基于云計(jì)算技術(shù)的藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)輔助教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

蘇曉波

(煙臺(tái)汽車(chē)工程職業(yè)學(xué)院 交通工程系， 煙臺(tái) 265500)

0 引言

隨著藝術(shù)教育專業(yè)的發(fā)展，教學(xué)資源難以滿足不斷擴(kuò)大的教學(xué)規(guī)模的需求，如何通過(guò)資源共享等方式提高現(xiàn)有藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)資源的利用率，已成為當(dāng)前需要解決的重點(diǎn)問(wèn)題之一，藝術(shù)專業(yè)具備明顯的獨(dú)特性，隨著專業(yè)門(mén)類的不斷細(xì)化，僅靠傳統(tǒng)的教學(xué)模式已難以滿足現(xiàn)階段的教學(xué)需求，為有效應(yīng)對(duì)該專業(yè)教育教學(xué)和人才培養(yǎng)的挑戰(zhàn)，急需建立并完善藝術(shù)教學(xué)輔助系統(tǒng)，充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)適應(yīng)本專業(yè)發(fā)展需求的教學(xué)輔助系統(tǒng)，突破教學(xué)時(shí)空的限制，已成為教育工作的重要課題之一[1]。

1 輔助教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

本文在設(shè)計(jì)藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)輔助教學(xué)系統(tǒng)時(shí)遵循以下原則：

(1)實(shí)用性原則，首先需滿足藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)需要，在設(shè)計(jì)時(shí)以實(shí)現(xiàn)對(duì)藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)效果為重點(diǎn)，同時(shí)注重教學(xué)效果反饋在系統(tǒng)中的作用，根據(jù)不同年級(jí)和方向的學(xué)習(xí)需求設(shè)立教學(xué)目標(biāo)，通過(guò)課堂內(nèi)和課堂外教學(xué)及教學(xué)反饋的有效結(jié)合滿足不斷發(fā)展的藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)需要。(2)技術(shù)先進(jìn)性原則，系統(tǒng)布局時(shí)結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)及硬件技術(shù)，以保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。(3)方式先進(jìn)性原則， 采用基于云計(jì)算的輔助教學(xué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式的突破，為高校教學(xué)平臺(tái)的豐富提供基礎(chǔ)。

2 輔助教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

本文從藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)輔助系統(tǒng)的功能需求出發(fā)，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)根據(jù)子系統(tǒng)操作和使用的主要對(duì)象(以教師、學(xué)生和管理員為主)將其分為四個(gè)子系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)資源、公共信息、個(gè)人事務(wù)、公共服務(wù)的有效管理，系統(tǒng)主要功能的總體框架如圖1所示[2]。

圖1 系統(tǒng)整體架構(gòu)圖

2.2 系統(tǒng)關(guān)鍵模塊功能

2.2.1 學(xué)習(xí)資源管理子系統(tǒng)

將藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)習(xí)資源根據(jù)藝術(shù)專業(yè)培養(yǎng)要求劃分為五個(gè)大類，即文化專業(yè)、實(shí)訓(xùn)素材、專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、軟件資源、技能培訓(xùn)與考核，據(jù)此設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)資源管理子系統(tǒng)主要功能為[3]：

(1)在線搜索，通過(guò)教學(xué)該輔助系統(tǒng)中查詢模塊，學(xué)生和教師可直接搜索得到所需資源。

(2)在線翻譯，在教學(xué)輔助系統(tǒng)中通過(guò)Google在線搜索翻譯功能(在線詞典)的使用，實(shí)現(xiàn)單詞、句子等的實(shí)時(shí)翻譯；系統(tǒng)會(huì)對(duì)藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)涉及到的英語(yǔ)進(jìn)行收錄并整理成詞庫(kù)，提供更優(yōu)質(zhì)的翻譯服務(wù)，幫助學(xué)生有效的學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)。

(3)在線鏈接，學(xué)校電子圖書(shū)館、教師推薦的鏈接地址及其他閱讀庫(kù)等的鏈接地址的管理可通過(guò)Google書(shū)簽功能的使用實(shí)現(xiàn)，學(xué)生可對(duì)這些鏈接地址進(jìn)行查看或收藏到個(gè)人網(wǎng)絡(luò)書(shū)簽中，便于日后的查詢及使用。

(4)資源下載，通過(guò)系統(tǒng)下載課程相關(guān)學(xué)習(xí)資源，教師具有管理(包括添加、編輯、刪除)這些資源的權(quán)限，學(xué)生可將相關(guān)資源添加到日程中制定學(xué)習(xí)計(jì)劃，同時(shí)可通過(guò)即時(shí)通信將資源鏈接發(fā)給同學(xué)。

2.2.2 個(gè)人事務(wù)管理子系統(tǒng)

(1)個(gè)人信息，學(xué)生及教師可上傳電子照片、修改個(gè)人信息(基本聯(lián)系信息，職稱等)、設(shè)置登錄密碼。

(2)郵件管理，在教學(xué)輔助系統(tǒng)中教師和學(xué)生可點(diǎn)擊查看自己Gmail郵箱的郵件，可使用通信錄管理、收發(fā)郵件、搜索郵件等內(nèi)置功能。

(3)即時(shí)通信，在教學(xué)輔助系統(tǒng)中實(shí)時(shí)顯示好友的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)與在線教師和同學(xué)的實(shí)時(shí)溝通。

(4)日程管理，使用Google日歷管理實(shí)現(xiàn)日程安排及共享功能，學(xué)生可設(shè)定學(xué)習(xí)計(jì)劃據(jù)此合理安排學(xué)習(xí)時(shí)間和進(jìn)度。

(5)文檔管理，通過(guò)Google文件套件的使用，可實(shí)現(xiàn)文檔、電子表格和演示文稿等的創(chuàng)建和管理，教師可對(duì)學(xué)生作業(yè)完成、出勤等情況進(jìn)行記錄，學(xué)生可記錄課堂筆記、學(xué)習(xí)心得，完成學(xué)習(xí)計(jì)劃、調(diào)研報(bào)告等的撰寫(xiě)。

2.2.3 公共服務(wù)管理子系統(tǒng)

(1)網(wǎng)絡(luò)展廳，教師及學(xué)生可上傳電子資料至網(wǎng)絡(luò)展廳(需經(jīng)管理員審核通過(guò))，并可以選擇相應(yīng)的展覽形式，促進(jìn)師生通過(guò)作品等完成內(nèi)部的交流和溝通，有助于學(xué)生的鑒賞力和藝術(shù)修養(yǎng)的提高。

(2)教學(xué)輔導(dǎo)，專業(yè)教師在系統(tǒng)內(nèi)公布相關(guān)教學(xué)輔導(dǎo)的主要內(nèi)容和時(shí)間，學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況完成面授課程或在線輔導(dǎo)的選擇和申請(qǐng)，教師和學(xué)生的日程安排會(huì)在選擇申請(qǐng)完成后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)添加，并發(fā)送消息提醒[4]。

(3)班級(jí)動(dòng)態(tài)，通過(guò)任教班級(jí)相關(guān)科目的點(diǎn)擊，專業(yè)教師可完成多項(xiàng)信息(包括教學(xué)時(shí)間、地點(diǎn)、要求、授課計(jì)劃、內(nèi)容、作業(yè)布置等)的上傳，供其他教師及學(xué)生查閱，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)將課程信息更新到每個(gè)學(xué)生的日程中來(lái)提醒學(xué)生參加課程等內(nèi)容。

(4)工作室動(dòng)態(tài)，根據(jù)授課內(nèi)容或?qū)W生的專業(yè)細(xì)分方向由指導(dǎo)教師創(chuàng)建不同的工作室，并完成相應(yīng)學(xué)生的添加。教師對(duì)所創(chuàng)建的工作室進(jìn)行管理，上傳近期工作計(jì)劃、要求等信息至各工作室供其他師生查詢，上傳的信息會(huì)自動(dòng)同步到各工作室成員的日程中，提醒學(xué)生按時(shí)參加并完成相應(yīng)任務(wù)。

(5)教研室動(dòng)態(tài)，有效開(kāi)展專業(yè)教學(xué)工作離不開(kāi)教研室的組織，教研室主任組織教學(xué)有序地開(kāi)展，完成近期教研活動(dòng)安排、公告、活動(dòng)內(nèi)容、參與人數(shù)等信息的上傳，系統(tǒng)同樣會(huì)將教研室活動(dòng)自動(dòng)同步到各教師日程中，提醒教師按時(shí)參加。

2.2.4 公共信息管理子系統(tǒng)

教師和系統(tǒng)管理員具備發(fā)布和查看權(quán)限，學(xué)生只有查看權(quán)限。

(1)新聞消息模塊，所有新聞消息列表在學(xué)生、教師或管理員登錄系統(tǒng)后即可查看，也可收藏相關(guān)新聞至本人的Google書(shū)簽，新聞消息的管理(包括添加、更新、刪除等)。

(2)文件資料模塊，學(xué)生登錄系統(tǒng)后即可對(duì)所有文件資料列表及具體的文件資料進(jìn)行查看，或?qū)λ栉募Y料中的附件進(jìn)行下載，同時(shí)可對(duì)文件資料進(jìn)行評(píng)價(jià)和打分及收藏，教師具備新文件資料的添加、上傳附件、刪除或更新功能。

3 教學(xué)輔助系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)

3.1 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

本文設(shè)計(jì)的藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)輔助教學(xué)系統(tǒng)以云計(jì)算先進(jìn)的計(jì)算、拓展等功能為基礎(chǔ)，以應(yīng)用程序的形式運(yùn)行在谷歌基礎(chǔ)框架上，在對(duì)谷歌豐富的資源進(jìn)行整合的基礎(chǔ)上，為藝術(shù)專業(yè)的教學(xué)提供有效的輔助作用，系統(tǒng)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)方案如圖2所示[5]。

圖2 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)依據(jù)谷歌基礎(chǔ)框架完成總體架構(gòu)的構(gòu)建，系統(tǒng)完成功能設(shè)計(jì)后，將其上傳到谷歌云計(jì)算平臺(tái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的訪問(wèn)，為提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，在開(kāi)發(fā)系統(tǒng)時(shí)提供接口，應(yīng)用程序包括互動(dòng)展示、自主學(xué)習(xí)、系統(tǒng)管理等功能，在對(duì)學(xué)生使用習(xí)慣和方式進(jìn)行充分考慮的基礎(chǔ)上，通過(guò) Google App的開(kāi)發(fā)為用戶提供在線搜索、翻譯、谷歌日歷等功能。

3.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境

開(kāi)發(fā)過(guò)程中，在對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行編程時(shí)可使用Java或Python開(kāi)發(fā)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)(支持該開(kāi)發(fā)環(huán)境)，采用Struct框架設(shè)計(jì)輔助教學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；采用MVC(模型-視圖-控制)模式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的整體布局，該模式的優(yōu)勢(shì)在于組織代碼時(shí)通過(guò)將業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)、界面顯示進(jìn)行分離的方式實(shí)現(xiàn)，集聚業(yè)務(wù)邏輯至一個(gè)部件內(nèi)，兼顧界面?zhèn)€性化定制及用戶交互，且無(wú)需重新編寫(xiě)業(yè)務(wù)邏輯；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不同于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，該輔助教學(xué)系統(tǒng)采用基于Bigtable的方式完成存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)庫(kù)為分布式結(jié)構(gòu)，對(duì)數(shù)據(jù)表格的屬性和模式限制較少，實(shí)現(xiàn)了無(wú)需設(shè)計(jì)或創(chuàng)建模式即可存儲(chǔ)不同的數(shù)據(jù)，并且該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)不限制屬性支持?jǐn)?shù)據(jù)高效查詢及批量式操作[6]。

3.3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

(1)用戶登錄實(shí)現(xiàn)

本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)改變了傳統(tǒng)的登錄方式，將系統(tǒng)賬號(hào)同谷歌登錄賬號(hào)進(jìn)行集成，從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)谷歌賬號(hào)登錄系統(tǒng)，系統(tǒng)首先判斷登錄的用戶賬號(hào)是否被授權(quán)，在授權(quán)的情況下會(huì)跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)功能界面首頁(yè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同角色的操作及使用，具體實(shí)現(xiàn)流程如圖3所示。

圖3 登錄界面實(shí)現(xiàn)流程

(2)Google Apps模塊實(shí)現(xiàn)

作為對(duì)應(yīng)用程序的補(bǔ)充，用戶訪問(wèn)日歷、視頻共享等功能通過(guò)接口即可實(shí)現(xiàn)，從而減少系統(tǒng)繁瑣的開(kāi)發(fā)和維護(hù)程序，以在線搜索功能為例，用戶在線搜索不同藝術(shù)專業(yè)資料通過(guò)谷歌搜索引擎即可實(shí)現(xiàn)，整合谷歌搜索框?qū)崿F(xiàn)在線搜索[7]，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：

先在界面中放置一標(biāo)簽，代碼為：

〈div id="search control"〉Loading〈/div〉

搜索框創(chuàng)建代碼：

Function OnLoad () {

//Create a search Control

Var search Control=new google.search.Search Control ()；

Search Control.add searcher ( new google.search.Web search())；

}

(3)互動(dòng)交流模塊

該模塊的主要功能在于為學(xué)生提供交流空間，包括兩個(gè)部分：(1)通過(guò)發(fā)表話題實(shí)現(xiàn)；(2)通過(guò)谷歌服務(wù)的使用實(shí)現(xiàn)用戶在線交流，在當(dāng)前的訪問(wèn)頁(yè)面中插入以下代碼即可實(shí)現(xiàn)：

〈script src="http://www.gmodules.com/ig/ifr?

url=httP://www.google.com/ig/gmodules/googletalk.xml

〈/script〉

4 系統(tǒng)檢測(cè)

為檢測(cè)本文所設(shè)計(jì)的藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)輔助教學(xué)系統(tǒng)的實(shí)用性和穩(wěn)定性，選擇藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的50名學(xué)生由教師引導(dǎo)其使用本系統(tǒng)進(jìn)行課后學(xué)習(xí)，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明融合了谷歌云平臺(tái)后可在較少的代碼設(shè)計(jì)的情況下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效的功能，系統(tǒng)的自動(dòng)更新及提示功能受到了教師及學(xué)生的歡迎，在線搜索、學(xué)習(xí)及下載功能可以幫助藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生隨時(shí)隨地完成自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃，及時(shí)與教師溝通解決學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，學(xué)期末從學(xué)生的調(diào)查問(wèn)卷及期末成績(jī)可以看出，同為使用該系統(tǒng)的該專業(yè)學(xué)生相比，學(xué)生的積極性及專業(yè)成績(jī)皆有顯著提高，證明了該系統(tǒng)具有加大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

5 總結(jié)

為有效應(yīng)對(duì)不斷擴(kuò)大的藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)規(guī)模同教學(xué)資源間的矛盾，本文主要對(duì)基于云計(jì)算技術(shù)的藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)輔助教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行研究，完成了基于谷歌云平臺(tái)的教學(xué)輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，介紹了系統(tǒng)的總體架構(gòu)，并對(duì)該教學(xué)系統(tǒng)的主要模塊的功能進(jìn)行詳細(xì)闡述，包括自主學(xué)習(xí)、互動(dòng)交流、作品展示、學(xué)習(xí)資源管理及系統(tǒng)管理等，實(shí)際檢測(cè)結(jié)果表明該系統(tǒng)可有效的滿足藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)需求，能夠?yàn)樵搶I(yè)的學(xué)生提供良好的輔助作用，實(shí)用性較高。