高校图书馆智能化管理技术研究

高校图书馆智能化管理技术研究

[摘要]高校图书馆智能化是适应当今社会发展的一种趋势，随着时代的发展，图书馆也步入了信息化智能管理的领域。图书馆智能化管理需要多种技术的支持，数字媒体技术种类繁多，是图书馆智能化管理系统中的重要技术之一，该技术在图书管理系统的设计，图书馆模型的建立，以及图书馆平台构建起到十分重要的作用。本文首先分析多种技术，如将网页设计技术，数据库原理以及二维码扫描技术等可运用于高校图书馆智能化管理。同时本文也通过运用3D建模技术对图书馆模型实现三维建模，通过建立图书馆模型能更直观的了解图书馆的构架，再通过网站平台的融入，即可以清楚地定位为图书馆文献的位置。因此，在实现了对图书馆服务智能化的同时，也能为广大读者提供更多快速便捷的个性化服务，进而努力实现以人文本，读者至上的最高宗旨。

[关键词]高校图书馆；智能化管理； 3D建模技术

目录

第 1 章引言 (1)

1.1选题背景与意义 (1)

1.2国内外研究现状和相关工作 (1)

1.3本文的研究内容与主要工作 (2)

1.4本文的论文结构与章节安排 (2)

第 2 章智能化管理系统方案设计与相关技术介绍 (3)

2.1高校图书馆管理系统设计方案 (3)

2.2图书管理系统的功能模块和工作流程 (5)

2.3图书管理系统相关技术 (7)

2.4本章小结 (9)

第 3 章 3D建模技术在图书馆中的运用 (10)

3.13D建模简述 (10)

3.2对图书馆的3D建模 (11)

3.33D建模图书馆的模型展示 (13)

3.4本章小结 (13)

第4章高校图书馆网站平台的设计 (15)

4.1 高校图书馆的网站的需求分析和相关技术 (15)

4.2 高校图书馆管理系统数据库 (16)

4.3 图书馆网站平台页面的实现 (19)

4.4 图书馆网站智能技术的应用 (22)

4.5 本章小结 (24)

第5章总结与展望 (25)

5.1工作总结 (25)

5.2研究展望 (25)

参考文献 (26)

引言

1.1选题背景与意义

高校图书馆为人类获取知识的提供了至关重要场所，它的发展关系着人类文化的进步。在如今科技发展如此迅猛的年代，我们须紧跟时代的潮流，对于图书馆智能化的发展，本文中运用数字媒体技术，计算机技术等来对图书馆进行了构建，因此，高校图书馆的智能化管理研究技术需我们更进一步深究。从而使师生读者们在查阅资料和学习中能更加便捷，更加有效。以此更好的适应学校教育和文化的发展需求。

1.2国内外研究现状和相关工作

近年来，国内图书管理系统自动化已经拥有了近30多种，对于它们的发展，我们需要更加加大力度的发展自己，为自己图书馆系统的相关技术取得更多进步。对于他们国外先进的发展，我们需要对其进行学习和借鉴先进的技术经验，从而来提升我们自己。虽然国内外图书管理系统都有一定的发展规模，国外发证

更为先进化，但是双方的目的都是为了在未来能够更加适应智能化图书馆发展的需要[1]。

基于图书管理系统智能化我们讲图书馆图书馆自身，和现代技术的的先进发展进行结合，利用当今网络科技的发展，从而设计了一套适应潮流的智能化管理系统。我们运用数字媒体技术的数据库原理来进行图书管理系统的构建。利用多元化的高新科技来使读者更进一步享受高校图书馆的智能化服务，如二维码扫描图书，语音搜索图书功能，射频技术定位所需文献等等，除此之外，运用数字媒体中3d建模来构建图书馆框架，能更进一步让读者了解图书馆的设计结构，从而更轻松的熟知图书馆的全方位位置。最后利用网页设计，专门为图案书馆构建了网络化网络化共享平台，在平台上，用户可以更加方便的查询到你所需要的文献[2]。

1.3本文的研究内容与主要工作

本文在高校图书馆管理系统智能化的基础上，以现代化新型的通信和高新信息网络技术为基础，比如，运用3D建模技术来构建图书馆三维模型，用数字媒体技术（数据库原理，网页设计等）来构建图书馆平台，最后在图书馆网站平台建设中融入了语音识别系统和二维码扫描技术，在图书馆中利用了射频技术，进而使图书馆不断地智能化，给读者带来更多优质的服务，不仅能提高读者们对图书馆的兴趣，更进一步促进了文化的交流。因而这这项技术的研究十分有意义，不仅为图书馆智能化起到了推动作用，而且让读者深深地体会到了图书馆的宗旨：为读者提供文化学习的好场所。

1.4本文的论文结构与章节安排

本论文分为五个章节：

第一章是论文的引言，主要结合图书馆智能化管理系统的背景，展开对其展开相关的设计工作。

第二章是对图书管理系统做出了相关的系统设计方案，同时在介绍了图书馆中相关技术的运用。

第三章是对3D建模图书馆模型的介绍：图书馆模型的构建和3D技术在图书馆中的结合。

第四章是高校图书馆智能化网络平台的设计，主要讲图书馆智能化体现于网络平台中。

第五章是总结与展望，是对此设计过程的的结论。

第 1 章智能化管理系统方案设计与相关技术介绍

本章主要介绍高校图书馆系统的设计方案，对图书管理系统作了简明的描述，为第四章图书馆网站设计作铺垫。同时介绍了二维码扫描技术，语音识别技术，射频技术等在图书馆中的运用。

2.1高校图书馆管理系统设计方案

简单地说，图书馆系统开发过程需要经过几个阶段相互配合，才能使其有序的运行，下面就从以上四个方面对图书管理系统作一简单的分析规划。

2.1.1图书馆系统分析阶段

系统分析阶段是首要环节，它的成功与否决定了系统的成败，所以只要把系统分析得越好，才能越顺利

管理管理系统，主要从管理员和读者两方面入手，所以主要就从管理读者和管理图书来进行相关工作 。

1.管理读者，主要涉及了读者的名字，联系方式，所在院系，入学的日期等等

2.管理图书，主要涉及的是书的相关信息，如这本书的名字，这本书的作者是谁，它是哪个出版社出版的，在什么日期出版，书的数目有多少本，是否能外借，书的价格，书的语言等等

2.1.2图书馆系统设计阶段

在此设计阶段中需要结合数据库的相关设计方案，对于此阶段，主要是对于

主模块来进行设计以及怎么将主模块和分支模块联系起来，对此有以下几个设计模块：

1.主程序的设计：该程序是系统运用的总控部分，是系统首要执行的程序。

2.启动页面设计：此过程是做高级的一个工作窗口，通过它来启动系统的登陆界面。

3.登陆页面的设计：简单来说，为了提高安全性，我们需要用户通过登录系统输入自己的密码来进入图书管理系统，如图2-1所示

图2-1 登陆页面

4.菜单设计：菜单设计作为主控的模版之一，它能组织和协调整个系统的功能，所以一个好的菜单，能更加便捷的进行系统的操作。

5.数据库的设计：数据库是体现系统的至关重要的模块，该过程中我们要对数据库表的结构做好设计和规划。

2.1.3系统实施的阶段

此阶段需要根据系统的功能模版来设计方案，在结合系统来分成独立的模块，从而形成更加完整的系统。简而言之，就是需要把一个系统视为一个打的“家庭”，然后再把这个系统逐级分成若干的小系统，各个系统相互运作，从而使系统更能完整的实现。但是，在此过程中，我们需要保证每一个模块容易维护，修改等 。

2.1.4系统维护的阶段

此过程是系统的最后阶段，系统维护主要用于修正数据库的缺陷，从而增加更多的功能。此过程需要经过测试，调试，验收数据，修正错误数据等来实现。

2.1图书管理系统的功能模块和工作流程

图书馆里系统有效运行，它是需要一个流程的，高效有序的为图书馆设计合理化的方案，这样才能使其得到更加稳定的运行。

2.2.1图书管理系统的的功能模块划分

在这一阶段中，根据图书馆系统的功能模块，来简单地对此系统简单的分类，具体如下图：

图2-2 图书馆系统功能模块

1.查阅图书：用户登录进入系统后，可以通过查阅系统来按照书名查找自己需要的图书。

2.借阅图书：用户在找到自己所需的图书后，通过借阅系统来借取相关图书，同时系统可根据用户信息登记起来。

3.主控制系统：它是主要的控制中心，维持着图书系统的运行，不仅管理着查阅，借还系统，还与图书馆网站平台相互连接，为用户能够更加方便的查阅图书。

4.归还图书系统：用户获取完图书文献后，可以通过归还系统来归还图书，方便了用户传统的归还模式。

5.登入/登出系统：用户进入和退出的必经流程。

2.2.2图书管理系统的工作流程

图书馆管理系统的运行需要一定的流程来实现，首先进入启动的页面，然后用户再输入密码登录即可，此处用户可分为三类。

第一类：读者（高校师生），读者可以通过查阅子系统来进行查阅，借阅，归还等操作，此处我们还设置了教师特有的查阅子系统，只有教师才能使用此资源。

第二类：图书馆中的工作人员，其通过图书信息服务子系统，来对图书馆进行管理，此系统主要帮助用户借书后登记用户信息，还书后注销用户借书记录等。

第三类：图书馆系统的中的管理者，他可以通过图书管理和维护子系统来进行管理，他们主要参与系统维护，为图书馆系统有序运行起到了至关重要作用。

此系统我们还设计了一个加密子系统，它只要是来登入图管理和维护子系统的一个加密措施，此处它的持有权不仅仅只是系统管理员，有些图书馆工作人员也拥有这个权利，只需他们有加密系统的密码即可成为系统管理员的角色。

具体如下图所示：

图2-3 图书馆系统工作流程图

2.3图书管理系统相关技术

为了迎合当今社会的科技发展，需要在图书馆管理系统中运用相关技术来促使图书馆更加完善，使读者享受更加优质的服务。

2.3.1.二维码扫描技术

扫描技术就是使用二维码方向图形来记录数据信息进而转化为电子文件。它主要可以用手机对其进行扫描，然后再从中获取信息。并且手机还能通过拍照等识别二维码中的信息。

二维码扫描技术是结合了二维条码的自身特点，储存功能大，保密性强，抗损性强等，因此我们对其和图书馆进行了深度融合。比如，用户在下载文献是可以通过扫二维码来下载相关文献。同时，现在许多图书馆通过二维码来定位用户相关位置。再者有些图书馆已经运用二维码扫描来为用户提供身份认证登陆。

二维码扫描技术在图书馆中运用十分颇多，目前还存在比较多的问题，例如，1.用户对二维码技术的认知程度还不高。2.并不是每一种纸质文献都在电子文献上。3.用户在对待二维码扫描相关费用上存在的问题等[5]。

图书馆中结合了二维码技术，是智能化的一种体现，其给读者带来的便利，是代替传统繁琐，低效率模式的一种替代。我相信二维码技术将为数字图书馆带来崭新的未来。

2.3.2语音识别技术

在如今，语音识别系统主要朝着两个方面发展，第一个是高词汇量连续语音识别系统，它主要涉及到了了计算机，家用或公共电话等，其次是可以通过网站平台的语音查询服务来提现。

第二个是语音产品的应用，我们生活中所用的手机，计算机等。本论文中的图书管理系统网站平台就是运用了语音识别系统。

高校图书馆近年来也十分看重语音识别系统，图书馆也越来越多运用它。简单来说，它是通过用户相关语音信息来分析用所需，进而执行命令，从而显示出查询结果，它能给读者带来得是更多的方便。目前我们在图书馆的系统中运用语音识别，具体用于多方面：1.图书馆通过手机，计算机或者平板等网络工具，在登陆图书馆网站平台时，查阅图书时，可通过语音来表达自己的需要，系统便会通过用户的信息，为用户快速查询文献。2.国外一些图书馆已经运用语音识别来对用户登录图书网站平台时进行语音输入来登录账号。3.目前的一站式搜索，它根据用户所说内容关键字来获取馆藏书目，借阅情况等[6]。

总的来说，语音识别系统与图书馆系统相互结合，是图书馆智能化的一种体现，也是我们需要进一步研究获取更多成果的过程。

语音识别系统可根据输入语音的方式给其分类，即：1.说话者在识别系统中的相关思考。2.用户说话的方式之间考虑。3识别系统的词汇量多少分析。为此我们可以结合实际，从而考虑图书馆系统进一步合理运用语音识别技术。

对于目前语音识别系统，算法模型目前需要得到进一步的突破，因为在中文语音识别方面，语言模型还有不少的不足之处，需要我们不断的完善。因此，语音识别技术在高校图书馆运用起到了十分重要的作用，我们需要更加投入的完善语音识别技术来为图书馆带来更多功能，为用户提供更多优质服务。

2.3.3射频识别技术

射频技术（Radio Frequency）是当代先进的感应自动识别技术，其原理是通过相对应的无线电波，扫描器会把其给接应下来进行分析，再传给接收器，此时，代码会由接收器送出，最后扫描器接收此代码，来完成运行 。

射频技术的出现，对于图书馆是一个惊喜，因为它有着许多的好处.首先，在图书馆的借阅系统中，它有着十分重要的作用，不仅能简化流程，更重要的是提高了图书流通效率。举例子来说，现在很多用户在扫描传统图书时，需要人工来找到条码所在位置，这样下来效率十分低下，也是用户感到繁琐。所以该技术很好的解决了此问题。

其次，射频技术能大量降低查找的工作量，传统的依靠人工查找，十分的费精力，也对图书管理员的盘点记忆相当图书位置减少了精力。运用于此技术，读者可根据书库图形化路线来指示馆员按照正确位置拜访馆藏资源。

最后，该技术可以改变借阅管理和安全系统，最后提高了提树冠工作人员的满意度。

2.4 本章小结

此章简单介绍了图书管理系统，从图书管理设计中提及了不同的方案，从而使读者更加简明了解图书管理系统的构建模式，并且在图书馆中提及了二维码扫描技术和语音识别技术以及射频技术来更加完善图书馆的功能，从而更进一步为读者服务。

第 2 章3D建模技术在图书馆中的运用本章从3D建模技术方面来为高校图书馆进行建模从而构建相应的模型。3.13D建模简述

3D建模是构建物体模型的一种先进化技术，对于图书馆模型的设计，它有着自己的优势，能为图书馆构建模型的同时，也能让读者在图书馆网站平台中一清二楚的了解图书馆的整体框架结构。

3DSMax是当今著名的一种三维动画的软件之一，在3D建模中常常运用它，它不仅在建模方面表现突出，动画和渲染方面也表现十分完美。它的三维图形展示，使其在电脑上看起来就如真实的一般，让用户仿佛亲临其境。在游戏开发方面，它也有着不可替代的作用，游戏人物模型，特效等都是靠其来表现出来。然而本文中，就利用3D建模在建筑领域的优越性，来设计了图书馆的模型。我们再将模型放入图书馆的网站平台，给读者提供3d视觉的图书馆体验。为此3D建模具有非常好的前景，与数据时代相互吻合[8]。

在3d建模过程中采用的方法如下：

1.使用计算机来描述一个系统的行为，用计算机来描述图书馆系统将是研究的主要目的。

2.利用计算机，根据数学方法来计量物体，从而使其图书馆的空间结构得以完整体现。

3.根据图书馆的空间结构来选择相应的模型，并对其进行修改即变形、拉伸等。

4.对图书馆模型进行贴图，使其展现如真实的图书馆一样。

5.灯光背景的设置，调整来进一步渲染图书馆模型。

6.图书馆模型的后期输出合成。

现在的建模，大概目前分为两种，一种为CAID，另一种位CAD[9]。

此两类都有着自身的特点，CAD多用于工程建模，而CAID是外观设计的一种非常出色的软件。

3.2 对图书馆的3D建模

3D建模构建图书馆模型是一个需有充足准备的过程，为此在对图书馆结构这方面需要有具体的分析。

3.2.1 图书馆建模的前期准备

首先需要对图书馆进行建模，在3DMAX中通过分析图书馆的构造，一般会采用长方体，正方体，圆管等来进行设计。接下来参照图书馆的实际计量尺寸进行建模。选择好相应的单位（一般毫米制）。

然后通过图书馆结构进行分析，需要对图书馆的占地面积进行测量，其次是层高，平面尺寸等进行测量。测量后我们根据实际的测量单位，在3dmax中进行相对应的设置。

最后，考虑图书馆的内部框架，比如图书馆内的书架需要多少，书柜的大概是由什么结构来组成的等等。

3.2.2 生成阶段过程

1.首先在3DMAX中进行设置。点击自定义-再点击标准基本体-再点单位设计（公制），选择毫米。再选择相应视图。

2.根据所选的几何体进行设置，再根据它的四个视图相应设置好。如图来简单设计图书馆的小书柜：

首先先从顶部入手，选择切角长方体。然后用移动工具将前视图移动好位置，如下图所示：

图3-2 书柜前视图

3.利用shift键复制多个相应视图，调节好四个视图的高度，宽度等，然后四个视图颜色统一。

4.再根据书柜结构，来设计新的夹层.选择扩展基本体来选择相应图形，用

移动工具来移到相应位置，然后在修改其面板，如下图：

图3-3 书柜3d设计

5.最后图书馆书柜就可以构建出来了，以下为参考图：

图3-4 书柜模型

3.3 3D建模图书馆的模型展示

在3D图书馆的设计当中，3DMAX技术不断地更新一批又一批图书馆模型，使其更加令读者能够对图书馆框架结构有着进一步的了解结合当代3D图书馆成果，参考设计的图书馆模型。如下图：

图3-5 模型展示

3.4本章小结

本章阐述了3D建模在图书馆中的运用，为构建图书馆模型提供了全新的一面，再将数字化图书馆结合其中，使其图书馆展示会更加完美的一面，在以后面

图书管理系统加以结合，高校图书馆的全新发展有着不可限量的前景。

第四章高校图书馆网站平台的设计本章主要通过高校图书馆的网站平台制作，使图书馆与网络化交接，进而提现图书馆的智能化。

4.1 高校图书馆的网站的需求分析和相关技术

4.1.1 高校图书馆网站的需求分析

如今，高校图书馆不仅仅在纸质上满足师生们的需求，更需要考虑到在当今互联网发达的时代，高校师生们能够借助智能手机和无线网络的环境下，给学生和老师提供一个网站平台，师生们可以通关图书馆网站平台来查询需要借阅的图书信息 。所以在网站这方面，需要根据图书馆自身的特点来给师生们提供更多的服务，在于设计方面，简要有以下功能：

（1）在于图书馆网页的设计板块，需要整洁美观，使网站在各个不同的网站下有着优雅的展示。

（2）图书馆网页设计在移动端展现时要合理，核心内容要突出。

（3）师生们可以查询图书信息，同时可以通关网站来对图书进行借阅，归还等

（4）图书馆的首页中要设计相关的图书信息信息推荐、实事新闻热点等。（5）图书馆网站的后台管理中，要充分的得到展示。

4.1.2 高校图书馆网站平台的可行性分析

图书馆网站平台的构建主要考虑到经济方面和技术方面。

经济方面这块，网站开发的人力经费，设施费用等都需要学校的负担。同时在网站构建和维护中费用更需要重视。所以，在经济层方面也需要考虑节约费用方面，结合数字媒体技术等相关技术可以在不同方面节省费用。

技术方面这块，网站的网页设计方面，重点放在网站的前端，这在后续有具体的阐述。对于网站的后端则采用了目前比较成熟的Apache+PHP+MYSQL技术等。

4.1.3 图书馆系统网站中Bootstrap响应式网页框架

在图书馆系统的的相关技术第2章有具体的介绍，这里补充的是网页框架中

需要运用到的Bootstrap响应式网页框架。

Bootstrap来源于2011年，它是由Twitter推出的。它的人气十分高，它的它的很突出，不仅对文档能有详细的说明，同时在拓展性这一块也十分突出 。目前对于Bootstrap3浏览器中，对它的兼容性由下表所示：

表4-1 Bootstrap3兼容性

从表中显示，Bootstrap3在Android,ios和Windows中Chrome都是兼容的，而三者从表中可以知道Windows更加适合兼容多种浏览器。

Bootstrap的特点：

（1）由上表可以知道，它对Chrome的兼容性在Android,ios和Windows都是兼容性很好的，有自己独特的风格。

（2）Bootstrap是前端的框架，布局方面有着完全的体系，减少在外观上花费太多精力和时间。

（3）Bootstrap主要在用户的体验和交互性有突出的特点，比如它的媒体显现功能很适用于现在智能化手机响应式的屏幕上的布局。为此这个布局在图书馆网站设计中也起到了关键性作用。

4.2 高校图书馆管理系统数据库

在第2章中具体对图书馆管理系统的功能结构和系统流程图都做了相关的介绍，图书馆系统在网站的实现，还需要模块的设计。

4.2.1 图书馆系统设置模块

图书馆的馆藏信息模块是图书馆最基本的信息资料，如表所示：

表4-2 图书馆信息表

将表中的相关信息导入数据库中，便于保存，修改，查找等，后台人员通过图书馆馆藏的最新信息，不定时的进行更新，修改等，使其在网站中给用户提供最新动态的图书馆信息。

图书管理员表是管理员信息方面，负责管理人员的调动安排，管理员的添加，删减，管理员的权限等。如下表：

表4-3 管理员信息

表4-4 管理员权限

管理员信息在第2章中图书馆的工作流程中加密系统是最大的体现，管理员的信息在数据库中保存，管理员通关输入自己相关信息来确认自身身份，由此具备管理员权限，以此同时管理员权限也在数据库中有所保存，这样管理员的权限就能更加直接给管理员的使用。

4.2.2 用户模块

用户模块管理着用户的相关信息，用户的姓名，各种类型的证件等。如下表所示：

用户信息在数据库中保存，经过后台人员的储存，登记等，最后用户在网站登录，借还图书登记更加便利。

4.2.3 图书信息模块

图书馆中每一本书，都有存储的信息，有了图书信息模块，能楚的了解图书的信息，如下表：

表4-6 图书信息表

图书的信息导入数据库中，由后台人员将其保存，修改，更新，不定时将最新的图书动态信息发布给网站中，这样用户就能获取最新的图书资源 。通过这些板块就能在接下来的网站中清楚的了解到图书馆图书信息资源等。

4.3图书馆网站平台页面的实现

图书馆网站平台页面和模块的实现主要是图书馆网站首页的设计和图书馆网站各个功能模块相互构成。

4.3.1网站设计的相关要素

网站的构成需要相关要素来形成，校园图书馆网站的设计，需要网页的标题、网页的链接、网页文字、网页图像、网页的留白等要素构成。这些要素在网站给用户带来何种体验是缺一不可得，网页标题可吸引读者对网站信息的兴趣；网站的链接是能直接进入网站的途径，直接给予读者链接这样可以减少很多精力和时间去查找；网页文字是表达信息的载体，当然文字在网站中字体的的选取是很有讲究的，好的字体颜色给予读者有着一目了然的效果；网页的图像是生动形象反应信息的一种方式，各种图书的图像放入网站中，读者能更清楚了解图书的背景图；网站的留白就是网站中更加完美的补充，给用户带来更多便利和舒适的体验。

4.3.2图书馆网站首页设计

首页就像一个大门，用户需要从此处进入网站来读取各个栏目和内容，对于用户来说，首页就是导航，决定了是否能帮助他们以最快的速度寻找所需信息。

网站的首页中，能直观的展现它的特点，是一个好的网页的要求。对于首页进行了设计，代码如下：

效果如图：

图4-1 首页界面