董英男， 張曉君， 潘 偉

（吉林大學(xué)教育技術(shù)中心，長春 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)實施的基礎(chǔ)條件［2］。因此，如何管理維護越來越智慧化的多媒體設(shè)備，如何充分提升多媒體設(shè)備的平均無故障運行時間，使教師的教學(xué)改革更加順暢，成為教育技術(shù)研究者多年來一直在探討的問題。

1 平均無故障時間的概念界定

平均無故障時間又稱平均故障間隔時間，英文全稱是“Mean Time Between Failure，即MTBF”，是衡量一個產(chǎn)品（尤其是可修復(fù)產(chǎn)品）可靠性的指標。平均無故障時間是在每兩次相鄰故障之間的工作時間的平均值，它相當(dāng)于產(chǎn)品的工作時間與這段時間內(nèi)產(chǎn)品故障數(shù)之比；它反映了產(chǎn)品的時間質(zhì)量，是體現(xiàn)產(chǎn)品在規(guī)定時間內(nèi)保持功能的一種能力。例如一款可用于計算機的存儲設(shè)備，MTBF高達120 萬h，保修5 年。120 萬h約為137 年，并不是說該設(shè)備每個均能工作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 個設(shè)備有7 個會出故障。這個概念近些年被部分計算機領(lǐng)域的商家應(yīng)用于電子產(chǎn)品可靠性的衡量，如聯(lián)想、方正對各自主流機型的可靠性測試描述，是以平均無故障時間的長短為主要衡量指標的［3］。

多媒體設(shè)備的平均無故障時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間平均值。多媒體設(shè)備包括計算機、投影、中控、功放、實物展臺、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。平均無故障時間要綜合考慮上述多種設(shè)備。

設(shè)多媒體設(shè)備有N 個，分別為E1、E2、E3、E4、E5……，它們的工作時間分別為T1、T2、T3、T4、T5……，則多媒體設(shè)備的平均無故障時間為：

多媒體設(shè)備的平均無故障時間越長，說明多媒體教室的使用越順暢，師生也就會擁有更好的體驗感。因此，需要尋找影響多媒體設(shè)備無故障時間的主要因素，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)備的平均無故障時間。

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 個校區(qū)，19 棟教學(xué)樓，總計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。確保每個教室有任何設(shè)備問題，都會有相應(yīng)的工作人員第一時間進行響應(yīng)。目前，全校共設(shè)立多媒體設(shè)備管理室10 個。中心校區(qū)設(shè)立5 個，其他校區(qū)各設(shè)立1 個。

2.2 故障分類

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

3 虛故障的分析及處理

多媒體設(shè)備的虛故障發(fā)生率相對較高，在確定不屬于實故障的情況下，一般不做記錄，直接現(xiàn)場解決或延時修復(fù)即可。一般首先確定各連接線是否有松動的跡象，確定無此類跡象后，再逐個排查解決問題。

3.1 計算機系統(tǒng)問題

計算機系統(tǒng)問題一般最為常見。教師常反映給教育技術(shù)人員的問題一般圍繞著計算機硬件、軟件、操作系統(tǒng)這3 個方面。經(jīng)實地分析調(diào)試，可以發(fā)現(xiàn)，計算機硬件問題相對較少，一般反映顯示器不亮，原因多為顯卡接觸點氧化；反映鼠標鍵盤失靈，原因多為電池電量不足。計算機軟件的新裝問題在每學(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，安裝專業(yè)性較強的軟件，需要教師提前與教育技術(shù)人員溝通，解鎖系統(tǒng)還原類軟件后進行軟件安裝，之后再恢復(fù)還原類軟件，以保障操作系統(tǒng)不易被各式病毒侵襲。計算機操作系統(tǒng)多數(shù)死機、藍屏問題，一般通過重啟系統(tǒng)即可解決，少數(shù)無法解決必須要重裝系統(tǒng)、升級系統(tǒng)，維護時間比較長，可以換備用電腦或與教師商量調(diào)換教室解決暫時授課問題。

3.2 投影系統(tǒng)問題

投影系統(tǒng)問題一般較為常見。投影設(shè)備的燈泡使用壽命有限，有時會有投影較暗或燈泡損壞問題，可以定期或隨時更換。投影設(shè)備的過濾網(wǎng)也需要定期清潔，否則也會導(dǎo)致投影設(shè)備過熱保護的問題。

3.3 中控系統(tǒng)問題

中控系統(tǒng)問題虛故障也較多。U 盤不讀、中控面板失靈、無法切換筆記本信號等貌似實故障，可用中控斷電重啟方法嘗試解決。無法切換筆記本信號有時也是筆記本自身信號輸出設(shè)置未正確修改導(dǎo)致。

3.4 音頻系統(tǒng)問題

音頻系統(tǒng)問題主要集中于聲音嘯叫、回響、噪聲過大、音量需要調(diào)節(jié)等現(xiàn)象。這些問題通過現(xiàn)場調(diào)節(jié)功放、音箱、話筒等解決。部分需要電池的話筒經(jīng)常會因為電池電量不足無法采集聲音，而導(dǎo)致“失靈”。

4 實故障的平均無故障時間及影響因素分析

4.1 實故障總體統(tǒng)計

實故障需要維修或更換設(shè)備配件，因此修復(fù)時間一般較長。當(dāng)出現(xiàn)實故障時，需要與授課教師溝通故障情況，共同解決當(dāng)前授課問題。一般來說，如果故障設(shè)備是授課過程必須使用的設(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)象屬于實故障，以及哪些實故障是影響平均無故障時間的主要因素。統(tǒng)計2018 年2 月～2021 年2 月的共計292 次多媒體設(shè)備實故障記錄，將具體數(shù)字代入公式后，得：

即，我校多媒體設(shè)備的平均無故障運行時間是8.69年，這個數(shù)值一方面說明多數(shù)設(shè)備存在超期服役的情況，另一方面也說明多數(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)備實故障數(shù)量

4.2 實故障細化分析

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)生有更好的視覺感受，有的階梯教室甚至配備了2 臺投影儀。投影設(shè)備使用率高，且配件使用壽命有限，如投影燈泡有標稱使用時間［5］等，這些導(dǎo)致了投影設(shè)備故障相對較多。根據(jù)統(tǒng)計，投影設(shè)備實故障現(xiàn)象主要有無信號、圖像偏色、圖像模糊、圖像不穩(wěn)定、圖像花屏等主要問題，如圖2 所示。無信號和圖像偏色現(xiàn)象各占投影設(shè)備實故障現(xiàn)象的44%和28%，是投影設(shè)備平均無故障時間的主要影響因素。

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

即，投影設(shè)備的平均無故障時間約為7.95 年，說明投影設(shè)備在使用了7.95 年左右時，容易出現(xiàn)實故障問題。

4.2.2 中控設(shè)備

中控設(shè)備能對教室中的設(shè)備進行集中控制和切換，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，所以故障相對也較多。根據(jù)統(tǒng)計，中控設(shè)備實故障現(xiàn)象主要有音視頻信號輸出、幕布控制、投影設(shè)備控制、按鍵失靈、供電、外部環(huán)境等問題，如圖3 所示。音視頻信號輸出和投影幕控制問題各占中控設(shè)備實故障現(xiàn)象的58%和19%，是中控設(shè)備平均無故障時間的主要影響因素。

圖2 投影設(shè)備實故障現(xiàn)象

圖3 中控設(shè)備實故障現(xiàn)象

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

即，中控設(shè)備的平均無故障時間約為10.08 年，說明中控設(shè)備在使用了10. 08 年左右時，容易出現(xiàn)實故障問題。

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)備主要是各種話筒，播放設(shè)備包括功放和音箱［7］。根據(jù)統(tǒng)計，音頻設(shè)備實故障現(xiàn)象主要發(fā)生于功放和紅外無線麥克上，如圖4 所示。播放設(shè)備中的功放，實故障發(fā)生37 次，占音頻設(shè)備實故障的90%，是音頻設(shè)備實故障的主要影響因素。而近3 年的紅外無線麥克風(fēng)實故障總計4 例，這與教師相對喜歡用紅外無線麥克風(fēng)有關(guān)，但是由于發(fā)生數(shù)量不大，且紅外無線麥克風(fēng)可實時替換，故障數(shù)字可只作統(tǒng)計用，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)代入到平均無故障時間公式中，可得：

圖4 音頻設(shè)備實故障現(xiàn)象

即，功放的平均無故障時間約為8.95 年，紅外無線麥克的平均無故障時間約為6.00 年。

4.2.4 實物展臺

實物展臺目前主要用于豐富教學(xué)內(nèi)容，在有限的時間內(nèi)給學(xué)生提供更多詳細的信息［8］，尤其是一些涉及手繪［9］、復(fù)雜實物展示［10］等教學(xué)內(nèi)容。實物展臺有助于將類似筆法技巧、著色方法等過程性技巧如實地展示于學(xué)生數(shù)量較多的課堂，也有助于詳細展示復(fù)雜模型中的各個配件的結(jié)構(gòu)或連接運動情況。根據(jù)統(tǒng)計，近3 年的實物展臺實故障共計4 例，數(shù)量較少，不是平均無故障時間的主要影響因素。實故障現(xiàn)象主要集中于無法開機或開機后不傳輸信號。

將3 年的實物展臺維修數(shù)據(jù)代入到平均無故障時間公式中，可得：

即，實物展臺的平均無故障時間約為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)性較強的路由器、機柜等設(shè)備。根據(jù)統(tǒng)計，近3 年的網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備實故障共計2 次，均為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電源問題，實故障數(shù)量較少，不是平均無故障時間的主要影響因素。

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

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

5 平均無故障時間的提升策略

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俱進，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)備平均無故障時間，可以從以下4 個維度來進行。

5.1 加強人員技術(shù)培訓(xùn)

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

（1）教師。多媒體教室不僅能夠支持教師的現(xiàn)場教學(xué)，還能支持在線教學(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)的過程中，面向新教師、針對新設(shè)備的使用培訓(xùn)已經(jīng)必不可少，重點需要對虛故障的現(xiàn)象及簡易處理辦法進行分析總結(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)報名情況酌情組織進行。

（2）多媒體設(shè)備的維護人員。以提升故障應(yīng)變能力為主要目標，培訓(xùn)的內(nèi)容需要擴展，虛故障和實故障的現(xiàn)象和解決方案。除培訓(xùn)外，還可通過經(jīng)驗分享會的形式定期進行故障現(xiàn)象總結(jié)匯報。還要讓大家積極地從教師的個性化需求出發(fā)，對不同年齡段、不同性別、不同學(xué)科的教師進行日常摸底記錄，尋找經(jīng)常出現(xiàn)操作問題的教師進行“對點培訓(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，需要編制簡易版的使用攻略，及全面細致的多媒體教室使用手冊，分門別類地對各種涉及到的設(shè)備功能進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”。

5.2 強化設(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)備平均無故障時間的關(guān)鍵［12］，日常維護保養(yǎng)是多媒體教室管理工作的重點［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)備的平均無故障時間進行初步的預(yù)判，根據(jù)分析結(jié)果及教室使用情況，定期進行穩(wěn)定性“抽查”和“普查”。抽查指在各教學(xué)周內(nèi)對非占用教室進行的設(shè)備情況檢查；普查指周期性進行的大型檢查。對已達到或超過平均無故障時間的多媒體設(shè)備，應(yīng)適時更換。有了變被動為主動的相應(yīng)檢查，進一步提升多媒體教室的平均無故障運行時間。

5.3 提升故障維修時效

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)備的等待時間［14］。設(shè)備的維修要有響應(yīng)時限，從故障的報修一直到設(shè)備維修完畢，形成明確的設(shè)備故障維修進度登記制度，進度可從網(wǎng)絡(luò)查詢及追溯。設(shè)備故障維修進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題的維修時效。因為這個時效的提升需要詳細的設(shè)備與廠家等情況的一一響應(yīng)，所以設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫的日常建設(shè)非常必要。

5.4 加強服務(wù)品質(zhì)調(diào)研

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

6 結(jié) 語

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)備的平均無故障時間有益于提高師生的教學(xué)順暢感，更利于各種教學(xué)模式的有效開展。