云環(huán)境下虛擬多媒體教室的構建研究
隨著我國計算機技術的不斷發(fā)展，云計算的應用模式與技術不斷發(fā)展、不斷成熟，云服務已經成為未來互聯(lián)網發(fā)展的重要方式。下文是一篇關于虛擬多媒體教室的研究論文。
摘要：現(xiàn)階段，我國高等院校的多媒體教學，不可避免的存在更新?lián)Q代速度慢、資源浪費嚴重等缺陷。充分利用云計算技術，積極構建虛擬多媒體教室，充分利用云平臺進行存儲，能夠在降低運行成本的同時，提高教學質量與管理水平。接下來，本文將結合筆者多年相關研究經驗，詳細論述云環(huán)境下虛擬多媒體教室的構建。
關鍵詞：多媒體教室;虛擬;云環(huán)境;云計算
現(xiàn)階段，隨著互聯(lián)網技術的發(fā)展以及計算機普及，大部分高等院校認識到多媒體教學的重要性與必要性，將多媒體教學作為教學、研究的重中之重。加快網絡化、智能化教學設施的建設，從而有效實現(xiàn)多媒體教室的遠程集中化管理與控制，成為各大高校努力的重點。隨著現(xiàn)代化教育的發(fā)展以及多媒體教室規(guī)模的快速增長，教學資源不斷增加，如何更好的進行管理、降成本，積極構建虛擬多媒體教室，成為了擺在我們面前迫切需要解決的任務，而云計算構建，為我們提供了強大幫助。
一、 云環(huán)境下構建虛擬多媒體教室的重要性與必要性分析
1、傳統(tǒng)Client/Server模式的應用弊端
現(xiàn)階段，我國大部分高等院校都建成了網絡化、虛擬化的多媒體教室，但大部分采用Client/Server模式。這種模式有著不可避免的兩個缺陷：首先，在教學過程中所使用的軟件計算能力，都需要客戶端計算機進行操作，完成計算任務，每臺計算機都需要安裝各種殺毒軟件、系統(tǒng)軟件、教學軟件，這種現(xiàn)象導致了嚴重的軟件、數(shù)據(jù)資源浪費。其次，需要由專門的計算機維護人員，定期對多媒體教室的應用軟件與系統(tǒng)軟件進行維護、更新、升級與修補漏洞。與此同時，還需要對重要數(shù)據(jù)資源進行持續(xù)保護，造成了嚴重的人力資源浪費與維護成本。再次，安全性比較差，每個多媒體計算機即客戶端都會面臨著病毒入侵的可能性，會造成系統(tǒng)癱瘓以及數(shù)據(jù)丟失，安全性差。
2、云計算的應用優(yōu)勢
Cloud Computing云計算，是一種新型的計算模型，云環(huán)境則是基于云計算的網絡化運行環(huán)境。將計算任務大量分布在計算機資源池上，從而各個應用系統(tǒng)，可以結合自己的實際需求，獲得相應的存儲空間、計算能力以及多種服務軟件。云計算，是一種互聯(lián)網新計算方式，通過互聯(lián)網的自治、異構服務，為用戶提供計算服務。云計算的資源是虛擬化的而且具有動態(tài)性，互聯(lián)網提供，用戶無需了解“云”的具體設計細節(jié)，無需具有專業(yè)能力，無需進行直接控制，只需要關注自己需要什么樣的資源、如何得到相應服務即可。云計算能夠充分運用強大的網絡功能，將計算程序分為無數(shù)小程序，經由龐大系統(tǒng)的計算最終反饋給客戶。云計算有兩大突出優(yōu)勢，第一，大大節(jié)省硬件設施投入量，通過虛擬技術的應用，大幅度提高了網絡資源的利用效率。通過PaaS、IaaS、SaaS等服務的提供，用戶不需要建立數(shù)據(jù)中心，就可以滿足靈活多變的教學需求。第二，SaaS與云計算兩者相互補充、相互促進，云計算推動了SaaS的興起與發(fā)展，SaaS的運用提高了用戶對云計算的依賴性與粘性。目前來說，SaaS服務是云計算最流行、最重要的應用。在構建多媒體教室過程中，積極引入云概念，對于教師來說，可以在云提供的存儲單元上存儲自己的教學資料，無須每次上課都進行課件拷貝、安裝等工作。只需要用戶名與密碼，就能在任意一所教室，成功登陸網絡平臺，進入教學環(huán)境，使用各種教學資源。對于學生來說，能夠把自己的學習資料、學習任務、作業(yè)等數(shù)據(jù)信息在云端進行存儲，在任何地方都可以自由使用學習資源。教、學這個雙向互動過程，也可以通過云環(huán)境進行雙向互動，可以方便的進行提交作業(yè)、模擬考核等等。簡言之，云環(huán)境為人們提供了比較安全、可靠的數(shù)據(jù)存儲環(huán)境，與此同時，對于用戶端要求比較低，能夠輕松實現(xiàn)數(shù)據(jù)、設備的應用與共享。第三，大幅度提高了可用性。云計算系統(tǒng)的可用性非常高，一方面可以通過硬件冗余大幅度提高，一方面通過軟件方式提高。硬件冗余是主要通過網線、硬盤等方式保證冗余部件服務。軟件方法則是通過監(jiān)測集群中的多臺計算機，在其中一臺計算機失效時，啟動另一臺設備提供教學服務功能。
二、云環(huán)境下多媒體教室技術構建
在云環(huán)境支持下的多媒體教室構建，可以以學校為主導，積極吸收云服務開發(fā)企業(yè)，拓展公有云、私有云相互結合的開發(fā)模式，這種多媒體教室構建，不僅需要強大的技術底層支持，還需要具有學校特色的技術體系構架。虛擬化是云計算的一個非常重要的特征，云是一個好漢的虛擬資源海洋，由多種開發(fā)平臺、服務以及硬件組成。支持用戶可以在任何使用終端、任何位置獲得相應服務，所有獲得資源均來自云端。這種模型的構建可以最大限度、最大范圍的整合教學資源。教育云可以說是云計算在教育領域的研究，是教育的未來框架，囊括了所有的軟硬件資源。資源虛擬化之后，能夠充分向教育組織、學生、教師提供計算服務功能。
1、 硬件構架與網絡構架
在云環(huán)境支持下的多媒體教室構建，在使用過程中，無須配備單獨的網絡管理人員與服務器。若想將這種模式推廣范圍進一步擴大，只需要通過集中管理的方式即可。比如說，在大型的省會城市配套大型服務系統(tǒng)，各類學校都可以充分利用互聯(lián)網平臺，對云計算的多媒體教室進行訪問，同時，獲得高品質的服務。這種方式的網絡構架，充分運用硬件資源與軟件資料，有效降低了運行成本。
2、 整體功能構架
在云環(huán)境支持下的多媒體教室構建，需要滿足四個層次的教室構建體系：
IaaS云基礎設施層，這是最底層。通過虛擬技術，提供存儲、處理、網絡、計算等利用功能。用戶可以自由運行與部署軟件(應用程序與操作系統(tǒng))，無須控制或管理人和云計算基礎設備，但是，可以有效控制用戶使用權限范圍中的部署應用、存儲空間與操作系統(tǒng)。
PaaS云平臺層，這一平臺能夠有效滿足客戶的多種服務框架，并對SaaS平臺的運行起到支撐作用。平臺運營商可以有效維護與管理SaaS應用，還能夠對用戶開放技術使用標準。
SaaS云服務層能夠讓此平臺像插座一樣，有效插入第三方所開發(fā)出來的各種SaaS服務。并能夠有效統(tǒng)計在線學生數(shù)量、教學資源、過程性考核業(yè)務、在線考試等功能，有效實現(xiàn)SaaS服務提供商與用戶之間的“雙贏”模式。
平臺門戶，也就是學生與教師通過互聯(lián)網所訪問的主頁。在這一平臺中，用戶能夠直接進行注射并登陸，并結合自己實際需求選擇各項服務。與此同時，門戶平臺也可以按照各級平臺要求，設立多項子頻道。
三、基于云環(huán)境支持下多媒體教室功能介紹
1、 教學管理功能
若采用上文所述的SaaS云計算軟件服務功能，在教學過程中，所使用的全部資料與教學軟件都可以通過“租借”的形式完成，這些資料全部來源于SaaS云海之中。這種教學模式的運用，大大提高了教學效率與教學管理功能。充分利用云環(huán)境的服務功能，教師能夠有效完成課程管理、作業(yè)布置、在線與學生交流、成績錄入等工作，學生可以通過這個平臺有效完成注冊登錄、修改個人資料、成績與學分查詢、課程修改、作業(yè)提交、班級管理等各項功能。云計算環(huán)境下的多媒體教室，能夠有效加強學生與老師之間的聯(lián)系與交流，大幅度提高教學管理質量與教學效率。
2、 虛擬實驗室功能
虛擬實驗室功能，有效集成了實驗室教學系統(tǒng)、實驗室教學指導環(huán)節(jié)以及網絡實驗仿真系統(tǒng)等等。通過這種系統(tǒng)化、一體化的功能設置，能夠有效解決高校因實驗經費緊張等問題造成的缺乏高檔次設備、無法正常開設實驗課等情況。與此同時，有效避免了因使用管理不當，而造成的元器件丟失、儀器損壞等現(xiàn)象。另外，通過虛擬實驗室，還能夠有效彌補毒性大、無法現(xiàn)場演示的實驗，而且不會受到實驗、空間等限制。通過虛擬網絡媒體教室的構建，并積極開發(fā)虛擬實驗室，并在云服務器上部署、推廣，每一位學生都可以免費享用，不僅有利于學校教學質量的提高，而且有助于教學成本的降低。
3、 虛擬實踐功能
在我國高等學校教學環(huán)節(jié)中，實踐教學一直是教學的重點與難點。在我國高職院校中，實踐教學更是教學的重中之重。因為實踐教學環(huán)節(jié)的分散性比較強、教學成本比較高，而且，不容易控制教學過程、不容易評測事件結果，所以說，在目前的高校教學中，還沒有大量展開與實施實踐環(huán)節(jié)，這也是嚴重制約我國教學質量的重要因素。通過云華鏡下實踐教學環(huán)節(jié)的模擬，能夠有效加強實踐訓練。教師充分利用云端進行現(xiàn)場實踐演示，學生通過云端進行模擬、實踐、訓練，并且積極參與到測評、檢測環(huán)節(jié)中。在這種真實的實踐環(huán)節(jié)中，學生的動手實踐能力與創(chuàng)新能力大幅度提高，極大的推動了高教實踐教學質量的提高。
結語：
綜上所述，本文針對云環(huán)境下構建虛擬多媒體教室的重要性與必要性開始入手分析，詳細論述了多媒體教室的硬件構架、網絡構架與整體功能構架。云計算多媒體教室的積極構建，一方面為高校信息化、現(xiàn)代化教學管理提供新思路、新方式，另一方面大大提高了教學資源的利用程度以及教學管理質量，是未來教學管理的方向。
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