網(wǎng)絡(luò)化多媒體教學(xué)環(huán)境運(yùn)行維護(hù)與應(yīng)用管理的實(shí)踐與思考*

馮宇 郭成 黃天慧

云南大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心 昆明 650091

作者：馮宇，博士，云南大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)榻逃畔⒒还桑颇洗髮W(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)槎嗝襟w技術(shù)應(yīng)用及管理；黃天慧，碩士，云南大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)榻逃畔⒒?/p>

1 引言

為了適應(yīng)多媒體教學(xué)環(huán)境的智能化管理、多媒體教室開放式使用和多校區(qū)教學(xué)評(píng)估與監(jiān)控的要求，達(dá)到架構(gòu)跨校區(qū)數(shù)字化多媒體教學(xué)環(huán)境的目的，云南大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心采用技術(shù)調(diào)研、設(shè)備測(cè)試、工程實(shí)踐等方法，進(jìn)行了基于校園網(wǎng)技術(shù)和嵌入式TCP/IP技術(shù)的多媒體中控的網(wǎng)絡(luò)化多媒體教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建與應(yīng)用。隨著學(xué)校主校區(qū)搬遷到呈貢，全校教學(xué)任務(wù)大部分轉(zhuǎn)移到呈貢，兩校區(qū)的網(wǎng)絡(luò)化多媒體教室管理就顯得尤為重要。

網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的普及，使得現(xiàn)代教育技術(shù)越來越為廣大教育者所倚重，網(wǎng)絡(luò)化多媒體教學(xué)設(shè)備在教學(xué)中發(fā)揮著必不可少的作用。伴隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的深入，在設(shè)備管理和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面遇到的問題也越來越多，怎樣及時(shí)有序地管理好設(shè)備并應(yīng)用好網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使其發(fā)揮到最佳性能，這是管理人員應(yīng)認(rèn)真思考的問題。本文根據(jù)筆者多年從事多媒體教室管理和技術(shù)應(yīng)用支持的經(jīng)驗(yàn)，探討基于校園網(wǎng)的多媒體教室網(wǎng)絡(luò)化管理。

2 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)環(huán)境的目的和建設(shè)現(xiàn)狀

隨著高校信息化建設(shè)的不斷發(fā)展以及辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大，云南大學(xué)的多媒體教室從原有的90多間擴(kuò)大到呈貢校區(qū)投入使用后的200多間，原先在同一幢教學(xué)樓的多媒體教室，現(xiàn)在已分布于兩個(gè)校區(qū)的不同教學(xué)點(diǎn)。隨著多媒體教室數(shù)量的不斷增加，多媒體教室設(shè)備的使用及管理方面面臨一些挑戰(zhàn)，集中表現(xiàn)：負(fù)責(zé)多媒體教室管理維護(hù)的現(xiàn)代教育技術(shù)中心教師數(shù)量有限，無法同時(shí)處理多個(gè)教室的突發(fā)故障；部分任課教師在授課完成后忘記關(guān)閉多媒體機(jī)柜、電腦、投影儀等，影響設(shè)備安全；各類學(xué)生社團(tuán)在課余時(shí)間使用多媒體教室時(shí)設(shè)備出現(xiàn)問題無法及時(shí)響應(yīng)處理，無法進(jìn)行有效的監(jiān)管；等等。因此，以現(xiàn)有校園網(wǎng)為依托，改進(jìn)基于校園網(wǎng)的多媒體教室集中控制系統(tǒng)，將虛擬專用網(wǎng)（VPN）技術(shù)和中控多媒體設(shè)備終端管理結(jié)合起來，希望通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制手段來進(jìn)行設(shè)備的服務(wù)管理，替代原先的人員現(xiàn)場(chǎng)管理，使學(xué)校的多媒體教學(xué)管理達(dá)到一個(gè)更高的層次。

云南大學(xué)跨校區(qū)網(wǎng)絡(luò)化多媒體教學(xué)環(huán)境于2012年完成建設(shè)，建設(shè)拓?fù)鋱D如圖1所示。

通過網(wǎng)絡(luò)建設(shè)實(shí)現(xiàn)以下功能：

1）實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代教育技術(shù)中心接入校園網(wǎng)的認(rèn)證改造和兩校區(qū)專網(wǎng)連接；

2）開發(fā)認(rèn)證上網(wǎng)后實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代教育技術(shù)中心內(nèi)外網(wǎng)互訪的程序，并在校本部和呈貢校區(qū)現(xiàn)代教育技術(shù)中心內(nèi)網(wǎng)環(huán)境中測(cè)試通過，實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)認(rèn)證改造所不具備的功能，解決網(wǎng)絡(luò)管理和應(yīng)用的重大問題；

3）對(duì)呈貢校區(qū)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的遺留問題進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)分析，在設(shè)備提供商和網(wǎng)絡(luò)中心、布線施工方的積極配合下，整體解決了數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)問題，各項(xiàng)功能穩(wěn)定運(yùn)行，為進(jìn)行跨校區(qū)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提供了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，做好了技術(shù)上的準(zhǔn)備。

3 跨校區(qū)網(wǎng)絡(luò)化多媒體教學(xué)環(huán)境的維護(hù)與應(yīng)用案例

下面結(jié)合兩個(gè)案例來說明云南大學(xué)如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化多媒體教室管理與運(yùn)行維護(hù)。

3.1 跨校區(qū)網(wǎng)絡(luò)多媒體教室管理

隨著呈貢校區(qū)建設(shè)的推進(jìn)，以及學(xué)校多媒體教學(xué)環(huán)境的完善，越來越多的教師選擇使用多媒體教室完成日常教學(xué)，多媒體教室在教學(xué)中發(fā)揮著越來越重要的支撐作用。而與此同時(shí)，多媒體教室管理問題日漸凸現(xiàn)，不斷增加的多媒體教室與專業(yè)管理人員缺乏的矛盾日益突出。多媒體教室簡(jiǎn)便操作、集中化的管理與網(wǎng)絡(luò)視音頻教學(xué)成了學(xué)校多媒體教室建設(shè)的兩大突出需求。各學(xué)校都急需一套完整的解決方案，全面地規(guī)劃好整個(gè)校園多媒體教室的建設(shè)并融入整個(gè)學(xué)校的數(shù)字化校園建設(shè)中，高效地做好教室端設(shè)備使用、管理、維護(hù)和安全，并在此基礎(chǔ)上穩(wěn)定、方便地完成多媒體教學(xué)。云南大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心在呈貢校區(qū)多媒體教學(xué)環(huán)境的建設(shè)過程中，以競(jìng)業(yè)達(dá)的MNC9600系列多媒體網(wǎng)絡(luò)中控為核心，配合教學(xué)計(jì)算機(jī)，對(duì)教室端設(shè)備的使用和統(tǒng)一管理形成一套實(shí)用、先進(jìn)的方案。方案設(shè)計(jì)符合數(shù)字化校園網(wǎng)的總體構(gòu)想，融教室多媒體設(shè)備的使用、管理、維護(hù)、安全為一體，采用數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)的方式，運(yùn)行在標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)環(huán)境之中，是多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)結(jié)合的范例。網(wǎng)絡(luò)化管理環(huán)境建成后，主要實(shí)現(xiàn)以下功能特點(diǎn)。

1）采用高速DSP芯片作為處理器，低功耗，高穩(wěn)定性，24小時(shí)不間斷工作。

2）教學(xué)分工更為明確：多媒體教學(xué)工作統(tǒng)一由教學(xué)電腦完成；非教學(xué)工作由多媒體網(wǎng)絡(luò)中控完成（如監(jiān)控、外設(shè)控制等）。

3）具有強(qiáng)大的外設(shè)控制功能：多媒體網(wǎng)絡(luò)中控可以分別控制多臺(tái)紅外接收設(shè)備（如電視、投影機(jī)、錄像機(jī)、DVD機(jī)）。

4）同時(shí)可以控制多臺(tái)串口設(shè)備（如單教室控制多臺(tái)不同型號(hào)的投影機(jī)）。

5）具有高清分辨率的監(jiān)控?cái)z像頭所采集的視頻信號(hào)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中控后，其編碼功能直接由DSP電路板完成（非PC主板插卡式架構(gòu)），可24小時(shí)不間斷工作，有較高的穩(wěn)定性，且可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控及教學(xué)過程直播等功能。

6）強(qiáng)電、弱電徹底分離，將中控內(nèi)部的電磁干擾降到最低，最大限度保障多媒體網(wǎng)絡(luò)中控穩(wěn)定運(yùn)行。強(qiáng)電控制設(shè)備可完成最少12路電源控制，并且有突發(fā)事件時(shí)可對(duì)任意一路電源實(shí)現(xiàn)本地強(qiáng)行開閉。

7）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)助功能：通過安裝于教師機(jī)上的遠(yuǎn)程控制軟件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)教室計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程維護(hù)。

8）實(shí)現(xiàn)教室資產(chǎn)管理：可以統(tǒng)計(jì)計(jì)算機(jī)軟硬件使用情況、投影機(jī)燈泡使用時(shí)長(zhǎng)。建成后的跨校區(qū)多媒體教室管理系統(tǒng)能夠在現(xiàn)代教育技術(shù)中心分布于全校區(qū)的6個(gè)工作點(diǎn)的任意計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)對(duì)全校區(qū)各多媒體教室的監(jiān)控、遠(yuǎn)程維護(hù)、IP通話、課程錄制等，極大地提高運(yùn)行保障效率。

圖2、圖3是通過網(wǎng)絡(luò)主控實(shí)現(xiàn)教室遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，

圖4是對(duì)教師計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)操作。

3.2 利用網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)在不同教室開展教學(xué)直播

在云南大學(xué)呈貢校區(qū)投入使用的2年時(shí)間里，直播系統(tǒng)承擔(dān)了學(xué)校新生學(xué)前教育、軍訓(xùn)理論課直播等重要的專項(xiàng)工作，在利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行視頻信號(hào)傳輸方面取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

在錄播設(shè)備的選型方面，經(jīng)過多方面對(duì)比和考察，最終選用了北京競(jìng)業(yè)達(dá)公司的“全自動(dòng)多畫面錄播系統(tǒng)”，實(shí)施的拓?fù)鋱D如圖5所示。

該錄播服務(wù)器采用多流合一技術(shù)，支持多路視頻和1路VGA同步采集，能將教師視頻、學(xué)生視頻、投影機(jī)顯示內(nèi)容等多畫面同屏錄制。多個(gè)畫面可獨(dú)立調(diào)節(jié)大小或全屏顯示，大小顯示畫面可自由切換。系統(tǒng)能支持在不同碼率、不同分辨率的設(shè)置下，完成單畫面或畫中畫兩種模式對(duì)授課場(chǎng)景的錄制，滿足各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下課件直播、點(diǎn)播需求，同時(shí)也能滿足不同文件大小、不同清晰度的課件錄制需求。根據(jù)教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)的各種情況，系統(tǒng)內(nèi)置各種智能策略，通過智能策略的控制，系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別教學(xué)過程中的各種關(guān)鍵環(huán)節(jié)（從講臺(tái)到黑板板書、翻看PPT、使用視頻展臺(tái)等），自動(dòng)切換場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)全程全場(chǎng)景全自動(dòng)錄制。且可根據(jù)講課過程的進(jìn)行自動(dòng)將大畫面切換為教師特寫、黑板、學(xué)生全景、投影屏幕顯示內(nèi)容等，完全不需要人為控制。

系統(tǒng)能將教學(xué)過程中的音視頻和計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)編碼保存，采用多流合一技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)三路視頻同時(shí)采集，并最終合成一個(gè)文件，方便用戶存儲(chǔ)和管理。文件為通用的WMV9格式，可與市面主流視頻點(diǎn)播、資源庫等平臺(tái)無縫融合，可使用主流非線性編輯軟件進(jìn)行后期處理。課后可使用編輯軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)錄制課件的剪切、合并、分離、組合等功能，亦可對(duì)課件添加索引和目錄，方便資源檢索時(shí)的查找定位。

同時(shí)該直播系統(tǒng)還具有功能強(qiáng)大的B/S架構(gòu)資源管理平臺(tái)，基于國家《教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范》的要求，完全滿足基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和基于后臺(tái)的便捷管理；具有用戶管理、權(quán)限設(shè)置、資源分類、資源檢索、直播接收、課件點(diǎn)播等功能；流媒體服務(wù)器可同時(shí)提供多用戶的錄播資源的點(diǎn)播，點(diǎn)播和直播時(shí)無用戶數(shù)限制；流媒體服務(wù)器可同時(shí)為多間教室提供現(xiàn)場(chǎng)直播服務(wù)；隨著資源數(shù)量和各種應(yīng)用的不斷增加，可以擴(kuò)充多臺(tái)流媒體服務(wù)器，滿足不同的應(yīng)用需求，各服務(wù)器獨(dú)立工作，互不干擾。

為滿足直播主會(huì)場(chǎng)的視頻信號(hào)質(zhì)量要求，還對(duì)直播主會(huì)場(chǎng)進(jìn)行了設(shè)備升級(jí)，圖6和圖7分別是直播拓?fù)鋱D和主播教室設(shè)備分布圖。升級(jí)后的直播教室不僅能夠?qū)崿F(xiàn)原來的功能，還提升了直播效果，方便教師操控，增加了互動(dòng)效果，更為教室的多用途化、為學(xué)校日后更多的教學(xué)應(yīng)用提供了可持續(xù)性發(fā)展、升級(jí)的空間，保障了設(shè)備的利用率和發(fā)展性。

4 使多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境高效運(yùn)行、管理的建議[1]

跨校區(qū)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)環(huán)境的建成，對(duì)提高管理水平、工作效率具有十分重要的作用。而在實(shí)際工作中，如何降低多媒體教學(xué)設(shè)備故障發(fā)生率，是學(xué)校對(duì)現(xiàn)代教育技術(shù)中心運(yùn)行保障的基本要求，也是每一個(gè)管理技術(shù)人員的職責(zé)。通過多年來不斷的實(shí)踐與探索，筆者在總結(jié)降低設(shè)備故障率有效措施的基礎(chǔ)上提出一些建議。

4.1 建立一支高素質(zhì)穩(wěn)定的管理隊(duì)伍

多媒體教室系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化管理，對(duì)管理技術(shù)人員的素質(zhì)提出更高的要求，因?yàn)樵傧冗M(jìn)、再現(xiàn)代的設(shè)備，也離不開人去保養(yǎng)、維護(hù)。為了提高管理技術(shù)人員的素質(zhì)，可從以下幾方面著手。

首先，要更新管理技術(shù)人員的管理理念，要求他們有強(qiáng)烈的事業(yè)心和高度的責(zé)任感，強(qiáng)調(diào)管理工作的服務(wù)性。隨著多媒體教學(xué)設(shè)備使用率的增加，教學(xué)設(shè)備出現(xiàn)故障是必然的。管理不能只停留在故障后的維修階段，平時(shí)必須加強(qiáng)教學(xué)設(shè)備的維護(hù)檢查，通過勤于檢查及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)設(shè)備的故障隱患，把故障消滅在萌芽狀態(tài)中。

其次，要加強(qiáng)管理技術(shù)人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高他們的技術(shù)水平，使每一位技術(shù)管理人員都具有快速排除故障和發(fā)現(xiàn)潛在故障的能力。因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)表明，有時(shí)候同一種故障現(xiàn)象，但產(chǎn)生的原因卻不相同，想迅速作出判斷并排除故障，需要技術(shù)人員了解多媒體教室整套系統(tǒng)的組成原理，且非常熟悉教室多媒體教學(xué)設(shè)備的構(gòu)成與工作原理，還必須具有一定的維修技能、技巧以及一定的經(jīng)驗(yàn)積累。因此，加強(qiáng)管理技術(shù)人員的技術(shù)培訓(xùn)，可縮短他們的摸索期，提高維修效率和質(zhì)量。最后，要保證管理隊(duì)伍的穩(wěn)定性。管理技術(shù)人員流動(dòng)性太大，會(huì)影響多媒體教學(xué)設(shè)備的維護(hù)效率和質(zhì)量，直接影響教師的多媒體教學(xué)。為了使管理技術(shù)人員能安心工作，可適當(dāng)提高他們的待遇和福利，建立一定的激勵(lì)機(jī)制，不能做多做少一個(gè)樣、做好做差一個(gè)樣，要提高管理技術(shù)人員的工作積極性。

4.2 加強(qiáng)教師教育技術(shù)培訓(xùn)，提高教師教育技術(shù)應(yīng)用能力

在基于校園網(wǎng)集中控制的多媒體教室中完成教學(xué)，是對(duì)高校教師的基本要求。而對(duì)部分教師來說，能熟練掌握并使用這些設(shè)備卻不是一件十分容易的事情。為使教師順利使用多媒體教學(xué)設(shè)備，提高多媒體教室使用效率，首先要加強(qiáng)對(duì)教師現(xiàn)代教育技術(shù)的培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容要有針對(duì)性，緊密結(jié)合學(xué)校實(shí)際，讓教師對(duì)學(xué)校整套多媒體教室管理系統(tǒng)的構(gòu)成與基本原理有個(gè)大概了解，對(duì)教室教學(xué)設(shè)備的組成與基本原理及功能有所掌握，對(duì)教室多媒體教學(xué)設(shè)備的正確使用方法與要求熟練掌握。并對(duì)一些由于操作不當(dāng)或不熟悉設(shè)備性能容易引起的問題，通過培訓(xùn)，要求教師能自己解決。比如：打開中控電源時(shí)，如果不小心連按“電源”鍵兩次，那么這時(shí)開機(jī)已變?yōu)殛P(guān)機(jī)，若不熟悉中控的性能，會(huì)以為開不了機(jī)而進(jìn)行報(bào)障。通過有針對(duì)性的培訓(xùn)，使每一位教師都能正確熟練操作多媒體教學(xué)設(shè)備，減少上課時(shí)的誤操作故障。

其次，教師教育技術(shù)培訓(xùn)的模式可以是多樣的，可以用傳統(tǒng)的面授方式，或者通過網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)方式，也可以通過電話答疑加以解決。

5 結(jié)束語

云南大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心結(jié)合呈貢新校區(qū)的建設(shè)，創(chuàng)建了一個(gè)基于校園網(wǎng)的多媒體教學(xué)管理系統(tǒng)。它最大限度地利用現(xiàn)有設(shè)備資源，盡可能地提高設(shè)備的利用率，多方面多層次地解決了以前學(xué)校教學(xué)教研等活動(dòng)中存在的許多問題，在教育信息化和教學(xué)手段現(xiàn)代化方面作了有益的嘗試。

[1]吳俊鴻.集中控制多媒體教室教學(xué)設(shè)備故障研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2009(19):130-132.