基于校園網(wǎng)的多媒體教室管理系統(tǒng)的構(gòu)建——以大連民族學(xué)院為例

鞠偉嘉，郭維莉，宋永欣

(大連民族學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心，遼寧大連 116605)

基于校園網(wǎng)的多媒體教室管理系統(tǒng)的構(gòu)建
——以大連民族學(xué)院為例

鞠偉嘉，郭維莉，宋永欣

(大連民族學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心，遼寧大連 116605)

介紹了基于TCP/IP的多媒體教室遠程監(jiān)管的系統(tǒng)構(gòu)成、原理、實現(xiàn)方法和主要功能，方便教師能更高效地利用多媒體教室。

校園網(wǎng);多媒體教室;網(wǎng)絡(luò)模塊;總控軟件

隨著信息技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，多媒體輔助教學(xué)這種嶄新的教學(xué)模式逐漸地代替了傳統(tǒng)的僅以黑板粉筆進行教學(xué)的比較單一的授課方式。尤其是近年來，以計算機、投影儀為輔助教學(xué)手段的教學(xué)體系得到了逐步的完善。越來越多的教師選擇并依賴這種新興的授課模式。在這種大趨勢下，高校多媒體教室網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管改造進程日漸加快。以解決校園網(wǎng)內(nèi)多媒體教室的計算機數(shù)量與日俱增，設(shè)備使用過于頻繁，給管理員帶來帶來諸多不便的實際問題。雖然簡易集中控制器能夠簡化多媒體教室的操作流程，但對于一個有著上百間多媒體教室的大學(xué)來說，靠僅有的幾個管理人員來保證這么多設(shè)備的正常運行是很困難的［1－2］。將現(xiàn)有的多媒體教室改造和升級為可遠程監(jiān)控與操作的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室，是解決這一難題的有效方法［3］。大連民族學(xué)院(以下簡稱本校)主校區(qū)于2011年2月引進的大連金達萊科教發(fā)展有限公司多媒體遠程控制系統(tǒng)，具有多媒體系統(tǒng)的遠程監(jiān)控、開關(guān)、設(shè)備運行數(shù)據(jù)的查看等功能。

1 系統(tǒng)概述

多媒體教室網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)是以校園網(wǎng)為核心，由總控制室集中管理控制，涵蓋了:網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)報障、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用等系統(tǒng);系統(tǒng)包含各個核心硬件和軟件，并由總控制軟件統(tǒng)一操作管理。

總控制室的管理端電腦通過校園網(wǎng)將控制指令以TCP/IP協(xié)議包的方式傳送到教室中控IP轉(zhuǎn)串口網(wǎng)絡(luò)控制服務(wù)器(網(wǎng)絡(luò)模塊)，再由教室中控的網(wǎng)絡(luò)模塊將收到的TCP/IP協(xié)議包轉(zhuǎn)成中控主機能識別的RS232串口指令，最后由中控主機完成對教室多媒體設(shè)備的控制。

另一方面，網(wǎng)絡(luò)模塊收集中控的一些重要狀態(tài)的檢測數(shù)據(jù)(如系統(tǒng)供電、投影開關(guān)、防盜狀態(tài)等)，當管理端電腦發(fā)出查詢指令時，將狀態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成IP包發(fā)給管理端電腦，實現(xiàn)管理端電腦的狀態(tài)顯示。

網(wǎng)絡(luò)中控IP聯(lián)網(wǎng)方式，利用現(xiàn)有的電腦網(wǎng)絡(luò)資源，只要能連上校園網(wǎng)即可實現(xiàn)控制，通過多媒體教室網(wǎng)絡(luò)管理軟件平臺真正實現(xiàn)“遠在千里，控在指間”。

系統(tǒng)控制原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1。

圖1 結(jié)構(gòu)圖

2 教室端設(shè)備

2.1 串口服務(wù)器

每個多媒體教室都安裝一臺IP轉(zhuǎn)串口服務(wù)器:YXNET500IP，此服務(wù)器主要實現(xiàn)的功能有

(1)內(nèi)置一進四出電腦網(wǎng)絡(luò)交換機(兩路內(nèi)部使用，兩路輸出);

(2)四路防盜輸入(維修門防盜/使用門防盜/投影防盜/展示臺防盜);

(3)兩路狀態(tài)輸入(設(shè)備供電狀態(tài)/投影開關(guān)狀態(tài));狀態(tài)通過YXNET的RJ45口從中控主機獲得;

(4)兩路電腦控制短路開關(guān)輸出(電腦電源短路開關(guān)/電腦復(fù)位短路開關(guān));

(5)一路報警短路開關(guān)輸出(防盜報警時短路);

(6)IP轉(zhuǎn)串口服務(wù)(將IP包轉(zhuǎn)換成中控串口指令，或?qū)⒅锌卮趹?yīng)答轉(zhuǎn)換成IP包發(fā)送到網(wǎng)上);

(7)內(nèi)置一路可編程232口和可編程485口，用于驅(qū)動云臺或其他擴展設(shè)備。

2.2 非接觸式IC卡機

每間教室的操作臺前下方都裝有一臺IC卡機，此卡機與中控模塊的通訊網(wǎng)口相連，老師只要持有效卡片，上課之前在靠近讀卡器5 cm之內(nèi)，讀卡器就會識別IC卡中的信息，如果與事先寫好的讀卡機內(nèi)的信息相符合，則多媒體操作臺的鎖就會瞬間自動彈開。讀卡器讀取的是教師姓名、上課時間以及教室號，如果與這三項中的任意一項不符，則說明此持卡人沒有通行權(quán)限，多媒體操作臺不會有任何動作。有了這個設(shè)備，大大地方便了管理員對教室的監(jiān)管，老師只有在上課時間可以使用多媒體教室，杜絕了濫用、隨意用教室的現(xiàn)象，有利于延長設(shè)備的使用壽命。

3 總控制室

3.1 網(wǎng)絡(luò)遠程控制功能

總控制室的管理端電腦通過校園網(wǎng)將控制指令以TCP/IP協(xié)議包的方式傳送和接受指令，可以實現(xiàn)以下功能:

(1)如果老師有臨時調(diào)課或者忘帶IC卡的情況，可以協(xié)助開鎖;

(2)遠程控制投影儀、電動幕、電腦等設(shè)備的開啟;

(3)監(jiān)控各個教室投影儀的使用情況，對燈泡的使用時間進行統(tǒng)計，提前做好維護準備，以免在教師上課的過程中投影儀發(fā)生故障，影響教學(xué)的正常進行;

(4)對教師端的電腦進行監(jiān)控，一旦有老師解決不了的電腦故障，可以遠程協(xié)助解決;

(5)上傳各個教室的課表及教師數(shù)據(jù)庫信息。

3.2 設(shè)置流程

總控軟件流程控制如圖2

圖2 總控軟件流程控制圖

3.3 課程表管理

總控制軟件的課程表管理系統(tǒng)并不是排課系統(tǒng)，而是將排課系統(tǒng)排好的課程表下載到教室讀卡機，使讀卡機根據(jù)課程表進行管理。有一些總控制軟件對課程表管理的支持只是提供“周課表”，有很大的局限性，比如不能支持單/雙周，不能支持規(guī)律不明顯的選修課等?，F(xiàn)在我校使用的課程表是一學(xué)期(30周)課程表，不管課程表多么復(fù)雜都可以體現(xiàn)。

課程表的填寫實際上就是填授課老師的名字，只需要在課程上雙擊，就會彈出“教師基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫”，只需在教師基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫上選擇即可，無需輸入教師的名字;另外由于教師庫中的老師會有上千個，此軟件可以提供姓名拼音的索引方式，方便找到老師，要選擇“陳程”，只需輸入“CC”，軟件就會找到具有相同姓名簡拼的名字，輸入非常方便。由于課程表的重復(fù)性很高，除了課程表很方便填寫以外，還具有很強的“復(fù)制”功能。

課程表主要是為了下載到教室端讀卡機，讓讀卡機根據(jù)課程表進行管理，所以軟件有很強的下載功能，有從AAA周至BBB周的批量下載以及從星期一到星期天的當天的即時下載，滿足臨時授權(quán)的要求。

課程表下載到讀卡機后，讀卡機是脫網(wǎng)進行管理的，除非需要調(diào)課，才需要網(wǎng)絡(luò)進行重新下載，在管理方面具有很高的可靠性。

3.4 IC 卡管理

總控制軟件集成了很強的IC卡管理功能，IC卡和課程表管理的基礎(chǔ)是“教師基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫”的建立。這里實際上是建立老師和卡號的對應(yīng)關(guān)系，“教師基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫”是ACCESS數(shù)據(jù)庫，可以直接手工修改ACCESS數(shù)據(jù)庫，也可以通過總控制軟件的界面進行錄入和修改。

IC卡管理的基本功能介紹:

(1)時鐘校準:當讀卡機工作在“網(wǎng)絡(luò)課表運行模式”，由于控制是精確到老師授課的時段，而每個讀卡機上的時鐘又存在差異，因此需要統(tǒng)一以總控制電腦的時鐘進行校準。

(2)網(wǎng)絡(luò)下載:讀卡機的許多功能都是建立在網(wǎng)絡(luò)下載功能上的，如“授權(quán)”“掛失”等，網(wǎng)絡(luò)下載必須保證其可靠性，采用“寫后讀”的驗證方式來保證網(wǎng)絡(luò)下載的可靠，即通過網(wǎng)絡(luò)寫數(shù)據(jù)后，再通過網(wǎng)絡(luò)讀數(shù)據(jù)，若讀回的數(shù)據(jù)和寫入的一致，表示下載成功;

(3)IC卡掛失:該功能需要讀卡機硬件支持的功能，當我們發(fā)出將AAA卡號替換為BBB卡號的指令時，讀卡機會搜索存儲器所存儲的IC卡號，進行自動替換，操作大概需要6 s。

4 結(jié)語

以上就是本校老校區(qū)網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成及技術(shù)路線，由于是新安裝的設(shè)備，現(xiàn)在處于試運行階段，還有好多功能有待完善，例如:多媒體教學(xué)培訓(xùn)實時轉(zhuǎn)播、網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)培訓(xùn)實時接受、實時授課課件制作、多媒體課程編輯、授課課件播放等等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，多媒體教室還會融入更多的新技術(shù)，未來的多媒體教室將會更加完善，為教師上課提供更優(yōu)的服務(wù)。

［1］雷志華.多媒體教室中控系統(tǒng)及其選用［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2008(2):7－8.

［2］裴亞南，李云龍.基于校園網(wǎng)的多媒體教室中控系統(tǒng)的應(yīng)用研究［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2009(13):49－51.

［3］樊永華，張金剛，馬偉.基于校園網(wǎng)的多媒體教室集中監(jiān)管系統(tǒng)［J］內(nèi)江師范學(xué)院學(xué)報，2010，(08):37 －40.

Construction of Management System of Multimedia Classrooms Based on Campus Network——Case Study of Dalian Nationalities University

JU Wei－jia，GUO Wei－li，SONG Yong－xin
(Center of Modern Education Technology，Dalian Nationalities University，Dalian Liaoning 116605，China)

It has been introduced that the system structure，principle，implementation method and the main function of the remote monitor of our multimedia classrooms based on TCP or IP.The remote monitoring system helps teachers use the multimedia classroom more efficiently.

campus network;multimedia classroom;network module;general control software

TP393

A

1009－315X(2011)05－0513－03

2011－03－16;最后

2011－07－12

鞠偉嘉(1961－)，男，遼寧大連人，副教授，主要從事電化教學(xué)手段研究。

(責任編輯 劉敏)