基于校园网的多媒体教室管理系统的构建——以大连民族学院为例

鞠伟嘉，郭维莉，宋永欣

(大连民族学院现代教育技术中心，辽宁大连 116605)

基于校园网的多媒体教室管理系统的构建
——以大连民族学院为例

鞠伟嘉，郭维莉，宋永欣

(大连民族学院现代教育技术中心，辽宁大连 116605)

介绍了基于TCP/IP的多媒体教室远程监管的系统构成、原理、实现方法和主要功能，方便教师能更高效地利用多媒体教室。

校园网;多媒体教室;网络模块;总控软件

随着信息技术、计算机及网络技术的不断发展，多媒体辅助教学这种崭新的教学模式逐渐地代替了传统的仅以黑板粉笔进行教学的比较单一的授课方式。尤其是近年来，以计算机、投影仪为辅助教学手段的教学体系得到了逐步的完善。越来越多的教师选择并依赖这种新兴的授课模式。在这种大趋势下，高校多媒体教室网络监管改造进程日渐加快。以解决校园网内多媒体教室的计算机数量与日俱增，设备使用过于频繁，给管理员带来带来诸多不便的实际问题。虽然简易集中控制器能够简化多媒体教室的操作流程，但对于一个有着上百间多媒体教室的大学来说，靠仅有的几个管理人员来保证这么多设备的正常运行是很困难的［1－2］。将现有的多媒体教室改造和升级为可远程监控与操作的网络多媒体教室，是解决这一难题的有效方法［3］。大连民族学院(以下简称本校)主校区于2011年2月引进的大连金达莱科教发展有限公司多媒体远程控制系统，具有多媒体系统的远程监控、开关、设备运行数据的查看等功能。

1 系统概述

多媒体教室网络管理系统是以校园网为核心，由总控制室集中管理控制，涵盖了:网络教学管理、网络监控、网络报障、网络教学应用等系统;系统包含各个核心硬件和软件，并由总控制软件统一操作管理。

总控制室的管理端电脑通过校园网将控制指令以TCP/IP协议包的方式传送到教室中控IP转串口网络控制服务器(网络模块)，再由教室中控的网络模块将收到的TCP/IP协议包转成中控主机能识别的RS232串口指令，最后由中控主机完成对教室多媒体设备的控制。

另一方面，网络模块收集中控的一些重要状态的检测数据(如系统供电、投影开关、防盗状态等)，当管理端电脑发出查询指令时，将状态数据转成IP包发给管理端电脑，实现管理端电脑的状态显示。

网络中控IP联网方式，利用现有的电脑网络资源，只要能连上校园网即可实现控制，通过多媒体教室网络管理软件平台真正实现“远在千里，控在指间”。

系统控制原理及系统结构图如图1。

图1 结构图

2 教室端设备

2.1 串口服务器

每个多媒体教室都安装一台IP转串口服务器:YXNET500IP，此服务器主要实现的功能有

(1)内置一进四出电脑网络交换机(两路内部使用，两路输出);

(2)四路防盗输入(维修门防盗/使用门防盗/投影防盗/展示台防盗);

(3)两路状态输入(设备供电状态/投影开关状态);状态通过YXNET的RJ45口从中控主机获得;

(4)两路电脑控制短路开关输出(电脑电源短路开关/电脑复位短路开关);

(5)一路报警短路开关输出(防盗报警时短路);

(6)IP转串口服务(将IP包转换成中控串口指令，或将中控串口应答转换成IP包发送到网上);

(7)内置一路可编程232口和可编程485口，用于驱动云台或其他扩展设备。

2.2 非接触式IC卡机

每间教室的操作台前下方都装有一台IC卡机，此卡机与中控模块的通讯网口相连，老师只要持有效卡片，上课之前在靠近读卡器5 cm之内，读卡器就会识别IC卡中的信息，如果与事先写好的读卡机内的信息相符合，则多媒体操作台的锁就会瞬间自动弹开。读卡器读取的是教师姓名、上课时间以及教室号，如果与这三项中的任意一项不符，则说明此持卡人没有通行权限，多媒体操作台不会有任何动作。有了这个设备，大大地方便了管理员对教室的监管，老师只有在上课时间可以使用多媒体教室，杜绝了滥用、随意用教室的现象，有利于延长设备的使用寿命。

3 总控制室

3.1 网络远程控制功能

总控制室的管理端电脑通过校园网将控制指令以TCP/IP协议包的方式传送和接受指令，可以实现以下功能:

(1)如果老师有临时调课或者忘带IC卡的情况，可以协助开锁;

(2)远程控制投影仪、电动幕、电脑等设备的开启;

(3)监控各个教室投影仪的使用情况，对灯泡的使用时间进行统计，提前做好维护准备，以免在教师上课的过程中投影仪发生故障，影响教学的正常进行;

(4)对教师端的电脑进行监控，一旦有老师解决不了的电脑故障，可以远程协助解决;

(5)上传各个教室的课表及教师数据库信息。

3.2 设置流程

总控软件流程控制如图2

图2 总控软件流程控制图

3.3 课程表管理

总控制软件的课程表管理系统并不是排课系统，而是将排课系统排好的课程表下载到教室读卡机，使读卡机根据课程表进行管理。有一些总控制软件对课程表管理的支持只是提供“周课表”，有很大的局限性，比如不能支持单/双周，不能支持规律不明显的选修课等。现在我校使用的课程表是一学期(30周)课程表，不管课程表多么复杂都可以体现。

课程表的填写实际上就是填授课老师的名字，只需要在课程上双击，就会弹出“教师基础数据库”，只需在教师基础数据库上选择即可，无需输入教师的名字;另外由于教师库中的老师会有上千个，此软件可以提供姓名拼音的索引方式，方便找到老师，要选择“陈程”，只需输入“CC”，软件就会找到具有相同姓名简拼的名字，输入非常方便。由于课程表的重复性很高，除了课程表很方便填写以外，还具有很强的“复制”功能。

课程表主要是为了下载到教室端读卡机，让读卡机根据课程表进行管理，所以软件有很强的下载功能，有从AAA周至BBB周的批量下载以及从星期一到星期天的当天的即时下载，满足临时授权的要求。

课程表下载到读卡机后，读卡机是脱网进行管理的，除非需要调课，才需要网络进行重新下载，在管理方面具有很高的可靠性。

3.4 IC 卡管理

总控制软件集成了很强的IC卡管理功能，IC卡和课程表管理的基础是“教师基础数据库”的建立。这里实际上是建立老师和卡号的对应关系，“教师基础数据库”是ACCESS数据库，可以直接手工修改ACCESS数据库，也可以通过总控制软件的界面进行录入和修改。

IC卡管理的基本功能介绍:

(1)时钟校准:当读卡机工作在“网络课表运行模式”，由于控制是精确到老师授课的时段，而每个读卡机上的时钟又存在差异，因此需要统一以总控制电脑的时钟进行校准。

(2)网络下载:读卡机的许多功能都是建立在网络下载功能上的，如“授权”“挂失”等，网络下载必须保证其可靠性，采用“写后读”的验证方式来保证网络下载的可靠，即通过网络写数据后，再通过网络读数据，若读回的数据和写入的一致，表示下载成功;

(3)IC卡挂失:该功能需要读卡机硬件支持的功能，当我们发出将AAA卡号替换为BBB卡号的指令时，读卡机会搜索存储器所存储的IC卡号，进行自动替换，操作大概需要6 s。

4 结语

以上就是本校老校区网络多媒体教学系统的构成及技术路线，由于是新安装的设备，现在处于试运行阶段，还有好多功能有待完善，例如:多媒体教学培训实时转播、网络多媒体教学培训实时接受、实时授课课件制作、多媒体课程编辑、授课课件播放等等。随着科学技术的不断发展，多媒体教室还会融入更多的新技术，未来的多媒体教室将会更加完善，为教师上课提供更优的服务。

［1］雷志华.多媒体教室中控系统及其选用［J］.中国现代教育装备，2008(2):7－8.

［2］裴亚南，李云龙.基于校园网的多媒体教室中控系统的应用研究［J］.中国现代教育装备，2009(13):49－51.

［3］樊永华，张金刚，马伟.基于校园网的多媒体教室集中监管系统［J］内江师范学院学报，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

鞠伟嘉(1961－)，男，辽宁大连人，副教授，主要从事电化教学手段研究。

(责任编辑 刘敏)