基于校園教學網的多媒體教室管理系統的實現

胡維治

摘要 人工管理多媒體教室故障率高，管理效率較低。華中農業大學建設一個以教學中央控制管理中心為中樞，以數字化網絡、多媒體教學環境、網絡教學資源建設、在線和異步教學服務為支撐的，并具有教學過程和教室設備安全監控功能的教室管理系統，從而降低多媒體教室管理的勞動強度，減少教師操作多媒體設備的難度，提高多媒體教室的使用效率。

關鍵詞 多媒體教室；多媒體教室管理；多媒體教室管理系統

中圖分類號：TP393.18 文獻標識碼：A 文章編號：1671-489X（2009）06-0080-02

Based on Campus Teaching Net Multi-media, Classroom Manages Systematic Realization//Hu Weizhi

Abstract The man-power manages the multi-media classroom failure rate high, manages the efficiency to be lower. Huazhong Agricultural University has constructed take the teaching central control administrative center as a main center, take digitized network, multi-media teaching environment, network teaching resources construction, on-line and asynchronous teaching service as strut, and has the teaching process and the classroom equipment safe monitoring function classroom management system. Thus reduced the multi-media classroom management labor intensity, reduced the teacher to operate the multi-media equipment the difficulty, and enhanced the multi-media classroom use efficiency.

Key words multi-media classroom；multi-media classroom manages；multi-media classroom management system

Authors address Modern Education Technology Centre, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070

隨著多媒體技術的迅速發展，在許多高校中多媒體教室數量不斷增多，給多媒體教室管理工作帶來很大困難。而現有多媒體教室大多靠人工管理，教師每次上課前，須到教室管理人員處領取控制臺鑰匙，然后手工逐一打開教室內的多媒體設備。在開啟設備過程中，經常發生因對設備不熟悉而導致的低級設備故障（如按錯設備按鈕，私自改變設備設置等），從而增加維護人員無謂勞動量。開啟設備過程一般需3～5分鐘，這就要求教師提前3～5分鐘進入教室。如果一旦管理人員不在位，教師拿不到控制臺鑰匙就可能影響上課。另外，難以統計多媒體教室的使用信息，對教學管理也極為不利。

目前，高校的校園網建設已逐漸趨于完善，如何利用校園網對多媒體教室進行管理與維護，綜合利用現有資源，提高效率，成為多媒體教室管理人員研究的重要課題。華中農業大學利用校園網，建成教學子網，在教學網內，建立多媒體教室控制中心，收到很好的管理與控制效益。

1 多媒體教室管理系統的結構

學校多媒體教室是一個以教學中央控制管理中心為中樞，以數字化網絡、多媒體教學環境、網絡教育資源建設、在線和異步教學服務為支撐的，跨時間、跨空間、跨平臺的交互式網絡多媒體數字化教學平臺，并具有教學過程和教室設備安全監控功能的教室管理系統。多媒體教室管理和監控系統線路連接如圖1所示。

多媒體教室管理和監控系統由一組放置于多媒體教室控制中心的服務器、交換設備、外儲和電視墻組成。教室內的多媒體設備（計算機、大屏幕投影儀、屏幕、擴音設備、攝像頭等）由一個放置在講臺上的刷卡器和門禁控制器控制，其另一端通過網絡連接到監控中心的身份認證服務器上，教師上課只需在講臺旁的刷卡處刷卡（每個教師一張IC卡），通過身份認證，講臺上的電子鎖自動開啟，揭開講臺蓋板，教室內的所有多媒體設備自動啟動。教師上完課后，蓋上講臺蓋板，所有設備自動關閉。

2 多媒體設備控制原理及功能

首先，將學校所有具有多媒體教室的教學大樓以光纖連入多媒體教室控制中心，形成一個教室管理局域網，各個多媒體教室的設備通過樓棟交換機與多媒體教室控制中心相連。

教室內的多媒體設備由安放在教室講臺中的門禁系統（圖2）控制。教室管理人員通過注冊刷卡器為申請使用教師在門禁服務器中進行個人身份注冊，定義設備地點和使用時段等信息。持有注冊過IC卡的教師在上課教室通過現場刷卡，將其個人身份信息讀入系統，由控制模塊傳入門禁服務器進行認證，通過認證后由服務器發出開鎖操作指令。打開講臺蓋板后，中控器發出開啟各種多媒體設備的指令，教室內的各種多媒體教學設備即自動打開。

多媒體教室控制中心的身份認證服務器與教務處的排課系統通過網絡連接，可以動態更新身份認證服務器的排課信息。教師只有在承擔教學任務時，才能打開教室內的多媒體設備，這樣既防止教師隨意將IC卡借給學生在教室內開展活動，也可控制教師任意調課，從而有助于教務管理部門加強教學過程管理。同時，通過網絡對多媒體教室的操作信息進行統計記錄，多媒體教室管理人員可通過查閱這些信息，掌握每個教室多媒體設備運行情況（設備運行小時數、使用設備狀況等），以加強設備的維護與管理。

教師通過校園網進入資源服務器，可在家中或辦公室將自己的課件上傳至資源服務器，存儲到監控中心資源服務器的磁盤陣列中。到教室上課時，教師可從資源服務器中下載自己的課件，不再需要使用自己的外儲設備將課件拷至教室計算機上，避免由此引起的計算機病毒傳至教室計算機中。教師還可在教室中點播經授權的中心控制室的教學節目（這些聲像、圖片等教學資源儲存在資源服務器的存儲設備中，可通過資源Web服務器調用）。

多媒體教室配有2個數字攝像頭。一個供教學使用，此攝像頭安裝了云臺，可360度全方位旋轉，與教學實況轉播與組播和網絡教學資源實時采集系統相連，除可供教師講課時自我錄制上課實況，以改革教學方法使用外，還可在學生考試時供監考使用。另一個攝像頭通過網絡與學校安全監控系統相連，以保證教室設備的安全。

多媒體教室管理系統具有語音會話功能，在每個多媒體教室內裝配一部IP電話，形成一個多媒體教室設備故障呼叫系統，以方便在多媒體教室中上課的教師在發生設備故障后呼叫監控中心的維護人員，及時處理故障。在教室講臺中還配置可即插即用的U盤、活動硬盤等介質和筆記本電腦的接口。

3 問題及討論

多媒體教室管理系統全面使用后，設備維護人員的工作量大為減少，節約了管理成本。多媒體教室設備的控制與操作簡單，即開即用，教師上課使用多媒體設備只需刷卡、開講臺柜門；下課后關上柜門即可關閉所有多媒體設備，極為方便。系統與教務處排課系統相連后，及時更新課表信息，加強了教學過程的管理。教師在課堂上使用教學資源服務器中的教學資源，豐富了教學內容，同時減少了攜帶儲存載體的麻煩。

使用多媒體教室管理系統，可更好地保障多媒體教學設施服務于教學，大幅度提高多媒體教室的投資效益和管理效率。但是，基于網絡的多媒體教室管理系統過分依賴網絡，一旦發生網絡病毒的攻擊，或教室控制中心與樓棟交換機房出現停電，則會造成網絡中斷，導致刷卡認證失敗而不能使用多媒體設備上課的教學事故。系統集成功能過多，也會造成網絡擁塞而影響使用效果，如教室內監控系統啟動，因傳輸圖像而導致網速過慢（樓棟交換機為100 M情況下）等。

當然，上述問題可經過進一步技術改造，是可以改進的。例如可采用教室本地機與認證服務器2種認證方式刷卡；加強網絡病毒的監控與防范，提高網絡交換設備的性能；使用新的媒體壓縮技術以加快圖像傳輸速度等。另外，將收集到的教師上課狀況、各種多媒體設備的一些運行參數（如大屏幕投影儀的亮度、燈泡使用時數等）等信息，以Web形式展現在管理人員面前，可提高設備維護和管理效率。