教學(xué)設備中央控制及管理系統的設計與實(shí)現
論文關(guān)鍵詞:多媒體教學(xué)設備 設備管理系統 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(shù)學(xué)院多媒體教學(xué)設備的實(shí)際情況為出發(fā)點(diǎn)，利用現有的校園網(wǎng)資源，建立新型的多媒體教學(xué)設備信息管理系統。該系統可充分發(fā)揮多媒體教學(xué)設備在教學(xué)實(shí)踐中的應用。
高等職業(yè)教育是培養高素質(zhì)技能型人才的園地，充分利用多媒體教學(xué)設備來(lái)創(chuàng )造生產(chǎn)性仿真教學(xué)環(huán)境是一大趨勢。近年來(lái)，各高校投人大量的資金用于多媒體教室的建設，其數量在快速地增長(cháng)。據不完全統計，浙江省屬本科高等院校平均有多媒體教室約300個(gè)，高職高專(zhuān)院校約有200個(gè)。面對眾多分布在不同校區和樓宇內的多媒體教室，多媒體教學(xué)設備的使用管理與維護問(wèn)題已經(jīng)突顯出來(lái)。許多高校缺乏對多媒體教學(xué)設備的現代化管理，從而影響到設備的利用率、完好率與使用效果。
當前絕大多數高校已完成校園網(wǎng)的基礎建設，對多媒體教學(xué)設備進(jìn)行數字化、網(wǎng)絡(luò )化的管理勢在必行。本文探討了多媒體教學(xué)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(luò )化管理與智能維護的網(wǎng)絡(luò )管理系統，系統地提出高校多媒體教學(xué)設備信息管理平臺。
1傳統多媒體教室使用和管理中存在的問(wèn)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(lái)開(kāi)關(guān)多媒體設備，借用過(guò)程非常繁瑣。另外，隨著(zhù)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，難以統一管理
大部分學(xué)校由于資金、教學(xué)需求等原因，多媒體教室的建設都不會(huì )一次完成，而要經(jīng)過(guò)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(shí)，在手工管理方式下，設備使用和維修沒(méi)有詳盡的跟蹤記錄，相關(guān)職能部門(mén)無(wú)法對設備進(jìn)行統一管理和調配，從而導致設備的利用率較低，也無(wú)法為領(lǐng)導的決策提供準確可靠的數據。
1. 3多媒體設備使用繁瑣
多媒體教學(xué)系統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(gè)系統的開(kāi)、關(guān)必須分別操作，使用過(guò)程十分繁瑣。經(jīng)過(guò)多人多次使用后，設備原有的設置難免會(huì )被改動(dòng)，給后期的維護和管理帶來(lái)很多麻煩。
1. 4因報修不及時(shí)而影響教學(xué)
多媒體設備在使用過(guò)程中，難免出現不可預料的故障。如果在教學(xué)過(guò)程中出現故障，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(shí)間，影響教學(xué)的正常進(jìn)行。然而在使用設備中出現的設備故障，一般是因使用不當造成的，只需技術(shù)人員口頭指導即可解決。
2基于網(wǎng)絡(luò )的多媒體教學(xué)設備中央控制系統解決方案
基于網(wǎng)絡(luò )的多媒體中央控制系統是由網(wǎng)絡(luò )中央控制器、中控軟件、中控主機等組成。
網(wǎng)絡(luò )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(kāi)關(guān)檢測等功能模塊，對計算機開(kāi)/關(guān)、投影機開(kāi)/關(guān)、電動(dòng)幕升/降、講臺電控鎖開(kāi)/關(guān)、設備切換、話(huà)筒音量調節等進(jìn)行集中控制。通過(guò)內置TCP/IP網(wǎng)絡(luò )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(jìn)行遠程操控、監測、設置參數等，滿(mǎn)足遠程網(wǎng)絡(luò )管理的需求。系統內置語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )模塊，可以使教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò )IP電話(huà)與管理員實(shí)時(shí)通話(huà)解決問(wèn)題;系統加人了防盜探觸點(diǎn)，當投影機被盜時(shí)，控制系統會(huì )自動(dòng)向總控室報警。
網(wǎng)絡(luò )中央控制系統將多媒體教學(xué)設備集成為一個(gè)整體，進(jìn)行統一維護、監控和管理。
3多媒體教學(xué)設備管理信息系統的設計
網(wǎng)絡(luò )中央控制系統的應用有效解決了教室分散、管理困難的問(wèn)題，但仍然無(wú)法實(shí)現多媒體設備的信息化管理，例如無(wú)法統計設備使用情況、跟蹤設備的維修記錄、統計投影機燈泡使用時(shí)間等。在應用該系統的基礎上，筆者根據浙江經(jīng)濟技術(shù)學(xué)院的實(shí)際情況提出了基于B/S<瀏覽器/服務(wù)器)模式的多媒體教學(xué)設備信息管理系統，通過(guò)校園局域網(wǎng)對校園內大量多媒體設備實(shí)現遠程集中控制和自動(dòng)化管理。
3. 1系統功能結構設計
多媒體教學(xué)設備管理系統主要由日常巡檢系統等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(xué)生根據系統管理員設置的巡檢項目逐一檢查教室并錄人相關(guān)檢查結果。通過(guò)模糊查詢(xún)功能，管理員可以實(shí)時(shí)查看巡檢記錄;
(2)設備管理系統。由管理人員將多媒體教室中的設備名稱(chēng)、型號、建成時(shí)間、改建時(shí)間等輸人到數據庫中，對設備信息進(jìn)行備案。如某設備出現故障需報修，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(guān)信息即可。相關(guān)部門(mén)可以通過(guò)登錄維修管理界面，實(shí)時(shí)跟蹤設備的使用更換情況和維修情況;
(3)中控管理系統。與網(wǎng)絡(luò )中央控制系統進(jìn)行有效結合，對多媒體教室實(shí)施遠程管理，包括監控管理和語(yǔ)音對講。管理員通過(guò)登錄監控管理系統可實(shí)時(shí)查看每個(gè)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(shí)現如投影機開(kāi)關(guān)、幕布升降、音量調節、視頻設備切換等所有操作功能，如圖3所示。教師在使用過(guò)程中遇到問(wèn)題，可按網(wǎng)絡(luò )呼叫按鈕，管理員使用對講設備即可與教師通話(huà)指導解決設備問(wèn)題;
(4)查詢(xún)統計系統。管理人員可以按日期段對教室使用情況進(jìn)行查詢(xún)、統計、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(shí)間統計等;
(5)排課系統。系統可以根據實(shí)際排課情況對教室進(jìn)行自動(dòng)控制。如:根據課表，某教室有課，管理系統可以自動(dòng)在上課前5 min打開(kāi)該教室的中控，使教室設備處于預備狀態(tài)，若下一節沒(méi)有課，管理系統可以在下一節上課5 min后關(guān)閉中控和多媒體設備;
(6)系統管理。該模塊作為系統后臺，系統各模塊都與其都有密切的聯(lián)系，只有系統管理員才具有訪(fǎng)問(wèn)權限，包括用戶(hù)權限設置、用戶(hù)賬號管理、多媒體教室信息管理、巡檢項目管理、故障現象管理、數據備份等。
3. 2數據庫邏輯結構
根據系統功能設計了名稱(chēng)為DMT的數據庫，數據庫由多個(gè)表格組成，每個(gè)表格表示數據庫中的一張表。部分數據庫表信息如下:
(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(chēng)、型號規格、購人時(shí)間;
(3)設備更換信息表:ID地址、教室編碼、原設備編碼、現設備編碼、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、維修內容、維修時(shí)間、維修人員。
3. 3系統平臺的構建
目前的信息平臺，主要有C/S(客戶(hù)/服務(wù)器)和B/5這兩種結構模式。B/S模式把傳統C/S模式中的服務(wù)器部分分解為1個(gè)數據庫服務(wù)器和1個(gè)或多個(gè)應用服務(wù)器(Web服務(wù)器)，從而構成了一個(gè)3層結構的客戶(hù)服務(wù)器體系。多媒體教學(xué)設備信息管理系統主要用于各個(gè)教室和管理員辦公室，設計數量較多，故采用B/S模式作為軟件開(kāi)發(fā)模式，用ASP腳本語(yǔ)言編程。數據庫采用Microsoft Access，雖然Access不適合作為大型網(wǎng)站的數據庫，但是對于該設計中的信息量，已經(jīng)完全滿(mǎn)足要求�？蛻�(hù)端無(wú)須任何配置工作，通過(guò)IE瀏覽器即能以頁(yè)面的形式訪(fǎng)問(wèn)Web服務(wù)器。
3. 4系統權限設置
浙江經(jīng)濟職業(yè)技術(shù)學(xué)院多媒體教學(xué)設備管理信息系統主要的使用人員是校內專(zhuān)職管理工作人員及負責檢查的勤工儉學(xué)學(xué)生，因此設計為具有訪(fǎng)問(wèn)權限的人員才能進(jìn)行系統訪(fǎng)問(wèn)。初始狀態(tài)下由“系統管理員”在系統管理模塊中進(jìn)行權限分配和設置。根據系統實(shí)際使用情況，目前設置4類(lèi)訪(fǎng)問(wèn)權限:
(1)系統管理員:具有系統全部訪(fǎng)問(wèn)權限;
(2)部門(mén)領(lǐng)導:具有系統全部查詢(xún)權限;
(3)管理員:具有日常巡檢系統、設備管理系統、中控系統及數據查詢(xún)系統4個(gè)模塊的訪(fǎng)問(wèn)權限;
(4)巡檢學(xué)生:只具有日常巡檢系統中“巡檢登記”權限。
4使用情況和效果
浙江經(jīng)濟職業(yè)技術(shù)學(xué)院目前共有119個(gè)多媒體教室投人教學(xué)使用，均采用網(wǎng)絡(luò )監控和遠程集中管理的方式，實(shí)現“開(kāi)門(mén)即用，關(guān)門(mén)即走”。中控室根據課表安排，遠程啟動(dòng)多媒體教室，電控門(mén)鎖自動(dòng)打開(kāi)，教師進(jìn)人教室后不需要逐個(gè)開(kāi)啟設備，只需推開(kāi)講臺柜門(mén)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(guān)閉設備，直接關(guān)閉講臺，所有設備將會(huì )自動(dòng)關(guān)閉。教室實(shí)行開(kāi)放式管理，所有教室在不授課時(shí)間，向學(xué)生全面開(kāi)放。
當設備發(fā)生故障或進(jìn)行維修，要求管理人員通過(guò)網(wǎng)絡(luò )登錄多媒體教學(xué)設備管理信息系統，及時(shí)填寫(xiě)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，應根據變化結果修改這些設備的數據信息。不同教學(xué)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(shí)時(shí)查看到各個(gè)多媒體教室設備的使用率和維護記錄，及時(shí)掌握各設備使用狀態(tài)，特別是投影機燈泡的使用時(shí)間，使管理員能及時(shí)更換已到使用期限的燈泡，保證正常的教學(xué)秩序。
通過(guò)對本學(xué)院100位教師的問(wèn)卷調查，對多媒體教室使用情況和管理模式的滿(mǎn)意率高達95%
5結束語(yǔ)
基于網(wǎng)絡(luò )B/S模式的高校多媒體教學(xué)設備中央控制和信息管理平臺，通過(guò)校園局域網(wǎng)實(shí)現了對校園內大量多媒體教室設備的遠程集中控制和自動(dòng)化管理。該管理平臺的設計提高了教學(xué)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，還要利用該系統開(kāi)發(fā)新的應用功能，并不斷地引進(jìn)新的技術(shù)，如視頻監控系統、錄播系統等，使信息管理和應用達到更高的水平。
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