基于智慧型校園的高校多媒體教室設計及管理

喻滿意

摘? 要：基于智慧校園的多媒體教室，在有線、無線全覆蓋的基礎上，采用物聯網技術，整合多方資源，實現統一的平臺管理，方便了教師和管理者。以安徽城市管理職業學院為例，從多媒體課堂系統、多媒體控制系統、IP電話對講系統、網絡傳輸系統、一卡通管理系統等五個方面闡述基于智慧型校園的多媒體教室設計，并探討多媒體教室的后期管理。

關鍵詞：多媒體教室;設計;管理

中圖分類號：G647? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：2096-3769（2019）05-050-05

《教育信息化“十三五”規劃》明確提出，要形成與教育現代化發展目標相適應的教育信息化體系，充分發揮信息技術對教育的革命性影響作用[1]。毋庸置疑，網絡多媒體教室的建設和使用在教育信息化中具有舉足輕重的作用，如何科學建設和管理網絡多媒體教室，是智慧型高校的一個重要標志。

一、多媒體教室現狀

安徽城市管理職業學院現有早期建設的40間插卡式多媒體教室，因使用時間較久，設備老化嚴重，存在如下諸多問題：一是硬件設備老化嚴重。學校于2011年從市區校區搬入郊區校區，建設了一批多媒體教室，這批設備配置對于現在來說都很低端，CPU是Celeron 400，內存是1G，運行Office軟件和常規軟件尚可，但若裝專業化教學軟件，系統運行就異常緩慢。二是網絡中控性能不穩定。網絡中控是多媒體系統的核心，其內部電路較為復雜，在長期的使用中電源和網絡模塊損壞較為嚴重，經常需要通過現場斷電或拔插線路等辦法恢復中控功能[2]。三是一卡通不能實現。使用多媒體教室，需要辦理多媒體卡，也不能將校園卡和多媒體卡合二為一。另外，由于是插卡式多媒體教室，上課教師在上完課后，關閉計算機和收回投影幕后，經常將卡忘記在卡槽上。丟卡和補卡現象普遍，給多媒體教室管理帶來不便。

二、智慧型數字化校園實現需求

所謂智慧型校園，就是以數字化信息和網絡為基礎，利用計算機網絡和物聯網技術建立起對教學、科研、管理、技術服務、生活服務等校園信息的收集、處理、整合、存儲、傳輸和應用，以實現數據共享和統一身份認證及授權。為打造智慧型校園，須實現多媒體系統數據庫與教職工校園卡數據庫無縫對接，一卡通式多媒體教室是實現數字化校園的必然需求。

三、基于智慧型校園的網絡多媒體教室的設計

在選擇構建模式上，是選擇基于云桌面的多媒體教室，還是基于智慧型校園的實體多媒體教室，須根據學校實際情況。云桌面是基于虛擬化的應用，將虛擬化的多個桌面提供給客戶端，滿足用戶的個性化需求，而且客戶端不局限于計算機，平板和手機都可以使用。但云桌面對于服務器和網絡的依賴性很大，當出現斷網或者服務器資源不足時，影響的就不是一間或兩間教室，而是一片區域。還有當產品過了質保期后，硬件性能會直線下降，在產品后期維護和技術升級上成本較高。在經過多方調研和比較后，決定在DEF三棟新教學樓部署56間網絡多媒體教室，選擇安裝性能穩定的智慧型網絡中控和工作壽命長的激光投影機。

（一）需求分析

根據學?，F有的情況和具體需求，需要解決以下三點：一是統一開關和遠程控制。通過多媒體控制平臺軟件發送統一開關多媒體設備指令，實現多媒體教學設備的統一開關，可以方便技術人員查看和維護多媒體教室。在教師忘帶設備卡的情況下，還可以遠程控制打開多媒體教學設備。二是遠程監控和實時存儲。只要有一個被授予權限的賬號，在網的任何一端通過監控平臺軟件都可以實時查看教室情況，輕松實現對教學過程的督導和教學質量監控。同時，可以滿足社會性考試對環境的要求。要求監控設備7*24小時無間斷錄像，錄像文件存儲在磁盤時間不小于3個月，以便隨時查看。三是一卡通式管理。智慧型數字化校園的最大特征就是平臺數據的一致性和共享性。為方便教師校園卡實現一卡多用功能，將教職工校園卡信息與多媒體管理平臺統一對接，實現數據的統一遷移和授權。

（二）設計原則

安全實用。多媒體設備首先就要確保使用者的安全，特別是靜電處理和漏電防護，滿足使用者在控制并播放文本、圖形圖像、音視頻等多媒體信息的同時，可以隨時獲取和訪問校內外數字化教學資源[3]。

穩定可靠。系統的可靠性不僅是單個設備的穩定可靠，還須綜合考量整個系統的穩定可靠性?？煽啃酝ǔＳ袃蓚€指標：MTBF（平均故障間隔時間）、MTTR（平均故障修復時間），能保證所有操作和教學過程應保證軟硬件高效準確、安全可靠。

使用方便。多媒體教學設備的使用者主體是教師，他們大多沒有復雜設備的操作經驗，為了保障教學過程的順利進行，要盡量使設計更加人性化，滿足界面友好、操作簡單、使用方便等特點。

易于管理。在多媒體教室規劃之初，應充分考慮到多媒體設備的可操作性和易維護性，降低后期管理成本。多媒體設備升級換代較快，在保證設備穩定可靠、易于管理的前提下，還要考慮后期的設備升級以及兼容性。為此應選擇主流的、知名度高和售后服務好的系統集成商和產品。

（三）設計方案

1.多媒體課堂系統

多媒體教室主要由計算機、投影機、網絡中控、幕布、無線投屏、全自動主控臺等組成。為滿足學校的具體需求和兼顧安全實用、穩定可靠、實用方便、易于管理等原則，首先在制定招標文件之前，應設定主要硬件的參數指標，如表1所示。

為滿足網絡教學需求，每間教室計算機均通過靜態分配IP地址，可以訪問校內外資源;為實現遠程集中控制，基于專用局域網，通過網絡中控系統遠程管理計算機、投影儀以及設備開關?；贐YOD（Bring Your Own Device）的智能投屏是多媒體課堂系統的一大特色[4]，智能手機的普及，以及便捷性和APP資源豐富等特點，使無線投屏成為可能，通過無線智能投屏器將手機上的照片、視頻、文檔等文件無線同步到大屏幕上，分辨率高達1920*1080，完美支持多類型、多系統客戶端[5];此外還預留有HDMI高清線、VGA線、網線、音頻線、USB數據線，筆記本電腦等移動設備可以接入系統，教師可以在自己的筆記本上使用專業軟件和進行課件展示，豐富了教學手段。

網絡中控是多媒體課堂系統的核心，所有的設備都與網絡中控有聯系。此外，計算機系統的設計要充分考慮教師的需求，在系統安裝之前，聯系各教學單位，收集需要安裝的專業教學軟件，選擇一臺機器作為“母機”，然后通過專業的還原卡軟件同傳到其他機器上，安全快速。為避免感染病毒，將機器設為自動還原，每個盤區設為還原狀態，但考慮到教師攜帶課件不便，我們安裝了“百度云盤”，授課教師可通過校園網千兆網絡隨時下載和上傳授課課件。

2.多媒體中心控制系統

多媒體中心控制系統位于多媒體主控室，管控著全校所有教室的多媒體設備。主控室內布局為靜電地板（抬高15cm）、主控桌1臺、服務器2臺、多媒體拼接屏12塊、高清混合型數字矩陣1臺。通過服務器上的監控平臺，將分散在各教室內的圖像通過高清攝像機實時傳回，再通過高清混合型數字矩陣將信號轉換為可以在拼接屏呈現的內容。拼接屏上顯示的圖像不失真、高清，使人一目了然。拼接屏的使用為巡課和監考提供了幫助，簡化了巡考程序，提供了圖像和視頻依據。為保證錄像文件長時間存儲，還部署了大容量存儲磁盤（4T監控級;緩存不小于32M）。為便于統一管理各多媒體教室，在服務器上還部署多媒體網絡管理平臺，通過管理員賬號、密碼登錄，實現遠程管理、投影、電腦、信號源選擇以及音頻控制，還可以實現統一開關。

3.IP電話對講系統

IP電話被稱為VoIP（網絡協議通話），是一種利用計算機網絡作為傳輸媒介的通信技術。教師在上課時遇到問題，及時開啟IP對講機，語音信號通過網絡中控系統轉化為數字信號傳輸到主控室，主控室IP語音對講平臺收到信號后開始報警，并顯示所報修的教室門牌號。不需要電話交換機，省去了特別布線的煩惱，由于是局域網內短距離傳輸，所以信號損耗少，語音清晰。IP電話對講系統方便了上課教師和多媒體管理員及時溝通，提高了效率，將多媒體故障的影響降到最低。

4.網絡傳輸系統

教室端和主控端設計的再完美，如果沒有穩定和網絡傳輸系統，多媒體遠程控制將無法實現。在校園網規劃之初，需要預留有足夠數量的IP地址，每間教室至少要占有3個IP地址，2個靜態，1個動態，網絡中控1個，計算機1個，筆記本1個，每間教室通過網絡連接到樓層交換機，再聯接到核心交換機。核心交換機位于主控室內，主控室是多媒體教室網絡的匯聚中心。為實現智慧型教室需求，教學樓無線WiFi全覆蓋，無線AP支持2.4GHz，802.11b/g/n，150Mbps速率，內置全向天線。使用無線網絡，采用驗證機制，教職工用教工號和密碼登錄，學生用學生號和密碼登錄，外來人員還可以采用臨時驗證方式登錄，既增加了網絡的安全性，又方便了課堂教學，配上云課堂APP，就可以實現課堂點名、簽到、課程評價以及教學互動等。

5. 一卡通管理系統

采用統一身份認證，統一數據格式，建立智慧校園身份認證庫，利用同步機制將身份認證庫里的數據信息同步到多媒體中心控制系統的本地服務器，實現了數據遷移和同步。上課教師只需將校園卡貼近多媒體講臺讀卡器，讀卡器將指令發送到網絡中控，中控系統判斷指令是否是授權合法的卡號信息，如果是，則發送控制信號到相關設備，講臺抽屜彈出、計算機開機、投影儀點亮、幕布下降，同時將卡號信息以及使用時間同步發送到多媒體控制中心系統;如果不是，則會發出警示音。即使在多媒體中心控制系統與多媒體教室網絡不通的情況下，本地庫還可以對卡號進行比對和設備開啟，不影響教學的進行。

四、多媒體教室的管理

網絡多媒體教室規劃和設計好之后，就是要實行規范化管理。筆者根據安徽城市管理職業學院的實際情況作了以下歸納：

（一）構建開放式多媒體教室管理新模式

在上世紀90年代，多媒體教室建設緩慢且數量較少，大多處于封閉式管理。用時需要去登記和專人打開。進入21世紀后，隨著對教育信息化的投入遞增，多媒體教室成數倍增加。大多數高校開始嘗試開放式管理，即時間上保證全天24小時開放，設備設計上開放，如中控機柜可將鼠標、鍵盤、面板等使用頻繁、價格不高的設備顯露在外，方便使用。該模式使得教室資源得到最大化利用。開放式管理是當前主流的管理模式，開放式管理不代表不管理或粗放式管理，而是基于規范化管理基礎上的一種管理方式[6]。

（二）完善科學管理制度

無規矩不成方圓，建立科學完善的管理制度，是多媒體技術教學的重要保證。在開放模式管理下，如果僅靠巡視和抽查多媒體教室，工作量是很大的，而且往往效果不好，勢必要建立“多媒體教室管理制度或規則”這樣的規范性文件，一方面可以規定管理者的權責，另一方面可以約束和規范使用者的行為。比制度的建立，無疑是保護了設備，延長了設備的使用壽命，發揮了設備的最大價值[7]。

（三）提高使用者的教育技術能力

多媒體教室的使用者不只是教師，還有學生。加大對設備使用者的教育技術能力培訓，會減少設備的無意損壞和提高多媒體教室的使用效率。應每年對新入職教師開展集中的多媒體設備使用培訓，告知設備的使用方法和常見故障處理，并在每張多媒體講臺上張貼“多媒體設備操作流程”，對設備使用者實行“培訓準入機制”，此外還特地制作《安徽城市管理職業學院多媒體使用指南》視頻，掛在部門網站，使用者隨時可以通過訪問部門網站觀看學習。對于學生，每個教學班級安排1名有責任心的多媒體設備聯絡員，建立多媒體設備聯絡員群;對多媒體聯絡員開展培訓，一方面使掌握設備使用方法，另一方面設備有問題，可以在群平臺及時報修。使用者對設備駕馭能力的提高，減少了設備管理者的工作量，使管理者可有更多的精力和時間去搞好實驗實訓教學和研究。

（四）加強設備管理人員團隊建設

隨著多媒體教室建設數量的增加，多媒體教室的位置也較為分散，遠的甚至相隔有1km以上。為保障每間多媒體教室在故障發生時，都及時有技術人員解決，須要加強對管理隊伍規模的建設。在學校人員編制緊張的情況下，可通過引入企業駐點，推進服務社會化等方式來加強管理。企業按照學校要求提供合格的專業技術人員，學校和企業簽訂服務協議，給駐點人員提供辦公場所，約定服務標準。加強對現有管理人員培訓和交流，定期到有關高校進修學習，不斷提高管理人員專業理論水平和實踐技能;舉辦道德建設培訓班，提高管理人員職業道德和服務意識;組織拓展活動，提升管理人員團隊協作能力和集體榮譽感[8]。通過增加人員和加強專業技能學習，建設一支作風優良、技術精湛、責任心強的管理隊伍。

參考文獻：

[1]教育部.關于印發《教育信息化“十三五”規劃》的通知[EB/OL]. http：//www.edu.cn/xxh/focus/zc/201606/t20160621_ 1417 428.shtml，2016-06-21/2019-01-20.

[2]王娟.影響高校多媒體教學效果的因素分析與建議[J].電化教育研究，2009（5）：95-98.

[3]劉中宇，劉素娥.基于云計算的多媒體教學環境設計[J].中國現代教育裝備，2013（3）：7-9，15.

[4]薛勝蘭.基于BYOD的多媒體教室優化設計與應用[J].實驗技術與管理，2018，35（5）：142-145，150.

[5]周綱，胡曉源.關于多媒體教室設計與實踐[J].電化教育研究，2001（9）：75-77.

[6]鄭騰鷹，毛曉仙.基于莆田學院現狀-多媒體教學系統的構建與管理[J].福建電腦，2010（6）：177-178.

[7]周松.構建高職院校開放式多媒體教室管理新模式[J].中國教育技術裝備，2016（20）：34-35.

[8]劉貽新，陳宗術，陳浪誠，梁山.新時期高校多媒體教室管理的創新工作[J].實驗技術與管理，2015，32（2）：119-223，227.