多媒体教学实践中的应用研究

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【摘要】随着网络技术的快速发展和智能终端设备的广泛应用，计算机技术、通信技术、互联网技术已经被人们普遍使用，以云计算技术为代表的信息技术发展改变着多媒体教学方式和授课老师的教学习惯，推动着教学理念、教学目标、教学模式、教学空间、教学管理等各方面的变革。以云计算技术为基础，一个全新的云教学环境正在兴起，“云时代”将给多媒体教学领域带来深刻影响，会进一步推进教师教学及科研创作领域的科技创新。它将成为推动教学改革的强大动力。云计算教学平台的构建，为教师更好的完成教学任务提供了便利，在实现教学资源共建共享的同时，又可以节约教育资金的投入，提高教学质量和工作效率，“云教学”将成为教学资源应用的新趋势。

【关键词】云计算;云教育;多媒体教学

“云计算”是在网络计算基础上提出的一种新型的计算模型，是目前网络计算平台的核心技术，它提供了安全可靠的数据存储、方便快捷的互联网服务和强大的计算能力。著名的埃森哲咨询公司对“云计算”的定义是:“云计算”是第三方提供商通过网络动态提供及配置功能。“云服务”与“云计算”之间的关系则是，“云服务”是“云计算”最直观的载体“云计算”是通过“云服务”的形式得以表现的。［1］它的四大要素是:软件、硬件、平台和服务，不仅代表着技术的进步，更代表着一种全新的服务理念。教学资源和教学平台建设是高校教育改革创新的主要内容之一，基于“云计算”技术的信息平台能够丰富多媒体教学资源，提高工作效率和教学质量。因此应该对“云计算”技术在多媒体教学实践中的应用价值进行研究，本文结合多媒体教学的实际情况，分析现阶段多媒体教学过程中存在的问题，阐述“云计算”信息管理平台的主要特点及优势，并对功能实现进行探讨，为完善教学管理、推动教学改革创新、努力提高教学质量发挥积极作用。

1推动“云计算”技术在教学领域的发展

“云计算”是以数据为中心的新型计算模式，其核心是统一管理和使用计算、存储、网络、软件等资源，实现资源整合与配置优化，是虚拟化技术、数据存储、数据管理等多种技术的应用，最大限度降低投入成本，同时满足个性化服务需求。我们看到教育部出台了相关文件，大力推动云计算技术的广泛应用和发展，把以“云计算”为代表的信息技术确定为发展重点。教育部在印发的《教育信息化十年发展规划(2011－2020年)》中提出了实施“中国数字教育2020”的行动计划，计划中提出了建设教育云资源平台，建设各类数字教育资源，建立资源共建共享机制;及建设覆盖全国、分布合理、开放开源的基础云的要求。由此看出，在教育领域，云技术也受到了教育部的高度重视，云技术的应用将给高校信息化教学带来了新的机遇。

2多媒体教学实践中存在的问题

2．1很难满足授课教师的个性化教学需求多媒体教室是公共教室，每间教室会安排有各种不同课程，不同的教师用同样的设备进行授课。每位教师对教室计算机应用软件使用有自己的要求，根据老师各自的习惯，他们更习惯使用自己所熟知的应用软件进行教学，比如:使用什么样的播放器软件看视频;使用什么样的播放器软件放音乐;使用什么样的软件看图片;使用什么版本的office办公软件;更为重要的是使用什么样的电脑操作系统。以上问题都说明了授课教师对多媒体教学设备的要求不尽相同，以现在的多媒体设备教学管理方式很难为老师们提供个性化的教学服务。2．2外接设备情况多样化，管理难度增大之所以教师自带外接设备教学，就是因为公共教室的多媒体设备不能满足个人教学使用的要求，比如外接个人笔记本电脑、Ipad、智能手机、功放、音响，外接设备接口及电脑配置各不相同，功率大小不一，更有的设备配置低、性能差、散热不好、兼容性差，有时会影响系统稳定性及信号输出效果或者功率过载造成设备线材损坏，导致出现设备故障从而影响正常教学。2．3多媒体设备使用率高、故障率高由于多媒体教室普遍分布比较分散，分布在不同的教学楼不同楼层内，教学计算机的硬件配置，系统环境、软件种类及版本都不完全相同，管理员对设备维护频繁，存在人力不足、管理难度大等问题。2．4多媒体设备更换和维护成本高比如:教学计算机一般使用4年左右就需要进行硬件升级，比如:显卡、CPU、内存、存储及电脑的综合性能都需要进一步提升，操作系统也要更新换代，使用的WINXP已经全部升级到WIN7系统，WIN10系统也有的老师会使用。设备的更新维护需要学校投入大量资金和人力，然而使用时间并不长就又会被淘汰，造成学校资金的浪费情况。2．5教学资源多样化，课件水平参差不齐比如:有的课件大部分是以文字、图片为主，有的包含大量图片、声音、视频、超链接和动画内容，有的课件大小会达到100MB以上，经常课上会造成课件无法正常读取、自动关闭、电脑无响应，影响教学质量。

3云计算教学平台的设计模式及建设

3．1软件开发设计模式云计算教学管理平台开发由原来的C/S架构转换为B/S架构，基于Web的B/S模式是针对C/S两层结构的缺陷改进升级的。B/S模式是把传统C/S模式中的服务器部分分解为一个数据服务器与一个或多个应用服务器，从而构成一个三层结构的服务器体系架构。第一层是表示层，也叫浏览器层，教师可以在任何时间、任何地点利用终端浏览器软件，登录系统并访问使用教学资源。第二层是Web服务器层，它接收教师通过浏览器访问服务器的请求，并将访问信息的结果通过网络返回到使用终端。第三层是数据库服务器层，Web服务器层根据教师访问请求内容向底层数据库发送查询、添加、修改、删除、下载等数据的请求指令，数据层接收请求后查询数据库并将结果返回给Web服务器层。采用B/S模式，使原来的C/S模式中的缺点得到了更好的解决，云计算教学平台系统处理负载分布在Web服务器、应用服务器和数据库服务器上，基本上完全取代了传统多媒体教室中央控制主机的位置，由于Web服务器、应用服务器的数量可以根据访问量进行扩展，有效避免了本地计算机响应速度慢及系统软件故障问题，导致影响教学质量和工作效率。3．2系统应用架构设计面向智能终端的云平台是通过一个自主服务门户来实现具体的运营管理、资源管理、服务管理、安全管理和配置管理等工作的，而这些管理都是基于IaaS层、PaaS层［2］对外提供的API接口来完成。云平台分为核心层和服务层两部分。3．2．1云平台核心层核心功能层实现云平台的基础功能，并提供PaaS服务接口。在该层中主要有云平台特性和服务质量理(QoS)两部分。平台核心功能层实现了“云计算”的基础能力，通过这些功能来保证云平台的基础服务。在核心层的支撑之上，云服务管理平台实现了“云计算”基础功能，包括对云资源生命周期管理、资源监控和动态调整等，同时也提供对应用服务的、注册、运行管理功能，同时还包括系统管理、权限管理、用户管理等功能。3．2．2云平台服务层云平台服务层提供平台运行环境、平台部署环境、平台管理环境等服务，即平台服务层包括了开发平台、部署平台、运行平台。平台体现的另外一个重要特征就是离线与在线的结合。开发时候可以离线或在线，但是运行态的时候一定是在云平台的执行托管环境里面3．3云平台教学系统的建设平台的建设内容主要包含以下三个方面的内容:统一资源池建设、教学云系统建设、基础服务云系统建设。3．3．1统一资源池的建设使用服务器、存储、网络等硬件设备建设底层硬件平台，并通过虚拟化技术实现资源池化，为各种应用提供虚拟化服务器、存储、网络等资源，还要兼顾扩展性的要求。统一资源池包括运算资源池、存储资源池、网络资源池、软件资源池。(1)运算资源池:由高性能运算服务器组成，不但搭配有万兆网络，而且安装服务器虚拟化系统，提供所有的虚拟桌面、虚拟服务器以及应用软件、管理平台基础运行环境所需的运算资源。(2)存储资源池:将所有存储资源进行虚拟化，形成一个统一的存储资源池，并对物理存储进行分类管理，为虚拟桌面、虚拟服务器、教学服务系统等提供统一存储空间，并根据视频、图片、音乐、文档等数据类型特点进行分类管理。(3)网络资源池:将所有的网络设备进行虚拟化，作为虚拟桌面、虚拟服务器、教学应用系统平台的统一网络接口。(4)软件资源池:将所有的用户操作系统、常用软件、教学应用软件、科研软件汇总成统一软件池。教师可根据实际需求选择相关系统软件，由软件资源池自动生成完整的应用系统。3．3．2教学服务云的建设教学服务云的建设是指将教学资源云端化、教学平台网络化，搭建虚拟、开放的网络教学云平台，提供多样化、个性化的教学方式和手段，使教师和学生能够自主、灵活、个性化开展教学和学习。教学服务云系统建设主要包括直、录播网络教学平台、网络精品课平台、现有教学资源云端化等。(1)虚拟教学平台:在直、录播网络教学系统基础之上，结合虚拟化桌面及虚拟化桌面录像回播技术，添加教师、学生窗口和回放查看、控制传输等桌面动作，实现精品课程的网络化直播，突破传统课程的时空限制，建立虚拟、开放的网络教学平台。(2)教学资源云端化:将现有的、分散的教学应用资源进行云端化，实现统一集成管理，并利用虚拟化技术将部分可实现虚拟化的应用进行虚拟化，使任课教师能够自主、方便地管理各自的教学应用，提升教学应用云服务水平。3．3．3基础服务云的建设基础服务云是信息化教学科研综合服务平台的核心及底层支持系统，包括自定义平台服务、自动化部署、资源统一调配、运转的流程管理等系统服务。(1)基本信息的管理:包括教师、学生信息、课程信息、班级信息，教师任课信息，学生选课情况。(2)统一对接:平台通过对软硬件资源的虚拟化，同时实现计算资源、网络资源、存储资源的对接，完成对资源的整合。通过集成所有的教学信息应用到系统平台中，完成对应用的统一对接。建设统一的人员管理中心、通信平台和文件管理平台，对所有人员的数据、文档资源等基础数据完成统一对接。通过以上对接实现学校资源、应用、数据的统一化管理。(3)权限管理:通过整合所有应用平台的人员，并加入平台人员管理，建立统一的人员信息数据库。建立完善的角色，对所有人员身份进行分配，实现管理、维护、使用权限的统一管理。(4)内容管理:建立统一的人员、课程等数据信息库，对所有人员进行角色分配，实现管理、维护、使用权限的统一，教师使用个人账号实现对所有教学科研业务应用的访问。集中管理学生各门课程作业、考试成绩、设计作品等实现学校教师、学生数据信息的统一管理。(5)采集及统计:统计教师的授课状况和学生的考勤情况，记录教室、软件资源、硬件资源的使用和维护情况。实现对学校场地、软硬件资源的使用状态、设备状态的实时监控、统计，完善和改进教学过程中对学校资源配置，提高资源利用率。

4“云计算”技术的多媒体教学优势

“云计算”技术在多媒体教学领域的应用，使得教学方式、教学手段和教学内容发生了很大变化，教学方式变得多种多样，教学内容变得丰富多彩，能够更好的为教师、学生提升多媒体教学服务水平。4．1构建多媒体教学资源云，为教师提供个性化服务“云计算”的核心就是要搭建教学公有云和教师私有云，建设学校、各院系及相关课程的公有云，将教师教学应用资源进行云端化，实现统一集成管理，不仅可以使教师能够自主、方便地使用自己的教学资源，也可以提升多媒体管理员的教学服务水平。比如:老师在课前准备时，可以使用公有云中的资源下载课件模板和教学资料，可以云空间中适合自己的多媒体课件资源，按照教学课件制作的标准，比如文字醒目、色彩逼真、画面清晰、动画连续、音量适中等等进行设计。云平台系统能够快速辅助教师完成课件制作任务，这样可以节约大量时间用在备课和规划教学内容等其他方面，更好的提高教学效果，云平台虚拟化的服务为教师提供了自己的云空间，教师可以把自己的教学资源存储在这里。4．2构建集中统一的云平台管理模式，整合系统资源现在各部门分散管理教务系统、设备管理系统、学生信息系统、教室临时借用申请、多媒体设备管理平台，诸多系统独立运行，数据库独立使用，没有形成网络信息互联互通，设备管理维护成本高。建设“云计算”管理平台，可以同时实现教务系统、设备管理平台、多媒体教室借用信息、校园“一卡通”系统的对接，实现互联互通，能够共同服务整个学校教学活动的进行，大大提升工作效率。4．3构建开放式教学，激发学生学习动力随着第四代移动通信技术(4G)的普及使用，以及移动通信设备和客户端软件的广泛使用，人们网络生活的工具逐渐开始从终端向移动终端转移，特别是手机和平板电脑，突破了时空限制。［4］云平台系统也可以支持手机、平板、笔记本电脑等无线设备的实时音视频投放，使用移动终端和无线网络进行云教学，教学方式更加灵活，教学形式更加多样、教学内容更加丰富，构建了一个无限开放的教学空间，学生可以在任何地点、任何时候开展学习。［5］教师还可以在家里、办公室或外地出差的时候，通过移动终端登录云平台，方便随时随地开展教学研究工作。建设“云计算”管理平台，可以为教师提供强有力的教学服务支持，又给教学活动带来灵活性和便利性，学生也可以随时随地开展学习，有助于激发学生潜能，发挥自主创造性。4．4教学资源共建共享随着信息化建设速度的加快，学习方式的多样化，教师在教学过程中，经常需要增加教材相辅助的内容进行讲解。在上课时，经常会有学生利用教室计算机，通过优盘、硬盘等移动存储设备拷贝文件资料，不但会占用宝贵的上课时间，而且教学计算机很容易被误操作或电脑中病毒，这些都会直接影响到后续上课老师的正常教学。云平台可以让教师把教学资料分享到云空间服务器，对相关的教学资源在一定范围内实现共建共享，让其他课程的教师能够借鉴相关教学资源，也方便学生下载教师课件及学习资料。这样教师们可以随时使用自己熟悉的操作系统，也无需再拷贝文件，也不存在任何病毒隐患。

5“云计算”教学平台主要的功能实现

“云计算”教学平台主要包括教务管理系统、校园“一卡通”管理系统、多媒体设备管理系统、教学资源平台，系统之间互联互通、数据库统一维护，可实现对学生信息、设备信息、教室情况、课程安排、教学资源集中管理。只需要安装浏览器就可以完全管理所有功能，支持远程管理模式，多媒体设备管理员可以通过教室计算机、ipad、iphone、智能手机等多种终端设备登录系统、管理维护设备。5．1开发设计教务管理系统教务管理系统主要负责安排学生课程及教学管理工作，需要维护大量的老师、学生信息、课程信息，对教职工、授课教师、权限进行分配，实现统一管理，集中对各院系学生学籍、课程作业、考试成绩等信息统一管理。5．2扩展使用校园“一卡通”功能系统可以集成校园“一卡通”管理使用，用于维护所有借出归还的教学设备，系统记录着出借、归还、出租、维修、损坏情况等方面的信息，方便管理人员对设备情况的了解和维护。5．3实现多媒体所有教学设备的集中管理多媒体设备管理系统是“云计算”教学平台的核心，管理员可以通过云终端设备对教室多媒体设备进行管理和监控，包括常规多媒体设备(幕布、投影、音箱、计算机、电视等)的启动控制和状态反馈，还可以集中管理录播系统、教室的环境设备(灯光、空调、门禁)控制。管理员可以实时监控多媒体设备的使用情况、运行状态，为教师及时解决教室多媒体设备故障做好有力保障。另外，为了进一步降低设备故障率，将设备故障处理前置，在管理系统内部还要引入预警机制，增加设备自检功能，设置监控预警系统及温度警报机制，更好的保障正常教学。5．4云教学平台提供大量教学资源包括内容丰富、形式多样的多媒体教学资源，包括文档、图片、音视频资料、课件模板、课件素材、动画、案例素材、文献资料、学习网站、软件下载等信息资源，教师在下载使用同时也可以分享上传自己的资源到云空间，方便给更多教师提供服务，充分发挥教学资源价值，实现教学资源的合理广泛利用。5．5进一步提升教学质量比如在多媒体教学实践中，英语老师上课时用计算机、DVD机放电影或者教学光盘，根据教学片和学习的文章进行讲解，然后再做课后练习等。长期以来这种授课方式无法充分调动学生的积极性，学生在被动中学习，没有实现教学的真正意义。但是，如果利用在“云计算”教学平台上使用专业的教学软件，可以充分发挥学生的学习主动性，比如可以开发软件进行理解练习、视频反复播放、复读模仿、同步跟读比较、录音合成比较等功能。这些过程都可以通过互动的教学方式，调动学生的学习兴趣，发挥学生的主体性，最大限度地开启学生的内在潜力与学习动力，充分体现教学过程中教师、多媒体、学生之间的交互性，“教”与“学”的积极主动性。［6］5．6实现无线媒体控制利用无线终端设备实现对教室多媒体设备进行远程管理，教室客户端电脑无需安装软件、驱动程序，也不损耗设备性能，软件的兼容性更好，可以实现同步设备音视频内容到教室设备，不限制媒体格式，不但可以包括Office办公软件，还有WMA、MP4、3GP、MP3、JPG等常规音视频文件，甚至可以使用微信、微博、网页、淘宝、邮件等应用进行教学。5．7开发师生信息交流及在线作业管理模块在日常多媒体教学中，教师大部分时间都是在上课，师生们只是利用短暂的课间休息时间进行交流，而且大部分教师使用课件教学，难免忽视了与学生的互动和沟通，课堂上缺乏师生之间的交流，也降低了学生的学习热情，缺少师生之间针对教学、科研、实践问题深入交流和互动的机会。［7］“云计算”教学平台可以开发在线交流模块，可利用语音、视频直播、留言板等交流渠道，也可以使用论坛、群聊、电子邮件等方式，实现师生之间针对教学授课、科学研究、创作情况等各方面的全面交流。云平台可以设计在线完成作业模块，教师可将课后作业直接在线布置，学生完成后也可直接在线提交，大大缩短了学生交作业和老师批改作业的时间。

6结语

随着云计算技术的应用普及，在多媒体教学领域的技术应用也将越来越普遍，能够帮助解决的实际教学问题也会越来越多。本文结合学校多媒体教学过程中的具体问题，通过对“云计算”教学管理平台的构建，可以进一步优化教学环境，降低多媒体教学设备故障率，实现教学资源的整合，降低教学投入的成本。同时还可以为教师提供个性化的多媒体教学服务，实现教学资源共建共享，为教师完成教学任务带来的便利。总而言之，云计算技术在多媒体教学实践中的应用，能够为进一步推动教学管理创新、深化教学改革、提高教学质量发挥积极作用，具有很大发展前景和提升空间。

参考文献:

［1］饶丹鹃．多媒体教学资源云共享平台设计研究［D］．南京:南京师范大学，2013．

［2］IaaS(InfrastructureasaService)，即基础设施即服务。通过Internet可以从计算机基础设施获得服务。这类服务称为基础设施即服务(InfrastructureasaService，IaaS)。PaaS(Platform－as－a－Service:平台即服务)是指将软件研发的平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。

［3］孙源．面向智能终端应用的云服务管理平台研究及实现［D］．成都:电子科技大学，2013．

［4］牛鑫．多媒体时代电影多元化生存:多媒体时代电影传播研究［D］．北京:中国艺术研究院，2014．

［5］蔡基刚，武世兴．《引进多媒体网络技术，改革传统的教学模式［J］．外语界，2003(06)．

［6］周震．英美电影文学的多媒体教学模式［J］．外语电化教学，2002(01)．

［7］韩芳．高等院校多媒体教学质量保障研究［D］．重庆:重庆大学，2007．

作者:张楠 单位:北京电影学院