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教學設備中央控制及管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
論文關鍵詞:多媒體教學設備 設備管理系統(tǒng) 中央控制 遠程控制
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論文摘要:以浙江經(jīng)濟職業(yè)技術學院多媒體教學設備的實際情況為出發(fā)點，利用現(xiàn)有的校園網(wǎng)資源，建立新型的多媒體教學設備信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可充分發(fā)揮多媒體教學設備在教學實踐中的應用。
高等職業(yè)教育是培養(yǎng)高素質技能型人才的園地，充分利用多媒體教學設備來創(chuàng)造生產(chǎn)性仿真教學環(huán)境是一大趨勢。近年來，各高校投人大量的資金用于多媒體教室的建設，其數(shù)量在快速地增長。據(jù)不完全統(tǒng)計，浙江省屬本科高等院校平均有多媒體教室約300個，高職高專院校約有200個。面對眾多分布在不同校區(qū)和樓宇內(nèi)的多媒體教室，多媒體教學設備的使用管理與維護問題已經(jīng)突顯出來。許多高校缺乏對多媒體教學設備的現(xiàn)代化管理，從而影響到設備的利用率、完好率與使用效果。
當前絕大多數(shù)高校已完成校園網(wǎng)的基礎建設，對多媒體教學設備進行數(shù)字化、網(wǎng)絡化的管理勢在必行。本文探討了多媒體教學設備的信息化管理模式，并設計了一款基于局域網(wǎng)的多媒體設備網(wǎng)絡化管理與智能維護的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，系統(tǒng)地提出高校多媒體教學設備信息管理平臺。
1傳統(tǒng)多媒體教室使用和管理中存在的問題
1. 1管理方式落后，教室資源緊張
目前許多高校的多媒體教室管理模式仍然落后，需要教師借用鑰匙來開關多媒體設備，借用過程非常繁瑣。另外，隨著多媒體教室的建設，貴重設備也在不斷地增加。為了防止人為破壞和加強防盜措施，多媒體教室采取封閉式管理，使得教室資源得不到充分的利用。
1. 2配置參差不齊，難以統(tǒng)一管理
大部分學校由于資金、教學需求等原因，多媒體教室的建設都不會一次完成，而要經(jīng)過多次配置才得以完成，因而多媒體設備的品牌、型號都有很大的不同。同時，在手工管理方式下，設備使用和維修沒有詳盡的跟蹤記錄，相關職能部門無法對設備進行統(tǒng)一管理和調配，從而導致設備的利用率較低，也無法為領導的決策提供準確可靠的數(shù)據(jù)。
1. 3多媒體設備使用繁瑣
多媒體教學系統(tǒng)的設備通常包括投影機、計算機、視頻展臺、影碟機、音響等，整個系統(tǒng)的開、關必須分別操作，使用過程十分繁瑣。經(jīng)過多人多次使用后，設備原有的設置難免會被改動，給后期的維護和管理帶來很多麻煩。
1. 4因報修不及時而影響教學
多媒體設備在使用過程中，難免出現(xiàn)不可預料的故障。如果在教學過程中出現(xiàn)故障，教師就需要到管理員辦公室找人排除，浪費了寶貴的上課時間，影響教學的正常進行。然而在使用設備中出現(xiàn)的設備故障，一般是因使用不當造成的，只需技術人員口頭指導即可解決。
2基于網(wǎng)絡的多媒體教學設備中央控制系統(tǒng)解決方案
基于網(wǎng)絡的多媒體中央控制系統(tǒng)是由網(wǎng)絡中央控制器、中控軟件、中控主機等組成。
網(wǎng)絡中央控器集成了視頻/音頻切換矩陣、IR/單向RS232控制接口、VGA信號切換、MIC輸人/輸出電子音控、投影機開關檢測等功能模塊，對計算機開/關、投影機開/關、電動幕升/降、講臺電控鎖開/關、設備切換、話筒音量調節(jié)等進行集中控制。通過內(nèi)置TCP/IP網(wǎng)絡模塊，可直接連到校園網(wǎng)。
聯(lián)網(wǎng)的中控主機可對多媒體設備進行遠程操控、監(jiān)測、設置參數(shù)等，滿足遠程網(wǎng)絡管理的需求。系統(tǒng)內(nèi)置語音網(wǎng)絡模塊，可以使教師通過網(wǎng)絡IP電話與管理員實時通話解決問題;系統(tǒng)加人了防盜探觸點，當投影機被盜時，控制系統(tǒng)會自動向總控室報警。
網(wǎng)絡中央控制系統(tǒng)將多媒體教學設備集成為一個整體，進行統(tǒng)一維護、監(jiān)控和管理。
3多媒體教學設備管理信息系統(tǒng)的設計
網(wǎng)絡中央控制系統(tǒng)的應用有效解決了教室分散、管理困難的問題，但仍然無法實現(xiàn)多媒體設備的信息化管理，例如無法統(tǒng)計設備使用情況、跟蹤設備的維修記錄、統(tǒng)計投影機燈泡使用時間等。在應用該系統(tǒng)的基礎上，筆者根據(jù)浙江經(jīng)濟技術學院的實際情況提出了基于B/S<瀏覽器/服務器)模式的多媒體教學設備信息管理系統(tǒng)，通過校園局域網(wǎng)對校園內(nèi)大量多媒體設備實現(xiàn)遠程集中控制和自動化管理。
3. 1系統(tǒng)功能結構設計
多媒體教學設備管理系統(tǒng)主要由日常巡檢系統(tǒng)等6大模塊組成，如圖2所示。
(1)日常巡檢模塊。采用教室IP綁定，負責巡檢的學生根據(jù)系統(tǒng)管理員設置的巡檢項目逐一檢查教室并錄人相關檢查結果。通過模糊查詢功能，管理員可以實時查看巡檢記錄;
(2)設備管理系統(tǒng)。由管理人員將多媒體教室中的設備名稱、型號、建成時間、改建時間等輸人到數(shù)據(jù)庫中，對設備信息進行備案。如某設備出現(xiàn)故障需報修，管理人員可登錄維修登記界面，輸人故障情況。檢修結束后管理人員調用報修單輸人相應的檢修日期、檢修情況、檢修人等相關信息即可。相關部門可以通過登錄維修管理界面，實時跟蹤設備的使用更換情況和維修情況;
(3)中控管理系統(tǒng)。與網(wǎng)絡中央控制系統(tǒng)進行有效結合，對多媒體教室實施遠程管理，包括監(jiān)控管理和語音對講。管理員通過登錄監(jiān)控管理系統(tǒng)可實時查看每個教室多媒體設備的使用狀態(tài)，并可以遠程控制教室的多媒體設備，實現(xiàn)如投影機開關、幕布升降、音量調節(jié)、視頻設備切換等所有操作功能，如圖3所示。教師在使用過程中遇到問題，可按網(wǎng)絡呼叫按鈕，管理員使用對講設備即可與教師通話指導解決設備問題;
(4)查詢統(tǒng)計系統(tǒng)。管理人員可以按日期段對教室使用情況進行查詢、統(tǒng)計、匯總，并以報表的形式打印，如教室利用率、設備維修信息、故障解決情況、投影機燈泡使用時間統(tǒng)計等;
(5)排課系統(tǒng)。系統(tǒng)可以根據(jù)實際排課情況對教室進行自動控制。如:根據(jù)課表，某教室有課，管理系統(tǒng)可以自動在上課前5 min打開該教室的中控，使教室設備處于預備狀態(tài)，若下一節(jié)沒有課，管理系統(tǒng)可以在下一節(jié)上課5 min后關閉中控和多媒體設備;
(6)系統(tǒng)管理。該模塊作為系統(tǒng)后臺，系統(tǒng)各模塊都與其都有密切的聯(lián)系，只有系統(tǒng)管理員才具有訪問權限，包括用戶權限設置、用戶賬號管理、多媒體教室信息管理、巡檢項目管理、故障現(xiàn)象管理、數(shù)據(jù)備份等。
3. 2數(shù)據(jù)庫邏輯結構
根據(jù)系統(tǒng)功能設計了名稱為DMT的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫由多個表格組成，每個表格表示數(shù)據(jù)庫中的一張表。部分數(shù)據(jù)庫表信息如下:
(1)教室信息表:教室編碼、所屬樓宇、計算機IP地址、計算機名、中控IP地址、還原保護卡型號;
(2)多媒體設備信息表:設備編碼、教室編碼、設備名稱、型號規(guī)格、購人時間;
(3)設備更換信息表:ID地址、教室編碼、原設備編碼、現(xiàn)設備編碼、具體描述、更換日期、負責人;
(4)設備維修信息表:ID地址、設備編碼、維修內(nèi)容、維修時間、維修人員。
3. 3系統(tǒng)平臺的構建
目前的信息平臺，主要有C/S(客戶/服務器)和B/5這兩種結構模式。B/S模式把傳統(tǒng)C/S模式中的服務器部分分解為1個數(shù)據(jù)庫服務器和1個或多個應用服務器(Web服務器)，從而構成了一個3層結構的客戶服務器體系。多媒體教學設備信息管理系統(tǒng)主要用于各個教室和管理員辦公室，設計數(shù)量較多，故采用B/S模式作為軟件開發(fā)模式，用ASP腳本語言編程。數(shù)據(jù)庫采用Microsoft Access，雖然Access不適合作為大型網(wǎng)站的數(shù)據(jù)庫，但是對于該設計中的信息量，已經(jīng)完全滿足要求�？蛻舳藷o須任何配置工作，通過IE瀏覽器即能以頁面的形式訪問Web服務器。
3. 4系統(tǒng)權限設置
浙江經(jīng)濟職業(yè)技術學院多媒體教學設備管理信息系統(tǒng)主要的使用人員是校內(nèi)專職管理工作人員及負責檢查的勤工儉學學生，因此設計為具有訪問權限的人員才能進行系統(tǒng)訪問。初始狀態(tài)下由“系統(tǒng)管理員”在系統(tǒng)管理模塊中進行權限分配和設置。根據(jù)系統(tǒng)實際使用情況，目前設置4類訪問權限:
(1)系統(tǒng)管理員:具有系統(tǒng)全部訪問權限;
(2)部門領導:具有系統(tǒng)全部查詢權限;
(3)管理員:具有日常巡檢系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)、中控系統(tǒng)及數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)4個模塊的訪問權限;
(4)巡檢學生:只具有日常巡檢系統(tǒng)中“巡檢登記”權限。
4使用情況和效果
浙江經(jīng)濟職業(yè)技術學院目前共有119個多媒體教室投人教學使用，均采用網(wǎng)絡監(jiān)控和遠程集中管理的方式，實現(xiàn)“開門即用，關門即走”。中控室根據(jù)課表安排，遠程啟動多媒體教室，電控門鎖自動打開，教師進人教室后不需要逐個開啟設備，只需推開講臺柜門即可使用已在預備狀態(tài)的多媒體設備。使用完畢后也不需要逐一關閉設備，直接關閉講臺，所有設備將會自動關閉。教室實行開放式管理，所有教室在不授課時間，向學生全面開放。
當設備發(fā)生故障或進行維修，要求管理人員通過網(wǎng)絡登錄多媒體教學設備管理信息系統(tǒng)，及時填寫設備維修記錄單，錄人故障情況和檢修情況等。如有設備更換，應根據(jù)變化結果修改這些設備的數(shù)據(jù)信息。不同教學樓或不同的管理員只能錄人和修改自己管理權限的設備，不能越權錄人。管理人員可以實時查看到各個多媒體教室設備的使用率和維護記錄，及時掌握各設備使用狀態(tài)，特別是投影機燈泡的使用時間，使管理員能及時更換已到使用期限的燈泡，保證正常的教學秩序。
通過對本學院100位教師的問卷調查，對多媒體教室使用情況和管理模式的滿意率高達95%
5結束語
基于網(wǎng)絡B/S模式的高校多媒體教學設備中央控制和信息管理平臺，通過校園局域網(wǎng)實現(xiàn)了對校園內(nèi)大量多媒體教室設備的遠程集中控制和自動化管理。該管理平臺的設計提高了教學資源的利用率、管理人員的工作效率和管理水平，取得了比較好的效果。今后，還要利用該系統(tǒng)開發(fā)新的應用功能，并不斷地引進新的技術，如視頻監(jiān)控系統(tǒng)、錄播系統(tǒng)等，使信息管理和應用達到更高的水平。
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