自2008年IBM提出“智慧地球”这一概念以来,越来越多与“智慧”有关的新概念被一一提出,“智慧课堂”这种新型的课堂模式就是其中之一,而且,现在智慧课堂也是众多高校学者研究的重点和热点。正是在这样的社会背景之下,本文进行了对面向智慧课堂的教学过程管理系统的研究。所谓智慧课堂是指通过大数据、云计算、物联网以及情景感知等先进的信息技术利用计算机、移动终端和物联网设备来实现在课堂教学过程中的资源共享、学习内容推送、各种情景信息采集与处理和即时反馈评价等多项功能。本文首先对本课题研究系统进行了研究背景及意义的系统性分析;然后对智慧课堂、智慧校园、各种推荐算法、室内定位算法、情景感知技术和本体推理技术等专业技术在国内外的研究现状进行了详细的阐述和总结;最后,针对本研究课题,不仅对其进行了课堂的位置情景、时间情景、用户情景、设备情景的分析,和通过Protégé建模工具对各个顶层本体进行了建模,而且对本研究系统进行了详细的业务需求分析、性能需求分析和功能需求分析,并对各个功能模块的具体实现给出了实践步骤,还通过Jena推理机利用事先编写好的规则实现了推理功能。在本研究课题中主要研究工作如下:(1)对课堂情景下的各类情景信息进行了详细的分析,包括位置情景分析、时间情景分析、用户情景分析和设备情景分析,并且利用本体建模工具Protégé对这四大顶层本体进行了本体建模。(2)对情景感知层中各种情景数据的获取和处理进行了详细的介绍。其中时间数据的采集通过设备自带的系统时间即可获得,位置数据的获得需要通过RFID和GPS两者相结合的方式来获取,用户情景信息的获取通过摄像头来采集。在对这些采集到的信息进行分析以后要利用建立的规则,通过Jena来对各种情景信息进行推理。(3)在推荐服务的选择与调用模块中,对学生用户进行相关学习资料的推荐的时候,利用了基于用户的协同过滤的推荐算法,从而使得学生用户参考的学习资料更加与自身相匹配。(4)本研究课题实现了在线提问功能,学生用户可以向教师用户在线提问自己想要请教的问题,教师也能够马上给出回答,使得师生之间的交流更加及时和方便。(5)最后对本课题研究系统进行了具体的实验,基本实现了所有模块应具备的功能,通过实验结果分析验证了本文设计方案的可行性和可实施性。本文创新点如下:(1)在采集课堂内位置情景信息的时候运用了一种改进的VIRE室内定位算法,主要改进方面体现在对阈值的改进和对权重因子的改进。(2)在课堂情境之中,融入了多种情景信息,综合分析之后结合基于用户的协同过滤推荐算法来为学生用户推荐适合其的学习资料。