【计算机毕业论文】云环境下虚拟多媒体教室的构建研究

摘要：随着我国计算机技术的不断发展，云计算的应用模式与技术不断发展、不断成熟，云服务已经成为未来互联网发展的重要方式。现阶段，我国高等院校的多媒体教学，不可避免的存在更新换代速度慢、资源浪费严重等缺陷。充分利用云计算技术，积极构建虚拟多媒体教室，充分利用云平台进行存储，能够在降低运行成本的同时，提高教学质量与管理水平。接下来，本文将结合笔者多年相关研究经验，详细论述云环境下虚拟多媒体教室的构建。

关键词：多媒体教室；虚拟；云环境；云计算

现阶段，随着互联网技术的发展以及计算机普及，大部分高等院校认识到多媒体教学的重要性与必要性，将多媒体教学作为教学、研究的重中之重。加快网络化、智能化教学设施的建设，从而有效实现多媒体教室的远程集中化管理与控制，成为各大高校努力的重点。随着现代化教育的发展以及多媒体教室规模的快速增长，教学资源不断增加，如何更好的进行管理、降成本，积极构建虚拟多媒体教室，成为了摆在我们面前迫切需要解决的任务，而云计算构建，为我们提供了强大帮助。

一、 云环境下构建虚拟多媒体教室的重要性与必要性分析

1、传统Client/Server模式的应用弊端

现阶段，我国大部分高等院校都建成了网络化、虚拟化的多媒体教室，但大部分采用Client/Server模式。这种模式有着不可避免的两个缺陷：首先，在教学过程中所使用的软件计算能力，都需要客户端计算机进行操作，完成计算任务，每台计算机都需要安装各种杀毒软件、系统软件、教学软件，这种现象导致了严重的软件、数据资源浪费。其次，需要由专门的计算机维护人员，定期对多媒体教室的应用软件与系统软件进行维护、更新、升级与修补漏洞。与此同时，还需要对重要数据资源进行持续保护，造成了严重的人力资源浪费与维护成本。再次，安全性比较差，每个多媒体计算机即客户端都会面临着病毒入侵的可能性，会造成系统瘫痪以及数据丢失，安全性差。

2、云计算的应用优势

Cloud Computing云计算，是一种新型的计算模型，云环境则是基于云计算的网络化运行环境。将计算任务大量分布在计算机资源池上，从而各个应用系统，可以结合自己的实际需求，获得相应的存储空间、计算能力以及多种服务软件。云计算，是一种互联网新计算方式，通过互联网的自治、异构服务，为用户提供计算服务。云计算的资源是虚拟化的而且具有动态性，互联网提供，用户无需了解“云”的具体设计细节，无需具有专业能力，无需进行直接控制，只需要关注自己需要什么样的资源、如何得到相应服务即可。云计算能够充分运用强大的网络功能，将计算程序分为无数小程序，经由庞大系统的计算最终反馈给客户。云计算有两大突出优势，第一，大大节省硬件设施投入量，通过虚拟技术的应用，大幅度提高了网络资源的利用效率。通过PaaS、IaaS、SaaS等服务的提供，用户不需要建立数据中心，就可以满足灵活多变的教学需求。第二，SaaS与云计算两者相互补充、相互促进，云计算推动了SaaS的兴起与发展，SaaS的运用提高了用户对云计算的依赖性与粘性。目前来说，SaaS服务是云计算最流行、最重要的应用。在构建多媒体教室过程中，积极引入云概念，对于教师来说，可以在云提供的存储单元上存储自己的教学资料，无须每次上课都进行课件拷贝、安装等工作。只需要用户名与密码，就能在任意一所教室，成功登陆网络平台，进入教学环境，使用各种教学资源。对于学生来说，能够把自己的学习资料、学习任务、作业等数据信息在云端进行存储，在任何地方都可以自由使用学习资源。教、学这个双向互动过程，也可以通过云环境进行双向互动，可以方便的进行提交作业、模拟考核等等。简言之，云环境为人们提供了比较安全、可靠的数据存储环境，与此同时，对于用户端要求比较低，能够轻松实现数据、设备的应用与共享。第三，大幅度提高了可用性。云计算系统的可用性非常高，一方面可以通过硬件冗余大幅度提高，一方面通过软件方式提高。硬件冗余是主要通过网线、硬盘等方式保证冗余部件服务。软件方法则是通过监测集群中的多台计算机，在其中一台计算机失效时，启动另一台设备提供教学服务功能。

二、云环境下多媒体教室技术构建

在云环境支持下的多媒体教室构建，可以以学校为主导，积极吸收云服务开发企业，拓展公有云、私有云相互结合的开发模式，这种多媒体教室构建，不仅需要强大的技术底层支持，还需要具有学校特色的技术体系构架。虚拟化是云计算的一个非常重要的特征，云是一个好汉的虚拟资源海洋，由多种开发平台、服务以及硬件组成。支持用户可以在任何使用终端、任何位置获得相应服务，所有获得资源均来自云端。这种模型的构建可以最大限度、最大范围的整合教学资源。教育云可以说是云计算在教育领域的研究，是教育的未来框架，囊括了所有的软硬件资源。资源虚拟化之后，能够充分向教育组织、学生、教师提供计算服务功能。

1、 硬件构架与网络构架

在云环境支持下的多媒体教室构建，在使用过程中，无须配备单独的网络管理人员与服务器。若想将这种模式推广范围进一步扩大，只需要通过集中管理的方式即可。比如说，在大型的省会城市配套大型服务系统，各类学校都可以充分利用互联网平台，对云计算的多媒体教室进行访问，同时，获得高品质的服务。这种方式的网络构架，充分运用硬件资源与软件资料，有效降低了运行成本。

2、 整体功能构架

在云环境支持下的多媒体教室构建，需要满足四个层次的教室构建体系：

IaaS云基础设施层，这是最底层。通过虚拟技术，提供存储、处理、网络、计算等利用功能。用户可以自由运行与部署软件（应用程序与操作系统），无须控制或管理人和云计算基础设备，但是，可以有效控制用户使用权限范围中的部署应用、存储空间与操作系统。

PaaS云平台层，这一平台能够有效满足客户的多种服务框架，并对SaaS平台的运行起到支撑作用。平台运营商可以有效维护与管理SaaS应用，还能够对用户开放技术使用标准。

SaaS云服务层能够让此平台像插座一样，有效插入第三方所开发出来的各种SaaS服务。并能够有效统计在线学生数量、教学资源、过程性考核业务、在线考试等功能，有效实现SaaS服务提供商与用户之间的“双赢”模式。

平台门户，也就是学生与教师通过互联网所访问的主页。在这一平台中，用户能够直接进行注射并登陆，并结合自己实际需求选择各项服务。与此同时，门户平台也可以按照各级平台要求，设立多项子频道。

三、基于云环境支持下多媒体教室功能介绍

1、 教学管理功能

若采用上文所述的SaaS云计算软件服务功能，在教学过程中，所使用的全部资料与教学软件都可以通过“租借”的形式完成，这些资料全部来源于SaaS云海之中。这种教学模式的运用，大大提高了教学效率与教学管理功能。充分利用云环境的服务功能，教师能够有效完成课程管理、作业布置、在线与学生交流、成绩录入等工作，学生可以通过这个平台有效完成注册登录、修改个人资料、成绩与学分查询、课程修改、作业提交、班级管理等各项功能。云计算环境下的多媒体教室，能够有效加强学生与老师之间的联系与交流，大幅度提高教学管理质量与教学效率。

2、 虚拟实验室功能

虚拟实验室功能，有效集成了实验室教学系统、实验室教学指导环节以及网络实验仿真系统等等。通过这种系统化、一体化的功能设置，能够有效解决高校因实验经费紧张等问题造成的缺乏高档次设备、无法正常开设实验课等情况。与此同时，有效避免了因使用管理不当，而造成的元器件丢失、仪器损坏等现象。另外，通过虚拟实验室，还能够有效弥补毒性大、无法现场演示的实验，而且不会受到实验、空间等限制。通过虚拟网络媒体教室的构建，并积极开发虚拟实验室，并在云服务器上部署、推广，每一位学生都可以免费享用，不仅有利于学校教学质量的提高，而且有助于教学成本的降低。

3、 虚拟实践功能

在我国高等学校教学环节中，实践教学一直是教学的重点与难点。在我国高职院校中，实践教学更是教学的重中之重。因为实践教学环节的分散性比较强、教学成本比较高，而且，不容易控制教学过程、不容易评测事件结果，所以说，在目前的高校教学中，还没有大量展开与实施实践环节，这也是严重制约我国教学质量的重要因素。通过云华镜下实践教学环节的模拟，能够有效加强实践训练。教师充分利用云端进行现场实践演示，学生通过云端进行模拟、实践、训练，并且积极参与到测评、检测环节中。在这种真实的实践环节中，学生的动手实践能力与创新能力大幅度提高，极大的推动了高教实践教学质量的提高。

结语：

综上所述，本文针对云环境下构建虚拟多媒体教室的重要性与必要性开始入手分析，详细论述了多媒体教室的硬件构架、网络构架与整体功能构架。云计算多媒体教室的积极构建，一方面为高校信息化、现代化教学管理提供新思路、新方式，另一方面大大提高了教学资源的利用程度以及教学管理质量，是未来教学管理的方向。

参考文献:

[1] 章泽昂,邬家炜.基于云计算的教育信息化平台的研究[J].中国远程教育,2010(06).

[2] 姚兵,蔡婷,李峻林,等.基于 DDS 模型的数据分发中间件的设计与实现［J］.计算机工程与设计,2012(15).

[3]. 王继周, 李成名, 林宗坚.面向共享的空间元数据管理框架研究与设计［J］.国土资源遥感,2010(5).

[4].林雄,林元乖,杜岩.虚拟机在计算机网络课程教学中的应用研究[J].计算机时代,2010(5).