基于云計算的多媒體教學環境的建設與實踐

蔣華++劉志娟

【摘要】文章針對傳統多媒體教學環境建設中存在的問題，提出了基于云計算的多媒體教學環境建設思路，并從系統組成的角度構建了基于云計算的多媒體教學環境系統模型。通過廣西財經學院基于云計算的多媒體教學環境建設實踐案例，對基于云計算的多媒體教學環境建成之后的運行模式進行了深入地思考，以期為各學校教學環境的信息化建設與運行提供參考。

【關鍵詞】云計算 多媒體 教學環境

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）15-0244-02

一、引言

隨著以云計算，大數據為基礎結并合物聯網的應用為代表的新一代信息技術的日趨成熟并在各個領域的廣泛應用。近幾年來，在教育領域，基于云計算、大數據及物聯網技術，在技術、應用和管理等具有智能化特征的多媒體教室成為新的建設熱點。[3]本文根據廣西財經學院基于云計算的多媒體教學環境建設項目的工程案例，結合當前教育信息化的前沿技術趨勢，從系統組成的角度構建了基于云計算的多媒體教學環境系統模型。文章介紹了基于云計算的多媒體教學環境建設的建設思路與集成方案，并對基于云計算的多媒體教學環境建成之后的運行模式進行了深入地思考，以期為各學校教學環境的信息化建設與運行提供參考。

二、傳統的多媒體教學環境建設情況

1.傳統多媒體教學環境的建設

目前大多數學校教室經過多年的信息化建設基本實現了多媒體化，基本配置有了投影機或大屏幕顯示器、計算機、功放、展示臺等設備，并通過多媒體中央控制系統將這些設備統一連接起來，實現了設備的統一管理與控制。其系統模型如下圖1。

2.傳統多媒體教學環境存在的問題

傳統的多媒體教室貌似功能完善，其實不然。首先，傳統的多媒體教室僅僅是完成了將傳統的教學過程電子化，將任科教師從傳統的“粉筆+黑板”中解放，雖然部分這種這些多媒體教室也連接上了互聯網，但在教學資源利用上還是存在短板，基本上只是實現簡單文件的共享與拷貝傳輸而已，利用網絡資源進行教學非常有限。其次，傳統的多媒體教學無法擺脫傳統的滿堂灌的教學模式，上課師生無法在課堂教學中實現有效互動。

二、基于云計算的多媒體教學環境建設

1.基于云計算的多媒體教學環境系統模型

近幾年來隨著云計算技術的發展和成熟，基于云計算技術的云教室建設也如雨后春筍般地出現，主要技術特點是通過云管理服務器和存儲服務器搭建云平臺并根據需要虛擬虛擬出多個虛擬機，各客戶機可以有效共享在云端的各種資源與服務。其系統模型如下圖2。[1]

2.基于云計算的多媒體教學環境優勢

云計算技術在教育領域的運用，改變了以硬件為中心的傳統多媒體教學環境建設模式，實現了教學資源和服務的有效共享和充分利用，極大地促進了多媒體教學有效進行，同時也促進了教育技術飛躍的發展。采用云計算的多媒體教學環境其主要優勢有如下幾個方面：[1]

（1）建設成本低，可靠性高。采用了虛擬化技術，只需要搭建好云服務器和存儲服務器，無須重復購買更多的硬件設備。個別云服務器出現故障，由于采用了虛擬技術，服務就會漂移到其它空閑的服務器上。

（2）擴展性強。虛擬服務器理論上可以無限地擴展，滿足各種用戶的各類需求。

（3）共享度高。若對各個學科建立相應的資源庫，并存放在云端上，則分散的資源將得到最大的共享。

（4）資源與服務的獲取容易。在目前泛在網絡環境已異常發達的情況下，教學資源和教學服務的獲取和推送變的非常地方便。比如學習資料、課堂PPT等存儲在云端，無論是教師還是學生可以基本不受時間和空間的限制而輕易獲取，教與學的過程從課堂內拓展到了課堂外。

三、基于云計算的多媒體教學環境的建設案例

廣西財經學院成立于2004年10月，經過近10年的建設，目前學校有3個校區，26000多學生。在學校信息化建設上，學校先后投入了1500多萬，在校園網絡建設上，不但實現萬兆骨干互聯，千兆到桌面，更是在近2年來建成了統一的數據中心、統一的門戶和統一了身份人證，全校320多間公共教室全部實現了多媒體化。為了解決多校區辦學各種弊端，給全校師生提供一個技術領先、功能全面、使用便捷的信息化校園環境，學校提出了廣西財經學院智慧校園建設規劃，努力再造一個空中虛擬的廣西財經學院。2016年10月，學校啟動了基于云計算的多媒體教學環境建設項目。

1.建設原則

在建設過程中，我們首先要立足于教學需要，明確建設目標，在總體上統籌規劃，通過網上公開征集建設方案，完善方案設計后通過招投標選擇經驗豐富的系統集成商，實施中實行全面的質量管理，嚴格控制項目風險。在設計方案中主要遵從如下原則：[2] [3]

（1）實用性與先進性原則。在保證滿足教學實際需要的基礎上，還應對整個教室環境的智慧化水平有明顯的提升。以適應未來智慧教室發展趨勢。

（2）高可靠性與高效性原則。盡量采用成熟的且有成功案例的設備和解決方案，以保證系統的穩定。同時也要考慮其能為教學活動的全過程提供高效率、高品質的支持。

（3）易用性與集成性原則。過于復雜系統，即使功能再強大也是難于推廣的，因此，必須考慮系統的高集成性，以保證其易用性。

（4）完備性與拓展性原則。要充分考慮到各種應用的完備性的同時，要要考慮到未來系統的升級有擴展。

2.實施方案

在硬件基礎設施方面，除了個別無法實現網絡控制的設備外，盡可能利用已有的各種多媒體設備，在原由的電腦、投影機、音箱等的基礎上增加了電源時序器，將原由的非網絡多媒體中央控制器更換為網絡型多媒體中央控制器，增設通過校園“一卡通”控制的電子門禁系統，建立云教室服務器與云教室數據存儲空間。

在軟件建設方面，充分利用學校建成的統一身份認證平臺和統一的數據平臺，將學校教務系統、校園“一卡通”系統充分整合，開發出一套能夠分級授權管理的多媒體教室管理軟件。該軟件具有如下功能：

（1）兼容學校現有“一卡通”系統用戶卡，上課教師可以直接使用“一卡通”系統用戶卡進行身份驗證。

（2）與學校現有教務系統對接，根據教務系統的排課信息嚴格控制每個教師對多媒體教室的使用權限，可以精確控制到上課教師只能在上課時間范圍內使用對應的多媒體教室。

（3）嚴格的權限管理機制，有效控制每個管理員的系統操作、遠程監控、遠程控制、數據查詢等權限。

（4）詳細記錄各多媒體教室的使用情況，并形成匯總信息供各類管理人員查詢。

3.實施效果

經過對原有多媒體教設施的升級改造，實現了在使用上便捷易用，任課教師只需要一鍵刷卡認證即可開啟設備并登陸到自己專用界面，開始使用。在資源的共享與推送與服務的獲取上，全部在云端完成，不再受時空的限制。在管理上，設備的監控、故障的提示、設備的使用報告等實現了可視化，數據化。

四、結語

隨著云計算、大數據技術的發展與應用，作為最典型、最核心的教學環境，教室正日益從多媒體階段、網絡化階段進入智能化階段。[3] 基于云計算的多媒體教室旨在為教學活動提供人性化、智能化的互動空間。基于云計算的多媒體教室具有網絡感知和可視化管理的功能，能夠優化教學內容的呈現形式、無縫地接入云端資源與服務等。[4]總之，我們對教室信息化的追求不應不僅限于技術裝備和系統集成，更應注重于如何支持教學活動的有效開展，進而促進教學教學手段更新，教學模式的改革，教學資源的共享，最終達到提高教學質量的目的，這也是未來我們研究的重點。

參考文獻：

[1]曹偉峰.基于云計算的智能多媒體教室設計方案 [J]. 電腦知識與技術，2015，11（3）：216-218.

[2]高校多媒體教學環境的建設與實踐[J].中國醫學教育技術，2015，29（2）：53-55.

[3]聶風華，鐘曉流，松述強.智慧教室：概念特征、系統模型與建設案例[J].現代教育技術，2013，26（7）：5-8.

[4]張堅.應用型本科院校多媒體教學環境建設思路探索[J].產業與科技論壇，2016，15（12）：173-174.

基金項目：廣西財經學院校級課題：《云計算的多媒體教學環境設計》，課題編號：（2014C113），項目負責人：蔣華