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【摘要】多媒体教学管理和多校区办学的现状，迫切需要架构跨校区网络多媒体教学管理平台。基于网络中控的数字化远程多媒体教学管理平台使分散的多媒体教室的教学管理和教学评估现代化。通过拓展，使校园内各种软硬件资源、教学资源、多媒体教学设备资源以及师资力量实现基于校园网的充分整合。
【关键词】开放性管理；网络中控
随着多媒体教学的需求日见增多，我校多媒体教室的数量激增，但是这些教室分布于不同的教学楼，教学楼的地理位置又相对分散，因此给多媒体教学保障人员维护设备和系统造成了困难。
在多媒体教室数量增加的情况下，多媒体教室需要改变传统的封闭状态，实施开放性使用和管理，以便给学生提供更多的课后学习场所，因此必须采取措施保障设备的安全防盗。
多校区教学的现状，使教务部门了解掌握全校的教学状况，进行教学检查和评估成为难题。
信息化的迅猛发展给世界各国教育以极大的冲击,带来了教育观、教育目标、教育内容、教育手段和教育组织形式等方面的巨大变化。信息化教育发生了由“技术”到“人本”的根本转变。[1]
因此，传统的多媒体教室及管理方式无论在管理上还是在服务教学上，都不能适应新的管理要求和教学要求。为此，我们针对网络化智能多媒体教学系统展开了相关的应用研究。
1网络化智能多媒体教学系统的组成、功能与应用模式
我校目前各校区校园网的覆盖已经基本完成，各校区学生宿舍也全部接入网内。校园网主干为千兆光纤，100兆线缆到桌面，各校区之间为100兆光缆。因此完全可以利用现有的校园网进行网络化智能多媒体教学管理系统的应用研究与实践，充分利用已有资源，提高校园网的利用率。
当前的网络化智能多媒体教学管理系统，主要采用网络远程教学管理及数字化视频监控模式。这种模式是基于TCP/IP协议的管理模式。
这种模式的系统构成为：利用教室内安装的视频服务器，即可编程并具有WEB功能的视频编码器来完成教学视频的传输，由网络中控结合控制室的教学管理服务器和软件共同完成远程教学管理、教学评估的视频上传及各多媒体设备的控制。视频服务器同时兼做安全防盗监控系统的视频源。（见图1：网络远程教学管理及数字化视频监控模式示意图）
网络化智能多媒体教学管理系统的功能：
依托校园网，利用远程管理系统实现对多媒体教室内各种多媒体设备的智能化管理和开放性管理，提高管理水平和效率，在有限的人力资源条件下，更多、更可靠地保障日常多媒体教学；
通过安全防盗监控系统，使多媒体教室可以完全开放给学生使用，在教室紧缺的情况下，提高教室利用率，同时最大限度提高设备的安全保障；
将任意一间网络多媒体教室的教学视频通过校园网传输至教务部门的教学评估办公室。
2核心——网络中控系统的功能解析
网络中控系统是网络化智能多媒体教学系统的基础和核心。目前,基于网络的多媒体教室是将一般多媒体教室的传统中控改为网络中控,通过TCP/IP校园网络,既能保证多媒体教室的电脑能够与学校及全球信息资源服务的联网,又可利用网络中控控制教室电脑,与总控室的监控设备形成完整的管理和监控,通过校园网进行联网管理,形成多媒体、网络和远程控制一体化教室,[2]如图2所示。
网络中控可以高效率的完成教学管理任务,主要体现在以下几个方面:
远程管理，软件为标准化设计,基于TCP/IP协议,B/S架构,可对各个教室的计算机进行授权管理,远程开关计算机,设定使用时间段,远程控制各个教室的多媒体设备。
远程监控,当配备视频模块时，总控室的教学管理服务器可对各个教室上课的内容进行实时的多画面浏览,监看其播放内容及播放效果,当教室安装有摄像机时,即可远程监控各个客户端教学、会议、考试、活动等现场情况,实现数字监控功能。
信息存储,总控室的教学管理服务器可对当前浏览的教室的现场实况进行实时硬盘录像,保存各种示范教学、名师讲座、重要会议活动的音视频信息,供事后上传服务器，进行点播,或作为课件制作的素材。
屏幕控制,总控室的教学管理服务器可实现对各个教室内计算机屏幕的监测,当教师使用计算机遇到问题时,总控室可远程登录,并操作教室内的计算机帮助解决问题。
网络直播,配备视频模块时，可通过组播软件实现多教室同步教学,现场网络直播等功能。
3网络远程教学管理及数字化视频监控模式的案例
我校渭水校区明远楼的42间多媒体教室及校本部北院0区、8区、6区的（部分）17间多媒体教室联合构成了网络化智能多媒体教学系统。该系统采用的就是网络远程教学管理及数字化视频监控模式。
系统的优势是：①因为大部分可以利用现有网络布线，因此施工简单；②基于网络协议，可扩展性好。
在对系统的实际应用研究中发现，这种模式在工程施工阶段和具体应用当中还存在一些问题：
①虽然开发商承诺它的产品适应所有网络环境，实际上对于某些品牌的交换机还是不能够兼容。现在有很多学校采用网络中控后未能调试成功，这是其中很重要的一个原因。
②在理论上，教室内的视频编码器可以同时兼顾安全监控和教学评估，但在实际的考查和调研中发现，由于两个系统通常由不同的公司进行软件开发，分别基于自己特定的视频编码器，因此在硬件设备上不能互相通用。
③经过数字压缩的视频信号质量损失比较大。500K的流量，也只能满足VCD的标准。如果要想达到仅次于DVD的质量，就要采用4CIF，1M的流量，从一个校区传至另一个校区的网络负载压力是非常严峻的。
经过研究和实践应用，针对该模式中产生的问题，我们提出了一系列的相应措施有效地解决了相应问题：
3.1网络改进：①对所有的多媒体教室进行VLAN划分，形成独立的教学网，避免校园网内其他流量的干扰。②提高教学管理服务器的性能。③对多媒体教室的交换机进行调整，将所有锐捷的交换机换成华为的产品。④使用分布式管理的技术，在校区之间传输时由控制室的服务器之间进行数据交换，在某一时段只获取一路视频源，从而降低多路视频流同时并发对网络带宽的要求。
3.2采用了带有视频模块的网络中控，即视频编码器与网络中控合二为一。实践证明，这种选择的最大优点是在系统集成过程中可以无缝接合，而不会因为由两个不同公司开发而造成系统功能难以集成，达不到最初设计目标的问题。
虽然“网络中控+数字视频模块”的方式在系统集成上有其一定的优势，但是同时，这又带来了另一个问题，即如果需要增加课件录制的功能，就会依赖网络中控的视频模块，需要中控的开发商与课件录制软件的开发商合作或者直接采用中控开发商的软件，在产品选择上会有一定的局限性。
4网络化智能多媒体教学系统的拓展与综合运用
在现有的网络化智能多媒体教学系统的基础上，只要经过简单的拓展，就可以有更多的综合应用。基于校园网的网络远程教学管理和数字化视频监控系统，具有安全监控、观摩评估、远程中央控制、多媒体、多网合一的特点,其系统运用千兆交换以太网主干、全交换百兆桌面结构,既可在前端对录像机、DVD、CCD摄像头等传统模拟视音频源进行实时的MPEG4数字化压缩编码传输,又可以通过增加网络教学平台、数字化资源中心、课件录制平台而实现基于TCP/IP网络的远程课堂、电子课件录制平台、远程评估、教学互动平台、微格教室等当今校园信息化建设的热点功能,使多媒体教学、网络监控、观摩评估、设备中控、远程教学等均通过校园网来实现,是真正的多网合一,使校园内各种软硬件资源、教学资源、多媒体教学设备资源以及师资力量实现基于校园业务流程的充分整合。[3]
参考文献
[1]李文英,张立新.世界教育信息化的变革及发展趋势[J].外国教育研究,2007
[2]赵佐民,等.基于网络的多媒体课室的综合应用研究[J].中国医学教育技术,2007
[3]朱光辉,等.论网络多媒体教学在校园中的发展和应用[J].中国科技论文统计源期刊[J].中国科技论文统计源期刊,2005
【关键词】开放性管理；网络中控
随着多媒体教学的需求日见增多，我校多媒体教室的数量激增，但是这些教室分布于不同的教学楼，教学楼的地理位置又相对分散，因此给多媒体教学保障人员维护设备和系统造成了困难。
在多媒体教室数量增加的情况下，多媒体教室需要改变传统的封闭状态，实施开放性使用和管理，以便给学生提供更多的课后学习场所，因此必须采取措施保障设备的安全防盗。
多校区教学的现状，使教务部门了解掌握全校的教学状况，进行教学检查和评估成为难题。
信息化的迅猛发展给世界各国教育以极大的冲击,带来了教育观、教育目标、教育内容、教育手段和教育组织形式等方面的巨大变化。信息化教育发生了由“技术”到“人本”的根本转变。[1]
因此，传统的多媒体教室及管理方式无论在管理上还是在服务教学上，都不能适应新的管理要求和教学要求。为此，我们针对网络化智能多媒体教学系统展开了相关的应用研究。
1网络化智能多媒体教学系统的组成、功能与应用模式
我校目前各校区校园网的覆盖已经基本完成，各校区学生宿舍也全部接入网内。校园网主干为千兆光纤，100兆线缆到桌面，各校区之间为100兆光缆。因此完全可以利用现有的校园网进行网络化智能多媒体教学管理系统的应用研究与实践，充分利用已有资源，提高校园网的利用率。
当前的网络化智能多媒体教学管理系统，主要采用网络远程教学管理及数字化视频监控模式。这种模式是基于TCP/IP协议的管理模式。
这种模式的系统构成为：利用教室内安装的视频服务器，即可编程并具有WEB功能的视频编码器来完成教学视频的传输，由网络中控结合控制室的教学管理服务器和软件共同完成远程教学管理、教学评估的视频上传及各多媒体设备的控制。视频服务器同时兼做安全防盗监控系统的视频源。（见图1：网络远程教学管理及数字化视频监控模式示意图）
网络化智能多媒体教学管理系统的功能：
依托校园网，利用远程管理系统实现对多媒体教室内各种多媒体设备的智能化管理和开放性管理，提高管理水平和效率，在有限的人力资源条件下，更多、更可靠地保障日常多媒体教学；
通过安全防盗监控系统，使多媒体教室可以完全开放给学生使用，在教室紧缺的情况下，提高教室利用率，同时最大限度提高设备的安全保障；
将任意一间网络多媒体教室的教学视频通过校园网传输至教务部门的教学评估办公室。
2核心——网络中控系统的功能解析
网络中控系统是网络化智能多媒体教学系统的基础和核心。目前,基于网络的多媒体教室是将一般多媒体教室的传统中控改为网络中控,通过TCP/IP校园网络,既能保证多媒体教室的电脑能够与学校及全球信息资源服务的联网,又可利用网络中控控制教室电脑,与总控室的监控设备形成完整的管理和监控,通过校园网进行联网管理,形成多媒体、网络和远程控制一体化教室,[2]如图2所示。
网络中控可以高效率的完成教学管理任务,主要体现在以下几个方面:
远程管理，软件为标准化设计,基于TCP/IP协议,B/S架构,可对各个教室的计算机进行授权管理,远程开关计算机,设定使用时间段,远程控制各个教室的多媒体设备。
远程监控,当配备视频模块时，总控室的教学管理服务器可对各个教室上课的内容进行实时的多画面浏览,监看其播放内容及播放效果,当教室安装有摄像机时,即可远程监控各个客户端教学、会议、考试、活动等现场情况,实现数字监控功能。
信息存储,总控室的教学管理服务器可对当前浏览的教室的现场实况进行实时硬盘录像,保存各种示范教学、名师讲座、重要会议活动的音视频信息,供事后上传服务器，进行点播,或作为课件制作的素材。
屏幕控制,总控室的教学管理服务器可实现对各个教室内计算机屏幕的监测,当教师使用计算机遇到问题时,总控室可远程登录,并操作教室内的计算机帮助解决问题。
网络直播,配备视频模块时，可通过组播软件实现多教室同步教学,现场网络直播等功能。
3网络远程教学管理及数字化视频监控模式的案例
我校渭水校区明远楼的42间多媒体教室及校本部北院0区、8区、6区的（部分）17间多媒体教室联合构成了网络化智能多媒体教学系统。该系统采用的就是网络远程教学管理及数字化视频监控模式。
系统的优势是：①因为大部分可以利用现有网络布线，因此施工简单；②基于网络协议，可扩展性好。
在对系统的实际应用研究中发现，这种模式在工程施工阶段和具体应用当中还存在一些问题：
①虽然开发商承诺它的产品适应所有网络环境，实际上对于某些品牌的交换机还是不能够兼容。现在有很多学校采用网络中控后未能调试成功，这是其中很重要的一个原因。
②在理论上，教室内的视频编码器可以同时兼顾安全监控和教学评估，但在实际的考查和调研中发现，由于两个系统通常由不同的公司进行软件开发，分别基于自己特定的视频编码器，因此在硬件设备上不能互相通用。
③经过数字压缩的视频信号质量损失比较大。500K的流量，也只能满足VCD的标准。如果要想达到仅次于DVD的质量，就要采用4CIF，1M的流量，从一个校区传至另一个校区的网络负载压力是非常严峻的。
经过研究和实践应用，针对该模式中产生的问题，我们提出了一系列的相应措施有效地解决了相应问题：
3.1网络改进：①对所有的多媒体教室进行VLAN划分，形成独立的教学网，避免校园网内其他流量的干扰。②提高教学管理服务器的性能。③对多媒体教室的交换机进行调整，将所有锐捷的交换机换成华为的产品。④使用分布式管理的技术，在校区之间传输时由控制室的服务器之间进行数据交换，在某一时段只获取一路视频源，从而降低多路视频流同时并发对网络带宽的要求。
3.2采用了带有视频模块的网络中控，即视频编码器与网络中控合二为一。实践证明，这种选择的最大优点是在系统集成过程中可以无缝接合，而不会因为由两个不同公司开发而造成系统功能难以集成，达不到最初设计目标的问题。
虽然“网络中控+数字视频模块”的方式在系统集成上有其一定的优势，但是同时，这又带来了另一个问题，即如果需要增加课件录制的功能，就会依赖网络中控的视频模块，需要中控的开发商与课件录制软件的开发商合作或者直接采用中控开发商的软件，在产品选择上会有一定的局限性。
4网络化智能多媒体教学系统的拓展与综合运用
在现有的网络化智能多媒体教学系统的基础上，只要经过简单的拓展，就可以有更多的综合应用。基于校园网的网络远程教学管理和数字化视频监控系统，具有安全监控、观摩评估、远程中央控制、多媒体、多网合一的特点,其系统运用千兆交换以太网主干、全交换百兆桌面结构,既可在前端对录像机、DVD、CCD摄像头等传统模拟视音频源进行实时的MPEG4数字化压缩编码传输,又可以通过增加网络教学平台、数字化资源中心、课件录制平台而实现基于TCP/IP网络的远程课堂、电子课件录制平台、远程评估、教学互动平台、微格教室等当今校园信息化建设的热点功能,使多媒体教学、网络监控、观摩评估、设备中控、远程教学等均通过校园网来实现,是真正的多网合一,使校园内各种软硬件资源、教学资源、多媒体教学设备资源以及师资力量实现基于校园业务流程的充分整合。[3]
参考文献
[1]李文英,张立新.世界教育信息化的变革及发展趋势[J].外国教育研究,2007
[2]赵佐民,等.基于网络的多媒体课室的综合应用研究[J].中国医学教育技术,2007
[3]朱光辉,等.论网络多媒体教学在校园中的发展和应用[J].中国科技论文统计源期刊[J].中国科技论文统计源期刊,2005