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[摘 要] 本文针对我校多媒体教学设备种类繁多、操作复杂等问题,结合多年从事多媒体教室管理实践,对当前多媒体教室设备管理中存在的一些主要问题进行分析,并提出相应的改进建议。并以新建多媒体教室为例,研究多媒体教学设备集中控制管理平台,集中控制管理管理平台利用计算机网络可以远程和本地管理多媒体教室的所有设备。平台由安装在主控制室的电源控制系统、监视系统、控制系统3部分组成,具有可靠性高、操作简单、互动性强等特点,可实现对多媒体教室的集中管理、集中控制和集中维护。
[关键词] 多媒体 设备管理 集中控制 计算机网络
随着多媒体技术和计算机技术的迅速发展与广泛应用,以多媒体计算机为基础、多媒体投影仪为核心构建的多媒体教室作为现代化的教学手段得到了普遍的使用。在各个高校、中学甚至小学都配备了大量的多媒体教学设备,如投影仪、计算机、电动幕布、教室扩音系统等。这些多媒体设备为学生的学习创造了极大的便利。多媒体教室通常由多媒体投影仪、电控幕布、多媒体计算机、VGA分配器、数字(视频)实物展台、DVD机、无线扩音系统、功放等设备组成。在90年代中期,多媒体教室刚刚兴起,这些设备都是通过相应的连线简单的集成在一起的,教师使用时,首先打开总电源开关,然后用投影机遥控器打开投影仪并且选择正确的传输信道;打开电控幕布控制开关放下幕布:打开多媒体计算机或数字(视频)实物展台,VGA分配器开关和信号源选择按钮,使用操作步骤较多教复杂。往往由于操作不当,而导致整个系统不能正常使用。这一时期,在一个教学区多媒体教室只有几个至十几个,使用者数量也不太多,对于日常的多媒体教室的维护、管理和解决突发的设备故障与使用问题,有2-3个设备维护人员基本能够保障设备的正常使用。进入21世纪,多媒体教室作为现代教学手段得到了越来越广泛应用,随着近几年多媒体教室急剧增加,使用多媒体教室的教师数量也在不断增多,多媒体教室设备的维护、管理工作也发生了根本的变化:一是各种故障和使用问题大大增加,二是维护、管理工作也更加困难。
1、我校多媒体教室现状和管理中存在问题
2002年,我校只有多媒体教室19个,设备维护、管理人员2个,当时使用量不大,维护工作量也少,基本能保障多媒体教室的日常管理维护工作。到2005年底,多媒体教室已经增加到51个,设备维护、管理人员却没有增加。传统管理模式由这2名管理人员无法完成,这就要求使用多媒体教室上课的教师自己掌握设备使用技术,但由于多媒体教室的设备种类繁多,控制功能复杂,教师在操作上有一定难度,特别是不学理工科的教师在上课前更加手忙脚乱。常有教师违反有关电教设备的使用规则、操作流程,造成设备故障。比如,投影机关机时,必须待灯泡冷却后(一般要超过三分钟)才能切断总电源,否则会缩短灯泡寿命,甚至发生灯泡爆炸等。这些多媒体教室分布在不同的教学楼里,有的距离设备维护、管理人员的办公室数百米,一旦多媒体教室出现异常,都是由教师打电话或派人通知管理人员,有时设备维护、管理人员要走数百米、爬几层楼化费数分钟,才能够到达现场处理问题,这样既影响了教师的正常教学活动,也降低了设备维护、管理人员的工作效率而且增加劳动强度;而对于日常维护。每次每个教室必须检查一遍,按每个教室化费5分钟计算,51个教室就要用去200分钟近4个小时。
到2009年底,我校多媒体教室已经增加到116个,这些多媒体教室都是分批建成的,各多媒体教室设备的型号规格、配置操作上不可能完全一致,使得多媒体操作性有一定的复杂性,使用者对设备的熟悉程度和操作能力不同,设备被不合理使用等原因,造成设备的故障率大大增加,严重影响正常的教学秩序。面对如此繁重的维护任务,管理人员无法配备充足的情况下怎样搞好设备运行维护、保障和管理工作,为教师在课堂中顺利开展多媒体教学活动提高强有力的技术保障呢? 鉴于此情况,为了实现多媒体教室管理的科學化、简单化,本方案将软件与硬件相结合,搭建出一套基于网络的多媒体教室集中控制管理系统。
2、系统功能原理
多媒体设备中控管理系统系统基于网络环境,利用计算机技术、网络技术、多媒体技术等先进技术手段,将校园网络与现代教学手段相结合。可对课堂教学和考试过程进行实时监控和记录。还可在使用过程中对多媒体设备进行远程管理和维护。及时解决教师在使用过程中存在的问题,具备及时响应和应答等功能。本系统使用计算机智能控制来管理多媒体教室,系统可以按课表上下课时间通过网络远程控制来唤醒或关闭教室的计算机、投影仪、电动幕布、功放等设备。从而减轻了教师使用多媒体教室和管理员管理多媒体教室的负担,也大大减少了教师因使用不当或误操作而使多媒体教学设备不能使用的问题。另外教师也可在本地开启和关闭整个多媒体设备,操作方法也简单,只需一键,即可开启和关闭所有的多媒体设备。多媒体设备中控管理系统由安装在主控制室的电源控制系统、监视系统、控制系统3个部分组成(如图1)。管理员可在主控制室通过电源控制系统控制教室的总电源;通过监视系统中的摄像机将拍摄的图像实时传输到主控室的电视墙上,管理员可通过监视器的图像了解教学现场的情况。控制系统可对多媒体教室中的教学及设备进行远程管理、远程监控,其中远程控制功能是中央控制管理系统中最重要的功能。通过网络,此系统能真正实现“远在千里,控在指间”。
图1 系统总体结构
3、系统软硬件设计
系统硬件总体设计是:在中央控制室内,有一台专门的远程控制主机(专用服务器或普通计算机)通过网线与校园网连接。实现对校区的多媒体教室进行远程控制;系统控制信号的传输利用现有的校园网络,它可以延伸到每个多媒体教室,具体做法是在每个多媒体教室内接入两根网线,一根通过IP控制模块连接到多媒体集中控制器上用于远程控制,一根是校园网直接连接到多媒体教室里的计算机用于教学上访问外网;在每个多媒体教室里安装一只“IP控制模块”也可以称为“网络连接控制器”,它是多媒体集中控制器与校园网络相互连接的桥梁,它与多媒体集中控制器相结合构成一个整体时,就成为一个直接与网络上其它设备进行通信的“网络化多媒体集中控制器”;在每个多媒体教室里安装一台多媒体设备集中控制器,它有多种接口,可与多媒体投影机、电控幕布、多媒体计算机、数字实物展台、功放、DVD机等设备连接,并对它们进行各种功能的控制。
系统软件总体设计是:用上、下两层,上层是采用基于校园网络环境下的客户机/服务器模型控制软件系统。在这层中,远程中央控制主机作为服务器,“网络化多媒体集中控制器”作为客户机。在服务器上,设计并运行了一套基于TCP/IP网络协议的远程控制软件系统,将对多媒体教学设备的控制信息编制在程序中,并以数据报的格式传输到校园网络上,同时,它也可以接收用数据报的格式传输过来的相应多媒体教室设备的运行状态信息显示在远程中央控制主机的显示屏上。而在客户机上也设计了基于TCP/IP网络协议的相应的应用程序,它通过接收并解析相应的数据包,把相关的控制信息按照符合RS-232传输协议的数据格式传输到下一层。下一层控制软件系统是以多媒体集中控制器为载体,编写面向被控对象的控制程序,该程序可以根据多媒体集中控制器的控制面板上的各种按钮产生的控制动作,对不同的多媒体教学设备发出控制命令。它也可以接收上层控制系统发出的控制信息,并根据控制信息的具体内容,对不同的多媒体教学设备发出控制命令;同时,它也将多媒体教室设备的运行状态信息传输到上层控制系统上,并显示在远程中央控制主机的显示屏上。网络化多媒体集中控制器是以单片机为核心,与相应的外围功能电路相连接,构成一个完整的控制系统。因为多媒体集中控制器要实现对不同型号的投影机进行控制,所以实现要将数十种投影机的相关控制码保存到内部非易失性串行闪存存储器中,当将IC卡插入到集中控制器中或远程开启集中控制器时,按下控制面板或者远程控制各种设备,集中控制器会完成相应的动作。
4、结束语
使用多媒体设备集中控制管理系统可以使专业设备维护、管理人员通过技术手段,及时了解各个多媒体教室的设备运行状况,及时发现异常情况并采取相应的措施,及时排除故障,保证设备尽可能地处于良好的工作状态,为教师的正常教学活动提供强有力的技术保障,同时也提高了管理员的工作效率并减轻了他们的工作强度。总之,在多媒体教室不断增加,而人力相对不足的情况下,如何管好多媒体设备,包括设备的选择以及设备的安全、使用、维护管理等,为多媒体教学保驾护航,将是一项长期的艰巨的任务。只要我们在工作实践中,不断吸取先进的管理理念,努力探索。同时具有甘于奉献的精神,就一定能做好这一项工作,为教育事业贡献自己的一份力量。
参 考 文 献
[1]郭向勇,吕利昌.基于MCF5249+laClinux的可视化多媒体集控系统[J1].半导体技术,2006(12).
[2]谭胜波,曾小凌.多媒体环境的集中控制[J].机电工程技术,2004(8).
[3]于洪.多媒体技术在教学中应用的方祛[J].中央民族大学学报(自然科学版),2004(4).
[4]王立平.多媒体综合控制系统的几项关键技术[J].泉州师范学院学报(自然科学),2002.
[5]浦万成.多媒体中控系统的设计与应用[J].北京联合大学学报,2003(6).■
[关键词] 多媒体 设备管理 集中控制 计算机网络
随着多媒体技术和计算机技术的迅速发展与广泛应用,以多媒体计算机为基础、多媒体投影仪为核心构建的多媒体教室作为现代化的教学手段得到了普遍的使用。在各个高校、中学甚至小学都配备了大量的多媒体教学设备,如投影仪、计算机、电动幕布、教室扩音系统等。这些多媒体设备为学生的学习创造了极大的便利。多媒体教室通常由多媒体投影仪、电控幕布、多媒体计算机、VGA分配器、数字(视频)实物展台、DVD机、无线扩音系统、功放等设备组成。在90年代中期,多媒体教室刚刚兴起,这些设备都是通过相应的连线简单的集成在一起的,教师使用时,首先打开总电源开关,然后用投影机遥控器打开投影仪并且选择正确的传输信道;打开电控幕布控制开关放下幕布:打开多媒体计算机或数字(视频)实物展台,VGA分配器开关和信号源选择按钮,使用操作步骤较多教复杂。往往由于操作不当,而导致整个系统不能正常使用。这一时期,在一个教学区多媒体教室只有几个至十几个,使用者数量也不太多,对于日常的多媒体教室的维护、管理和解决突发的设备故障与使用问题,有2-3个设备维护人员基本能够保障设备的正常使用。进入21世纪,多媒体教室作为现代教学手段得到了越来越广泛应用,随着近几年多媒体教室急剧增加,使用多媒体教室的教师数量也在不断增多,多媒体教室设备的维护、管理工作也发生了根本的变化:一是各种故障和使用问题大大增加,二是维护、管理工作也更加困难。
1、我校多媒体教室现状和管理中存在问题
2002年,我校只有多媒体教室19个,设备维护、管理人员2个,当时使用量不大,维护工作量也少,基本能保障多媒体教室的日常管理维护工作。到2005年底,多媒体教室已经增加到51个,设备维护、管理人员却没有增加。传统管理模式由这2名管理人员无法完成,这就要求使用多媒体教室上课的教师自己掌握设备使用技术,但由于多媒体教室的设备种类繁多,控制功能复杂,教师在操作上有一定难度,特别是不学理工科的教师在上课前更加手忙脚乱。常有教师违反有关电教设备的使用规则、操作流程,造成设备故障。比如,投影机关机时,必须待灯泡冷却后(一般要超过三分钟)才能切断总电源,否则会缩短灯泡寿命,甚至发生灯泡爆炸等。这些多媒体教室分布在不同的教学楼里,有的距离设备维护、管理人员的办公室数百米,一旦多媒体教室出现异常,都是由教师打电话或派人通知管理人员,有时设备维护、管理人员要走数百米、爬几层楼化费数分钟,才能够到达现场处理问题,这样既影响了教师的正常教学活动,也降低了设备维护、管理人员的工作效率而且增加劳动强度;而对于日常维护。每次每个教室必须检查一遍,按每个教室化费5分钟计算,51个教室就要用去200分钟近4个小时。
到2009年底,我校多媒体教室已经增加到116个,这些多媒体教室都是分批建成的,各多媒体教室设备的型号规格、配置操作上不可能完全一致,使得多媒体操作性有一定的复杂性,使用者对设备的熟悉程度和操作能力不同,设备被不合理使用等原因,造成设备的故障率大大增加,严重影响正常的教学秩序。面对如此繁重的维护任务,管理人员无法配备充足的情况下怎样搞好设备运行维护、保障和管理工作,为教师在课堂中顺利开展多媒体教学活动提高强有力的技术保障呢? 鉴于此情况,为了实现多媒体教室管理的科學化、简单化,本方案将软件与硬件相结合,搭建出一套基于网络的多媒体教室集中控制管理系统。
2、系统功能原理
多媒体设备中控管理系统系统基于网络环境,利用计算机技术、网络技术、多媒体技术等先进技术手段,将校园网络与现代教学手段相结合。可对课堂教学和考试过程进行实时监控和记录。还可在使用过程中对多媒体设备进行远程管理和维护。及时解决教师在使用过程中存在的问题,具备及时响应和应答等功能。本系统使用计算机智能控制来管理多媒体教室,系统可以按课表上下课时间通过网络远程控制来唤醒或关闭教室的计算机、投影仪、电动幕布、功放等设备。从而减轻了教师使用多媒体教室和管理员管理多媒体教室的负担,也大大减少了教师因使用不当或误操作而使多媒体教学设备不能使用的问题。另外教师也可在本地开启和关闭整个多媒体设备,操作方法也简单,只需一键,即可开启和关闭所有的多媒体设备。多媒体设备中控管理系统由安装在主控制室的电源控制系统、监视系统、控制系统3个部分组成(如图1)。管理员可在主控制室通过电源控制系统控制教室的总电源;通过监视系统中的摄像机将拍摄的图像实时传输到主控室的电视墙上,管理员可通过监视器的图像了解教学现场的情况。控制系统可对多媒体教室中的教学及设备进行远程管理、远程监控,其中远程控制功能是中央控制管理系统中最重要的功能。通过网络,此系统能真正实现“远在千里,控在指间”。
图1 系统总体结构
3、系统软硬件设计
系统硬件总体设计是:在中央控制室内,有一台专门的远程控制主机(专用服务器或普通计算机)通过网线与校园网连接。实现对校区的多媒体教室进行远程控制;系统控制信号的传输利用现有的校园网络,它可以延伸到每个多媒体教室,具体做法是在每个多媒体教室内接入两根网线,一根通过IP控制模块连接到多媒体集中控制器上用于远程控制,一根是校园网直接连接到多媒体教室里的计算机用于教学上访问外网;在每个多媒体教室里安装一只“IP控制模块”也可以称为“网络连接控制器”,它是多媒体集中控制器与校园网络相互连接的桥梁,它与多媒体集中控制器相结合构成一个整体时,就成为一个直接与网络上其它设备进行通信的“网络化多媒体集中控制器”;在每个多媒体教室里安装一台多媒体设备集中控制器,它有多种接口,可与多媒体投影机、电控幕布、多媒体计算机、数字实物展台、功放、DVD机等设备连接,并对它们进行各种功能的控制。
系统软件总体设计是:用上、下两层,上层是采用基于校园网络环境下的客户机/服务器模型控制软件系统。在这层中,远程中央控制主机作为服务器,“网络化多媒体集中控制器”作为客户机。在服务器上,设计并运行了一套基于TCP/IP网络协议的远程控制软件系统,将对多媒体教学设备的控制信息编制在程序中,并以数据报的格式传输到校园网络上,同时,它也可以接收用数据报的格式传输过来的相应多媒体教室设备的运行状态信息显示在远程中央控制主机的显示屏上。而在客户机上也设计了基于TCP/IP网络协议的相应的应用程序,它通过接收并解析相应的数据包,把相关的控制信息按照符合RS-232传输协议的数据格式传输到下一层。下一层控制软件系统是以多媒体集中控制器为载体,编写面向被控对象的控制程序,该程序可以根据多媒体集中控制器的控制面板上的各种按钮产生的控制动作,对不同的多媒体教学设备发出控制命令。它也可以接收上层控制系统发出的控制信息,并根据控制信息的具体内容,对不同的多媒体教学设备发出控制命令;同时,它也将多媒体教室设备的运行状态信息传输到上层控制系统上,并显示在远程中央控制主机的显示屏上。网络化多媒体集中控制器是以单片机为核心,与相应的外围功能电路相连接,构成一个完整的控制系统。因为多媒体集中控制器要实现对不同型号的投影机进行控制,所以实现要将数十种投影机的相关控制码保存到内部非易失性串行闪存存储器中,当将IC卡插入到集中控制器中或远程开启集中控制器时,按下控制面板或者远程控制各种设备,集中控制器会完成相应的动作。
4、结束语
使用多媒体设备集中控制管理系统可以使专业设备维护、管理人员通过技术手段,及时了解各个多媒体教室的设备运行状况,及时发现异常情况并采取相应的措施,及时排除故障,保证设备尽可能地处于良好的工作状态,为教师的正常教学活动提供强有力的技术保障,同时也提高了管理员的工作效率并减轻了他们的工作强度。总之,在多媒体教室不断增加,而人力相对不足的情况下,如何管好多媒体设备,包括设备的选择以及设备的安全、使用、维护管理等,为多媒体教学保驾护航,将是一项长期的艰巨的任务。只要我们在工作实践中,不断吸取先进的管理理念,努力探索。同时具有甘于奉献的精神,就一定能做好这一项工作,为教育事业贡献自己的一份力量。
参 考 文 献
[1]郭向勇,吕利昌.基于MCF5249+laClinux的可视化多媒体集控系统[J1].半导体技术,2006(12).
[2]谭胜波,曾小凌.多媒体环境的集中控制[J].机电工程技术,2004(8).
[3]于洪.多媒体技术在教学中应用的方祛[J].中央民族大学学报(自然科学版),2004(4).
[4]王立平.多媒体综合控制系统的几项关键技术[J].泉州师范学院学报(自然科学),2002.
[5]浦万成.多媒体中控系统的设计与应用[J].北京联合大学学报,2003(6).■