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浅析基于网络的多媒体教学设备中央控制及管理系统的设计与实现
论文关键词:多媒体教学设备 设备系统 中央控制 远程控制
论文摘要:以浙江职业技术学院多媒体教学设备的实际情况为出发点，利用现有的校园网资源，建立新型的多媒体教学设备信息管理系统。该系统可充分发挥多媒体教学设备在教学实践中的应用。
高等是培养高素质技能型人才的园地，充分利用多媒体教学设备来创造生产性仿真教学是一大趋势。近年来，各高校投人大量的资金用于多媒体教室的建设，其数量在快速地增长。据不完全，浙江省属本科高等院校平均有多媒体教室约300个，高职高专院校约有200个。面对众多分布在不同校区和楼宇内的多媒体教室，多媒体教学设备的使用管理与维护问题已经突显出来。许多高校缺乏对多媒体教学设备的现代化管理，从而影响到设备的利用率、完好率与使用效果。
当前绝大多数高校已完成校园网的基础建设，对多媒体教学设备进行数字化、网络化的管理势在必行。本文探讨了多媒体教学设备的信息化管理模式，并设计了一款基于局域网的多媒体设备网络化管理与智能维护的网络管理系统，系统地提出高校多媒体教学设备信息管理平台。
1传统多媒体教室使用和管理中存在的问题
1. 1管理方式落后，教室资源紧张
目前许多高校的多媒体教室管理模式仍然落后，需要教师借用钥匙来开关多媒体设备，借用过程非常繁琐。另外，随着多媒体教室的建设，贵重设备也在不断地增加。为了防止人为破坏和加强防盗措施，多媒体教室采取封闭式管理，使得教室资源得不到充分的利用。
1. 2配置参差不齐，难以统一管理
大部分学校由于资金、教学需求等原因，多媒体教室的建设都不会一次完成，而要经过多次配置才得以完成，因而多媒体设备的品牌、型号都有很大的不同。同时，在手工管理方式下，设备使用和维修没有详尽的跟踪记录，相关职能部门无法对设备进行统一管理和调配，从而导致设备的利用率较低，也无法为领导的决策提供准确可靠的数据。
1. 3多媒体设备使用繁琐
多媒体教学系统的设备通常包括投影机、、视频展台、影碟机、音响等，整个系统的开、关必须分别操作，使用过程十分繁琐。经过多人多次使用后，设备原有的设置难免会被改动，给后期的维护和管理带来很多麻烦。
1. 4因报修不及时而影响教学
多媒体设备在使用过程中，难免出现不可预料的故障。如果在教学过程中出现故障，教师就需要到管理员办公室找人排除，浪费了宝贵的上课时间，影响教学的正常进行。然而在使用设备中出现的设备故障，一般是因使用不当造成的，只需技术人员口头即可解决。
2基于网络的多媒体教学设备中央控制系统解决方案
基于网络的多媒体中央控制系统是由网络中央控制器、中控软件、中控主机等组成。
网络中央控器集成了视频/音频切换矩阵、IR/单向RS232控制接口、VGA信号切换、MIC输人/输出音控、投影机开关检测等功能模块，对计算机开/关、投影机开/关、电动幕升/降、讲台电控锁开/关、设备切换、话筒音量调节等进行集中控制。通过内置TCP/IP网络模块，可直接连到校园网。
联网的中控主机可对多媒体设备进行远程操控、监测、设置参数等，满足远程网络管理的需求。系统内置语音网络模块，可以使教师通过网络IP电话与管理员实时通话解决问题;系统加人了防盗探触点，当投影机被盗时，控制系统会自动向总控室报警。
网络中央控制系统将多媒体教学设备集成为一个整体，进行统一维护、监控和管理。网络中央控制器联接示意图如图1所示。
[1]
3多媒体教学设备信息系统的设计
网络中央控制系统的应用有效解决了教室分散、管理困难的问题，但仍然无法实现多媒体设备的信息化管理，例如无法设备使用情况、跟踪设备的维修记录、统计投影机灯泡使用时间等。在应用该系统的基础上，笔者根据浙江技术学院的实际情况提出了基于B/S<浏览器/服务器)模式的多媒体教学设备信息管理系统，通过校园局域网对校园内大量多媒体设备实现远程集中控制和自动化管理。
3. 1系统功能结构设计
多媒体教学设备管理系统主要由日常巡检系统等6大模块组成，如图2所示。
(1)日常巡检模块。采用教室IP绑定，负责巡检的学生根据系统管理员设置的巡检项目逐一检查教室并录人相关检查结果。通过模糊查询功能，管理员可以实时查看巡检记录;
(2)设备管理系统。由管理人员将多媒体教室中的设备名称、型号、建成时间、改建时间等输人到数据库中，对设备信息进行备案。如某设备出现故障需报修，管理人员可登录维修登记界面，输人故障情况。检修结束后管理人员调用报修单输人相应的检修日期、检修情况、检修人等相关信息即可。相关部门可以通过登录维修管理界面，实时跟踪设备的使用更换情况和维修情况;
(3)中控管理系统。与网络中央控制系统进行有效结合，对多媒体教室实施远程管理，包括监控管理和语音对讲。管理员通过登录监控管理系统可实时查看每个教室多媒体设备的使用状态，并可以远程控制教室的多媒体设备，实现如投影机开关、幕布升降、音量调节、视频设备切换等所有操作功能，如图3所示。教师在使用过程中遇到问题，可按网络呼叫按钮，管理员使用对讲设备即可与教师通话解决设备问题;
(4)查询统计系统。管理人员可以按日期段对教室使用情况进行查询、统计、汇总，并以报表的形式打印，如教室利用率、设备维修信息、故障解决情况、投影机灯泡使用时间统计等;
(5)排课系统。系统可以根据实际排课情况对教室进行自动控制。如:根据课表，某教室有课，管理系统可以自动在上课前5 min打开该教室的中控，使教室设备处于预备状态，若下一节没有课，管理系统可以在下一节上课5 min后关闭中控和多媒体设备;
(6)系统管理。该模块作为系统后台，系统各模块都与其都有密切的联系，只有系统管理员才具有访问权限，包括用户权限设置、用户账号管理、多媒体教室信息管理、巡检项目管理、故障现象管理、数据备份等。
3. 2数据库结构
根据系统功能设计了名称为DMT的数据库，数据库由多个表格组成，每个表格表示数据库中的一张表。部分数据库表信息如下:
(1)教室信息表:教室编码、所属楼宇、IP地址、计算机名、中控IP地址、还原保护卡型号;
(2)多媒体设备信息表:设备编码、教室编码、设备名称、型号规格、购人时间;
(3)设备更换信息表:ID地址、教室编码、原设备编码、现设备编码、具体描述、更换日期、负责人;
(4)设备维修信息表:ID地址、设备编码、维修内容、维修时间、维修人员。
[2]
3. 3系统平台的构建
目前的信息平台，主要有C/S(客户/服务器)和B/5这两种结构模式。B/S模式把传统C/S模式中的服务器部分分解为1个数据库服务器和1个或多个应用服务器(Web服务器)，从而构成了一个3层结构的客户服务器体系。多媒体教学设备信息系统主要用于各个教室和管理员办公室，设计数量较多，故采用B/S模式作为软件开发模式，用ASP脚本编程。数据库采用Microsoft Access，虽然Access不适合作为大型网站的数据库，但是对于该设计中的信息量，已经完全满足要求。客户端无须任何配置工作，通过IE浏览器即能以页面的形式访问Web服务器。系统平台如图4所示。
3. 4系统权限设置
浙江职业技术学院多媒体教学设备管理信息系统主要的使用人员是校内专职管理工作人员及负责检查的勤工俭学学生，因此设计为具有访问权限的人员才能进行系统访问。初始状态下由“系统管理员”在系统管理模块中进行权限分配和设置。根据系统实际使用情况，目前设置4类访问权限:
(1)系统管理员:具有系统全部访问权限;
(2)部门领导:具有系统全部查询权限;
(3)管理员:具有日常巡检系统、设备管理系统、中控系统及数据查询系统4个模块的访问权限;
(4)巡检学生:只具有日常巡检系统中“巡检登记”权限。
4使用情况和效果
浙江经济职业技术学院目前共有119个多媒体教室投人教学使用，均采用网络监控和远程集中管理的方式，实现“开门即用，关门即走”。中控室根据课表安排，远程启动多媒体教室，电控门锁自动打开，教师进人教室后不需要逐个开启设备，只需推开讲台柜门即可使用已在预备状态的多媒体设备。使用完毕后也不需要逐一关闭设备，直接关闭讲台，所有设备将会自动关闭。教室实行开放式管理，所有教室在不授课时间，向学生全面开放。
当设备发生故障或进行维修，要求管理人员通过网络登录多媒体教学设备管理信息系统，及时填写设备维修记录单，录人故障情况和检修情况等。如有设备更换，应根据变化结果修改这些设备的数据信息。不同教学楼或不同的管理员只能录人和修改自己管理权限的设备，不能越权录人。管理人员可以实时查看到各个多媒体教室设备的使用率和维护记录，及时掌握各设备使用状态，特别是投影机灯泡的使用时间，使管理员能及时更换已到使用期限的灯泡，保证正常的教学秩序。
通过对本学院100位教师的问卷，对多媒体教室使用情况和管理模式的满意率高达95%
5结束语
基于网络B/S模式的高校多媒体教学设备中央控制和信息管理平台，通过校园局域网实现了对校园内大量多媒体教室设备的远程集中控制和自动化管理。该管理平台的设计提高了教学资源的利用率、管理人员的工作效率和管理水平，取得了比较好的效果。今后，还要利用该系统开发新的应用功能，并不断地引进新的技术，如视频监控系统、录播系统等，使信息管理和应用达到更高的水平。
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