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(yuǎn)程監(jiān)管的系統(tǒng)構(gòu)成、原理、實(shí)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(jì)算機(jī)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(jìn)行教學(xué)的比較單一的授課方式。尤其是近年來(lái)，以計(jì)算機(jī)、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(lái)越多的教師選擇并依賴(lài)這種新興的授課模式。在這種大趨勢(shì)下，高校多媒體教室網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管改造進(jìn)程日漸加快。以解決校園網(wǎng)內(nèi)多媒體教室的計(jì)算機(jī)數(shù)量與日俱增，設(shè)備使用過(guò)于頻繁，給管理員帶來(lái)帶來(lái)諸多不便的實(shí)際問(wèn)題。雖然簡(jiǎn)易集中控制器能夠簡(jiǎn)化多媒體教室的操作流程，但對(duì)于一個(gè)有著上百間多媒體教室的大學(xué)來(lái)說(shuō)，靠?jī)H有的幾個(gè)管理人員來(lái)保證這么多設(shè)備的正常運(yùn)行是很困難的［1－2］。將現(xiàn)有的多媒體教室改造和升級(jí)為可遠(yuǎn)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(jiǎn)稱(chēng)本校)主校區(qū)于2011年2月引進(jìn)的大連金達(dá)萊科教發(fā)展有限公司多媒體遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，具有多媒體系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、開(kāi)關(guān)、設(shè)備運(yùn)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(bào)障、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用等系統(tǒng);系統(tǒng)包含各個(gè)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(guò)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(jī)能識(shí)別的RS232串口指令，最后由中控主機(jī)完成對(duì)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(cè)數(shù)據(jù)(如系統(tǒng)供電、投影開(kāi)關(guān)、防盜狀態(tài)等)，當(dāng)管理端電腦發(fā)出查詢(xún)指令時(shí)，將狀態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成IP包發(fā)給管理端電腦，實(shí)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(shí)現(xiàn)控制，通過(guò)多媒體教室網(wǎng)絡(luò)管理軟件平臺(tái)真正實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)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(gè)多媒體教室都安裝一臺(tái)IP轉(zhuǎn)串口服務(wù)器:YXNET500IP，此服務(wù)器主要實(shí)現(xiàn)的功能有

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

(2)四路防盜輸入(維修門(mén)防盜/使用門(mén)防盜/投影防盜/展示臺(tái)防盜);

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

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

(5)一路報(bào)警短路開(kāi)關(guān)輸出(防盜報(bào)警時(shí)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(dòng)云臺(tái)或其他擴(kuò)展設(shè)備。

2.2 非接觸式IC卡機(jī)

每間教室的操作臺(tái)前下方都裝有一臺(tái)IC卡機(jī)，此卡機(jī)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(huì)識(shí)別IC卡中的信息，如果與事先寫(xiě)好的讀卡機(jī)內(nèi)的信息相符合，則多媒體操作臺(tái)的鎖就會(huì)瞬間自動(dòng)彈開(kāi)。讀卡器讀取的是教師姓名、上課時(shí)間以及教室號(hào)，如果與這三項(xiàng)中的任意一項(xiàng)不符，則說(shuō)明此持卡人沒(méi)有通行權(quán)限，多媒體操作臺(tái)不會(huì)有任何動(dòng)作。有了這個(gè)設(shè)備，大大地方便了管理員對(duì)教室的監(jiān)管，老師只有在上課時(shí)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(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

3 總控制室

3.1 網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制功能

總控制室的管理端電腦通過(guò)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(shí)現(xiàn)以下功能:

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

(2)遠(yuǎn)程控制投影儀、電動(dòng)幕、電腦等設(shè)備的開(kāi)啟;

(3)監(jiān)控各個(gè)教室投影儀的使用情況，對(duì)燈泡的使用時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，提前做好維護(hù)準(zhǔn)備，以免在教師上課的過(guò)程中投影儀發(fā)生故障，影響教學(xué)的正常進(jìn)行;

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

(5)上傳各個(gè)教室的課表及教師數(shù)據(jù)庫(kù)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(jī)，使讀卡機(jī)根據(jù)課程表進(jìn)行管理。有一些總控制軟件對(duì)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(xiě)實(shí)際上就是填授課老師的名字，只需要在課程上雙擊，就會(huì)彈出“教師基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)”，只需在教師基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)上選擇即可，無(wú)需輸入教師的名字;另外由于教師庫(kù)中的老師會(huì)有上千個(gè)，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(huì)找到具有相同姓名簡(jiǎn)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(xiě)以外，還具有很強(qiáng)的“復(fù)制”功能。

課程表主要是為了下載到教室端讀卡機(jī)，讓讀卡機(jī)根據(jù)課程表進(jìn)行管理，所以軟件有很強(qiáng)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(dāng)天的即時(shí)下載，滿(mǎn)足臨時(shí)授權(quán)的要求。

課程表下載到讀卡機(jī)后，讀卡機(jī)是脫網(wǎng)進(jìn)行管理的，除非需要調(diào)課，才需要網(wǎng)絡(luò)進(jìn)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(qiáng)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(kù)”的建立。這里實(shí)際上是建立老師和卡號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，“教師基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)”是ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)，可以直接手工修改ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)，也可以通過(guò)總控制軟件的界面進(jìn)行錄入和修改。

IC卡管理的基本功能介紹:

(1)時(shí)鐘校準(zhǔn):當(dāng)讀卡機(jī)工作在“網(wǎng)絡(luò)課表運(yùn)行模式”，由于控制是精確到老師授課的時(shí)段，而每個(gè)讀卡機(jī)上的時(shí)鐘又存在差異，因此需要統(tǒng)一以總控制電腦的時(shí)鐘進(jìn)行校準(zhǔn)。

(2)網(wǎng)絡(luò)下載:讀卡機(jī)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(xiě)后讀”的驗(yàn)證方式來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)下載的可靠，即通過(guò)網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)數(shù)據(jù)后，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)讀數(shù)據(jù)，若讀回的數(shù)據(jù)和寫(xiě)入的一致，表示下載成功;

(3)IC卡掛失:該功能需要讀卡機(jī)硬件支持的功能，當(dāng)我們發(fā)出將AAA卡號(hào)替換為BBB卡號(hào)的指令時(shí)，讀卡機(jī)會(huì)搜索存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的IC卡號(hào)，進(jìn)行自動(dòng)替換，操作大概需要6 s。

4 結(jié)語(yǔ)

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(xiàn)，由于是新安裝的設(shè)備，現(xiàn)在處于試運(yùn)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(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播、網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)培訓(xùn)實(shí)時(shí)接受、實(shí)時(shí)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(huì)融入更多的新技術(shù)，未來(lái)的多媒體教室將會(huì)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(guó)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(guó)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(bào)，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(zé)任編輯 劉敏)