基于云计算的多媒体教学环境的建设与实践

蒋华 刘志娟

【摘要】文章针对传统多媒体教学环境建设中存在的问题，提出了基于云计算的多媒体教学环境建设思路，并从系统组成的角度构建了基于云计算的多媒体教学环境系统模型。通过广西财经学院基于云计算的多媒体教学环境建设实践案例，对基于云计算的多媒体教学环境建成之后的运行模式进行了深入地思考，以期为各学校教学环境的信息化建设与运行提供参考。

【关键词】云计算 多媒体 教学环境

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）15-0244-02

一、引言

随着以云计算，大数据为基础结并合物联网的应用为代表的新一代信息技术的日趋成熟并在各个领域的广泛应用。近几年来，在教育领域，基于云计算、大数据及物联网技术，在技术、应用和管理等具有智能化特征的多媒体教室成为新的建设热点。[3]本文根据广西财经学院基于云计算的多媒体教学环境建设项目的工程案例，结合当前教育信息化的前沿技术趋势，从系统组成的角度构建了基于云计算的多媒体教学环境系统模型。文章介绍了基于云计算的多媒体教学环境建设的建设思路与集成方案，并对基于云计算的多媒体教学环境建成之后的运行模式进行了深入地思考，以期为各学校教学环境的信息化建设与运行提供参考。

二、传统的多媒体教学环境建设情况

1.传统多媒体教学环境的建设

目前大多数学校教室经过多年的信息化建设基本实现了多媒体化，基本配置有了投影机或大屏幕显示器、计算机、功放、展示台等设备，并通过多媒体中央控制系统将这些设备统一连接起来，实现了设备的统一管理与控制。其系统模型如下图1。

2.传统多媒体教学环境存在的问题

传统的多媒体教室貌似功能完善，其实不然。首先，传统的多媒体教室仅仅是完成了将传统的教学过程电子化，将任科教师从传统的“粉笔+黑板”中解放，虽然部分这种这些多媒体教室也连接上了互联网，但在教学资源利用上还是存在短板，基本上只是实现简单文件的共享与拷贝传输而已，利用网络资源进行教学非常有限。其次，传统的多媒体教学无法摆脱传统的满堂灌的教学模式，上课师生无法在课堂教学中实现有效互动。

二、基于云计算的多媒体教学环境建设

1.基于云计算的多媒体教学环境系统模型

近几年来随着云计算技术的发展和成熟，基于云计算技术的云教室建设也如雨后春笋般地出现，主要技术特点是通过云管理服务器和存储服务器搭建云平台并根据需要虚拟虚拟出多个虚拟机，各客户机可以有效共享在云端的各种资源与服务。其系统模型如下图2。[1]

2.基于云计算的多媒体教学环境优势

云计算技术在教育领域的运用，改变了以硬件为中心的传统多媒体教学环境建设模式，实现了教学资源和服务的有效共享和充分利用，极大地促进了多媒体教学有效进行，同时也促进了教育技术飞跃的发展。采用云计算的多媒体教学环境其主要优势有如下几个方面：[1]

（1）建设成本低，可靠性高。采用了虚拟化技术，只需要搭建好云服务器和存储服务器，无须重复购买更多的硬件设备。个别云服务器出现故障，由于采用了虚拟技术，服务就会漂移到其它空闲的服务器上。

（2）扩展性强。虚拟服务器理论上可以无限地扩展，满足各种用户的各类需求。

（3）共享度高。若对各个学科建立相应的资源库，并存放在云端上，则分散的资源将得到最大的共享。

（4）资源与服务的获取容易。在目前泛在网络环境已异常发达的情况下，教学资源和教学服务的获取和推送变的非常地方便。比如学习资料、课堂PPT等存储在云端，无论是教师还是学生可以基本不受时间和空间的限制而轻易获取，教与学的过程从课堂内拓展到了课堂外。

三、基于云计算的多媒体教学环境的建设案例

广西财经学院成立于2004年10月，经过近10年的建设，目前学校有3个校区，26000多学生。在学校信息化建设上，学校先后投入了1500多万，在校园网络建设上，不但实现万兆骨干互联，千兆到桌面，更是在近2年来建成了统一的数据中心、统一的门户和统一了身份人证，全校320多间公共教室全部实现了多媒体化。为了解决多校区办学各种弊端，给全校师生提供一個技术领先、功能全面、使用便捷的信息化校园环境，学校提出了广西财经学院智慧校园建设规划，努力再造一个空中虚拟的广西财经学院。2016年10月，学校启动了基于云计算的多媒体教学环境建设项目。

1.建设原则

在建设过程中，我们首先要立足于教学需要，明确建设目标，在总体上统筹规划，通过网上公开征集建设方案，完善方案设计后通过招投标选择经验丰富的系统集成商，实施中实行全面的质量管理，严格控制项目风险。在设计方案中主要遵从如下原则：[2] [3]

（1）实用性与先进性原则。在保证满足教学实际需要的基础上，还应对整个教室环境的智慧化水平有明显的提升。以适应未来智慧教室发展趋势。

（2）高可靠性与高效性原则。尽量采用成熟的且有成功案例的设备和解决方案，以保证系统的稳定。同时也要考虑其能为教学活动的全过程提供高效率、高品质的支持。

（3）易用性与集成性原则。过于复杂系统，即使功能再强大也是难于推广的，因此，必须考虑系统的高集成性，以保证其易用性。

（4）完备性与拓展性原则。要充分考虑到各种应用的完备性的同时，要要考虑到未来系统的升级有扩展。

2.实施方案

在硬件基础设施方面，除了个别无法实现网络控制的设备外，尽可能利用已有的各种多媒体设备，在原由的电脑、投影机、音箱等的基础上增加了电源时序器，将原由的非网络多媒体中央控制器更换为网络型多媒体中央控制器，增设通过校园“一卡通”控制的电子门禁系统，建立云教室服务器与云教室数据存储空间。

在软件建设方面，充分利用学校建成的统一身份认证平台和统一的数据平台，将学校教务系统、校园“一卡通”系统充分整合，开发出一套能够分级授权管理的多媒体教室管理软件。该软件具有如下功能：

（1）兼容学校现有“一卡通”系统用户卡，上课教师可以直接使用“一卡通”系统用户卡进行身份验证。

（2）与学校现有教务系统对接，根据教务系统的排课信息严格控制每个教师对多媒体教室的使用权限，可以精确控制到上课教师只能在上课时间范围内使用对应的多媒体教室。

（3）严格的权限管理机制，有效控制每个管理员的系统操作、远程监控、远程控制、数据查询等权限。

（4）详细记录各多媒体教室的使用情况，并形成汇总信息供各类管理人员查询。

3.实施效果

经过对原有多媒体教设施的升级改造，实现了在使用上便捷易用，任课教师只需要一键刷卡认证即可开启设备并登陆到自己专用界面，开始使用。在资源的共享与推送与服务的获取上，全部在云端完成，不再受时空的限制。在管理上，设备的监控、故障的提示、设备的使用报告等实现了可视化，数据化。

四、结语

随着云计算、大数据技术的发展與应用，作为最典型、最核心的教学环境，教室正日益从多媒体阶段、网络化阶段进入智能化阶段。[3] 基于云计算的多媒体教室旨在为教学活动提供人性化、智能化的互动空间。基于云计算的多媒体教室具有网络感知和可视化管理的功能，能够优化教学内容的呈现形式、无缝地接入云端资源与服务等。[4]总之，我们对教室信息化的追求不应不仅限于技术装备和系统集成，更应注重于如何支持教学活动的有效开展，进而促进教学教学手段更新，教学模式的改革，教学资源的共享，最终达到提高教学质量的目的，这也是未来我们研究的重点。

参考文献：

[1]曹伟峰.基于云计算的智能多媒体教室设计方案 [J]. 电脑知识与技术，2015，11（3）：216-218.

[2]高校多媒体教学环境的建设与实践[J].中国医学教育技术，2015，29（2）：53-55.

[3]聂风华，钟晓流，松述强.智慧教室：概念特征、系统模型与建设案例[J].现代教育技术，2013，26（7）：5-8.

[4]张坚.应用型本科院校多媒体教学环境建设思路探索[J].产业与科技论坛，2016，15（12）：173-174.

基金项目：广西财经学院校级课题：《云计算的多媒体教学环境设计》，课题编号：（2014C113），项目负责人：蒋华