì)報(bào)告的存儲(chǔ)檢索和在線批改問題。方法：將紙質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告通過高拍儀掃描拍照，轉(zhuǎn)換為PDF文件，存儲(chǔ)到web服務(wù)器，存儲(chǔ)路徑與管理信息系統(tǒng)中的學(xué)生ID號(hào)、實(shí)驗(yàn)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相聯(lián)系，以方便檢索和批改。結(jié)果：該系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本低，操作簡(jiǎn)便，檢索速度快，安全性高。結(jié)論：實(shí)驗(yàn)報(bào)告掃描拍照存檔系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)信息系統(tǒng)融為一體，能滿足紙質(zhì)報(bào)告電子化的需要，其設(shè)計(jì)方案也適合于其他紙質(zhì)檔案的電子化。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 掃描儀 mysql xampp java

引言

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高校理工科基礎(chǔ)課程中非常重要的課程。近年來，隨著學(xué)校對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度逐步提升。在各項(xiàng)教學(xué)檢查，教學(xué)評(píng)估，示范中心建設(shè)以及專業(yè)認(rèn)證的項(xiàng)目中，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是作為必查課程，實(shí)驗(yàn)報(bào)告已成為檢查考核實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的依據(jù)之一。通過書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程現(xiàn)象的描述、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析總結(jié)，使學(xué)生把理論與實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步聯(lián)系，能更好的掌握知識(shí)和技能，同時(shí)也為今后的科學(xué)研究及工程應(yīng)用打下基礎(chǔ)。從實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量，教師批閱的認(rèn)真程度等方面可以看出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量問題。

然而，隨著各高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)廣泛采用網(wǎng)絡(luò)預(yù)約實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式之后，隨之帶來一些實(shí)驗(yàn)報(bào)告的管理上的滯后性，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告收繳模式已經(jīng)不能適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理和迎接教學(xué)檢查評(píng)估時(shí)出現(xiàn)大量問題。

例如傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)是以班級(jí)為單位分組教學(xué)，學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)之后課后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，下次實(shí)驗(yàn)課統(tǒng)一交到實(shí)驗(yàn)老師處進(jìn)行批閱打分。教師在整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告的時(shí)候比較方便以班級(jí)為單位存檔?，F(xiàn)在很多高校已經(jīng)廣泛采用了網(wǎng)絡(luò)預(yù)約式選課系統(tǒng)，教師提交上課時(shí)間地點(diǎn)，學(xué)生不分專業(yè)，班級(jí)，學(xué)院自選擇合適的時(shí)間上課，這樣對(duì)于優(yōu)化教學(xué)資源管理，提高實(shí)驗(yàn)室利用率起到重要作用，但是隨之帶來的問題是由于學(xué)生不再以傳統(tǒng)的班級(jí)為單位上課，同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，同一時(shí)間可能是全校各個(gè)不同班級(jí)專業(yè)學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)，上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告的時(shí)候，也不可能是以班級(jí)為單位上交，而且有的實(shí)驗(yàn)室是幾位教師分擔(dān)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，不同的教師對(duì)應(yīng)的學(xué)生也不一樣。很多學(xué)校是采用在實(shí)驗(yàn)室門口放置報(bào)告箱，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將報(bào)告投入報(bào)告箱，教師批閱之后無法將實(shí)驗(yàn)報(bào)告發(fā)回反饋，學(xué)生無法知道自己的實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況，錯(cuò)誤出在哪里。下次實(shí)驗(yàn)就可能會(huì)分出現(xiàn)同樣的錯(cuò)誤，影響教學(xué)效果。教師要耗費(fèi)大量時(shí)間精力來分類學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告，批閱之后登錄成績(jī)也是比較麻煩。改完之后也沒有時(shí)間整理存檔，往往就是把所有的實(shí)驗(yàn)報(bào)告混雜存放，甚至?xí)划?dāng)成廢紙?zhí)幚?。每逢遇到教學(xué)評(píng)估檢查，專業(yè)認(rèn)證等要求提供幾年之內(nèi)某專業(yè)，某學(xué)院班級(jí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為檢查資料的時(shí)候，就沒有辦法及時(shí)提供完整的資料。因此，如何提供一種方便快捷的實(shí)驗(yàn)報(bào)告存檔管理系統(tǒng)成為物理實(shí)驗(yàn)中心迫切的要求。

一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告掃描拍照網(wǎng)絡(luò)存檔系統(tǒng)

我們根據(jù)以上的問題開發(fā)了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告掃描拍照網(wǎng)絡(luò)存檔系統(tǒng)，它基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)和高拍儀錄入裝置可以掃描紙質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告文檔并提交服務(wù)器，教師可以在線或離線批改報(bào)告。該掃描拍照存檔系統(tǒng)將教師簽名后的紙質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告掃描形成電子文檔，建立與實(shí)驗(yàn)信息系統(tǒng)相融合的數(shù)據(jù)庫，通過網(wǎng)絡(luò)共享并能快速檢索、閱讀和打印。紙質(zhì)文檔不能拋棄，只是以更節(jié)約空間的方式集中存放，作為教學(xué)評(píng)估檢查的原始依據(jù)。由于掃描和拍照是對(duì)紙質(zhì)文檔的原樣照搬，等同于復(fù)印，只需打印后蓋章，具有完全的真實(shí)效應(yīng)。

高拍儀是2009年后新出現(xiàn)的一種快速拍照掃描的機(jī)器，他主要是利用高清數(shù)碼相機(jī)方案視頻頭搭載USB2.0處理器，配合靈活的外觀結(jié)構(gòu)而組成的一秒掃描任何人眼可見物體的設(shè)備。具有智能裁邊糾偏、OCR文字識(shí)別、數(shù)碼變焦、正反合并、條碼識(shí)別、二維碼讀取、圖章工具（電子簽名）、水印、PDF功能、視頻等功能，適于大量快速掃描辦公文稿、單據(jù)、身份證、筆記、圖片、照片、雜志書籍、立體實(shí)物等。能夠輸出PDF、WORD、Excel、TXT等文檔格式?？梢詾楦黝愞k公OA系統(tǒng)、協(xié)同辦公平臺(tái)、數(shù)據(jù)管理平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供提供ActiveX 版和DLL 版的完整二次 SDK 開發(fā)包?？蓪?shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量存儲(chǔ)影像文檔，同時(shí)支持自動(dòng)校正、去黑邊、獲取BMP 位圖（24位）的Base64 編碼數(shù)據(jù)、圖像壓縮、防偽水印、網(wǎng)頁本地圖像刪除、圖像列表生成、上傳指定圖片到服務(wù)器和支持拍攝多頁TIF 多頁P(yáng)DF生成、條形碼識(shí)別等功能?？赏ㄟ^VB、ASP.NET、 Delphi、C++ 、PB 或JavaScript等不同程序語言調(diào)用SDK APIs。全程提供開發(fā)集成服務(wù)。

本系統(tǒng)就是利用楓林高拍儀強(qiáng)大的快速高清掃描功能，自主研發(fā)管理數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)報(bào)告在線掃描，上傳，檢索，批閱等功能，解決了紙質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理難的問題。起到了提高教學(xué)效果，反饋及時(shí)，減輕教師工作負(fù)擔(dān)的作用。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，

圖（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意

系統(tǒng)使用Windows操作系統(tǒng)。文檔可以存儲(chǔ)在Web服務(wù)器的單塊大容量3 TB硬盤，也可以存儲(chǔ)在web服務(wù)器的磁盤陣列。備份存儲(chǔ)用來備份文件，可以是單塊移動(dòng)硬盤，也可以是存儲(chǔ)陣列。

（2）工作流程

圖（2）

圖（3）

圖（4）

圖（2）登陸界面，分老師，學(xué)生，管理員三個(gè)身份登陸。圖（3）以學(xué)生為例，學(xué)生的信息從數(shù)據(jù)庫中查詢并顯示，學(xué)生在選擇好對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目之后點(diǎn)擊掃描即可以自動(dòng)連接高拍儀啟動(dòng)快速掃描，將掃描的文檔保存在電腦，點(diǎn)擊提交就能把信息傳入數(shù)據(jù)庫，上傳成功后，將學(xué)生ID號(hào)，姓名、班級(jí)，學(xué)院，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等保存在數(shù)據(jù)庫表。

學(xué)生可以在查詢界面修改個(gè)人密碼，查詢實(shí)驗(yàn)成績(jī)，查看批改結(jié)果。

教師登陸賬號(hào)后進(jìn)入的界面顯示該老師對(duì)應(yīng)所有的學(xué)生信息，上面的多個(gè)選擇欄可以通過輸入和選擇之后點(diǎn)擊查詢來篩選出相應(yīng)的學(xué)生信息。如圖（4）教師通過調(diào)閱學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以實(shí)現(xiàn)在線或下載后離線批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告并提交分?jǐn)?shù)，把批改后的文件上傳回服務(wù)器數(shù)據(jù)庫。

管理員頁面主要分個(gè)部分，第一個(gè)部分對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的信息進(jìn)行修改，例如對(duì)實(shí)驗(yàn)名稱，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行修改。第二部分是對(duì)老師信息的修改，老師的id，名字，實(shí)驗(yàn)名稱，密碼重置等。第三部分是學(xué)生的信息修改，學(xué)號(hào)，姓名，學(xué)院，班級(jí)修改，將學(xué)生的信息進(jìn)行備份和導(dǎo)入。第四部分是管理員對(duì)學(xué)生信息的查詢。

（3）數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)站建設(shè)所使用的技術(shù)

數(shù)據(jù)庫的建立主要是下載mysql數(shù)據(jù)庫的軟件，我們用的是xampp，這個(gè)軟件集成Apache和mysql等幾個(gè)軟件，方便我們對(duì)網(wǎng)站的制作，數(shù)據(jù)庫對(duì)信息的輸入是通過一些mysql語句來執(zhí)行的，而且數(shù)據(jù)庫的界面里也有一些快捷的操作。點(diǎn)擊編輯就能對(duì)一項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。連接數(shù)據(jù)庫用的語言是php，通過PHP的連接數(shù)據(jù)庫語言將前端的網(wǎng)頁跟后臺(tái)數(shù)據(jù)庫連接在一起，通過選擇數(shù)據(jù)表并對(duì)數(shù)據(jù)表中的部分信息進(jìn)行對(duì)比找出我們需要的數(shù)據(jù)。前端網(wǎng)頁主要是通過html5，css基礎(chǔ)代碼實(shí)現(xiàn)頁面內(nèi)容的顯示，并加入部分的JavaScript 和jQuery語言來實(shí)現(xiàn)一些動(dòng)態(tài)的功能。

三、結(jié)語

基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告掃描拍照網(wǎng)絡(luò)存檔系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，已凸顯其優(yōu)點(diǎn)，適用于各類實(shí)驗(yàn)課程報(bào)告提交，也適用于其他教學(xué)文檔的提交保存。該系統(tǒng)能夠利用數(shù)據(jù)庫自動(dòng)查詢相關(guān)數(shù)據(jù)和文檔，為迎接教學(xué)評(píng)估檢查提供方便，同時(shí)教師與學(xué)生的互動(dòng)更加積極有效。教師報(bào)告實(shí)時(shí)批改，使得教學(xué)管理更加透明有效。對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量監(jiān)控有著積極的意義。隨著計(jì)算機(jī)教育現(xiàn)代化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交系統(tǒng)將起到更大的作用。

參考文獻(xiàn)

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閔銳，湖北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院教師，物理實(shí)驗(yàn)中心副主任，長(zhǎng)期從事大學(xué)物理理論課程及物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究。

張行奇，陳逸飛系湖北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院學(xué)生，在老師的指導(dǎo)下參與本項(xiàng)目的網(wǎng)站程序設(shè)計(jì)工作。

作者簡(jiǎn)介：