基于网络中控和校园卡的多媒体教室智能化管理

胡景

（三明学院现代教育技术中心，福建 三明 365004）

随着教育信息化的推进，各高校的多媒体教室数量越来越多，分布地点也越来越分散，使得日常维护管理工作异常繁重［1］。因此，如何利用现代的技术手段对大量的多媒体教室进行控制、维护和管理显得越来越重要。下面，笔者对如何在多媒体中控集成环境下使用校园卡管理教室进行了讨论❶三明学院教改课题 （W1243／Q）。。

1 多媒体教室建设与管理现状

1）教室数量多。近几年大多数院校都在积极建设多媒体教室。三明学院目前有多媒体教室196间，除去一些专业教室如声乐、美术等外，多媒体设备实现学校教室的全覆盖。

2）教室管理部门与使用部门不统一。由于各院校机构设置不同，多媒体教室管理归属不一。在管理和维护方面，有的教室归属学校现代教育中心管理，有的归属到二级学院管理。任课老师在课堂中出现问题不知找谁维护。

3）设备管理形式多。从管理模式看，有分散管理和集中管理2种模式。三明学院厚德和博学2栋教学楼属新建设的教学楼，安装了中控设备，采用了集中式管理；其他教学楼归属二级学院，采用分散式管理。由于多媒体设备的投资成本大，从安全防盗角度考虑，无论哪一种都是封闭式运行，即有课时开放，无课时不开放。

4）教室位置分散。三明学院多媒体教室分别分散在学校8个不同的教学楼宇内。

5）多媒体教室大多采用人工管理的方式，管理手段落后。三明学院二级学院管理的多媒体教室，安排专人负责多媒体教室钥匙的发放，教师必须在课前到值班室领取钥匙，下课后需要及时归还，步骤繁琐，受人为因素影响明显。如果管理员没有及时到岗，就会影响正常的教学活动和教学秩序；若教师下课后忘记了归还钥匙，还会导致了接下来的课程无法正常开展。

2 智能化管理模式的设计思路

笔者对多媒体教室的管理采用校园网＋网络中控技术＋校园卡门禁系统形成的网络化、集成化、智能化的管理模式［2］。

2.1 校园网

随着教育信息化的发展，学校基本上都建成了高速稳定的校园网。三明学院网络线路主要采用千兆以太网技术，实现了千兆或百兆交换到楼栋，10／100M自适应到桌面。网络实现校园所有教室、实验室、办公场所的全覆盖。

2.2 网络中控系统

在高速稳定的校园以太网的基础上，多媒体教室采用网络中控系统进行集中管理的技术已经成熟。网络中控系统是将多种设备的控制操作集中在一个按键面板或多媒体电脑的触摸屏上，配有触屏式的图形操作界面，可以方便地实现设备的控制及信号的切换。

中控系统使多媒体教室变成一个智能教室，操作者通过直观的控制台操作，将复杂的多媒体设备及环境设备控制变得轻松自如。其核心思想在于将教室多种资源集中到中控系统 （CCS），中控相当于神经控制系统，以单片机芯片为核心，通过操作音频模块、视频信号模块、电源控制模块等实现集中控制系统。中控系统的安装就像多媒体教室有了自己的 “大脑”，在一定程度上减少了管理和运作系统对于教师的要求，同时也减轻了管理人员的工作强度。教师上课时，可通过上课或下课一键按钮完成多媒体设备开启及关闭，简化操作。

整个多媒体教室远程网络中控系统由总控服务器、校园网、各多媒体教学设备3部分组成 （见图1）。远程网络集中管理控制功能则通过网络链路和中控系统，管理人员从管理机远程对各多媒体教学设备 （如计算机、投影机、电源、音响设备等）进行过程管理，从而解决院系之间教室分散、管理困难、沟通不畅等问题。

2.3 校园卡系统

校园卡作为数字化校园建设的基础工程，将智能卡的强大功能及先进的数字化技术应用与学校的教学、管理、科研等各个方面相结合，搭建全校范围内的公共基础数据共享平台。

校园卡具有身份认证功能，可以用于门禁管理。门禁管理是一个依托网络的信息传输功能，就特定人员在限定的环境和时间段完成相关工作并自动记录运行信息的管理系统 （见图2）。

图1 网络中控管理

图2 校园卡门禁管理

多媒体教学环境建设中，充分利用校园网实现网络中控系统与校园卡系统兼容，通过校园卡刷卡自动开启多媒体网络中控设备，从而达到集中智能化管理［3］。

通过该建设方案多媒体教室的管理可达到如下效果:①所有多媒体教室网络中控都将实现校园卡刷卡功能，通过刷校园卡进行设备的开启，系统将对符合条件的刷卡事件自动打开多媒体设备，免去了管理员奔波于教室间的麻烦和一大把钥匙的繁琐［4］。②对接学校教务系统，按照电子课表时间，进行设备的操作权限开放。课表时间以外为非授权模式，多媒体设备禁止使用，有效解决多媒体设备滥用的情况。③校园卡门禁与中控讲台一起组成一个具有安保功能的系统，可以做到有课时多媒体设备开启当教室，无课时多媒体设备关闭当自习室。④对平时多媒体教室使用情况的统计和跟踪了解，便于更好的管理与维护这些设备。可以方便教务行政部门考勤绩效管理。

3 多媒体教室智能管理模式

3.1 系统基本组成

多媒体网络中控系统与校园卡门禁功能系统组合的智能管理主要由读卡器、门禁控制器、电子锁、多媒体集中控制器、传输网络、服务器和管理终端等部件组成，如图3所示。

3.2 工作步骤

任课教师持卡刷卡，其身份信息将通过读卡器传到门禁处理器内，系统将自动查询数据库判断是否有权限使用该教室［5］。其操作流程如图4所示。具体步骤如下:①持卡人刷卡。②门禁控制器接受刷卡信息并传入门禁服务器，此信息如果与事先写好的读卡器内的信息比对上，则服务器发出准用指令，控制器向门锁发送指令，门锁打开多媒体中控柜。若教师姓名、上课时间以及教室号中的任意一项不符，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，门锁不能打开，系统形成试图开锁记录。③中控门打开后，可启用中控讲台，一键完成多媒体设备启动，上课。④上课结束后，通过“下课”按钮一键完成多媒体设备关闭，锁好机柜门。⑤门禁控制器记录刷卡及开锁记录，上传至门禁管理系统，同时门禁管理系统可监控门禁控制联机状态。

图3 多媒体教室中控刷卡系统设备结构图组成

图4 多媒体教室中控刷卡工作流程图

3.3 操作权限设置

依据学校安排的课程表操作，教室的多媒体设备只能由任课教师在学校安排的时间、地点通过刷读本人的 “校园卡”控制开启使用［6］。校园卡的管理，依据身份可以分成教师卡和管理员卡。

1）教师卡 任课老师只有在课表规定的上课时间和上课地点使用校园卡刷卡，才有权限开启讲台电子锁，操作多媒体教室。教师卡若丢失后，补办校园卡，原有校园卡功能自动失效，安全可靠。

2）用户卡 由多媒体教室管理者持有，可以刷卡或密码方式进入管理系统。

3）管理卡 可以不受时间、教室地点、网络等限制均可启动／关闭所有多媒体教室的超级卡，具有授权、添加、删除、更改教师校园卡的权利。

管理员根据各个多媒体教室的课表对每个教师的校园卡进行授权，授权后，系统支持课表管理功能，可以将每位任课教师的确切上课时间与上课教室导入数据库中，制成电子课表。校园卡内保存教师的信息，可确保每位教师只能在对应时间打开对应教室的多媒体机柜，有效避免多媒体教室乱用的情况。

4 基于校园卡刷卡的多媒体教室关键数据的设计

要用校园卡实现多媒体设备的刷卡启用，对于管理系统来说，必须建立下面的数据表［7］:与开设课程相关的数据表 （课程号，课程名称，课程类型）、与上课教室相关的数据表 （包括教室编码、计算机IP地址、中控IP地址）、与授课信息相关的数据表 （课程编号，教师工号，教室编号，时间编号等）、与教师卡片相关的数据表 （教师工号，教师姓名等）、与授课教师相关的数据表 （教师工号，课程编号，课程名称等）、与授课时间相关的数据表 （时间，时间段 （节次），开课时间段等）、与开课班级相关的数据表 （课程编号，开课时间，班级编号，班级名称等）。

有了这种管理模式，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设备，杜绝了随意使用多媒体设备的现象，有利于延长设备的使用寿命。同时，校园卡刷卡门锁与网络中控设备配合构成一个具有安保功能的设备系统，在非上课时间段也可将多媒体教室开放，没有授权的校园卡是打不开多媒体设备的，这样就可充分利用教室资源，给学生提供了更多的学习空间。

5 结语

随着信息技术的日益成熟，多媒体教室将成为一个高度整合的教学系统，它融合了自动化控制、计算机、网络等多种技术，正在向自动化、智能化、一键化操作迈进，将大大方便对多媒体教室的使用和管理，促进了校园数字一体化的发展。

［1］刘媛 .高校多媒体教室中央控制系统的实现 ［D］.天津:河北工业大学，2010.

［2］李伽 .基于校园网的多媒体设备远程集控管理策 ［J］.宜宾学院学报，2012（6）:106－109.

［3］方向阳 .一种多媒体教室综合管理系统的研究和实现 ［D］.广州:华南理工大学，2012.

［4］李福军，刘海东 .基于校园网的门禁系统在多媒体教学管理中的应用 ［J］.电脑知识与技术，2010（2）:434－435.

［5］佟秋利，张慧琳，孙国光 .基于CPU卡的大学门禁应用设计实施方案 ［J］.计算机工程与技术，2011（4）:1453－1457，1473.

［6］肖景灵，黄锋 .多媒体教室智能化管理系统在数字化校园中的应用 ［J］.数字技术与应用，2002（2）:96－97.

［7］左渠 .多媒体教室IC卡控制管理系统的设计与实现 ［J］.现代教育技术，2010（7）:37－39.