运用虚拟化技术构建艺术类数字教育资源平台—以天津美术学院为例

2017-12-12杨洋

课程教育研究·新教师教学 2017年13期

【摘要】构建艺术类数字教育资源平台是对学院教学资源深度开发和利用的一个趋向，虚拟化技术是教育资源平台良好运行有力的保障，通過基于虚拟化技术数字教育资源平台的建设和应用，可以推动学院全面实现数字化的进程，是从内容到教学方式的一场根本性的变革。

【关键词】虚拟化；艺术类教字教育；艺术资源平台；艺术资源建设与应用；大数据

【中图分类号】TP311.52 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2017）13-0034-02

一、构建艺术类数字教育资源平台重要性

天津美术学院作为全国仅有的八所独立设置艺术类院校，建设艺术类数字教育资源平台是我院教育自身发展的需要。通过基于虚拟化技术数字教育资源平台的建设和应用，可以推动学院全面实现数字化的进程，更新传统教学理念。针对艺术院校特点，天津美术学院的师生教育资源多以各类艺术作品形式陈列，教师需要具体点评授课。而艺术作品受限于形式，比如画作或者清晰度较高视频文件，学生在上交中会存在很大的传递难题，同时教师收集展示也不方便，师生互动会受到极大制约，而艺术作品评价需要比较和充分交流。由于上述原因，学生之间、师生之间、校际之间在教育教学和课堂评价方面存在着很大的障碍，活跃的艺术点评和文化交流无从谈起，这些直接影响着教育质量和课堂效率，严重制约着艺术教育和艺术创作的发展。因此，为更好地完成教学工作，创新教育教学招法，让全校师生能够充分感受到信息化给个人带来的变化，研发出一套具有艺术专业特色，符合高等艺术教学规律的，运用虚拟化技术构建艺术类数字教育资源平台。

二、艺术类数字教育资源平台网络环境及虚拟化技术保障

天津美术学院校园网筹建于1990年，九五至十二五期间建成一个千兆光缆主干链路，具有拓扑结构合理、网络安全措施得力、防灾应变能力较强、有线与无线并举、稳定畅通的校园网。网络应用建设方面，充分考虑教学、工作、管理生活等各个方面的急切需求和本院实际，积极引进先进软、硬件技术，全部基于虚拟化环境下应用系统的开发和建设，以智慧校园为目标。信息化网络技术使我院广大师生享受到更方便快捷的教学和服务环境。

在这样的背景下，我院跟随着数字化发展步伐，将虚拟化技术应用到教字教育资源平台的建设上，促进我院数学信息化的全面建设。虚拟化可以认为包括以下3个层次的服务：基础层、服务层和用户层。对于艺术类教学资源平台来说，是在基础层和服务层这个虚拟环境之上的。

三、艺术类数字教育资源平台设计

1.基本定义

根据艺术类院校的特点，我们突破多模态传统教育资源的泛在式分类和海量多维时空的艺术教育资源组织管理的关键技术，建立专业艺术类资源分类、可靠存储、随机访问、有效利用的技术体系；构建基于虚拟化的高可扩展、高可用、高可靠海量艺术类数字教育资源存储管理和服务平台，支持信息有效共享与交换，为全院师生的学习和交流提供全面完整的支持服务。

基于虚拟化平台的海量存储技术在IT界，以MapReduce、GFS、BigTable 技术为基础的海量数据存储和管理平台，为方便用户海量数据存储和管理提供了有效手段；计算服务平台和简单存储服务与弹性计算标志着虚拟化发展的新阶段。我们借鉴这些先进的IT技术来作为学院自己虚拟化的成功样板，但艺术类的教育不简单定义为一般资源的存储于服务，它所涉及的范围更广，我们需要构建一个专业艺术类的教育资源虚拟化环境。

艺术类数字教育资源平台将目前及以往全院师生所有的教师课件、学生作业、创作作品、考试画作、毕业作品、参赛作品、获奖作品等等全面收录其中，并实现教育信息资源的共享，为全院师生提供个性化服务和高效的学习服务环境，加快我院教育资源从以资源为中心向以用户为中心的转变。

2.体系结构

艺术类数字教育资源平台体系架构是以面向服务架构为基础，结合虚拟化技术，将学院各种教育资源和服务进行整合，构建的一个分布式体系架构，为学院、教师、学生之间提供统一的通信方式。其体系架构从高至低分为用户层、服务层、基础层。该平台服务将现有的基础架构平台与虚拟化服务相整合，实现硬件资源、软件资源、数据存储资源的统一分配、管理、部署及监控。

（1）基础层

基础层是该体系架构的最底层，决定了艺术类数字教育资源平台的服务能力和服务范围。基础层是采用VMware技术来实现的，主要3种虚拟化技术，它们是：网络的虚拟化、存储的虚拟化、服务器的虚拟化。本院采购了新的刀片式服务器，安装了VMware6.0，建立了若干个虚拟服务器。存储采用SAN存储技术，主要包括光纤渠道（Fiber Channel： FC）与iSCSI（Internet SCSI）。采用这种存储架构，在物理上是分开的。优点是使存储设备进行扩充、维护等各种数据操作时，无需关闭/暂停数据服务器，为教育资源平台提供可靠的存储保障和数据安全。保证学院现在有网络正常运行的前提下，将现在有的物理局域网划分为多个虚拟局域网，防止来自Internet或Internet中不相干网段的威胁，同时使用户能够快速、安全地访问教育资源平台。

（2）服务层

服务层是艺术类数字教育资源平台软件运行支撑平台，建于基础层之上，将软件运行支撑平台以基础平台模式提供给用户的服务模式。为该虚拟化平台提供应用开发、纠错、调试、安全模式运行等服务。该平台在提高软件开发效率的基础上，支持N个用户共享平台，可以同时进行软件开发、测试、部署。

在服务层采用了多个模块化的子平台，包括：“资源层”、 “教学层”、 “管理层”、 “查询层”等服务。采用该方案建设虚拟化数字教育资源平台，优势是各子平台可独立编程调试，组建快捷，维护方便；构建之后的系统具有高可扩展性及良好的异构互操作性，可以构成为一个整体统一的虚拟化平台，提高资源利用率、降低信息化成本。endprint

1）资源层

资源层分为三部分，一部分是学院外购资源，大量专业艺术类资源通过该平台提供给全院师生查询、参考，直接可以为学院教学服务。第二部分是学院内部资源，虚拟化艺术类数字教育资源平台以先进技术手段、不同的实现方式，把日常教学工作中教师课件、教学参考、学生作业、创作作品、考试画作、日常习作等等，这些教育信息相关资源上传、利用、再生，实现海量艺术教育资源的存储。这些资源加工整理后组成数字资源库，以服务层的方式在资源平台中发布，供全院广大师生使用。第三部分，丰富的网络资源也是艺术类数字教育资源平台重点保存的对象，构建统一的网络采集与服务平台，用户能够方便、快（下转90页）（上接34页）捷的发现和获取网络信息资源和服务。

2）教学层

艺术类数字教育资源平台上丰富的艺术类资源是直接为学院教学服务的。教师不论是在家里备课还是在学校上课，都可以实现随时随地调用資源平台上的各种资源，为教学提供丰富的资源支持。教师可以利用教学层实现：课程创建、编辑课程设定、上载课件、设置课程内容、修改课程版面、作业功能、考试功能等等。学生也可以通过教学层来实现：阅读资源、参加讨论与交流、提交与查阅作业、在线考试、查看课程活动分数、查看活动报告等。

3）管理层

为全院师生提供注册管理、账户管理，其中注册管理包括新用户注册、服务注册、应用系统注册、来客访问注册等管理功能，可以避免多次注册、多次登录。管理层可以确保资源平台为全院师生提供统一、规模化的服务。除此之外，管理层还能够实现负载管理、安全管理、服务调试等服务功能。

4）查询层

实现网络环境下超大规模用户并发访问艺术类数字教育资源平台，为全院师生提供一个交互式的数字化检索环境。借助数据仓储检索获取服务平台教育资源使用状况，可以根据用户使用状况，提供智能推荐服务，满足不同用户的需求，为用户提供快速、准确、智能、全面的检索结果。

3.用户层

学院广大师生通过不同的终端设备访问服务平台，终端层会对用户使用的接入设备进行快速适配，为其选择自动接入点，为用户提供个性化服务。

四、艺术类数字教育资源平台的应用

艺术类数字教育资源平台中含有专业中外艺术资源、馆藏文物、历代教师优秀作品、教学课件、电子书籍、教学实况视频、学生优秀作业、学生优秀毕业作品、毕业论文等等。从构建服务平台体系架构角度来看，在艺术类数字教育资源平台中通过虚拟化服务平台对外提供统一的网络接口，为学院师生提供服务。

1.调研并了解学院各分院和各学科概况，针对各艺术专业特点、不用的服务需求等情况，设计基于三层服务架构的艺术类数字教育资源平台的总体结构和部署方案。

2.调研全院各学科目前主要使用频繁的资源分布状况，以及影响其工作和学习的主流资源成分。分析总结有关具体的参数和指标，提出智能存储、智能查询方法。

3.艺术类数字教育资源平台中的所有数据符合标准化、规范化，为将来的学院建成大数据挖掘与大数据分析做好充分的准备，早日向智慧化校园迈进。

4.及时分析影响资源平台性能的因素，提出解决方案，进一步完善优化系统，使其更好的为学院教学服务。