多媒体网络教室的设计及管理毕业论文.doc

多媒体网络教室的设计及管理第1章 多媒体教室设计论述1.1概述 当今的世界正从工业化社会向信息化社会转变。一方面，社会经济已由基于资源的经济逐渐转向基于知识的经济，人们对信息的需求越来越迫切，信息在经济的发展中起着越来越重要的作用，信息的交流成为发展经济最重要的因素。另一方面，计算机、网络和多媒体等信息技术的飞速发展，信息的传递越来越快捷，信息的处理能力越来越强，信息的表现形式也越来越丰富，对社会经济和人们的生活产生了深刻的影响。这一切促使通信网络由传统的电话网络向高速多媒体信息网发展。随着网络技术和多媒体技术在教育领域的不断深入，用现代多媒体网络来装备教室，可以进一步加强课堂集体化教学的优势，其强大的功能，对教育事业产生着巨大影响因此需要一个高速的、具有先进性的、可扩展的校园计算机多媒体网络以适应当前发展的趋势并满足学校各方面应用的需要。毫无疑问，这是当今现代教育技术的制高点，谁先掌握这个武器，谁将率先进入数字化教学的时代。随之而来将面临的多媒体教室的管理也成为一个值得深讨的话题，在人类跨越新的千年之际，中国的教育改革又赶上了一次重大的机遇和挑战。随着远程教育的兴起，该方案亦可作为技术平台即可实现网络远程课堂教学。这种多媒体方案同样可以用在除开教育的其他方面，比如多媒体会议室等领域。尤其与互联网的结合，这种技术已经渗透到各行各业，千家万户。现将整套“多媒体简易教室建设解决方案”提供给校方。该解决方案使多媒体设备操作极其简易，极大方便老师使用多媒体设备进行教学，解决了教室设备安全与教室开放矛盾，解决了板书与现代电化教学的矛盾，师生无线互动、无限体验。第二章 设计的方向2.1设计目标思路及内容随着信息化教学的不断发展,传统的教学方式已不能够满足当前教学发展的要求;不管是在教学方式的改变上还是在教学质量的提高上,传统教学方式的发展空间都已经很有限,所以新兴的现代教育的技术手段就显的更为重要.广大从事教育技术研究的科研人员开始寻求一种新的技术手段来满足教育单位,教育工作者和广大受教育者的工作和学习要求:解决"学校需要花大量的经费去购买幻灯机,电视机以及放映机等多媒体设备以满足教师演示文字,图片,影像资料的教学需求;多媒体教学是教育现代化的标志之一,建设好和管理好多媒体教室是搞好多媒体教学的前提。目前高校多媒体教室建设和管理中存在一些具体问题,需从多媒体教室的基本要求、所需设备和管理等方面入手解决。 1、多媒体教室的简单易用和个性化需求。由于每个老师对计算机的掌握程度不同，老师需要多媒体教室简单易用，一看就会，能够很快的进行信息化教学。 2、多媒体教室的实用丰富的教学功能。信息化教学是教学的一种手段，其目的是为了提高教学效果。这种信息化手段是否符合教学习惯，是否有丰富实用的教学功能，真正帮助老师进行教学，提高教学效果就成为老师最为关心的问题。3、 多媒体教室的机房的管理和维护。学生经常会因太好奇或误操作等原因，导致机房庞大的维护工作量，这很花费机房老师的时间。第三章 多媒体网络教室的需求及管理3.1类型模试 项目需建设35间数字网络化多媒体教室，其中4间主讲教室，其余教室为听课教室。并建教室控制中心，形成信息楼、电教楼、教二、三楼等主要教学场所的多媒体网络教学环境。具体项目需求如下：多媒体教学信息实时传输系统建成后能够实现：主讲教室教学信息共享，可上公开课或者进行大型学术报告等教学方式，使优秀教师资源得到充分利用。同时该系统具有听课教室无人值守的特点，使用该系统时，先由控制中心进行相应授权，然后只需在主讲教室进行人工操作，听课教室自动开启多媒体设备，进入接收主讲教室教学信息状态，无需专人开启。多媒体教学远程接收系统建成后可实现:任一听课教室都可以有选择地接收来自主讲教室的教学信息，并与教学现场效果一致。远程集中管理各个多媒体教室系统建成后可实现：在控制室就可以通过网络远程管理各个教室，包括：远程开启电子讲台，控制教室单个设备（如投影机、屏幕等），监控各教室使用情况和设备运行情况。这样可大量减少管理人员，使教室的管理更方便、快捷。该系统与校园网结合为双系统，要求网络结构合理，方便与校园网联接与断开在校园网与教学专用网之间，加装代理服务器和交换机，通过服务器来管理校园网和教学专用网之间的通断。3.2网络方面的管理 为确保网络的正常运行，必须对网络上各节点的运行状况和网上的数据流量进行监控，以便分析网络的性能，从而优化网络结构。这必须依靠强有力的网络管理系统来支持。网络管理包括网络配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和性能统计等。 校园网的所有的交换器、集线器、路由器、和远程接入服务器上都配置了SNMP代理模块，可以采用SNMP兼容的网络管理系统进行管理。这里我们选用Intel公司的LANDesk Network Manager和LANDesk Management Suite对网络设备和网上工作站及服务器进行管理。LANDesk Network Manager主要对HUB和Switch等网络设备进行监控和管理。LANDesk Network Manager能自动生成和维护整个网络的拓扑结构图，能监视每个网络端口的信息流量及配置，并且能将网络系统划分为虚拟网段，优化网络的性能，它还能提供网络系统的故障检测和报警。LANDesk Network Manager主要对网上的服务器和工作站进行管理，包括工作站硬件配置的监视，服务器状态的监控和告警事件的处理，软件的分发，生成包括使用率、服务器统计情况和告警等的统计报告。 第四章系统设备选型4.1设备配置及性能指标 近三年来，我们立足自身条件、满足教学需求、争取最佳效果，作为多媒体教室设备配置的原则。按照这个原则，经过筛选、优化组合，我们的多媒体教室选用了具有自己特色的设备配置。这个配置既选择了微机多媒体、网络技术的先进性，又兼顾了与传统媒体(信息载体)和媒体设备的兼容性，做到了不贪多、贪全、求洋，达到了兼优并用，一机多能。设备清单多媒体教室设备明细表分项:序号设 备 名 称规格型号数量视频部分1.多媒体投影机(工程机)3LCD技术 亮度：3000ANSI流明，分辨率：1024×768，对比度：500：1，快速开机和冷却、大机身，便于更好的散热，免费保修二年，定期除尘，免费清洗液晶板和镜头。1台2.吊装电动幕120寸大视角金属电动幕1副3.DVD机国产1台4.投影机吊箱防尘防盗、喷塑、乳白色1套 音频部分 5.功放机2*150W，免费保修3年1台6.音箱80W，免费保修3年1对7.有线话筒鹅颈、电容2套320及其它部分控制8.中控系统自动开关机、顺序供电、 预留网络接口方便升级为网络中控、带有漏电保护功能,可控制UPS、开小门可直接使用话筒功能1套9.商用微机P4 2.66/160G/256M/15/DVD/10-100M1套10.多媒体讲桌钢制（1200*900*900mm）平推式、冷轧钢板1.52mm厚、喷塑、乳白色、带底座1张11辅料VGA线、音频线、电缆、PVC槽板、空开等 注：1、多媒体投影机带样品演示，有厂家授权书。2、投影机吊箱、多媒体讲桌有品牌，有厂家授权书。中控系统有厂家授权书。 电源要求：多媒体网络教室要求在良好的电源环境下工作。在组建多媒体网络教室之前，必须仔细地规划多媒体网络教室的电源。满足多媒体网络教室的电源要求，是多媒体教学网安装和保修的前提。只有在良好的电源环境下，才能够保证多媒体教学网的质量，保证用户的安全使用。多媒体网络教室的电源系统必须遵循以下四条原则：（一）接地良好（二）零地严禁短接（三）同位（四）同相推拉升降黑板组录像机(或减少经费选放像机+电视选台器)视频展示台多媒体微机和校园网线路彩色投影机和电动升降幕布多功能工作台和其他辅助器材等等4.2 设备选型 选型主要包括交换设备、服务器、路由器选型、为了在校园网上顺利地实现多媒体教学，对设备的选型通常应该掌握以下原则。 TP-Link 24口 全千兆以太网交换机TL-SG1024D  价格910 两台 TL-SG1024D桌面型钢壳全千兆以太网交换机提供24个10/100/1000Mbps自适应端口，所有端口均支持自动翻转功能（Auto MDI/MDIX），既可用作普通口，也可用作Uplink口。TL-SG1024D提供了一个简单、经济、高性能、无缝隙、标准的迁移到1000M网络的解决方法，在提高工作组性能上提供了很大的灵活性，具有使用简单灵活，安装方便，性能优越，性价比高的特点，是您提高服务速度的理想选择。符合IEEE 802.3、IEEE 802.3u、IEEE 802.3ab标准； 流控方式：全双工采用IEEE 802.3x标准，半双工采用Backpressure标准； 存储-转发体系结构； 24个10/100/1000M自适应RJ45端口，支持端口自动翻转（Auto MDI/MDIX）； 24个端口均支持10M全/半双工、100M全/半双工、1000M全双工； UTP端口支持自动协商功能，自动调整传输方式和传输速率； 支持MAC地址自学习； 动态LED指示灯，提供简单的工作状态提示及故障排除； 内置通用电源，钢壳结构设计，可装于19英吋标准机架。采用高速网络交换设备；选择同一公司的产品集成方案；与已有局域网的交换设备兼容；采用具有二、三层交换功能的系统配套网络设备；有组播功能的灵活配置。服务器，超微1U 准系统Intel Xeon  2.8G/800MHZ/2M *2/ Kingston 1G  DDR R&E 333*2/迈托 160G SATA 7200rmp×2/超微主板7320芯片组/超微机箱。 4.3 服务器及路由的连接 采用Microsoft Windows NT Server 4.0作为服务器的操作系统。 Windows NT Server 4.0是由Microsoft公司推出的一个功能强大的网络操作系统，它专门为实现关键任务而设计。Windows NT Server 4.0具有网络操作系统的一系列特点，其中最富鲜明的特色有：1、采用Windows 95的用户界面。Windows NT Server 4.0已经集成了Windows 95的用户界面，使得操作变得更加简捷、方便。2、多平台和对称多处理。Windows NT Server采用微内核设计，将与平台有关的代码封闭在一个称为硬件抽象底层的动态链接库中，使用一个底层软件抽象出硬件，因此可以在不同的平台上安装NT，具有很好的移植性。另外，Windows NT Server提供了支持多CPU的能力，最多可支持32个CPU并行工作。3、多任务和多线程。Windows NT Server是一个抢占式多任务、多线程的操作系统，不同类型的应用程序可同时运行。Windows NT Server的反应速度足以应付许多用户端工作站同时访问多种服务器应用软件，其关键在于以线程为单位的抢先多任务系统。4、内置网络功能。Windows NT Server具有网络能力，包括所有必需的实用程序，具有增加驱动程序和协议组的能力。它支持Netware、TCP/IP、VINES、WFW等网络。5、高容量。Windows NT Server能处理极大的内存和磁盘容量，每个计算机的内存可多达4GB，且每个应用程序都可拥有2GB的虚拟内存；Windows NT Server用64位的数据结构来计算磁盘的位置，所以磁盘的最高容量多达4.8亿个GB。6、DNS服务器。Windows NT Server提供了新版本的DNS服务，其主要特色是包含一个图形化的管理工具以及DNS和WINS结合在一起，可以动态更新主机的名字和地址。7、集成了Internet/Intranet服务器软件Microsoft Internet Information Server（IIS）2.0。IIS包含了一个高性能的HTTP引擎，它构成Web服务器的核心；IIS还包含Internet标准的FTP服务器。作为校园网的关键设备，服务器应该具备速度高、存储容量大、吞吐能力强、性能可靠、扩展性强、连网和管理功能强等特点。按照结构分为单处理机、多处理机服务器；按照用途分为网络服务器、数据库服务器、文件打印服务器和专用服务器。用于多媒体教学的服务器大多属于专用服务器。从多媒体服务角度考虑，主要应对WWW服务器、视频点播服务器、视频监控服务器、课件库服务器进行合理的选配。 路由器的选型 TP-LINK TD-W89541G无线路由器（54M）ADSL.LAN.有线.无线.4in1 TDW89541G新一代无线ADSL路由器采用双CPU设计，数据处理能力大大增强。集路由器、交换机、无线AP、防火墙于一体，允许企业、办公室和家庭中多台PC共享1条ADSL线路、一个Internet ISP账户上网，内置的4个交换端口方便您在无线之外，用有线方式直接连接4台计算机。TD-W89541G的无线部分采用业界领先的Atheros方案，符合IEEE 802.11g/b标准，提供54M无线传输数率，同时还支持WEP、WPA/WPA-PSK、WPA2/WPA2-PSK等加密与安全机制，可有效防止入侵，为无线通信提供更强的安全保护。由于目前中心交换机提供了二、三层交换功能，局域网内子网间的路由通过三层交换实现。路由器多用于广域网的连接，有广域网多媒体教学需求的校园网，在选择路由器的时候，应该考虑其对于多媒体传输的支持，如对于先进的服务质量（QOS）的支持。对多服务语音/数据集成的支持。4.5系统需求与配置 网络环境，网络带宽100M以上，支持Novell、Windows NT 及Windows 95或Windows 98对等网络等流行的网络操作系统。教师机，惠普（HP）DX2390电脑升级版(19液晶，E5200，2G内存，320G硬盘，DVD光驱，256独显，预装XPH)1台HP Compaq dx2390的外观设计采用了dx系列的经典模具设计，以酷黑色为整机主体，具有浓郁的商务气息又不乏时尚元素，前置的USB接口十分方便，控制面板下方一条银色的修饰HP的LOGO十分显眼，同时该机在机箱中底置的硬盘可以防治机箱摔倒造成损伤，主机侧身庞大的双风扇增强了散热效果，保证了整机稳定的运行工作，并且配备了一款19寸宽屏液晶显示器，视觉效果十分不错。     学生机：惠普（HP）DX2710SFF台式电脑（19液晶，E2200，1G内存，160G硬盘，DVD光驱,预，XPH）60台 HP Compaq dx2710台式机具有功能齐全，具有高扩展性的特点，能随着企业业务的发展而不断更新升级。HPCompaq dx2710集成了英特尔最新的G33芯片组和四核处理器，支持DDR2 800-MHz内存、500GB 7200 转 SATA 3.0硬盘、千兆网卡，多种高性能显卡解决方案。做为HP dx2700sff 系列机型的替代机型，dx2710系列使用了Intel G33主板，G3100集成显卡，5.1声道集成声卡。另外针对dx2700sff不能添加独立显卡的问题。升级主板后可以支出半高独立显卡。另外，这款电脑都使用了目前商用PC里面比较少使用的DDR II 1G内存。最后，DX2710sff系列机型都标配了三年上门服务。教师机:Windows 95、Windows 98或Windows NT操作系统，另外安装MULTICLASS 3.0教师机程序。学生机:Windows 95、Windows 98或Windows NT操作系统，另外安装MULTICLASS 3.0学生机程序。建设标准：主干布设8芯光缆、网络线按六类标准建设。多媒体教室的接入多媒体教室有60台PC终端，主要用于提供多媒体教学。我们采用6个Intel Express 100BASE-T Stackable HUB来实现，并连到中心的Intel Express 10/100 Fast Ethernet Switch。每个HUB提供12个端口，总共有72个端口，预留12个端口是为了网络有一定的扩展能力。6个HUB采用Intel的Cascade Cable级联起来,只需增加一个网络管理模块，就可以用Intel的LANDesk Network Manager网管系统配置和管理所有的HUB。该集线器兼具了机箱式集线器的高效率和堆叠式集线器的弹性与低价格等优点。能提供1000兆的传输带宽，具有灵活的功能扩展能力和较高的性能价格比。4.6布线系统结构化布线系统按六类标准建设，根据信息点分布情况进行设计。模块采用直接点到点连接方式；面板通过强制性产品3C产品质量认证；利用配线架管理；增加绕线架。所用线缆标准美观的安装在机柜中，该机柜和服务器用机柜同种规格。布线工程必须符合中国工程标准化协会标准“建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范”（修订本）及“建筑与建筑工地群综合布线系统工程施工及验收规范。”为各种高性能应用（如视频、语音、图像等）提供充足的传输带宽，为日后系统的升级提供充足的空间。材质选用在技术上处于领先地位。整个网络室内线槽进行布线，光缆采用镀锌钢管防护，水平布线全部采用支持6类UTP，工作区根据实际需要采用单口或双口面板墙座和6类模块。所有线缆及布线器材符合消防要求，如PVC线槽必须是阻燃材料。布线系统结构化布线系统推荐选用美国康普（原Avaya布线系统）为保证布线材料是原装正品，投标方必须出具厂商关于本项目质量保证的授权书。 第五章 多媒体网络教室的发展及存在的问题5.1 趋势和优势 从多媒体网络教室的分类来看，现有的三类解决方案都能够基本满足现代网络教学要求，并且各有自己的优势，在一定时间内三种解决方案会在市场内共同存在。 从技术和市场的发展趋势来看，基于网络设计的纯软件多媒体教学网代表了多媒体网络教室的发展方向，采用音视频传输卡的纯硬件多媒体教学网会随着微机和网络性能的提高而逐渐淘汰，或保留极少数专用机房的市场，这主要是由于： 1 多媒体电子教室所需要的专用的传输网络硬件是非标准计算机配件，没有也无法形成像网卡、声卡那样的国际标准，因此不可能有长久的生命力。 2 随着微机和网络性能的提高，很多原来需要硬件加速的应用都可以逐渐使用软件来完成，多媒体电子教室所用的专用传输卡也会像汉卡、普通解压,设备运行及使用的几点优势1.具有开放性、交互性和操作的简便性，整套设备具有良好的兼容性，稳定性。充分考虑学校的网络接入及产品升级。2.所有设备采用智能控制，能同时采用轻触式面板或计算机进行控制，简化操作复杂性和难度，让教师操作得心应手。各种操作步骤由智能数字中控平台完成，一步到位，一看即懂。.3.整套设备兼容性要强，对系统环境的要求不高。4.所有媒体信号（DVD、VCD、录像机、PC、笔记本电脑、摄像机、实物、黑白片等）均能投影到大屏幕上。5.一键通的切换方式，轻松实现各种信号之间的快速切换，减少操作的复杂程度。6.系统性能稳定, 设备质量可靠, 符合长时间连续性使用特点。其中设备的稳定运行是系统的关键。7.设备如投影机、视频展台均采用教育行业运用较为成熟的产品，确保质量和售后服务。5.2媒体教室条件和可能存在的问题 媒体教室采用分散式的计算机管理，每台计算机相对独立，拥有各自的操作系统、应用软件，然而这种多媒体教室正日益显露出种种弊端：部署难度大：每台计算机都需要安装操作系统和应用软件，一个教室也需要花费大量的时间进行安装、调试，延长建设的周期；各种故障导致使用效率低：开放的Windows操作系统虽然是用简单，但是误操作、误删除、病毒破坏的发生机率非常的高，直接影响到终端层计算机的稳定性。在计算机的部件中，硬盘的故障率最高，硬盘的故障会导致系统无法正常运行；维护工作量大，维护成本高：多媒体教室设备多样化，维护工作量随着使用时间的延长逐年递增，如硬件的更换、软件升级、教师人数和工资的增长等，人力物力投入巨大，造成学校买得起用不起的现象；扩展性无法满足日益增长的需要：学校的需要不断变化，多媒体教室不但要满足教师教学的需要，还要满足数字图书阅读、VOD点播、网上冲浪等需要。既要满足多种需要，又不能影响正常教学活动，现有的多媒体教室结构无法同时满足。解决多媒体设备操作使用问题, 教室中的多媒体设备种类繁多，传统的解决方案需要操作者记住许多操作步骤，老师大多会产生畏惧心理，操作使用不熟悉，反而影响教学效果，有时甚至造成设备的损坏。解决多媒体教室开放问题, 大多数学校用户都曾遇到过这样的情况：教室的多媒体设备被盗。解决模糊不清问题;第六章安装调试及售后服务6.1安装调试时间 测试和验收：在每一节点施工完毕后，现场工程师即与当地客户一道进行单点的测试与验收，请参考开通测试计划。单点系统测试：根据我方与甲方讨论确定的单点测试和验收方案，现场安装之后，进行单点测试和验收，此测试和验收作为系统测试及验收的一部分。单点系统验收：及时地进行系统验收对于保证用户服务不被中断和网络带宽不被浪费十分重要。我们的现场代表和现场工程师会做好一切确保顺利验收的工作，解决可能发生的问题。在系统经试运行期考验，稳定运行并达到技术规范的要求后进行终验。终验合格后，整个工程投入运行。终验是合同履行的最终环节（除售后服务环节外），也是以前质量控制环节履行情况的大检查。根据甲乙双方认可的终验测试规范对系统进行测试验收。各项测试结果达到要求后终验通过。我方提交全套工程资料给甲方。（安装手册、维护手册、测试规范及测试结果、最终全网拓朴图和各节点的网络拓朴图、所有网络设备的配置文件、广域网线路资料、网络设备端口利用表、局网和广域网IP地址分配表、域名表、设备签收单等） 6.2售后服务体系包括两个阶段，即： 系统保修阶段：工程验收合格后进入系统保修阶段。在此期间，凡是由于我方提供的设备及集成系统自身出现质量问题，我方负责免费更换产品及系统调试，直至达到要求。系统维护阶段：系统保修结束后，我公司将对该系统实施终身维护计划，对于由于工作人员操作不当等人为因素造成的系统损坏，我方将收取适当的费用予以维修及恢复，同时，对于客户日后提出的系统扩展等需求，我方将提供软件免费升级支持及提供最先进的技术解决方案。售后服务内容售后服务包括巡检、年检、重大活动陪护以及每年不定期的维修服务等工作。6.3结论 多媒体教学网络尤其是它的核心多媒体网络教室，充分体现了网络多媒体教学中所蕴涵的完整的教学思想，创造了一个符合学习心理的、交互式的教学环境，总之，多媒体教学网络以多种媒体为传播信息的渠道，使教师和学生、学生和学生之间可同时传播大量信息，大大提高了教学质量和效率。参考文献1.张博;吕建民 山东行政学院.山东省经济管理干部学院学报2005年S2期-049 ISSN 1008-3154 CN 37-1292/D 2.陈蓉素 宁波工程学院学报2006年04期-029 ISSN 1008-7109 CN 33-1332/Z3.谭丽珊,白宝钢 大众科技2005年03期 ISSN:1008-1151.0.2005-03-015