基于云计算技术的数字媒体教学平台构建

　　倪栋湖南大众传媒职业技术学院湖南长沙 410100

　　基金项目：湖南省教育科学“十二五”规划项目(XJK014BGD013)阶段性成果之一

　　关键词：云计算技术;数字媒体教学平台;平台构建

　　现代教育事业的发展对互联网技术的运用提出了新的要求，作为互联网技术的高端产物，云计算技术是可以被深入运行到教学工作中的，以提升数字媒体教学平台的使用质量，深化平台构建。

　　一、当前高校数字媒体教学平台使用存在的问题

　　高校各类设计专业、影视媒体专业等院系都需要运行复杂的计算机技术，虽然很多院校建立独立的教学实验室，但这并不能够满足社会对高校培养专业性人才的需求。高校已建立相关的专业大多采用计算机机房架构，由服务器、小型存储、高性能的计算机或音视频图形工作站、网络交换机、数字媒体制作软件以及相应的外部设备组成，除了制作软件

　　和一些外部设备外，其它设备可以通用，降低了实验室的专业性。

　　(一)反复建设导致的设备利用率低问题

　　不同的专业在学习实验的过程中需要运用的设备和软件是不同的，所以同一高校的不同院系一般会建立独立的实验室，这就造成了资源的浪费。在重复建立实验室的过程中，个院系学生都是使用院系专属的实验室，资源和设备共享困难，但若统一实验室，实验室设备和软件的储存又不能够满足专业学习的个性化需求，大量的硬件设备被限制下来，已有的实验室利用率也并不高。

　　(二)数字媒体教学平台教学效果低下

　　由于建设初期没有准确把握教学需求，所以部分高校所建立的数字媒体教学平台技术水平非常低，设备也比较落后，大部分的实验室将功能集中在简单的多媒体数据的处理上，例如视频音频的剪辑、图像处理、建筑建模等等，某些需要大量数学计算的工作难以完成，计算技术设备常易出现卡死、死机和速度慢等问题。数字媒体教学实践中，由于单机性能和配置的限制，大量的操作都无法做到所见即所得的实时呈现，渲染生成的时间少则几分钟，多则几小时、几十个小时。教师在教学过程中都会规避需要长时间渲染和生成的操作，学生常常需要花费大量的时间在渲染和生成上。设备陈旧、老化也是造成电脑卡壳、死机的重要原因之一，实验室教学时间大量的消耗在了等待和电脑修复当中，使其教学效果并不理想。

　　(三)设备升级存在阻碍

　　社会需求加速了计算机软件和硬件的更新速度，许多外部因素影响着计算硬件设备和软件设备的更新。进入21世纪以后，人们对计算的使用率大大提升，计算机使用安全问题更是层出不穷，为了解决计算机使用安全问题并满足多样化的使用要求，提高计算机使用质量，工作者们对计算机硬件设备和软件进行了高效化的更新升级。但对于教育单位来讲，设备和软件更新需要大量的资金支持，这是他们无力支撑的。

　　(四)维护保养困难

　　数字媒体教学设备在使用过程中需要进行维护保养和有效的管理，以保障校园内部计算机的使用安全和使用效率，延长实验室的使用寿命。大量的资金和人力投入让高校不堪重负，很多高校只能将专业的维护保养工作交付给任课教师或者闲置下来。

　　二、设计思路分析

　　云计算技术的出现为我们解决上述问题提供了可能，云计算的目的是整合计算实体通过网络成为一个强大的计算系统，构成一个资源池，使各种教学应用系统根据计算需要电源、存储空间和信息服务。云计算的主要特点包括按需定制服务、无处不在的网络访问、共享资源池、快速弹性、测量服务等，这些都是我们迫切需要的平台建设特点。

　　在数字媒体制作实验教学存在问题的基础上，对云计算优势展开分析，提出以下的数字媒体制作实验教学基于云计算平台的建设思路：一是剥离部门、专业、课程、设备、操作系统和应用软件，新的教学网络体系建设之间存在数据绑定关系，将从本地应用程序移动到网络，超级计算机集群负责操作，只需要通过Web用户终端可以访问所需的应用;二是建立统一的用户管理模式，并根据本专业的要求，课程实验设置用户的资源分配和访问，将决定设备课程在教学中的应用，改变了传统的用户管理模式，将资源配置和访问作为教学模式的核心，学生需要知道如何使用软件的机器，只需输入您的帐户可以在任何时间任何地点得知结果。

　　三、数字多媒体教学平台中云计算系统的构成

　　将云计算技术运用到多媒体教学平台的构建当中首先必须要了解云计算机系统的构成，在下文当中，笔者将对云计算系统的组成进行简单的介绍。

　　(一)云计算系统核心构建简介

　　云计算控制服务器整个云计算技术系统的核心部件，其作用和重要性相当于人的心脏，是整个云计算技术系统能够稳定有序运行的核心控制者和动力提供者。整套系统平台的全部运转功能以及资源的请求与传输功能都离不开他的支持。

　　(二)云计算技术应用服务器

　　云计算技术应用服务器主要是用于云计算技术与应用组件的连接，属于支持类组件。云计算技术应用服务器能够将云计算技术的服务模块输送到用户的计算机上，以便客户对负责数据进行分析和处理。例如在大型网络游戏系统的运营、维护当中就会使用到云计算技术。

　　(三)计算集群

　　云计算技术系统中特有的并行功能计算集群，计算集群能够支撑整个云计算使之能够获取巨大计算能力，它能够在后台系统中同时进行海量的的计算过程，并保持各个计算过程的独立性，防止各个计算任务不出现矛盾。

　　(四)信息储存器

　　云计算技术的信息储存器一般是分布式的信息储存集群，主要执行信息储存任务。云计算之所以能够拥有强大的信息储存能力，并保持储存的有序性都要归功于信息储存服务器集群。

　　(五)客户端

　　云计算对客户端设备的要求不高，瘦终端，或者普通PC，甚至平板电脑，智能手机，只要能够连接到网络登录到远程服务器，就可以作为客户端使用。客户端不能负担任何计算工作，服务器根据户端的指令执行相应的编辑等工作，并将其扩展到本地桌面。也就说说，当前实验室中的老计算机只要通过连接网络就可以作为云计算实验室设备进行使用，这样一来就可以有效延长现有设备的生命周期，降低资金压力。

　　(六)资源中心

　　云计算资源中心基本上是一个超级计算中心，是数字媒体制作编辑、合成和渲染的中心。数字媒体云计算资源中心主要是由一批超级视频单元和数字集群CPU + GPU架构的渲染组成，利用云管理平台实现动态负载均衡，物理服务器通过网络服务器故障转移群集，虚拟机迁移，关键应用的热备份，关键设备冗余，和其他技术手段来保证整个云计算平台的安全、可靠运行。同时，图像旋转的高性能GPU的图形卡使用缩放和平移扩大定期浏览，2 D / 3 D的合成，高质量抗锯齿，HDR高动态范围纹理、颜色转换、综合效应，如加速度计算复杂，所见即所得的实时渲染。

　　四、云计算在数字媒体教学平台构建中的运用

　　云计算在数字媒体教学平台中的运用能够有效提高高校实验室的教学水平，为国家培养专业技术水平更高的人才。融入了云计算技术的数字媒体教学平台在教学资源的使用等方面都具有很大的优势。在下文中，笔者将对云计算在数字媒体教学平台构建中的运用进行分析。

　　(一)利用云计算提高教学资源的使用率

　　以传媒动画教学为例，传媒动画的教育和学习需要大量的教学资源提供支持，而当前我国传媒动画的教育资源略显紧迫，各高校也为实现教育资源共享，教学质量也因而变得参差不齐。云计算可以帮助各个高校整个教育资源，实现教育互助。高校可以通过云和远程接口达到教学资源共享的目的。另外，不同院系同样可以通过云计算来实现设备资源共享，不同的院系可使用同一个实验室，只要利用云计算进行功能的替换和数据处理即可。也可以通过远程的接口访问大院校的巨型存储设备，而不必占用本学校的数据库存储其他学校的科研教材。在不追加硬件和技术投资利用大院校计算资源完成学校的科研。

　　(二)整合计算资源

　　传统的数字媒体教学平台在进行3D制图或动画技术等具有较高计算要求的动作时，常出现速度慢、死机等情况，拖延了教学进程，以现有的硬件配置来看，只有通过植入云计算技术才能在降低建设成本的请款下，提高实验室的建设水平。资金力量不足的院校可以通过云计算与高端院校的实验室实现资源共享，并向高校支付一定的费用，相比重新购进高端应硬件设备来讲，这大大的降低了实验室的建设成本，高端院校也因此受益，减少了闲置资源。

　　五、云计算数字媒体教学平台构建难题和发展展望

　　云计算数字媒体教学平台虽然有着更多的教学优势，但仍在建设过程中仍存在一些难题，未来它还将有更大的发展空间。

　　(一)资源取舍

　　不同院校的教学资源存在重复部分，在建设云计算数字媒体教学平台的时候，需要对所有资源进行分类处理，实现资源的科学取舍，并将其储存到云计算储存器当中。

　　(二)资金支持

　　云计算数字媒体实验室的构建需要大量的资金支持，尤其是虚拟实验室与新应用程序服务器的增加。未来，高校还应当继续加大投资建设力度，保障资金供应链不断裂。

　　(三)光纤互联网的支持

　　光纤互联网是云计算数字媒体教学平台得意运行的基础，我国垄断地位的网络资源就分为教育网、联通网、电信网，三种网络内部共享的网速木来就不快，如果资源跨网络，速度就更慢。很多贫困地区不但缺乏计算机硬件设备，网络资源也很差。所以高校需尽快接入光纤互联网，支持该平台的使用。

　　结束语：

　　云计算技术在数字媒体教学构建的中运行还存在诸多的问题，例如资金问题、技术问题等等，未来还应当进一步强化相关的投资链，完善技术设备，拓宽应用层面。

　　参考文献：

　　[1]张翼飞; 张澜宇.基于云计算的数字媒体教学平台架构研究[J].科技与企业,2013(07):132-133.