運(yùn)用虛擬化技術(shù)構(gòu)建藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)—以天津美術(shù)學(xué)院為例

【摘要】構(gòu)建藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)是對學(xué)院教學(xué)資源深度開發(fā)和利用的一個(gè)趨向，虛擬化技術(shù)是教育資源平臺(tái)良好運(yùn)行有力的保障，通過基于虛擬化技術(shù)數(shù)字教育資源平臺(tái)的建設(shè)和應(yīng)用，可以推動(dòng)學(xué)院全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的進(jìn)程，是從內(nèi)容到教學(xué)方式的一場根本性的變革。

【關(guān)鍵詞】虛擬化；藝術(shù)類教字教育；藝術(shù)資源平臺(tái)；藝術(shù)資源建設(shè)與應(yīng)用；大數(shù)據(jù)

【中圖分類號】TP311.52 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）13-0034-02

一、構(gòu)建藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)重要性

天津美術(shù)學(xué)院作為全國僅有的八所獨(dú)立設(shè)置藝術(shù)類院校，建設(shè)藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)是我院教育自身發(fā)展的需要。通過基于虛擬化技術(shù)數(shù)字教育資源平臺(tái)的建設(shè)和應(yīng)用，可以推動(dòng)學(xué)院全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的進(jìn)程，更新傳統(tǒng)教學(xué)理念。針對藝術(shù)院校特點(diǎn)，天津美術(shù)學(xué)院的師生教育資源多以各類藝術(shù)作品形式陳列，教師需要具體點(diǎn)評授課。而藝術(shù)作品受限于形式，比如畫作或者清晰度較高視頻文件，學(xué)生在上交中會(huì)存在很大的傳遞難題，同時(shí)教師收集展示也不方便，師生互動(dòng)會(huì)受到極大制約，而藝術(shù)作品評價(jià)需要比較和充分交流。由于上述原因，學(xué)生之間、師生之間、校際之間在教育教學(xué)和課堂評價(jià)方面存在著很大的障礙，活躍的藝術(shù)點(diǎn)評和文化交流無從談起，這些直接影響著教育質(zhì)量和課堂效率，嚴(yán)重制約著藝術(shù)教育和藝術(shù)創(chuàng)作的發(fā)展。因此，為更好地完成教學(xué)工作，創(chuàng)新教育教學(xué)招法，讓全校師生能夠充分感受到信息化給個(gè)人帶來的變化，研發(fā)出一套具有藝術(shù)專業(yè)特色，符合高等藝術(shù)教學(xué)規(guī)律的，運(yùn)用虛擬化技術(shù)構(gòu)建藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)。

二、藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及虛擬化技術(shù)保障

天津美術(shù)學(xué)院校園網(wǎng)籌建于1990年，九五至十二五期間建成一個(gè)千兆光纜主干鏈路，具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)合理、網(wǎng)絡(luò)安全措施得力、防災(zāi)應(yīng)變能力較強(qiáng)、有線與無線并舉、穩(wěn)定暢通的校園網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用建設(shè)方面，充分考慮教學(xué)、工作、管理生活等各個(gè)方面的急切需求和本院實(shí)際，積極引進(jìn)先進(jìn)軟、硬件技術(shù)，全部基于虛擬化環(huán)境下應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和建設(shè)，以智慧校園為目標(biāo)。信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使我院廣大師生享受到更方便快捷的教學(xué)和服務(wù)環(huán)境。

在這樣的背景下，我院跟隨著數(shù)字化發(fā)展步伐，將虛擬化技術(shù)應(yīng)用到教字教育資源平臺(tái)的建設(shè)上，促進(jìn)我院數(shù)學(xué)信息化的全面建設(shè)。虛擬化可以認(rèn)為包括以下3個(gè)層次的服務(wù)：基礎(chǔ)層、服務(wù)層和用戶層。對于藝術(shù)類教學(xué)資源平臺(tái)來說，是在基礎(chǔ)層和服務(wù)層這個(gè)虛擬環(huán)境之上的。

三、藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)設(shè)計(jì)

1.基本定義

根據(jù)藝術(shù)類院校的特點(diǎn)，我們突破多模態(tài)傳統(tǒng)教育資源的泛在式分類和海量多維時(shí)空的藝術(shù)教育資源組織管理的關(guān)鍵技術(shù)，建立專業(yè)藝術(shù)類資源分類、可靠存儲(chǔ)、隨機(jī)訪問、有效利用的技術(shù)體系；構(gòu)建基于虛擬化的高可擴(kuò)展、高可用、高可靠海量藝術(shù)類數(shù)字教育資源存儲(chǔ)管理和服務(wù)平臺(tái)，支持信息有效共享與交換，為全院師生的學(xué)習(xí)和交流提供全面完整的支持服務(wù)。

基于虛擬化平臺(tái)的海量存儲(chǔ)技術(shù)在IT界，以MapReduce、GFS、BigTable 技術(shù)為基礎(chǔ)的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理平臺(tái)，為方便用戶海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理提供了有效手段；計(jì)算服務(wù)平臺(tái)和簡單存儲(chǔ)服務(wù)與彈性計(jì)算標(biāo)志著虛擬化發(fā)展的新階段。我們借鑒這些先進(jìn)的IT技術(shù)來作為學(xué)院自己虛擬化的成功樣板，但藝術(shù)類的教育不簡單定義為一般資源的存儲(chǔ)于服務(wù)，它所涉及的范圍更廣，我們需要構(gòu)建一個(gè)專業(yè)藝術(shù)類的教育資源虛擬化環(huán)境。

藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)將目前及以往全院師生所有的教師課件、學(xué)生作業(yè)、創(chuàng)作作品、考試畫作、畢業(yè)作品、參賽作品、獲獎(jiǎng)作品等等全面收錄其中，并實(shí)現(xiàn)教育信息資源的共享，為全院師生提供個(gè)性化服務(wù)和高效的學(xué)習(xí)服務(wù)環(huán)境，加快我院教育資源從以資源為中心向以用戶為中心的轉(zhuǎn)變。

2.體系結(jié)構(gòu)

藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)體系架構(gòu)是以面向服務(wù)架構(gòu)為基礎(chǔ)，結(jié)合虛擬化技術(shù)，將學(xué)院各種教育資源和服務(wù)進(jìn)行整合，構(gòu)建的一個(gè)分布式體系架構(gòu)，為學(xué)院、教師、學(xué)生之間提供統(tǒng)一的通信方式。其體系架構(gòu)從高至低分為用戶層、服務(wù)層、基礎(chǔ)層。該平臺(tái)服務(wù)將現(xiàn)有的基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)與虛擬化服務(wù)相整合，實(shí)現(xiàn)硬件資源、軟件資源、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源的統(tǒng)一分配、管理、部署及監(jiān)控。

（1）基礎(chǔ)層

基礎(chǔ)層是該體系架構(gòu)的最底層，決定了藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)的服務(wù)能力和服務(wù)范圍。基礎(chǔ)層是采用VMware技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，主要3種虛擬化技術(shù)，它們是：網(wǎng)絡(luò)的虛擬化、存儲(chǔ)的虛擬化、服務(wù)器的虛擬化。本院采購了新的刀片式服務(wù)器，安裝了VMware6.0，建立了若干個(gè)虛擬服務(wù)器。存儲(chǔ)采用SAN存儲(chǔ)技術(shù)，主要包括光纖渠道（Fiber Channel： FC）與iSCSI（Internet SCSI）。采用這種存儲(chǔ)架構(gòu)，在物理上是分開的。優(yōu)點(diǎn)是使存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)充、維護(hù)等各種數(shù)據(jù)操作時(shí)，無需關(guān)閉/暫停數(shù)據(jù)服務(wù)器，為教育資源平臺(tái)提供可靠的存儲(chǔ)保障和數(shù)據(jù)安全。保證學(xué)院現(xiàn)在有網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的前提下，將現(xiàn)在有的物理局域網(wǎng)劃分為多個(gè)虛擬局域網(wǎng)，防止來自Internet或Internet中不相干網(wǎng)段的威脅，同時(shí)使用戶能夠快速、安全地訪問教育資源平臺(tái)。

（2）服務(wù)層

服務(wù)層是藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)軟件運(yùn)行支撐平臺(tái)，建于基礎(chǔ)層之上，將軟件運(yùn)行支撐平臺(tái)以基礎(chǔ)平臺(tái)模式提供給用戶的服務(wù)模式。為該虛擬化平臺(tái)提供應(yīng)用開發(fā)、糾錯(cuò)、調(diào)試、安全模式運(yùn)行等服務(wù)。該平臺(tái)在提高軟件開發(fā)效率的基礎(chǔ)上，支持N個(gè)用戶共享平臺(tái)，可以同時(shí)進(jìn)行軟件開發(fā)、測試、部署。

在服務(wù)層采用了多個(gè)模塊化的子平臺(tái)，包括：“資源層”、 “教學(xué)層”、 “管理層”、 “查詢層”等服務(wù)。采用該方案建設(shè)虛擬化數(shù)字教育資源平臺(tái)，優(yōu)勢是各子平臺(tái)可獨(dú)立編程調(diào)試，組建快捷，維護(hù)方便；構(gòu)建之后的系統(tǒng)具有高可擴(kuò)展性及良好的異構(gòu)互操作性，可以構(gòu)成為一個(gè)整體統(tǒng)一的虛擬化平臺(tái)，提高資源利用率、降低信息化成本。endprint

1）資源層

資源層分為三部分，一部分是學(xué)院外購資源，大量專業(yè)藝術(shù)類資源通過該平臺(tái)提供給全院師生查詢、參考，直接可以為學(xué)院教學(xué)服務(wù)。第二部分是學(xué)院內(nèi)部資源，虛擬化藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)以先進(jìn)技術(shù)手段、不同的實(shí)現(xiàn)方式，把日常教學(xué)工作中教師課件、教學(xué)參考、學(xué)生作業(yè)、創(chuàng)作作品、考試畫作、日常習(xí)作等等，這些教育信息相關(guān)資源上傳、利用、再生，實(shí)現(xiàn)海量藝術(shù)教育資源的存儲(chǔ)。這些資源加工整理后組成數(shù)字資源庫，以服務(wù)層的方式在資源平臺(tái)中發(fā)布，供全院廣大師生使用。第三部分，豐富的網(wǎng)絡(luò)資源也是藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)重點(diǎn)保存的對象，構(gòu)建統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)采集與服務(wù)平臺(tái)，用戶能夠方便、快（下轉(zhuǎn)90頁）（上接34頁）捷的發(fā)現(xiàn)和獲取網(wǎng)絡(luò)信息資源和服務(wù)。

2）教學(xué)層

藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)上豐富的藝術(shù)類資源是直接為學(xué)院教學(xué)服務(wù)的。教師不論是在家里備課還是在學(xué)校上課，都可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地調(diào)用資源平臺(tái)上的各種資源，為教學(xué)提供豐富的資源支持。教師可以利用教學(xué)層實(shí)現(xiàn)：課程創(chuàng)建、編輯課程設(shè)定、上載課件、設(shè)置課程內(nèi)容、修改課程版面、作業(yè)功能、考試功能等等。學(xué)生也可以通過教學(xué)層來實(shí)現(xiàn)：閱讀資源、參加討論與交流、提交與查閱作業(yè)、在線考試、查看課程活動(dòng)分?jǐn)?shù)、查看活動(dòng)報(bào)告等。

3）管理層

為全院師生提供注冊管理、賬戶管理，其中注冊管理包括新用戶注冊、服務(wù)注冊、應(yīng)用系統(tǒng)注冊、來客訪問注冊等管理功能，可以避免多次注冊、多次登錄。管理層可以確保資源平臺(tái)為全院師生提供統(tǒng)一、規(guī)模化的服務(wù)。除此之外，管理層還能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)載管理、安全管理、服務(wù)調(diào)試等服務(wù)功能。

4）查詢層

實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下超大規(guī)模用戶并發(fā)訪問藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)，為全院師生提供一個(gè)交互式的數(shù)字化檢索環(huán)境。借助數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)檢索獲取服務(wù)平臺(tái)教育資源使用狀況，可以根據(jù)用戶使用狀況，提供智能推薦服務(wù)，滿足不同用戶的需求，為用戶提供快速、準(zhǔn)確、智能、全面的檢索結(jié)果。

3.用戶層

學(xué)院廣大師生通過不同的終端設(shè)備訪問服務(wù)平臺(tái)，終端層會(huì)對用戶使用的接入設(shè)備進(jìn)行快速適配，為其選擇自動(dòng)接入點(diǎn)，為用戶提供個(gè)性化服務(wù)。

四、藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)的應(yīng)用

藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)中含有專業(yè)中外藝術(shù)資源、館藏文物、歷代教師優(yōu)秀作品、教學(xué)課件、電子書籍、教學(xué)實(shí)況視頻、學(xué)生優(yōu)秀作業(yè)、學(xué)生優(yōu)秀畢業(yè)作品、畢業(yè)論文等等。從構(gòu)建服務(wù)平臺(tái)體系架構(gòu)角度來看，在藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)中通過虛擬化服務(wù)平臺(tái)對外提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)接口，為學(xué)院師生提供服務(wù)。

1.調(diào)研并了解學(xué)院各分院和各學(xué)科概況，針對各藝術(shù)專業(yè)特點(diǎn)、不用的服務(wù)需求等情況，設(shè)計(jì)基于三層服務(wù)架構(gòu)的藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)和部署方案。

2.調(diào)研全院各學(xué)科目前主要使用頻繁的資源分布狀況，以及影響其工作和學(xué)習(xí)的主流資源成分。分析總結(jié)有關(guān)具體的參數(shù)和指標(biāo)，提出智能存儲(chǔ)、智能查詢方法。

3.藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)中的所有數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，為將來的學(xué)院建成大數(shù)據(jù)挖掘與大數(shù)據(jù)分析做好充分的準(zhǔn)備，早日向智慧化校園邁進(jìn)。

4.及時(shí)分析影響資源平臺(tái)性能的因素，提出解決方案，進(jìn)一步完善優(yōu)化系統(tǒng)，使其更好的為學(xué)院教學(xué)服務(wù)。

五、結(jié)束語

運(yùn)用虛擬化技術(shù)構(gòu)建藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)已成為優(yōu)化與創(chuàng)新學(xué)院教育服務(wù)的趨勢和必然。在該虛擬化資源平臺(tái)上，通過虛擬化平臺(tái)對教育資源進(jìn)行統(tǒng)一管理調(diào)配，以服務(wù)的形式提供給全院廣大師生的一種學(xué)習(xí)模式，可以做到教育資源“人人皆用、時(shí)時(shí)能用、處處可用、樣樣好用”的先進(jìn)教育理想。

做為藝術(shù)類高校，有著許多特殊性，在運(yùn)用虛擬化技術(shù)構(gòu)建藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)，也面臨著各種應(yīng)用難點(diǎn)，是一項(xiàng)長期且艱巨的任務(wù)。隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，藝術(shù)類數(shù)字教育資源平臺(tái)的建設(shè)需要不斷深入的研究與實(shí)踐，真正意義上推動(dòng)學(xué)院智慧校園的實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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