隨著高校信息化建設(shè)的發(fā)展,高校教學(xué)的主要方式逐漸向多媒體教學(xué)轉(zhuǎn)變,云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用為高校多媒體教學(xué)提供了有利的技術(shù)支持。從高校教學(xué)的實(shí)際情況出發(fā),提出了基于云計(jì)算技術(shù)的多媒體教學(xué)資源云共享平臺(tái)的設(shè)計(jì)架構(gòu),并對(duì)高校多媒體教學(xué)資源云共享平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)功能、整體設(shè)計(jì)和采用的主要技術(shù)進(jìn)行了分析,實(shí)現(xiàn)了云共享平臺(tái)在多媒體教學(xué)資源平臺(tái)中的應(yīng)用。
1云計(jì)算的服務(wù)模式
云服務(wù)是一種技術(shù)更是一種思想,云計(jì)算技術(shù)具有計(jì)算能力強(qiáng)的特點(diǎn),云計(jì)算強(qiáng)大的計(jì)算處理能力改變了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用服務(wù)模式.在云計(jì)算的服務(wù)模式組成中,消費(fèi)者、客戶(hù)和教育機(jī)構(gòu)等都是云計(jì)算服務(wù)最終使用者,云計(jì)算服務(wù)的建設(shè)者主要是為云計(jì)算服務(wù)提供解決方案和基本資源的提供者,云計(jì)算服務(wù)的提供者工作包括軟件服務(wù)、平臺(tái)服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)等.云計(jì)算服務(wù)的軟件服務(wù)是指在云端的服務(wù)器上面對(duì)應(yīng)用軟件資源進(jìn)行統(tǒng)一部署,用戶(hù)通過(guò)客戶(hù)端瀏覽器利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連接到云端的服務(wù)器上面獲取自己需要的軟件服務(wù),而且用戶(hù)還可以通過(guò)支付費(fèi)用的方式,根據(jù)自己的需要對(duì)云端服務(wù)器的軟件服務(wù)進(jìn)行定制.用戶(hù)對(duì)云服務(wù)器進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制,只要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)就可以,而且所有云端服務(wù)器的軟件更新和升級(jí)都是由服務(wù)提供商進(jìn)行管理的.云計(jì)算的服務(wù)模式改變了傳統(tǒng)的服務(wù)方式,適應(yīng)高校多媒體教學(xué)資源平臺(tái)建設(shè)的需要,高校可以通過(guò)云計(jì)算ERP對(duì)平臺(tái)模塊進(jìn)行管理,降低了多媒體教學(xué)資源平臺(tái)的管理和維護(hù)成本,真正發(fā)揮了多媒體教學(xué)資源云共享平臺(tái)服務(wù)的特點(diǎn).云共享平臺(tái)服務(wù)作為云計(jì)算服務(wù)應(yīng)用的中間件平臺(tái),主要提供程序開(kāi)發(fā)和數(shù)據(jù)庫(kù)等服務(wù).云計(jì)算服務(wù)模式中的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)是把云端的硬件設(shè)備通過(guò)虛擬技術(shù),建立一個(gè)虛擬的資源池,從而為客戶(hù)提供存儲(chǔ)服務(wù)和虛擬服務(wù)器等服務(wù).客戶(hù)只需要支付少量的費(fèi)用就可以使用云計(jì)算提供的虛擬處理器和存儲(chǔ)器等硬件設(shè)備的服務(wù),相比傳統(tǒng)的服務(wù)模式,在很大的程度上減少了硬件設(shè)備投入的成本.
2平臺(tái)功能設(shè)計(jì)需求分析
多媒體教學(xué)資源云共享平臺(tái)分為兩個(gè)子系統(tǒng),一個(gè)是遠(yuǎn)程授課子系統(tǒng),一個(gè)是遠(yuǎn)程輔導(dǎo)子系統(tǒng).遠(yuǎn)程授課子系統(tǒng)中包括學(xué)生端和教師端,當(dāng)學(xué)生端計(jì)算機(jī)向教師端計(jì)算機(jī)發(fā)出信息請(qǐng)求的時(shí)候,教師端計(jì)算機(jī)在接收到學(xué)生端計(jì)算機(jī)的請(qǐng)求后會(huì)根據(jù)信息請(qǐng)求的需要對(duì)學(xué)生端計(jì)算機(jī)做出相應(yīng)的回應(yīng).遠(yuǎn)程輔導(dǎo)子系統(tǒng)中教師端計(jì)算機(jī)向?qū)W生端計(jì)算機(jī)發(fā)出資源信息請(qǐng)求后,學(xué)生端計(jì)算機(jī)會(huì)對(duì)教師端計(jì)算機(jī)的請(qǐng)求做出回應(yīng),教師端計(jì)算機(jī)就可以對(duì)學(xué)生端計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的輔導(dǎo)操作了.如圖1所示多媒體系統(tǒng)功能分析圖.
2.1多媒體遠(yuǎn)程授課子系統(tǒng)功能分析
教師可以通過(guò)多媒體遠(yuǎn)程授課子系統(tǒng)向?qū)W生發(fā)布教學(xué)視頻,學(xué)生通過(guò)運(yùn)程觀(guān)看教學(xué)視頻可以對(duì)教師計(jì)算機(jī)內(nèi)的教學(xué)資源進(jìn)行學(xué)習(xí),教師端計(jì)算機(jī)把教學(xué)資源信息發(fā)送給學(xué)生端計(jì)算機(jī),學(xué)生通過(guò)學(xué)生端計(jì)算機(jī)的屏幕觀(guān)看教師端計(jì)算機(jī)的相應(yīng)操作和對(duì)教學(xué)資源的信息進(jìn)行學(xué)習(xí).在多媒體教學(xué)資源系統(tǒng)中,教師和學(xué)生通過(guò)多媒體教學(xué)工具進(jìn)行教與學(xué),多媒體教學(xué)系統(tǒng)中的授課子系統(tǒng)功能包括教師教學(xué)演示、作業(yè)提交、電子搶答和電子教鞭功能等.通過(guò)教學(xué)演示功能,教師可以利用授課子系統(tǒng)演示自己的教學(xué)內(nèi)容給學(xué)生觀(guān)看,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)把教師的教學(xué)信息傳輸給學(xué)生,教師也可以把演示過(guò)程制作成視頻保存下來(lái)作為教學(xué)資源.通過(guò)作業(yè)提供功能,學(xué)生可以在線(xiàn)提交作業(yè)給教師,而且教師可以在線(xiàn)對(duì)學(xué)生提交的作業(yè)進(jìn)行在線(xiàn)批改.在電子搶答功能中,教師通過(guò)設(shè)置電子搶答按鈕,把搶答信息發(fā)布給學(xué)生,學(xué)生在自己的學(xué)生端計(jì)算機(jī)上就可以進(jìn)行搶答,學(xué)生在線(xiàn)搶答的功能可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,教師通過(guò)電子搶答可以了解到學(xué)生學(xué)習(xí)的情況,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的問(wèn)題可以及時(shí)的解決.電子教鞭功能可以作為教師教學(xué)過(guò)程中的一種教學(xué)工具,教師在演示教學(xué)內(nèi)容的時(shí)候可以通過(guò)電子教鞭的功能,對(duì)演示可見(jiàn)進(jìn)行重點(diǎn)標(biāo)注,這樣有利于學(xué)生對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí),達(dá)到更好的教學(xué)效果.
2.2多媒體遠(yuǎn)程輔導(dǎo)子系統(tǒng)功能分析
學(xué)生如果在學(xué)習(xí)中遇到問(wèn)題,可以通過(guò)多媒體遠(yuǎn)程輔導(dǎo)子系統(tǒng)向教師發(fā)出幫助的請(qǐng)求,教師可以通過(guò)遠(yuǎn)程對(duì)學(xué)生端計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作的方式,對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的解決.教師通過(guò)多媒體遠(yuǎn)程輔導(dǎo)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控,這樣可以防止學(xué)生做與學(xué)習(xí)無(wú)關(guān)的事情,并且監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí).教師可以通過(guò)遠(yuǎn)程鎖定功能對(duì)學(xué)生端計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備進(jìn)行選擇性的控制,從而可以提高教師的在線(xiàn)教學(xué)質(zhì)量.如果學(xué)生在學(xué)習(xí)結(jié)束后忘記關(guān)閉計(jì)算機(jī)或者進(jìn)行了與學(xué)習(xí)無(wú)關(guān)的活動(dòng),那么教師可以通過(guò)遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)的功能,對(duì)學(xué)生端計(jì)算機(jī)進(jìn)行關(guān)機(jī)控制,遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)功能也可以實(shí)現(xiàn)教師端和學(xué)生端計(jì)算機(jī)統(tǒng)一關(guān)機(jī)的功能.
3平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1平臺(tái)總體規(guī)劃設(shè)計(jì)
多媒體教學(xué)資源共享平臺(tái)的建設(shè)以現(xiàn)有高校的教學(xué)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和教學(xué)資源平臺(tái)為基礎(chǔ),以云計(jì)算技術(shù)為技術(shù)核心,采用集群方式對(duì)平臺(tái)教學(xué)資源的軟件和硬件環(huán)境進(jìn)行管理.多媒體教學(xué)資源平臺(tái)采用云共享平臺(tái)對(duì)教學(xué)資源數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和加密服務(wù),教師和學(xué)生通過(guò)終端設(shè)備利用校園網(wǎng)對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn),或者通過(guò)云共享平臺(tái)的接口來(lái)獲取云共享平臺(tái)的服務(wù),實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源數(shù)據(jù)的共享.高校目前建成的教學(xué)資源主要是精品課資源庫(kù)等小型教學(xué)資源平臺(tái),高校可以根據(jù)自己的實(shí)際情況,利用現(xiàn)有的多媒體教學(xué)資源,對(duì)教學(xué)資源數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,做到云計(jì)算平臺(tái)和校內(nèi)教學(xué)資源平臺(tái)同步,同時(shí)對(duì)云計(jì)算中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份,保證多媒體教學(xué)資源的安全性.多媒體教學(xué)資源云共享平臺(tái)為用戶(hù)提供統(tǒng)一的訪(fǎng)問(wèn)接口,用戶(hù)只要通過(guò)終端的身份驗(yàn)證后,就可以按照自己專(zhuān)業(yè)知識(shí)的需要獲取相關(guān)的教學(xué)資源服務(wù).用戶(hù)通過(guò)云共享平臺(tái)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算能力,把與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的教學(xué)資源快速的檢索和查詢(xún)出來(lái),提高了教師和學(xué)生在線(xiàn)學(xué)習(xí)的效率.在校內(nèi)學(xué)生通過(guò)局域網(wǎng)的機(jī)房集中授課方式進(jìn)行學(xué)習(xí),在校外學(xué)生可以通過(guò)云計(jì)算提供的虛擬局域網(wǎng)技術(shù),采用設(shè)置不同的VLAN,這樣可以避免物理位置的變化,享受云共享平臺(tái)所帶來(lái)的服務(wù).
3.2平臺(tái)功能模塊設(shè)計(jì)
按照平臺(tái)功能設(shè)計(jì)需求分析的要求,多媒體教學(xué)資源云共享平臺(tái)功能模塊分為教師子系統(tǒng)、學(xué)生子系統(tǒng)和管理子系統(tǒng),每個(gè)子系統(tǒng)之間功能既是獨(dú)立的,又是緊密結(jié)合在一起共同完成教學(xué)資源管理工作的.教師模塊子系統(tǒng)負(fù)責(zé)教學(xué)資源信息的發(fā)布,指導(dǎo)學(xué)生完成教學(xué)工作,為學(xué)生布置作業(yè)并在線(xiàn)完成批改,對(duì)學(xué)生在線(xiàn)提出的學(xué)習(xí)問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的解答.教師子系統(tǒng)作為平臺(tái)的重要部分,教師是子系統(tǒng)的主要操作者,教師子系統(tǒng)中包括教師個(gè)人信息管理,教學(xué)資源發(fā)布管理、信息測(cè)試結(jié)果發(fā)布管理和學(xué)生在線(xiàn)答疑管理等.學(xué)生模塊子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)學(xué)生在線(xiàn)學(xué)習(xí),幫助學(xué)生完成網(wǎng)上的學(xué)習(xí)的平臺(tái),以及對(duì)教師和學(xué)生之間的互動(dòng)提供支持.學(xué)生子系統(tǒng)包括學(xué)生的基本信息管理、在線(xiàn)測(cè)試管理、在線(xiàn)學(xué)習(xí)管理、作業(yè)管理和成績(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理等.管理員模塊子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)平臺(tái)的維護(hù)和管理,為訪(fǎng)問(wèn)平臺(tái)的用戶(hù)分配訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限,并對(duì)教學(xué)資源數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析和存儲(chǔ).管理員子系統(tǒng)是多媒體教學(xué)資源云共享平臺(tái)的關(guān)鍵構(gòu)成部分,除了負(fù)責(zé)平臺(tái)各個(gè)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理外,還要保證整個(gè)多媒體教學(xué)資源云共享平臺(tái)的正常運(yùn)行,管理員子系統(tǒng)中的核心部分是教學(xué)資源管理,另外還包括系統(tǒng)用戶(hù)管理和管理員信息管理等.
3.3平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)
高校多媒體教學(xué)資源云共享平臺(tái)的建設(shè)需要高帶寬的網(wǎng)絡(luò)和多媒體教室作為運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施,并且要以教學(xué)資源建設(shè)和科學(xué)管理為中心,云計(jì)算技術(shù)作為多媒體教學(xué)資源平臺(tái)的基本架構(gòu),以實(shí)現(xiàn)高校最優(yōu)化的教學(xué)為目標(biāo),把高校教學(xué)資源進(jìn)行統(tǒng)一的整合管理,實(shí)現(xiàn)高校教學(xué)資源共享,為高校教師和學(xué)生提供全面教學(xué)資源服務(wù).云計(jì)算服務(wù)的平臺(tái)服務(wù)是為平臺(tái)提供開(kāi)發(fā)環(huán)境的,高?梢酝ㄟ^(guò)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的程序?yàn)橛脩?hù)提供特定的服務(wù),進(jìn)而提高高校教學(xué)資源服務(wù)共享效率.多媒體教學(xué)資源云共享平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了視頻數(shù)據(jù)采集和視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ,?duì)屏幕圖像進(jìn)行分塊來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率,遠(yuǎn)程授課子系統(tǒng)圖像數(shù)據(jù)采集和傳輸過(guò)程首先對(duì)教師端計(jì)算機(jī)屏幕圖像分塊處理,然后對(duì)圖像信息的進(jìn)行采集、壓縮、傳輸和解壓等一系列操作,最后圖像在學(xué)生端計(jì)算機(jī)上顯示出來(lái).多媒體教學(xué)資源云共享平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了音頻數(shù)據(jù)采集和音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ埽纛l數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟊容^低,對(duì)音頻數(shù)據(jù)處理過(guò)程要經(jīng)過(guò)音頻數(shù)據(jù)采集、音頻數(shù)據(jù)壓縮、音頻數(shù)據(jù)傳輸和音頻數(shù)據(jù)應(yīng)用等流程.多媒體教學(xué)資源云共享平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多媒體信息的同步,多媒體信息同步采用三種技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn),分別是多路復(fù)用同步技術(shù)、通信同步技術(shù)和時(shí)間戳技術(shù),多媒體信息同步不僅要通過(guò)各個(gè)環(huán)節(jié)的分析和處理,而且要采用正確的技術(shù)使接收數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)同步.
4總結(jié)
隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,云計(jì)算服務(wù)應(yīng)用于高校多媒體教學(xué)資源管理,是適應(yīng)高校教育發(fā)展需求的.多媒體教學(xué)資源云共享平臺(tái)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用,有利于高校多媒體教學(xué)資源管理,促進(jìn)高校教育信息化的發(fā)展.
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《云共享平臺(tái)在多媒體教學(xué)資源的應(yīng)用》來(lái)源:《河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)》,作者:劉建軍
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