高校多媒體設(shè)備平均無(wú)故障時(shí)間的提升策略研究

董英男， 張曉君， 潘 偉

（吉林大學(xué)教育技術(shù)中心，長(zhǎng)春 130012）

0 引 言

隨著信息化教學(xué)的深入，多媒體教室成為高校主要的教學(xué)場(chǎng)所［1］。而作為技術(shù)支撐，多媒體教室中的相關(guān)設(shè)備成為多媒體教學(xué)實(shí)施的基礎(chǔ)條件［2］。因此，如何管理維護(hù)越來(lái)越智慧化的多媒體設(shè)備，如何充分提升多媒體設(shè)備的平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間，使教師的教學(xué)改革更加順暢，成為教育技術(shù)研究者多年來(lái)一直在探討的問(wèn)題。

1 平均無(wú)故障時(shí)間的概念界定

平均無(wú)故障時(shí)間又稱(chēng)平均故障間隔時(shí)間，英文全稱(chēng)是“Mean Time Between Failure，即MTBF”，是衡量一個(gè)產(chǎn)品（尤其是可修復(fù)產(chǎn)品）可靠性的指標(biāo)。平均無(wú)故障時(shí)間是在每?jī)纱蜗噜徆收现g的工作時(shí)間的平均值，它相當(dāng)于產(chǎn)品的工作時(shí)間與這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)品故障數(shù)之比；它反映了產(chǎn)品的時(shí)間質(zhì)量，是體現(xiàn)產(chǎn)品在規(guī)定時(shí)間內(nèi)保持功能的一種能力。例如一款可用于計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備，MTBF高達(dá)120 萬(wàn)h，保修5 年。120 萬(wàn)h約為137 年，并不是說(shuō)該設(shè)備每個(gè)均能工作137 年不出故障。由MTBF=137 年，即該設(shè)備的平均年故障率約為0.7%，1 年內(nèi)，平均1 000 個(gè)設(shè)備有7 個(gè)會(huì)出故障。這個(gè)概念近些年被部分計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的商家應(yīng)用于電子產(chǎn)品可靠性的衡量，如聯(lián)想、方正對(duì)各自主流機(jī)型的可靠性測(cè)試描述，是以平均無(wú)故障時(shí)間的長(zhǎng)短為主要衡量指標(biāo)的［3］。

多媒體設(shè)備的平均無(wú)故障時(shí)間主要指多媒體教室所涉及到的多種可修復(fù)設(shè)備的相鄰兩次故障之間工作時(shí)間的數(shù)學(xué)期望值，即多種設(shè)備兩次相鄰故障之間的工作時(shí)間平均值。多媒體設(shè)備包括計(jì)算機(jī)、投影、中控、功放、實(shí)物展臺(tái)、各種麥克風(fēng)以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備等設(shè)備。平均無(wú)故障時(shí)間要綜合考慮上述多種設(shè)備。

設(shè)多媒體設(shè)備有N 個(gè)，分別為E1、E2、E3、E4、E5……，它們的工作時(shí)間分別為T(mén)1、T2、T3、T4、T5……，則多媒體設(shè)備的平均無(wú)故障時(shí)間為：

多媒體設(shè)備的平均無(wú)故障時(shí)間越長(zhǎng)，說(shuō)明多媒體教室的使用越順暢，師生也就會(huì)擁有更好的體驗(yàn)感。因此，需要尋找影響多媒體設(shè)備無(wú)故障時(shí)間的主要因素，想辦法消除或抑制這些主要影響因素，努力提升多媒體設(shè)備的平均無(wú)故障時(shí)間。

2 多媒體設(shè)備故障情況分析

2.1 管理方式

我校目前共有6 個(gè)校區(qū)，19 棟教學(xué)樓，總計(jì)529間多媒體教室；教室中的多媒體設(shè)備由教育技術(shù)中心進(jìn)行統(tǒng)一管理。由于校區(qū)及教學(xué)樓的分布比較分散，教室管理工作采用分區(qū)管理的辦法，校區(qū)內(nèi)教室數(shù)量多的，按樓設(shè)立多媒體設(shè)備管理室；校區(qū)內(nèi)教室數(shù)量少的，則按校區(qū)設(shè)立多媒體設(shè)備管理室。確保每個(gè)教室有任何設(shè)備問(wèn)題，都會(huì)有相應(yīng)的工作人員第一時(shí)間進(jìn)行響應(yīng)。目前，全校共設(shè)立多媒體設(shè)備管理室10 個(gè)。中心校區(qū)設(shè)立5 個(gè)，其他校區(qū)各設(shè)立1 個(gè)。

2.2 故障分類(lèi)

中心多年來(lái)積累了大量的多媒體設(shè)備故障處理經(jīng)驗(yàn)。教師所遇到的設(shè)備“故障”可分為兩大部分，一部分是實(shí)故障，即真的設(shè)備故障，如計(jì)算機(jī)、投影、中控、音頻、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備，這部分故障確實(shí)需要技術(shù)人員進(jìn)行測(cè)試、檢修或更換設(shè)備，有必要進(jìn)行故障登記檢修。另一部分可以稱(chēng)為虛故障，即非設(shè)備故障，如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、連接線(xiàn)松動(dòng)、接口氧化、設(shè)備濾網(wǎng)臟污、設(shè)備參數(shù)配置等問(wèn)題，這部分虛故障不需要更換或維修設(shè)備硬件主體，技術(shù)人員確定問(wèn)題后，對(duì)設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)調(diào)試可以修復(fù)，但這些問(wèn)題也影響了多媒體教室的正常使用，如果處理不及時(shí)，會(huì)影響正常上課，也將成為多媒體設(shè)備無(wú)故障運(yùn)行的阻礙。

3 虛故障的分析及處理

多媒體設(shè)備的虛故障發(fā)生率相對(duì)較高，在確定不屬于實(shí)故障的情況下，一般不做記錄，直接現(xiàn)場(chǎng)解決或延時(shí)修復(fù)即可。一般首先確定各連接線(xiàn)是否有松動(dòng)的跡象，確定無(wú)此類(lèi)?ài)E象后，再逐個(gè)排查解決問(wèn)題。

3.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)問(wèn)題

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)問(wèn)題一般最為常見(jiàn)。教師常反映給教育技術(shù)人員的問(wèn)題一般圍繞著計(jì)算機(jī)硬件、軟件、操作系統(tǒng)這3 個(gè)方面。經(jīng)實(shí)地分析調(diào)試，可以發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)硬件問(wèn)題相對(duì)較少，一般反映顯示器不亮，原因多為顯卡接觸點(diǎn)氧化；反映鼠標(biāo)鍵盤(pán)失靈，原因多為電池電量不足。計(jì)算機(jī)軟件的新裝問(wèn)題在每學(xué)期初的第1 ～4周反映較多，因各學(xué)科需要使用的專(zhuān)業(yè)軟件有所不同，每位教師使用的軟件版本也有所差異，安裝專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的軟件，需要教師提前與教育技術(shù)人員溝通，解鎖系統(tǒng)還原類(lèi)軟件后進(jìn)行軟件安裝，之后再恢復(fù)還原類(lèi)軟件，以保障操作系統(tǒng)不易被各式病毒侵襲。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)多數(shù)死機(jī)、藍(lán)屏問(wèn)題，一般通過(guò)重啟系統(tǒng)即可解決，少數(shù)無(wú)法解決必須要重裝系統(tǒng)、升級(jí)系統(tǒng)，維護(hù)時(shí)間比較長(zhǎng)，可以換備用電腦或與教師商量調(diào)換教室解決暫時(shí)授課問(wèn)題。

3.2 投影系統(tǒng)問(wèn)題

投影系統(tǒng)問(wèn)題一般較為常見(jiàn)。投影設(shè)備的燈泡使用壽命有限，有時(shí)會(huì)有投影較暗或燈泡損壞問(wèn)題，可以定期或隨時(shí)更換。投影設(shè)備的過(guò)濾網(wǎng)也需要定期清潔，否則也會(huì)導(dǎo)致投影設(shè)備過(guò)熱保護(hù)的問(wèn)題。

3.3 中控系統(tǒng)問(wèn)題

中控系統(tǒng)問(wèn)題虛故障也較多。U 盤(pán)不讀、中控面板失靈、無(wú)法切換筆記本信號(hào)等貌似實(shí)故障，可用中控?cái)嚯娭貑⒎椒▏L試解決。無(wú)法切換筆記本信號(hào)有時(shí)也是筆記本自身信號(hào)輸出設(shè)置未正確修改導(dǎo)致。

3.4 音頻系統(tǒng)問(wèn)題

音頻系統(tǒng)問(wèn)題主要集中于聲音嘯叫、回響、噪聲過(guò)大、音量需要調(diào)節(jié)等現(xiàn)象。這些問(wèn)題通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)功放、音箱、話(huà)筒等解決。部分需要電池的話(huà)筒經(jīng)常會(huì)因?yàn)殡姵仉娏坎蛔銦o(wú)法采集聲音，而導(dǎo)致“失靈”。

4 實(shí)故障的平均無(wú)故障時(shí)間及影響因素分析

4.1 實(shí)故障總體統(tǒng)計(jì)

實(shí)故障需要維修或更換設(shè)備配件，因此修復(fù)時(shí)間一般較長(zhǎng)。當(dāng)出現(xiàn)實(shí)故障時(shí)，需要與授課教師溝通故障情況，共同解決當(dāng)前授課問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，如果故障設(shè)備是授課過(guò)程必須使用的設(shè)備，建議師生調(diào)換教室繼續(xù)上課。

總結(jié)分析以往設(shè)備故障記錄，有助于更好地辨別何種設(shè)備故障現(xiàn)象屬于實(shí)故障，以及哪些實(shí)故障是影響平均無(wú)故障時(shí)間的主要因素。統(tǒng)計(jì)2018 年2 月～2021 年2 月的共計(jì)292 次多媒體設(shè)備實(shí)故障記錄，將具體數(shù)字代入公式后，得：

即，我校多媒體設(shè)備的平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間是8.69年，這個(gè)數(shù)值一方面說(shuō)明多數(shù)設(shè)備存在超期服役的情況，另一方面也說(shuō)明多數(shù)設(shè)備的大致使用壽命即為8年左右。

在這些多媒體設(shè)備實(shí)故障中，投影設(shè)備故障最多，其次是中控設(shè)備和音頻設(shè)備故障，如圖1 所示。

圖1 多媒體設(shè)備實(shí)故障數(shù)量

4.2 實(shí)故障細(xì)化分析

4.2.1 投影設(shè)備

當(dāng)前絕大多數(shù)的多媒體教室都配備了投影儀，在信息傳播方面為師生提供了很大便利［4］，為了讓更多的學(xué)生有更好的視覺(jué)感受，有的階梯教室甚至配備了2 臺(tái)投影儀。投影設(shè)備使用率高，且配件使用壽命有限，如投影燈泡有標(biāo)稱(chēng)使用時(shí)間［5］等，這些導(dǎo)致了投影設(shè)備故障相對(duì)較多。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，投影設(shè)備實(shí)故障現(xiàn)象主要有無(wú)信號(hào)、圖像偏色、圖像模糊、圖像不穩(wěn)定、圖像花屏等主要問(wèn)題，如圖2 所示。無(wú)信號(hào)和圖像偏色現(xiàn)象各占投影設(shè)備實(shí)故障現(xiàn)象的44%和28%，是投影設(shè)備平均無(wú)故障時(shí)間的主要影響因素。

將這3 年的投影設(shè)備維修數(shù)據(jù)代入到平均無(wú)故障時(shí)間公式中，得到：

即，投影設(shè)備的平均無(wú)故障時(shí)間約為7.95 年，說(shuō)明投影設(shè)備在使用了7.95 年左右時(shí)，容易出現(xiàn)實(shí)故障問(wèn)題。

4.2.2 中控設(shè)備

中控設(shè)備能對(duì)教室中的設(shè)備進(jìn)行集中控制和切換，目前已經(jīng)成為多媒體教室建設(shè)中的核心設(shè)備，它的質(zhì)量好與壞、使用方便與否，直接影響師生的使用感受［6］。中控系統(tǒng)與其他設(shè)備關(guān)聯(lián)度較高，所以故障相對(duì)也較多。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，中控設(shè)備實(shí)故障現(xiàn)象主要有音視頻信號(hào)輸出、幕布控制、投影設(shè)備控制、按鍵失靈、供電、外部環(huán)境等問(wèn)題，如圖3 所示。音視頻信號(hào)輸出和投影幕控制問(wèn)題各占中控設(shè)備實(shí)故障現(xiàn)象的58%和19%，是中控設(shè)備平均無(wú)故障時(shí)間的主要影響因素。

圖2 投影設(shè)備實(shí)故障現(xiàn)象

圖3 中控設(shè)備實(shí)故障現(xiàn)象

將這3 年的中控設(shè)備維修數(shù)據(jù)代入到平均無(wú)故障時(shí)間公式中，得到：

即，中控設(shè)備的平均無(wú)故障時(shí)間約為10.08 年，說(shuō)明中控設(shè)備在使用了10. 08 年左右時(shí)，容易出現(xiàn)實(shí)故障問(wèn)題。

4.2.3 音頻設(shè)備

音頻設(shè)備主要指聲音采集設(shè)備和聲音播放設(shè)備，采集設(shè)備主要是各種話(huà)筒，播放設(shè)備包括功放和音箱［7］。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，音頻設(shè)備實(shí)故障現(xiàn)象主要發(fā)生于功放和紅外無(wú)線(xiàn)麥克上，如圖4 所示。播放設(shè)備中的功放，實(shí)故障發(fā)生37 次，占音頻設(shè)備實(shí)故障的90%，是音頻設(shè)備實(shí)故障的主要影響因素。而近3 年的紅外無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)實(shí)故障總計(jì)4 例，這與教師相對(duì)喜歡用紅外無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)有關(guān)，但是由于發(fā)生數(shù)量不大，且紅外無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)可實(shí)時(shí)替換，故障數(shù)字可只作統(tǒng)計(jì)用，不作為主要影響因素。將這3 年的音頻設(shè)備維修數(shù)據(jù)代入到平均無(wú)故障時(shí)間公式中，可得：

圖4 音頻設(shè)備實(shí)故障現(xiàn)象

即，功放的平均無(wú)故障時(shí)間約為8.95 年，紅外無(wú)線(xiàn)麥克的平均無(wú)故障時(shí)間約為6.00 年。

4.2.4 實(shí)物展臺(tái)

實(shí)物展臺(tái)目前主要用于豐富教學(xué)內(nèi)容，在有限的時(shí)間內(nèi)給學(xué)生提供更多詳細(xì)的信息［8］，尤其是一些涉及手繪［9］、復(fù)雜實(shí)物展示［10］等教學(xué)內(nèi)容。實(shí)物展臺(tái)有助于將類(lèi)似筆法技巧、著色方法等過(guò)程性技巧如實(shí)地展示于學(xué)生數(shù)量較多的課堂，也有助于詳細(xì)展示復(fù)雜模型中的各個(gè)配件的結(jié)構(gòu)或連接運(yùn)動(dòng)情況。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，近3 年的實(shí)物展臺(tái)實(shí)故障共計(jì)4 例，數(shù)量較少，不是平均無(wú)故障時(shí)間的主要影響因素。實(shí)故障現(xiàn)象主要集中于無(wú)法開(kāi)機(jī)或開(kāi)機(jī)后不傳輸信號(hào)。

將3 年的實(shí)物展臺(tái)維修數(shù)據(jù)代入到平均無(wú)故障時(shí)間公式中，可得：

即，實(shí)物展臺(tái)的平均無(wú)故障時(shí)間約為8.00 年。

4.2.5 網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備

網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備不僅是教師機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)溝通的橋梁，也是智能環(huán)境管控及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。這里的網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備主要指與多媒體教室相關(guān)性較強(qiáng)的路由器、機(jī)柜等設(shè)備。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，近3 年的網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備實(shí)故障共計(jì)2 次，均為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電源問(wèn)題，實(shí)故障數(shù)量較少，不是平均無(wú)故障時(shí)間的主要影響因素。

將3 年的網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備維修數(shù)據(jù)代入到平均無(wú)故障時(shí)間公式中，可得：

即，網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備的平均無(wú)故障時(shí)間約為18.00 年。

5 平均無(wú)故障時(shí)間的提升策略

多媒體教室技術(shù)不斷發(fā)展，要求管理人員的思想也要與時(shí)俱進(jìn)，跟得上技術(shù)應(yīng)用和管理方式的發(fā)展［11］。提升多媒體設(shè)備平均無(wú)故障時(shí)間，可以從以下4 個(gè)維度來(lái)進(jìn)行。

5.1 加強(qiáng)人員技術(shù)培訓(xùn)

加強(qiáng)人員技術(shù)培訓(xùn)主要針對(duì)的是使用多媒體教室的教師和相關(guān)的維護(hù)人員兩部分。

（1）教師。多媒體教室不僅能夠支持教師的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，還能支持在線(xiàn)教學(xué)、混合式教學(xué)等多種教學(xué)模式。因此，在當(dāng)前大批量信息化多媒體設(shè)備投入教學(xué)的過(guò)程中，面向新教師、針對(duì)新設(shè)備的使用培訓(xùn)已經(jīng)必不可少，重點(diǎn)需要對(duì)虛故障的現(xiàn)象及簡(jiǎn)易處理辦法進(jìn)行分析總結(jié)，提升教師的設(shè)備使用能力。面向新教師的技術(shù)培訓(xùn)可在崗前培訓(xùn)中進(jìn)行；面向即將使用新設(shè)備的不需參加崗前培訓(xùn)的教師，培訓(xùn)可按照定期舉行、自愿參加的原則，由多媒體設(shè)備的管理人員根據(jù)報(bào)名情況酌情組織進(jìn)行。

（2）多媒體設(shè)備的維護(hù)人員。以提升故障應(yīng)變能力為主要目標(biāo)，培訓(xùn)的內(nèi)容需要擴(kuò)展，虛故障和實(shí)故障的現(xiàn)象和解決方案。除培訓(xùn)外，還可通過(guò)經(jīng)驗(yàn)分享會(huì)的形式定期進(jìn)行故障現(xiàn)象總結(jié)匯報(bào)。還要讓大家積極地從教師的個(gè)性化需求出發(fā)，對(duì)不同年齡段、不同性別、不同學(xué)科的教師進(jìn)行日常摸底記錄，尋找經(jīng)常出現(xiàn)操作問(wèn)題的教師進(jìn)行“對(duì)點(diǎn)培訓(xùn)”，降低虛故障率。

此外，教室內(nèi)設(shè)備的相關(guān)人性化使用提示等也不可或缺，需要編制簡(jiǎn)易版的使用攻略，及全面細(xì)致的多媒體教室使用手冊(cè)，分門(mén)別類(lèi)地對(duì)各種涉及到的設(shè)備功能進(jìn)行操作程序描述指導(dǎo)，讓使用多媒體教室的教師“有章可詢(xún)”。

5.2 強(qiáng)化設(shè)備穩(wěn)定保障

設(shè)備處于良好狀態(tài)是提高多媒體設(shè)備平均無(wú)故障時(shí)間的關(guān)鍵［12］，日常維護(hù)保養(yǎng)是多媒體教室管理工作的重點(diǎn)［13］。要根據(jù)以往多媒體教室的設(shè)備使用情況，參考多媒體設(shè)備的平均無(wú)故障時(shí)間進(jìn)行初步的預(yù)判，根據(jù)分析結(jié)果及教室使用情況，定期進(jìn)行穩(wěn)定性“抽查”和“普查”。抽查指在各教學(xué)周內(nèi)對(duì)非占用教室進(jìn)行的設(shè)備情況檢查；普查指周期性進(jìn)行的大型檢查。對(duì)已達(dá)到或超過(guò)平均無(wú)故障時(shí)間的多媒體設(shè)備，應(yīng)適時(shí)更換。有了變被動(dòng)為主動(dòng)的相應(yīng)檢查，進(jìn)一步提升多媒體教室的平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間。

5.3 提升故障維修時(shí)效

故障設(shè)備的維修是多媒體設(shè)備管理中必不可少的環(huán)節(jié)。對(duì)多媒體設(shè)備維修資源調(diào)度的管理，能夠大大縮短待維修多媒體設(shè)備的等待時(shí)間［14］。設(shè)備的維修要有響應(yīng)時(shí)限，從故障的報(bào)修一直到設(shè)備維修完畢，形成明確的設(shè)備故障維修進(jìn)度登記制度，進(jìn)度可從網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)及追溯。設(shè)備故障維修進(jìn)度登記既是教育技術(shù)人員服務(wù)質(zhì)量的透明化體現(xiàn)，也能提高需多方處理才能解決的問(wèn)題的維修時(shí)效。因?yàn)檫@個(gè)時(shí)效的提升需要詳細(xì)的設(shè)備與廠(chǎng)家等情況的一一響應(yīng)，所以設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫(kù)的日常建設(shè)非常必要。

5.4 加強(qiáng)服務(wù)品質(zhì)調(diào)研

多媒體教室運(yùn)維的本質(zhì)就是不斷完善使用體驗(yàn)［15］，要對(duì)教育技術(shù)人員的服務(wù)品質(zhì)進(jìn)行必要監(jiān)督?？蓮膬煞矫鎭?lái)進(jìn)行服務(wù)品質(zhì)的驗(yàn)證。①不定期對(duì)多媒體教室運(yùn)維管理人員的規(guī)章制度貫徹情況進(jìn)行檢驗(yàn)，如是否在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行了故障響應(yīng)、響應(yīng)結(jié)果如何、是否及時(shí)填寫(xiě)了故障記錄單等。②可以對(duì)使用教師進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量調(diào)查，問(wèn)卷、訪(fǎng)談的方式均可。以及時(shí)查找服務(wù)漏洞、更新服務(wù)方式、提升服務(wù)品質(zhì)為主要目標(biāo)，找到問(wèn)題，及時(shí)糾正，給師生以更好的使用體驗(yàn)。

6 結(jié) 語(yǔ)

隨著信息技術(shù)在教學(xué)中不斷的深入應(yīng)用，高校教學(xué)也在進(jìn)行著各種各樣的改革嘗試。多媒體設(shè)備是現(xiàn)代教學(xué)系統(tǒng)的載體，其運(yùn)維管理完成的好壞直接影響到教學(xué)效果及任務(wù)的順利實(shí)施，因此做好多媒體教室的設(shè)備管理工作具有重要意義。提升多媒體設(shè)備的平均無(wú)故障時(shí)間有益于提高師生的教學(xué)順暢感，更利于各種教學(xué)模式的有效開(kāi)展。