基于智慧型校園的高校多媒體教室設(shè)計及管理

喻滿意

摘? 要：基于智慧校園的多媒體教室，在有線、無線全覆蓋的基礎(chǔ)上，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，整合多方資源，實現(xiàn)統(tǒng)一的平臺管理，方便了教師和管理者。以安徽城市管理職業(yè)學(xué)院為例，從多媒體課堂系統(tǒng)、多媒體控制系統(tǒng)、IP電話對講系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、一卡通管理系統(tǒng)等五個方面闡述基于智慧型校園的多媒體教室設(shè)計，并探討多媒體教室的后期管理。

關(guān)鍵詞：多媒體教室;設(shè)計;管理

中圖分類號：G647? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? 文章編號：2096-3769（2019）05-050-05

《教育信息化“十三五”規(guī)劃》明確提出，要形成與教育現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo)相適應(yīng)的教育信息化體系，充分發(fā)揮信息技術(shù)對教育的革命性影響作用[1]。毋庸置疑，網(wǎng)絡(luò)多媒體教室的建設(shè)和使用在教育信息化中具有舉足輕重的作用，如何科學(xué)建設(shè)和管理網(wǎng)絡(luò)多媒體教室，是智慧型高校的一個重要標(biāo)志。

一、多媒體教室現(xiàn)狀

安徽城市管理職業(yè)學(xué)院現(xiàn)有早期建設(shè)的40間插卡式多媒體教室，因使用時間較久，設(shè)備老化嚴重，存在如下諸多問題：一是硬件設(shè)備老化嚴重。學(xué)校于2011年從市區(qū)校區(qū)搬入郊區(qū)校區(qū)，建設(shè)了一批多媒體教室，這批設(shè)備配置對于現(xiàn)在來說都很低端，CPU是Celeron 400，內(nèi)存是1G，運行Office軟件和常規(guī)軟件尚可，但若裝專業(yè)化教學(xué)軟件，系統(tǒng)運行就異常緩慢。二是網(wǎng)絡(luò)中控性能不穩(wěn)定。網(wǎng)絡(luò)中控是多媒體系統(tǒng)的核心，其內(nèi)部電路較為復(fù)雜，在長期的使用中電源和網(wǎng)絡(luò)模塊損壞較為嚴重，經(jīng)常需要通過現(xiàn)場斷電或拔插線路等辦法恢復(fù)中控功能[2]。三是一卡通不能實現(xiàn)。使用多媒體教室，需要辦理多媒體卡，也不能將校園卡和多媒體卡合二為一。另外，由于是插卡式多媒體教室，上課教師在上完課后，關(guān)閉計算機和收回投影幕后，經(jīng)常將卡忘記在卡槽上。丟卡和補卡現(xiàn)象普遍，給多媒體教室管理帶來不便。

二、智慧型數(shù)字化校園實現(xiàn)需求

所謂智慧型校園，就是以數(shù)字化信息和網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用計算機網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立起對教學(xué)、科研、管理、技術(shù)服務(wù)、生活服務(wù)等校園信息的收集、處理、整合、存儲、傳輸和應(yīng)用，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和統(tǒng)一身份認證及授權(quán)。為打造智慧型校園，須實現(xiàn)多媒體系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與教職工校園卡數(shù)據(jù)庫無縫對接，一卡通式多媒體教室是實現(xiàn)數(shù)字化校園的必然需求。

三、基于智慧型校園的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室的設(shè)計

在選擇構(gòu)建模式上，是選擇基于云桌面的多媒體教室，還是基于智慧型校園的實體多媒體教室，須根據(jù)學(xué)校實際情況。云桌面是基于虛擬化的應(yīng)用，將虛擬化的多個桌面提供給客戶端，滿足用戶的個性化需求，而且客戶端不局限于計算機，平板和手機都可以使用。但云桌面對于服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)的依賴性很大，當(dāng)出現(xiàn)斷網(wǎng)或者服務(wù)器資源不足時，影響的就不是一間或兩間教室，而是一片區(qū)域。還有當(dāng)產(chǎn)品過了質(zhì)保期后，硬件性能會直線下降，在產(chǎn)品后期維護和技術(shù)升級上成本較高。在經(jīng)過多方調(diào)研和比較后，決定在DEF三棟新教學(xué)樓部署56間網(wǎng)絡(luò)多媒體教室，選擇安裝性能穩(wěn)定的智慧型網(wǎng)絡(luò)中控和工作壽命長的激光投影機。

（一）需求分析

根據(jù)學(xué)?，F(xiàn)有的情況和具體需求，需要解決以下三點：一是統(tǒng)一開關(guān)和遠程控制。通過多媒體控制平臺軟件發(fā)送統(tǒng)一開關(guān)多媒體設(shè)備指令，實現(xiàn)多媒體教學(xué)設(shè)備的統(tǒng)一開關(guān)，可以方便技術(shù)人員查看和維護多媒體教室。在教師忘帶設(shè)備卡的情況下，還可以遠程控制打開多媒體教學(xué)設(shè)備。二是遠程監(jiān)控和實時存儲。只要有一個被授予權(quán)限的賬號，在網(wǎng)的任何一端通過監(jiān)控平臺軟件都可以實時查看教室情況，輕松實現(xiàn)對教學(xué)過程的督導(dǎo)和教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控。同時，可以滿足社會性考試對環(huán)境的要求。要求監(jiān)控設(shè)備7*24小時無間斷錄像，錄像文件存儲在磁盤時間不小于3個月，以便隨時查看。三是一卡通式管理。智慧型數(shù)字化校園的最大特征就是平臺數(shù)據(jù)的一致性和共享性。為方便教師校園卡實現(xiàn)一卡多用功能，將教職工校園卡信息與多媒體管理平臺統(tǒng)一對接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一遷移和授權(quán)。

（二）設(shè)計原則

安全實用。多媒體設(shè)備首先就要確保使用者的安全，特別是靜電處理和漏電防護，滿足使用者在控制并播放文本、圖形圖像、音視頻等多媒體信息的同時，可以隨時獲取和訪問校內(nèi)外數(shù)字化教學(xué)資源[3]。

穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)的可靠性不僅是單個設(shè)備的穩(wěn)定可靠，還須綜合考量整個系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性?？煽啃酝ǔＳ袃蓚€指標(biāo)：MTBF（平均故障間隔時間）、MTTR（平均故障修復(fù)時間），能保證所有操作和教學(xué)過程應(yīng)保證軟硬件高效準(zhǔn)確、安全可靠。

使用方便。多媒體教學(xué)設(shè)備的使用者主體是教師，他們大多沒有復(fù)雜設(shè)備的操作經(jīng)驗，為了保障教學(xué)過程的順利進行，要盡量使設(shè)計更加人性化，滿足界面友好、操作簡單、使用方便等特點。

易于管理。在多媒體教室規(guī)劃之初，應(yīng)充分考慮到多媒體設(shè)備的可操作性和易維護性，降低后期管理成本。多媒體設(shè)備升級換代較快，在保證設(shè)備穩(wěn)定可靠、易于管理的前提下，還要考慮后期的設(shè)備升級以及兼容性。為此應(yīng)選擇主流的、知名度高和售后服務(wù)好的系統(tǒng)集成商和產(chǎn)品。

（三）設(shè)計方案

1.多媒體課堂系統(tǒng)

多媒體教室主要由計算機、投影機、網(wǎng)絡(luò)中控、幕布、無線投屏、全自動主控臺等組成。為滿足學(xué)校的具體需求和兼顧安全實用、穩(wěn)定可靠、實用方便、易于管理等原則，首先在制定招標(biāo)文件之前，應(yīng)設(shè)定主要硬件的參數(shù)指標(biāo)，如表1所示。

為滿足網(wǎng)絡(luò)教學(xué)需求，每間教室計算機均通過靜態(tài)分配IP地址，可以訪問校內(nèi)外資源;為實現(xiàn)遠程集中控制，基于專用局域網(wǎng)，通過網(wǎng)絡(luò)中控系統(tǒng)遠程管理計算機、投影儀以及設(shè)備開關(guān)?；贐YOD（Bring Your Own Device）的智能投屏是多媒體課堂系統(tǒng)的一大特色[4]，智能手機的普及，以及便捷性和APP資源豐富等特點，使無線投屏成為可能，通過無線智能投屏器將手機上的照片、視頻、文檔等文件無線同步到大屏幕上，分辨率高達1920*1080，完美支持多類型、多系統(tǒng)客戶端[5];此外還預(yù)留有HDMI高清線、VGA線、網(wǎng)線、音頻線、USB數(shù)據(jù)線，筆記本電腦等移動設(shè)備可以接入系統(tǒng)，教師可以在自己的筆記本上使用專業(yè)軟件和進行課件展示，豐富了教學(xué)手段。

網(wǎng)絡(luò)中控是多媒體課堂系統(tǒng)的核心，所有的設(shè)備都與網(wǎng)絡(luò)中控有聯(lián)系。此外，計算機系統(tǒng)的設(shè)計要充分考慮教師的需求，在系統(tǒng)安裝之前，聯(lián)系各教學(xué)單位，收集需要安裝的專業(yè)教學(xué)軟件，選擇一臺機器作為“母機”，然后通過專業(yè)的還原卡軟件同傳到其他機器上，安全快速。為避免感染病毒，將機器設(shè)為自動還原，每個盤區(qū)設(shè)為還原狀態(tài)，但考慮到教師攜帶課件不便，我們安裝了“百度云盤”，授課教師可通過校園網(wǎng)千兆網(wǎng)絡(luò)隨時下載和上傳授課課件。

2.多媒體中心控制系統(tǒng)

多媒體中心控制系統(tǒng)位于多媒體主控室，管控著全校所有教室的多媒體設(shè)備。主控室內(nèi)布局為靜電地板（抬高15cm）、主控桌1臺、服務(wù)器2臺、多媒體拼接屏12塊、高清混合型數(shù)字矩陣1臺。通過服務(wù)器上的監(jiān)控平臺，將分散在各教室內(nèi)的圖像通過高清攝像機實時傳回，再通過高清混合型數(shù)字矩陣將信號轉(zhuǎn)換為可以在拼接屏呈現(xiàn)的內(nèi)容。拼接屏上顯示的圖像不失真、高清，使人一目了然。拼接屏的使用為巡課和監(jiān)考提供了幫助，簡化了巡考程序，提供了圖像和視頻依據(jù)。為保證錄像文件長時間存儲，還部署了大容量存儲磁盤（4T監(jiān)控級;緩存不小于32M）。為便于統(tǒng)一管理各多媒體教室，在服務(wù)器上還部署多媒體網(wǎng)絡(luò)管理平臺，通過管理員賬號、密碼登錄，實現(xiàn)遠程管理、投影、電腦、信號源選擇以及音頻控制，還可以實現(xiàn)統(tǒng)一開關(guān)。

3.IP電話對講系統(tǒng)

IP電話被稱為VoIP（網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通話），是一種利用計算機網(wǎng)絡(luò)作為傳輸媒介的通信技術(shù)。教師在上課時遇到問題，及時開啟IP對講機，語音信號通過網(wǎng)絡(luò)中控系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳輸?shù)街骺厥遥骺厥襂P語音對講平臺收到信號后開始報警，并顯示所報修的教室門牌號。不需要電話交換機，省去了特別布線的煩惱，由于是局域網(wǎng)內(nèi)短距離傳輸，所以信號損耗少，語音清晰。IP電話對講系統(tǒng)方便了上課教師和多媒體管理員及時溝通，提高了效率，將多媒體故障的影響降到最低。

4.網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)

教室端和主控端設(shè)計的再完美，如果沒有穩(wěn)定和網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，多媒體遠程控制將無法實現(xiàn)。在校園網(wǎng)規(guī)劃之初，需要預(yù)留有足夠數(shù)量的IP地址，每間教室至少要占有3個IP地址，2個靜態(tài)，1個動態(tài)，網(wǎng)絡(luò)中控1個，計算機1個，筆記本1個，每間教室通過網(wǎng)絡(luò)連接到樓層交換機，再聯(lián)接到核心交換機。核心交換機位于主控室內(nèi)，主控室是多媒體教室網(wǎng)絡(luò)的匯聚中心。為實現(xiàn)智慧型教室需求，教學(xué)樓無線WiFi全覆蓋，無線AP支持2.4GHz，802.11b/g/n，150Mbps速率，內(nèi)置全向天線。使用無線網(wǎng)絡(luò)，采用驗證機制，教職工用教工號和密碼登錄，學(xué)生用學(xué)生號和密碼登錄，外來人員還可以采用臨時驗證方式登錄，既增加了網(wǎng)絡(luò)的安全性，又方便了課堂教學(xué)，配上云課堂APP，就可以實現(xiàn)課堂點名、簽到、課程評價以及教學(xué)互動等。

5. 一卡通管理系統(tǒng)

采用統(tǒng)一身份認證，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，建立智慧校園身份認證庫，利用同步機制將身份認證庫里的數(shù)據(jù)信息同步到多媒體中心控制系統(tǒng)的本地服務(wù)器，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)遷移和同步。上課教師只需將校園卡貼近多媒體講臺讀卡器，讀卡器將指令發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中控，中控系統(tǒng)判斷指令是否是授權(quán)合法的卡號信息，如果是，則發(fā)送控制信號到相關(guān)設(shè)備，講臺抽屜彈出、計算機開機、投影儀點亮、幕布下降，同時將卡號信息以及使用時間同步發(fā)送到多媒體控制中心系統(tǒng);如果不是，則會發(fā)出警示音。即使在多媒體中心控制系統(tǒng)與多媒體教室網(wǎng)絡(luò)不通的情況下，本地庫還可以對卡號進行比對和設(shè)備開啟，不影響教學(xué)的進行。

四、多媒體教室的管理

網(wǎng)絡(luò)多媒體教室規(guī)劃和設(shè)計好之后，就是要實行規(guī)范化管理。筆者根據(jù)安徽城市管理職業(yè)學(xué)院的實際情況作了以下歸納：

（一）構(gòu)建開放式多媒體教室管理新模式

在上世紀(jì)90年代，多媒體教室建設(shè)緩慢且數(shù)量較少，大多處于封閉式管理。用時需要去登記和專人打開。進入21世紀(jì)后，隨著對教育信息化的投入遞增，多媒體教室成數(shù)倍增加。大多數(shù)高校開始嘗試開放式管理，即時間上保證全天24小時開放，設(shè)備設(shè)計上開放，如中控機柜可將鼠標(biāo)、鍵盤、面板等使用頻繁、價格不高的設(shè)備顯露在外，方便使用。該模式使得教室資源得到最大化利用。開放式管理是當(dāng)前主流的管理模式，開放式管理不代表不管理或粗放式管理，而是基于規(guī)范化管理基礎(chǔ)上的一種管理方式[6]。

（二）完善科學(xué)管理制度

無規(guī)矩不成方圓，建立科學(xué)完善的管理制度，是多媒體技術(shù)教學(xué)的重要保證。在開放模式管理下，如果僅靠巡視和抽查多媒體教室，工作量是很大的，而且往往效果不好，勢必要建立“多媒體教室管理制度或規(guī)則”這樣的規(guī)范性文件，一方面可以規(guī)定管理者的權(quán)責(zé)，另一方面可以約束和規(guī)范使用者的行為。比制度的建立，無疑是保護了設(shè)備，延長了設(shè)備的使用壽命，發(fā)揮了設(shè)備的最大價值[7]。

（三）提高使用者的教育技術(shù)能力

多媒體教室的使用者不只是教師，還有學(xué)生。加大對設(shè)備使用者的教育技術(shù)能力培訓(xùn)，會減少設(shè)備的無意損壞和提高多媒體教室的使用效率。應(yīng)每年對新入職教師開展集中的多媒體設(shè)備使用培訓(xùn)，告知設(shè)備的使用方法和常見故障處理，并在每張多媒體講臺上張貼“多媒體設(shè)備操作流程”，對設(shè)備使用者實行“培訓(xùn)準(zhǔn)入機制”，此外還特地制作《安徽城市管理職業(yè)學(xué)院多媒體使用指南》視頻，掛在部門網(wǎng)站，使用者隨時可以通過訪問部門網(wǎng)站觀看學(xué)習(xí)。對于學(xué)生，每個教學(xué)班級安排1名有責(zé)任心的多媒體設(shè)備聯(lián)絡(luò)員，建立多媒體設(shè)備聯(lián)絡(luò)員群;對多媒體聯(lián)絡(luò)員開展培訓(xùn)，一方面使掌握設(shè)備使用方法，另一方面設(shè)備有問題，可以在群平臺及時報修。使用者對設(shè)備駕馭能力的提高，減少了設(shè)備管理者的工作量，使管理者可有更多的精力和時間去搞好實驗實訓(xùn)教學(xué)和研究。

（四）加強設(shè)備管理人員團隊建設(shè)

隨著多媒體教室建設(shè)數(shù)量的增加，多媒體教室的位置也較為分散，遠的甚至相隔有1km以上。為保障每間多媒體教室在故障發(fā)生時，都及時有技術(shù)人員解決，須要加強對管理隊伍規(guī)模的建設(shè)。在學(xué)校人員編制緊張的情況下，可通過引入企業(yè)駐點，推進服務(wù)社會化等方式來加強管理。企業(yè)按照學(xué)校要求提供合格的專業(yè)技術(shù)人員，學(xué)校和企業(yè)簽訂服務(wù)協(xié)議，給駐點人員提供辦公場所，約定服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。加強對現(xiàn)有管理人員培訓(xùn)和交流，定期到有關(guān)高校進修學(xué)習(xí)，不斷提高管理人員專業(yè)理論水平和實踐技能;舉辦道德建設(shè)培訓(xùn)班，提高管理人員職業(yè)道德和服務(wù)意識;組織拓展活動，提升管理人員團隊協(xié)作能力和集體榮譽感[8]。通過增加人員和加強專業(yè)技能學(xué)習(xí)，建設(shè)一支作風(fēng)優(yōu)良、技術(shù)精湛、責(zé)任心強的管理隊伍。

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