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教學設備中央控制及管理系統的設計與實現
論文關鍵詞:多媒體教學設備 設備管理系統 中央控制 遠程控制
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論文摘要:以浙江經濟職業技術學院多媒體教學設備的實際情況為出發點，利用現有的校園網資源，建立新型的多媒體教學設備信息管理系統。該系統可充分發揮多媒體教學設備在教學實踐中的應用。
高等職業教育是培養高素質技能型人才的園地，充分利用多媒體教學設備來創造生產性仿真教學環境是一大趨勢。近年來，各高校投人大量的資金用于多媒體教室的建設，其數量在快速地增長。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，高職高專院校約有200個。面對眾多分布在不同校區和樓宇內的多媒體教室，多媒體教學設備的使用管理與維護問題已經突顯出來。許多高校缺乏對多媒體教學設備的現代化管理，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的基礎建設，對多媒體教學設備進行數字化、網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的多媒體設備網絡化管理與智能維護的網絡管理系統，系統地提出高校多媒體教學設備信息管理平臺。
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據。
1. 3多媒體設備使用繁瑣
多媒體教學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，整個系統的開、關必須分別操作，使用過程十分繁瑣。經過多人多次使用后，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，難免出現不可預料的故障。如果在教學過程中出現故障，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間，影響教學的正常進行。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，只需技術人員口頭指導即可解決。
2基于網絡的多媒體教學設備中央控制系統解決方案
基于網絡的多媒體中央控制系統是由網絡中央控制器、中控軟件、中控主機等組成。
網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、話筒音量調節等進行集中控制。通過內置TCP/IP網絡模塊，可直接連到校園網。
聯網的中控主機可對多媒體設備進行遠程操控、監測、設置參數等，滿足遠程網絡管理的需求。系統內置語音網絡模塊，可以使教師通過網絡IP電話與管理員實時通話解決問題;系統加人了防盜探觸點，當投影機被盜時，控制系統會自動向總控室報警。
網絡中央控制系統將多媒體教學設備集成為一個整體，進行統一維護、監控和管理。
3多媒體教學設備管理信息系統的設計
網絡中央控制系統的應用有效解決了教室分散、管理困難的問題，但仍然無法實現多媒體設備的信息化管理，例如無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間等。在應用該系統的基礎上，筆者根據浙江經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，通過校園局域網對校園內大量多媒體設備實現遠程集中控制和自動化管理。
3. 1系統功能結構設計
多媒體教學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。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據庫中，對設備信息進行備案。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。與網絡中央控制系統進行有效結合，對多媒體教室實施遠程管理，包括監控管理和語音對講。管理員通過登錄監控管理系統可實時查看每個教室多媒體設備的使用狀態，并可以遠程控制教室的多媒體設備，實現如投影機開關、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。教師在使用過程中遇到問題，可按網絡呼叫按鈕，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)查詢統計系統。管理人員可以按日期段對教室使用情況進行查詢、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、投影機燈泡使用時間統計等;
(5)排課系統。系統可以根據實際排課情況對教室進行自動控制。如:根據課表，某教室有課，管理系統可以自動在上課前5 min打開該教室的中控，使教室設備處于預備狀態，若下一節沒有課，管理系統可以在下一節上課5 min后關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系，只有系統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為DMT的數據庫，數據庫由多個表格組成，每個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、型號規格、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/服務器)和B/5這兩種結構模式。B/S模式把傳統C/S模式中的服務器部分分解為1個數據庫服務器和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主要用于各個教室和管理員辦公室，設計數量較多，故采用B/S模式作為軟件開發模式，用ASP腳本語言編程。數據庫采用Microsoft Access，雖然Access不適合作為大型網站的數據庫，但是對于該設計中的信息量，已經完全滿足要求。客戶端無須任何配置工作，通過IE瀏覽器即能以頁面的形式訪問Web服務器。
3. 4系統權限設置
浙江經濟職業技術學院多媒體教學設備管理信息系統主要的使用人員是校內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訪問。初始狀態下由“系統管理員”在系統管理模塊中進行權限分配和設置。根據系統實際使用情況，目前設置4類訪問權限:
(1)系統管理員:具有系統全部訪問權限;
(2)部門領導:具有系統全部查詢權限;
(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系統4個模塊的訪問權限;
(4)巡檢學生:只具有日常巡檢系統中“巡檢登記”權限。
4使用情況和效果
浙江經濟職業技術學院目前共有119個多媒體教室投人教學使用，均采用網絡監控和遠程集中管理的方式，實現“開門即用，關門即走”。中控室根據課表安排，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。
當設備發生故障或進行維修，要求管理人員通過網絡登錄多媒體教學設備管理信息系統，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，應根據變化結果修改這些設備的數據信息。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，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，通過校園局域網實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，還要利用該系統開發新的應用功能，并不斷地引進新的技術，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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