多媒體教室信息化管控與維護平臺研究

張金榮++孫進康

摘要：在分析院校多媒體教室設(shè)備使用、管理與維護現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，基于網(wǎng)絡(luò)通訊、物聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)代控制等技術(shù)，研究提出了一種集多媒體教室設(shè)備使用、維護與管理等功能于一體的信息化平臺，闡明了該平臺的組成、功能、特點與關(guān)鍵技術(shù)，為信息化條件下多媒體教室的智能化管控與維護提供了一體化的綜合解決方案。

關(guān)鍵詞：多媒體教室 信息化 管控與維護

中圖分類號：G434 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）17-0204-02

多媒體教學(xué)是現(xiàn)代教育教學(xué)的一個重要組成部分，多媒體教學(xué)的基本載體是多媒體教室，其日常維護管理對保障教學(xué)秩序有序進行尤為重要。目前，院校多媒體教室的使用、管理與維護主要依靠人工進行，技術(shù)手段落后，維護工作量大，管理效率低，難以適應(yīng)信息化條件下院校教學(xué)對多媒體教室的使用管理要求。如何簡化教師的操作使用，減輕維護人員的勞動強度，進一步提升設(shè)備管理的效率和效益，已成為當(dāng)前院校關(guān)注的重要課題。

1 現(xiàn)狀分析

多媒體教室以網(wǎng)絡(luò)中控為核心，由多媒體計算機、投影機、交互式電子白板、音頻設(shè)備等多種現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備組成。目前，院校的多媒體教室數(shù)量多，使用頻率高，同時多媒體設(shè)備使用中容易出現(xiàn)的一些故障，如教師操作方法不當(dāng)、教學(xué)設(shè)備老化等原因造成的問題，都會直接影響多媒體教室的正常使用，并影響教學(xué)進度；同時，院校多媒體教室建設(shè)批次復(fù)雜、設(shè)備規(guī)格型號不統(tǒng)一，這也給多媒體教室的維護和管理提出了更高的要求。日常教學(xué)中，教師主要通過桌面控制面板對多媒體設(shè)備進行本地操控，如“一鍵聯(lián)動”上/下課程序控制 ；或單一多媒體設(shè)備控制，如開/關(guān)投影機等。一些院校雖然使用了網(wǎng)絡(luò)中控，遠程對教室端多媒體設(shè)備進行管理，但由于對教室端的設(shè)備狀態(tài)沒有即時的采集和反饋，造成遠程控制與本地操作沖突。目前，在多媒體設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測與故障分析診斷方面，主要采取的是人工檢測與評判的方法，工作量大，效率低，準(zhǔn)確性不高，從而造成維護管理工作有效性不高。在多媒體設(shè)備資產(chǎn)管理方面，主要采用的是人工數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計的方法，有的雖然采用了獨立的管理軟件，但采集到的數(shù)據(jù)仍需要手工錄入，軟件功能單一，形成新的信息孤島，很難實現(xiàn)多媒體設(shè)備資產(chǎn)周期的全過程管理。

2 平臺組成

該平臺基于網(wǎng)絡(luò)通訊、物聯(lián)網(wǎng)和和現(xiàn)代多媒體控制等技術(shù)，將教室各種設(shè)備的操作控制、技術(shù)狀態(tài)及其參數(shù)監(jiān)測、設(shè)備異常狀態(tài)報警、設(shè)備運行數(shù)據(jù)采集、設(shè)備使用維修管理和教學(xué)現(xiàn)場的可視化等功能集于一體，全方位對多媒體設(shè)備的使用過程進行監(jiān)控與管理，為多媒體教室設(shè)備使用、維護與管理提供了一體化的信息化平臺。

3 主要功能

該平臺在多媒體教室設(shè)備的使用、維護與管理方面具有以下功能：

1）教室本地操控——日常教學(xué)中，教師主要通過桌面控制面板對多媒體設(shè)備進行本地操控，包括“一鍵聯(lián)動”上/下課程序控制 ；或單一多媒體設(shè)備控制，如開/關(guān)投影機等，真正實現(xiàn)“所見即所控”。

2）遠程集中操控——通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程對多媒體教室設(shè)備的集中控制，包括設(shè)備的遠程開關(guān)機、復(fù)位及定時控制等，且控制過程和狀態(tài)實時顯示，便于及時了解遠程控制效果。該功能主要通過網(wǎng)絡(luò)管理終端進行操作。

3）設(shè)備運行狀態(tài)實時監(jiān)控——所有教室設(shè)備運行狀態(tài)通過傳感器在線實時監(jiān)測，并在管理終端實時顯示，便于管理人員及時對各個教室設(shè)備運行狀態(tài)進行監(jiān)控與管理?？稍谌我庖慌_管理終端上監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)。

4）投影機參數(shù)自動監(jiān)測——采用圖像亮度檢測器，對投影機燈泡的亮度進行實時檢測與顯示，同時自動監(jiān)測燈泡使用時間和濾網(wǎng)使用時間，及時判斷投影機的技術(shù)狀況，為投影機的清洗、燈泡和濾網(wǎng)的更換提供可靠的依據(jù)。

5）設(shè)備異常狀態(tài)或故障報警——設(shè)備運行狀態(tài)出現(xiàn)異?；蚬收?、投影機技術(shù)參數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)等，系統(tǒng)自動顯示異常狀態(tài)并報警，便于管理人員及時維護。

6）運行數(shù)據(jù)自動采集——教室設(shè)備使用人員、運行時間、故障狀態(tài)、監(jiān)測技術(shù)參數(shù)等數(shù)據(jù)自動采集與記錄，為設(shè)備使用維修管理提供原始數(shù)據(jù)。

7）設(shè)備使用維修管理——基于自動采集多媒體設(shè)備技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)，運用程序關(guān)聯(lián)、數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)等控制技術(shù)，對多媒體教室的設(shè)備配置、使用情況、維修情況及配件消耗與費用等進行統(tǒng)計分析與管理，大大提高了管控的科學(xué)性和有效性，為多媒體教室使用維護管理提供了決策依據(jù)。

8）教室現(xiàn)場可視化——通過圖像采集器實時采集顯示教室現(xiàn)場圖像，便于監(jiān)控教室日常使用情況，實現(xiàn)教室現(xiàn)場的可視化。支持與教室現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)攝像頭連接，實現(xiàn)對多媒體教室進行可視化管理。

9）計算機軟件系統(tǒng)遠程維護——采用PNS虛擬桌面系統(tǒng)，對所有教室的計算機進行統(tǒng)一管理，遠程對計算機軟件系統(tǒng)進行維護。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)斷開時，計算機可切換到本地硬盤啟動， 避免了網(wǎng)絡(luò)不暢時對教學(xué)活動的影響。

4 關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)

1）設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測與控制

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，分別采用電流、電壓、音頻、圖像和溫度等傳感器，對多媒體教室設(shè)備技術(shù)狀態(tài)參數(shù)進行在線監(jiān)測，智能網(wǎng)絡(luò)中控自動采集設(shè)備技術(shù)狀態(tài)參數(shù)，并實時判斷設(shè)備狀態(tài)，出現(xiàn)異常及時發(fā)出報警信息。

2）投影機亮度在線自動檢測

投影機作為多媒體教室的主要設(shè)備，其關(guān)注的焦點是燈泡亮度，當(dāng)燈泡亮度下降到一定臨界值時，就需更換燈泡。目前，燈泡亮度主要由人工進行檢測與判斷，但由于院校多媒體教室分布在各個教學(xué)樓，分散不集中是最大的特點，采用人工方式對每個教室進行逐個檢測，不僅勞動強度大，工作效率不高，而且精度差。為了滿足大批量教室管理維護的需求，文中提出了一種基于圖像亮度采集與計算的在線自動測量方法。

3）計算機軟件系統(tǒng)遠程維護

針對多媒體教室分布區(qū)域不集中，計算機品牌、型號不統(tǒng)一、軟件系統(tǒng)容易受病毒攻擊，軟件系統(tǒng)維護工作量大等問題，平臺充分采用云計算技術(shù)，利用PNS 桌面虛擬化技術(shù)，對跨網(wǎng)段的全部多媒體計算機進行統(tǒng)一的管理和維護，在系統(tǒng)需要升級或安裝新軟件時，管理人員不必到教室，在辦公室登錄管理平臺就能一鍵更新教學(xué)桌面，完成教室端系統(tǒng)打補丁、安裝新軟件等操作，整個過程方便快捷，提高了系統(tǒng)部署效率，實現(xiàn)了與具體硬件無關(guān)性。

網(wǎng)絡(luò)啟動對網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器有很高的依賴性，如果這兩者出現(xiàn)故障，則會造成系統(tǒng)崩潰，無法使用。PNS系統(tǒng)具有雙啟動功能，可以通過服務(wù)器給所有教室計算機本地硬盤部署和鏡像相同的操作系統(tǒng)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會自動轉(zhuǎn)到教室端本地硬盤系統(tǒng)啟動，從而保證多媒體教室教學(xué)系統(tǒng)正常運行。

4）設(shè)備使用維修關(guān)聯(lián)管理

日常使用中，通過各種傳感器，對多媒體教室不同設(shè)備的運行時間、設(shè)備技術(shù)狀態(tài)參數(shù)和故障與維修相關(guān)數(shù)據(jù)進行自動采集與計算，由智能網(wǎng)絡(luò)中控通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫中，為使用維護管理提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

采用數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)技術(shù)，對系統(tǒng)自動采集的數(shù)據(jù)進行分析與判斷，包括使用時間、故障、維修、配件與消耗數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)分析，教室設(shè)備配置、使用、維修管理等模塊之間的關(guān)聯(lián)操作。由于使用時間、故障設(shè)備和故障情況是系統(tǒng)自動生成的，同時對維修活動和設(shè)備器材消耗操作進行了規(guī)范，管理人員只需通過表單進行選擇操作，避免了人為因素的干擾，確保了統(tǒng)計數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和真實性。

5 應(yīng)用模式

1）多媒體教室本地操控?？蓪崿F(xiàn)非接觸式CPU卡管理，即可通過教師個人持有的校園一卡通，作為教師身份識別的一種方式。根據(jù)授權(quán)情況打開電子講臺，同時可以進行教師考勤。

2）網(wǎng)絡(luò)遠程操控。管理人員根據(jù)課表可以遠程控制多媒體教室電子鎖的打開和關(guān)閉；遠程控制教室端網(wǎng)絡(luò)中控和計算機的開/關(guān)、幕布的升/降；遠程控制教室端投影機延時開/關(guān)機，做到了“遠在千米，控在指間”。

3）日常管理維護。每天安排1名值班人員，除負責(zé)遠程操控設(shè)備外，實時檢測教室中控系統(tǒng)、計算機、投影等設(shè)備使用狀態(tài)，如有異常，及時通知維護人員進行檢修，提高維護管理效率。

4）資產(chǎn)統(tǒng)計核算。可以遠程準(zhǔn)確、快速的搜索多媒體教室端的計算機、投影等硬件設(shè)備信息，形成輸出資產(chǎn)報表，可以使院?？焖贉?zhǔn)確地掌握自身的資產(chǎn)狀況，為多媒體備件和經(jīng)費進行核算和預(yù)算提供依據(jù)。

6 結(jié)束語

多媒體教室的有效管理是院校要面對的問題。本系統(tǒng)平臺充分運用網(wǎng)絡(luò)通訊、物聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)代多媒體控制技術(shù)，同時進一步融合了PNS虛擬化技術(shù)，在多年多媒體教室管理維護經(jīng)驗基礎(chǔ)上，推出的智能化多媒體教室管控與維護方案，該系統(tǒng)平臺將多媒體教室設(shè)備的使用、維護與管理集成于一體，形成了一個創(chuàng)新、智能、交互的應(yīng)用管理體系，在大幅度提升多媒體教室的管理效率的同時，更為新的多媒體教室的管控烙印上了“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代特征。

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