運用虛擬化技術構建藝術類數字教育資源平臺—以天津美術學院為例

【摘要】構建藝術類數字教育資源平臺是對學院教學資源深度開發和利用的一個趨向，虛擬化技術是教育資源平臺良好運行有力的保障，通過基于虛擬化技術數字教育資源平臺的建設和應用，可以推動學院全面實現數字化的進程，是從內容到教學方式的一場根本性的變革。

【關鍵詞】虛擬化；藝術類教字教育；藝術資源平臺；藝術資源建設與應用；大數據

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

一、構建藝術類數字教育資源平臺重要性

天津美術學院作為全國僅有的八所獨立設置藝術類院校，建設藝術類數字教育資源平臺是我院教育自身發展的需要。通過基于虛擬化技術數字教育資源平臺的建設和應用，可以推動學院全面實現數字化的進程，更新傳統教學理念。針對藝術院校特點，天津美術學院的師生教育資源多以各類藝術作品形式陳列，教師需要具體點評授課。而藝術作品受限于形式，比如畫作或者清晰度較高視頻文件，學生在上交中會存在很大的傳遞難題，同時教師收集展示也不方便，師生互動會受到極大制約，而藝術作品評價需要比較和充分交流。由于上述原因，學生之間、師生之間、校際之間在教育教學和課堂評價方面存在著很大的障礙，活躍的藝術點評和文化交流無從談起，這些直接影響著教育質量和課堂效率，嚴重制約著藝術教育和藝術創作的發展。因此，為更好地完成教學工作，創新教育教學招法，讓全校師生能夠充分感受到信息化給個人帶來的變化，研發出一套具有藝術專業特色，符合高等藝術教學規律的，運用虛擬化技術構建藝術類數字教育資源平臺。

二、藝術類數字教育資源平臺網絡環境及虛擬化技術保障

天津美術學院校園網籌建于1990年，九五至十二五期間建成一個千兆光纜主干鏈路，具有拓撲結構合理、網絡安全措施得力、防災應變能力較強、有線與無線并舉、穩定暢通的校園網。網絡應用建設方面，充分考慮教學、工作、管理生活等各個方面的急切需求和本院實際，積極引進先進軟、硬件技術，全部基于虛擬化環境下應用系統的開發和建設，以智慧校園為目標。信息化網絡技術使我院廣大師生享受到更方便快捷的教學和服務環境。

在這樣的背景下，我院跟隨著數字化發展步伐，將虛擬化技術應用到教字教育資源平臺的建設上，促進我院數學信息化的全面建設。虛擬化可以認為包括以下3個層次的服務：基礎層、服務層和用戶層。對于藝術類教學資源平臺來說，是在基礎層和服務層這個虛擬環境之上的。

三、藝術類數字教育資源平臺設計

1.基本定義

根據藝術類院校的特點，我們突破多模態傳統教育資源的泛在式分類和海量多維時空的藝術教育資源組織管理的關鍵技術，建立專業藝術類資源分類、可靠存儲、隨機訪問、有效利用的技術體系；構建基于虛擬化的高可擴展、高可用、高可靠海量藝術類數字教育資源存儲管理和服務平臺，支持信息有效共享與交換，為全院師生的學習和交流提供全面完整的支持服務。

基于虛擬化平臺的海量存儲技術在IT界，以MapReduce、GFS、BigTable 技術為基礎的海量數據存儲和管理平臺，為方便用戶海量數據存儲和管理提供了有效手段；計算服務平臺和簡單存儲服務與彈性計算標志著虛擬化發展的新階段。我們借鑒這些先進的IT技術來作為學院自己虛擬化的成功樣板，但藝術類的教育不簡單定義為一般資源的存儲于服務，它所涉及的范圍更廣，我們需要構建一個專業藝術類的教育資源虛擬化環境。

藝術類數字教育資源平臺將目前及以往全院師生所有的教師課件、學生作業、創作作品、考試畫作、畢業作品、參賽作品、獲獎作品等等全面收錄其中，并實現教育信息資源的共享，為全院師生提供個性化服務和高效的學習服務環境，加快我院教育資源從以資源為中心向以用戶為中心的轉變。

2.體系結構

藝術類數字教育資源平臺體系架構是以面向服務架構為基礎，結合虛擬化技術，將學院各種教育資源和服務進行整合，構建的一個分布式體系架構，為學院、教師、學生之間提供統一的通信方式。其體系架構從高至低分為用戶層、服務層、基礎層。該平臺服務將現有的基礎架構平臺與虛擬化服務相整合，實現硬件資源、軟件資源、數據存儲資源的統一分配、管理、部署及監控。

（1）基礎層

基礎層是該體系架構的最底層，決定了藝術類數字教育資源平臺的服務能力和服務范圍。基礎層是采用VMware技術來實現的，主要3種虛擬化技術，它們是：網絡的虛擬化、存儲的虛擬化、服務器的虛擬化。本院采購了新的刀片式服務器，安裝了VMware6.0，建立了若干個虛擬服務器。存儲采用SAN存儲技術，主要包括光纖渠道（Fiber Channel： FC）與iSCSI（Internet SCSI）。采用這種存儲架構，在物理上是分開的。優點是使存儲設備進行擴充、維護等各種數據操作時，無需關閉/暫停數據服務器，為教育資源平臺提供可靠的存儲保障和數據安全。保證學院現在有網絡正常運行的前提下，將現在有的物理局域網劃分為多個虛擬局域網，防止來自Internet或Internet中不相干網段的威脅，同時使用戶能夠快速、安全地訪問教育資源平臺。

（2）服務層

服務層是藝術類數字教育資源平臺軟件運行支撐平臺，建于基礎層之上，將軟件運行支撐平臺以基礎平臺模式提供給用戶的服務模式。為該虛擬化平臺提供應用開發、糾錯、調試、安全模式運行等服務。該平臺在提高軟件開發效率的基礎上，支持N個用戶共享平臺，可以同時進行軟件開發、測試、部署。

在服務層采用了多個模塊化的子平臺，包括：“資源層”、 “教學層”、 “管理層”、 “查詢層”等服務。采用該方案建設虛擬化數字教育資源平臺，優勢是各子平臺可獨立編程調試，組建快捷，維護方便；構建之后的系統具有高可擴展性及良好的異構互操作性，可以構成為一個整體統一的虛擬化平臺，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，一部分是學院外購資源，大量專業藝術類資源通過該平臺提供給全院師生查詢、參考，直接可以為學院教學服務。第二部分是學院內部資源，虛擬化藝術類數字教育資源平臺以先進技術手段、不同的實現方式，把日常教學工作中教師課件、教學參考、學生作業、創作作品、考試畫作、日常習作等等，這些教育信息相關資源上傳、利用、再生，實現海量藝術教育資源的存儲。這些資源加工整理后組成數字資源庫，以服務層的方式在資源平臺中發布，供全院廣大師生使用。第三部分，豐富的網絡資源也是藝術類數字教育資源平臺重點保存的對象，構建統一的網絡采集與服務平臺，用戶能夠方便、快（下轉90頁）（上接34頁）捷的發現和獲取網絡信息資源和服務。

2）教學層

藝術類數字教育資源平臺上豐富的藝術類資源是直接為學院教學服務的。教師不論是在家里備課還是在學校上課，都可以實現隨時隨地調用資源平臺上的各種資源，為教學提供豐富的資源支持。教師可以利用教學層實現：課程創建、編輯課程設定、上載課件、設置課程內容、修改課程版面、作業功能、考試功能等等。學生也可以通過教學層來實現：閱讀資源、參加討論與交流、提交與查閱作業、在線考試、查看課程活動分數、查看活動報告等。

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、服務注冊、應用系統注冊、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為全院師生提供統一、規?；姆?。除此之外，管理層還能夠實現負載管理、安全管理、服務調試等服務功能。

4）查詢層

實現網絡環境下超大規模用戶并發訪問藝術類數字教育資源平臺，為全院師生提供一個交互式的數字化檢索環境。借助數據倉儲檢索獲取服務平臺教育資源使用狀況，可以根據用戶使用狀況，提供智能推薦服務，滿足不同用戶的需求，為用戶提供快速、準確、智能、全面的檢索結果。

3.用戶層

學院廣大師生通過不同的終端設備訪問服務平臺，終端層會對用戶使用的接入設備進行快速適配，為其選擇自動接入點，為用戶提供個性化服務。

四、藝術類數字教育資源平臺的應用

藝術類數字教育資源平臺中含有專業中外藝術資源、館藏文物、歷代教師優秀作品、教學課件、電子書籍、教學實況視頻、學生優秀作業、學生優秀畢業作品、畢業論文等等。從構建服務平臺體系架構角度來看，在藝術類數字教育資源平臺中通過虛擬化服務平臺對外提供統一的網絡接口，為學院師生提供服務。

1.調研并了解學院各分院和各學科概況，針對各藝術專業特點、不用的服務需求等情況，設計基于三層服務架構的藝術類數字教育資源平臺的總體結構和部署方案。

2.調研全院各學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習的主流資源成分。分析總結有關具體的參數和指標，提出智能存儲、智能查詢方法。

3.藝術類數字教育資源平臺中的所有數據符合標準化、規范化，為將來的學院建成大數據挖掘與大數據分析做好充分的準備，早日向智慧化校園邁進。

4.及時分析影響資源平臺性能的因素，提出解決方案，進一步完善優化系統，使其更好的為學院教學服務。

五、結束語

運用虛擬化技術構建藝術類數字教育資源平臺已成為優化與創新學院教育服務的趨勢和必然。在該虛擬化資源平臺上，通過虛擬化平臺對教育資源進行統一管理調配，以服務的形式提供給全院廣大師生的一種學習模式，可以做到教育資源“人人皆用、時時能用、處處可用、樣樣好用”的先進教育理想。

做為藝術類高校，有著許多特殊性，在運用虛擬化技術構建藝術類數字教育資源平臺，也面臨著各種應用難點，是一項長期且艱巨的任務。隨著信息技術的不斷進步，藝術類數字教育資源平臺的建設需要不斷深入的研究與實踐，真正意義上推動學院智慧校園的實現。

參考文獻

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