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      1. 云環(huán)境下虛擬多媒體教室的構(gòu)建研究

        時間:2020-11-04 10:24:35 計算機畢業(yè)論文 我要投稿

        云環(huán)境下虛擬多媒體教室的構(gòu)建研究

          隨著我國計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,云計算的應用模式與技術(shù)不斷發(fā)展、不斷成熟,云服務已經(jīng)成為未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要方式。下文是一篇關(guān)于虛擬多媒體教室的研究論文。

        云環(huán)境下虛擬多媒體教室的構(gòu)建研究

          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(shù),積極構(gòu)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(zhì)量與管理水平。接下來,本文將結(jié)合筆者多年相關(guān)研究經(jīng)驗,詳細論述云環(huán)境下虛擬多媒體教室的構(gòu)建。

          關(guān)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(wǎng)技術(shù)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(wǎng)絡化、智能化教學設(shè)施的建設(shè),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(gòu)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(gòu)建,為我們提供了強大幫助。

          一、 云環(huán)境下構(gòu)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(wǎng)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(wǎng)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(jié)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(wǎng)新計算方式,通過互聯(lián)網(wǎng)的自治、異構(gòu)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(wǎng)提供,用戶無需了解“云”的具體設(shè)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(guān)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(wǎng)絡功能,將計算程序分為無數(shù)小程序,經(jīng)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(shè)施投入量,通過虛擬技術(shù)的應用,大幅度提高了網(wǎng)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(gòu)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(wǎng)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(shè)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(wǎng)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(shè)備提供教學服務功能。

          二、云環(huán)境下多媒體教室技術(shù)構(gòu)建

          在云環(huán)境支持下的多媒體教室構(gòu)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(jié)合的開發(fā)模式,這種多媒體教室構(gòu)建,不僅需要強大的技術(shù)底層支持,還需要具有學校特色的技術(shù)體系構(gòu)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(gòu)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(lǐng)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(gòu)架與網(wǎng)絡構(gòu)架

          在云環(huán)境支持下的多媒體教室構(gòu)建,在使用過程中,無須配備單獨的網(wǎng)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(wǎng)平臺,對云計算的多媒體教室進行訪問,同時,獲得高品質(zhì)的服務。這種方式的網(wǎng)絡構(gòu)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(gòu)架

          在云環(huán)境支持下的多媒體教室構(gòu)建,需要滿足四個層次的教室構(gòu)建體系:

          IaaS云基礎(chǔ)設(shè)施層,這是最底層。通過虛擬技術(shù),提供存儲、處理、網(wǎng)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(chǔ)設(shè)備,但是,可以有效控制用戶使用權(quán)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?qū)τ脩糸_放技術(shù)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(wǎng)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(jié)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(shè)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(zhì)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(wǎng)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(shè)置,能夠有效解決高校因?qū)嶒灲?jīng)費緊張等問題造成的缺乏高檔次設(shè)備、無法正常開設(shè)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(wǎng)絡媒體教室的構(gòu)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(zhì)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(jié)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(zhì)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(zhì)量的提高。

          結(jié)語:

          綜上所述,本文針對云環(huán)境下構(gòu)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(gòu)架、網(wǎng)絡構(gòu)架與整體功能構(gòu)架。云計算多媒體教室的積極構(gòu)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(zhì)量,是未來教學管理的方向。

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        7.初探在未來教室環(huán)境下的交互應用

        8.云計算環(huán)境下的數(shù)據(jù)安全存儲技術(shù)

        9.云計算環(huán)境下的網(wǎng)絡技術(shù)探討

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