張東圓，程智佳，李娟，李嘉

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，教學過程的全面數(shù)字化成為教育教學改革的重要方向，通過將多媒體教學設備網(wǎng)絡化，不僅能簡化多媒體教室的管理和設備的維護。從提及高教學設備的利用效率考慮，對學校的教學質量提高，也提供了堅實的設備基礎保障。文章以教室內多媒體教學設備的網(wǎng)絡化為切入點，對網(wǎng)絡化多媒體教室的構建進行了分析，基于互聯(lián)網(wǎng)的智能多媒體教室研究，從教學設備上為實現(xiàn)教育信息化提供了基礎，推動了學校的信息化建設和智慧校園建設。

關鍵詞：多媒體教室互聯(lián)網(wǎng)教學;智慧校園

中圖分類號：TP399? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）20-0130-02

在數(shù)字化智能化發(fā)展的大背景下，多媒體教學輔助設備已經(jīng)成為教學的重要組成部分，為學校的教學提供了便利，解決了傳統(tǒng)板書呈現(xiàn)教學內容慢，教學輔助材料單一等缺點，形成了聲音，圖像，視頻等更加豐富的教學內容的呈現(xiàn)。隨著信息時代的到來，多媒體教室產(chǎn)生了信息孤島問題，教學的各項信息都存在于獨立的教室當中，不能實現(xiàn)教學數(shù)據(jù)線上線下共享，影響了多媒體教室發(fā)揮出應有的教學輔助效果。為了解決這個問題，就需要對教學多媒體設備進行全面網(wǎng)絡化改造，將教學數(shù)據(jù)網(wǎng)絡化，為教師開展教學工作提供有效保障，實現(xiàn)多媒體教室的數(shù)字化、信息化和智能化。

1當前多媒體教室存在的主要問題

1）多媒體設備的維護保養(yǎng)和運行狀態(tài)需要維保人員到現(xiàn)場開機逐項檢查，隨著學校教室數(shù)量的增多，此項工作越來越繁重，每間教室都需要維保人員到現(xiàn)場開機檢查，費時費力，效率低下。急需建立一種自動化實時采集各教室多媒體設備狀態(tài)的系統(tǒng)，并將狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到控制中心進行集中管控。

2）任課教師與學生之間的課件等教學資料，需要各自攜帶U盤到教室計算機上拷貝，計算機的USB接口使用頻率過高容易損壞;各自的U盤使用位置不固定，非常容易感染計算機病毒，從而造成數(shù)據(jù)損壞，影響教學。

3）隨著當前學校公共基礎課的大班教學方式，出現(xiàn)了200人左右的大教學班，坐在教室后排的同學，觀看多媒體投影機幕布會出現(xiàn)看不清楚的現(xiàn)象，當前主要的解決辦法就是按一定規(guī)則定期輪換座位，并不能從根本上解決看不清楚的問題，進而影響教學質量。新型冠狀病毒疫情爆發(fā)來，部分疫區(qū)同學不能返校上課，不能實現(xiàn)課堂的內容同步教學。

2智能多媒體教室構建方案

針對當前多媒體教室在教學中出現(xiàn)的各種問題，提出了多媒體教學設備網(wǎng)絡化智能化改造方案。此方案主要有以下四方面內容：

1）構建多媒體教室教學專網(wǎng)。解決多媒體教室的信息孤島效應最根本的方法就是實現(xiàn)網(wǎng)絡互聯(lián)互通。按照網(wǎng)絡安全管理條例，進行教學專網(wǎng)的建設工作，在教學專網(wǎng)與校園網(wǎng)的邊界建立防火墻，保障教學專網(wǎng)在保持獨立的同時能與外界互聯(lián)互通。教室到交換機使用雙絞線連接，樓宇到中心機房使用光纖連接;線路全部采用雙線，即用一備一，保障數(shù)據(jù)鏈路的安全連接;

2）安裝新型網(wǎng)絡中央控制器。網(wǎng)絡中央控制器包括兩部分功能：一部分為所有教室內電子設備的中控單元，作用為控制教室內所有的設備并實時采集設備狀態(tài)，其中計算機和投影機需要開關機信號控制并實現(xiàn)發(fā)送關機命令后延時斷電，保證計算機順利關閉和投影機的關機散熱用電，功放直接利用繼電器斷電，實時采集投影機燈泡運行時長，接近更換時長時及時給出報警信號提示進行燈泡更換，及時發(fā)現(xiàn)宕機設備并可對其進行遠程重啟或喚醒;一部分為教學數(shù)據(jù)采集單元，作用為實時查看教室內計算機和投影機投射給學生的畫面，通過與教室內攝像頭和功放合作，實時將教室內的授課音視頻信息通過網(wǎng)絡傳輸?shù)街行臋C房存儲，進而實現(xiàn)在線同步播放或異步錄播;

3）建立專用私有云存儲服務器。依托網(wǎng)絡中心機房，與校園網(wǎng)連接，為使用教師建立專用賬戶，通過B/S或者C/S架構進行服務訪問，用于存放上課教學使用的幻燈片、教學文檔、視頻等資料，在教室內可直接訪問使用;為各班建立專用公共空間，供同學們進行電子學習資料共享，實現(xiàn)學習資料的一次上傳，所有同學共享共有。

4）安裝在線教學輔助軟件。在所有教室的計算機端安裝雨課堂應用程序并設置好網(wǎng)絡訪問機制，使教師在上課時將手機變?yōu)榻虒W輔助設備，將幻燈片同步到學生的手機端，解決了大教室距幕布較遠的同學看不清楚教學內容的問題;并能夠實現(xiàn)上課點名，隨機抽查、隨堂測驗等教學實用功能。

3 系統(tǒng)構成

3.1 教室教學專用網(wǎng)絡建設

本智能多媒體教室研究的基礎就是網(wǎng)絡的互聯(lián)互通，為教室的智能設備設計專用網(wǎng)絡，并與其他網(wǎng)絡使用防火墻進行邊界隔離，保障學校網(wǎng)絡的安全性和可靠性。對專網(wǎng)的IP也進行了重新獨立劃分，為所有智能設備都預留了固定的IP地址;將不同樓宇的交換機更換為效率更高的千兆交換機，核心匯聚交換機更換為萬兆交換機。

3.2 多媒體教室設備集成

智能中控是智能多媒體教室的核心設備，它連接并控制教室內所有的電子設備：投影機、幕布、功放、計算機、攝像頭。教師通過點按中控面板上的上課按鍵，就能實現(xiàn)所有設備的自動開機。開機順序如下：1）幕布2）攝像頭 3）功放 4）投影機 5）計算機。其中投影機延遲10秒自動開機;當下課的時候，教師通過點按中控面板上的下課按鍵，實現(xiàn)所有設備的自動關機，順序與開機順序相反，其中計算機推遲1分鐘斷電。

智能中控通過網(wǎng)絡核心交換機連接到教務處智慧教學指揮中心，傳遞的信息為教師上課時的攝像頭視頻信息，投影機端的課件信息和功放的聲音信息。這些實時的教學數(shù)據(jù)會顯示在教學智慧中心的電子屏幕上，供教學管理人員實時了解教師上課情況;并存儲在中心服務器上，通過相關安全驗證規(guī)則進行網(wǎng)絡直播或異步錄播。

智能中控還能實時采集教室內電子設備的狀態(tài)參數(shù)，尤其是投影機的燈時信息。當投影機的燈時超過壽命時長的時候，投影的效果會變差，影響學生觀看，進而影響教學效果。由于投影機燈泡的采購周期太長，當燈泡達到使用壽命并已經(jīng)開始影響教學以后再采購，會有近兩周甚至更長的時間燈泡才能采購到位。所以實時掌握燈時就變得非常重要，當投影機燈泡的壽命還剩下一個采購周期的時候，就開始進行新燈采購。當新燈經(jīng)過采購周期到位以后，可以在不影響任何授課效果的前提下進行更換，全面的保障多媒體設備的教學效果。