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摘要：现代信息技术的飞速发展，推动了教育信息化的发展。教育资源建设作为教育信息化的基础内容，取得了显著成绩。而资源管理系统用户模块可实现教学视频上传、下载、评价等相关功能；教学视频资源管理模块根据受限玻尔兹曼机推荐理论，通过训练数据集训练过程升级权重与偏好参数，得到用户对教学视频资源的预测评价，根据评价结果进行教学视频资源推荐。应用测试结果显示所设计系统能够满足用户多方面的搜索需求，并发应用条件下系统资源占用率低。
关键词：云平台；海量教学视频；教学资源管理系统
引言：
目前，很多学校都重视教学资源建设工作，拥有丰厚的文化积淀及丰富的专业视频资源，保存了大量的学术讲座、学校素材以及各类精品课程和大型活动与工作会议等声像资源。加强系统建设，有利于更好地服务教学、服务社会，充分整合学校资源，发挥专业特色优势，建设媒资分布式对象存储系统，实现学校所有视频资源的统一管理，为实现最大范围的资源共享奠定基础，是贯彻落实纲要的必然要求，对于促进资源普及共享，最大限度发挥信息化建设成果具有重要的实践意义。基于学校资源特点，通过建设功能定制化的分布式对象资源管理平台，能够为学校资源的可持续建设提供驱动。
1 基于云平台的海量教学资源管理系统设计
1.1 系统整体结构框图
该系统整体采用HDFS分布式系统结构，分别是：处于集群服务器上的数据层、处于应用程序服务器与Web服务器上的功能层和表示层。表示层可通过最直观的形式向用户展示系统界面，用户通过表示层可直接应用系统内各种程序。通过这种架构形式不仅能够确保系统的负载均衡与数据安全，还可提升应用扩展性，在用户需求超过系统当前数据量的条件下，通过数据层中节点数量的提升可使系统的分布式存储与计算性能提升。功能层是整个系统的核心，其中包含系统事务逻辑规则等处理功能，能够明确体现各相对独立目标的功能。功能层中包含接口层、调度控制层和应用层三个部分，其中应用层由集群节点管理子系统和计算机节点集群接口组成，包含实时查询、教学视频资源上传、教学视频资源下载、教学视频资源格式转换等应用。该系统结构相对透明，可直观呈现完整的视频，这对海量教学视频资源管理产生极大便利。
1.2 系统功能设计
系统设计的主要目的为存储、管理海量教学视频资源，基于功能角度划分，主要包括四个模块，分别是管理员模块、用户管理模块、系统管理模块和教学视频资源管理模块。管理员模块具有普通用户权限管理、日志与用户管理等功能；用户管理模块中主要包括用户注册、登录、个人资料管理等功能；系统管理模块可实现预警、故障与服务器管理功能；教学视频资源管理模块的主要功能是对教学视频资源上传、下载、查询分类、推荐与格式转换等进行管理。
1.3 用户模块结构设计
系统中普通用户可实现教学视频上传、下载、评价等相关功能。用户在账号注册成功后，利用账号即可成功登录系统获取所需教学视频，并且可上传本地教学视频与其他用户共享。系统设计的宗旨是以人为本，系统中的教学视频资源不断更新，用户可通过关注列表关注所需教学视频资源，若关注视频资源更新，系统将自动发送消息提醒关注该视频资源的用户[1]。同时，用户下载教学视频后可评价该视频，系统根据用户对教学视频资源的评价，利用基于受限玻尔兹曼机推荐理论向其他用户推荐视频资源，使用户可更快、更好地获取所需的、最佳的教学视频资源。
1.4 用户权限
第一，要求具备用户管理功能，具有完善的权限管理机制，并有详尽的权限设置选项，可自由分配权限下的各种操作，如素材上载、编目、下载、编辑、密级、管理等，各权限操作人员分别完成资料整理流程的不同操作。第二，要求在任一台电脑上通过Web浏览器直接访问服务器，依据不同使用权限进行素材上载、编目、浏览、素材下载、编辑等操作。
1.5 转码要求
第一，必须提供双码率存储功能，高码流素材用于归档存储，低码流素材用于编目、检索等功能。第二，平台需要支持以下资料格式的识别、转换及存储。视频格式：高清HDMPEG2、XDCAMHD、XDCAMEX、TS、MXF、DVCPro（AVI）、DVCPro50（AVI）、MPEG2I（10～50Mbps）、MP4（H.264）和MOV。音频格式：MP3、WMA、WAV、APE、M4A、FLAC和OGG等。
图片格式：GIF、JPG、PNG、JPEG、BMP、TIF、TGA、ARW、CR2、CRW、DCR、NEF、ORF、PEF、RAF、X3F、DCM和PSD等常规图片格式、数码相机RAW格式及专业软件图形格式。
1.6 延展性要求
第一，对外接口必须开放，以供学校后续业务拓展开放外网功能，并支持通过移动设备端（手机、平板、iPad 等）的浏览器对系统进行浏览、查询、检索。第二，要求接口标准化，实现与学校下一步建设智慧校园平台的对接，并提供接口的免费对接服务[2]。
2 应用测试
2.1 本文系统搭建
在Apache官网中下载Hadoop安装包，将其解压至本地系统中。搭建集群环境是本文系统搭建的第一步，搭建的主要内容包括集群软硬件环境的架构设计、Hadoop集群配置与HBase，ZooKeeper安装配置等。利用VMwareWorkstation12Pro构建Hadoop集群。该集群中包含3台服务器，3台服务器分为两类，1台服务器作为master，剩余2台服务器作为slave。服务器的主要功能是设置HDFS，MapReduce，HBase节点，master设置NameNode，JobTracker和HMaster节点，slave设置DataNode，TaskTracker和HReginServer节点。
2.2 系统界面设计
在教学视频搜索界面的搜索栏中选取所需教学视频资源类型“高物”，输入关键词“热力学”系统进入教学视频资源管理界面，系统通过教学视频资源分类与推荐，呈现用户所需教学视频资源，在教学视频搜索界面中设置相应搜索条件后，教学视频资源管理界面会根据输入的搜索条件在系统内进行搜索，并向用户展示教学视频搜索结果[3]。
2.3 资源占用率检测
为测试本文系统应用过程中的资源占用情况，以资源占用率为指标，分别从实时查询、教学视频资源上传、教学视频资源下载、教学视频资源格式转换等并发应用方面测试本文系统的CUP和内存占用率。
2.4 疲劳强度检测系统
正常运行条件下，受硬件设备影响，有一定概率产生数据库或带宽资源不足的缺陷，此类缺陷在系统正常工作时表现的并不明显，所以在测试系统性能的过程中需选取大量使用者进行长时间系统疲劳强度检测。作为本文系统性能测试的指标之一，疲劳强度检测可得到本文系统正常工作条件下因资源缺乏/竞争导致的系统错误。在不同网络环境下20人进行教学视频资源并发上传测试中，当教学视频上传人数由0人提升至15人时，本文系统的响应速度均控制在50ms以下；但当视频上传人数提升至20人时，本文系统的响应速度提升至160ms左右，这说明本文系统的数据传输性能产生拥堵问题[4]。而在教学视频资源并发下载测试中，当教学视频下载人数达到15人时，同样出现类似问题。系统出现这种问题的原因大多因为系统运行过程中产生带宽不足的缺陷，或者系统构建过程中设定的并发用户数量不足，这些缺陷经由完善系统硬件与提升系统并发用户数量设定阈值能够改善，由此保障系统对海量教学视频资源的高效管理。
结语：
综上，面对海量教学视频资源，需要采用一种高效的结构体系解决海量教学视频资源存储与管理问题，因此本文设计基于云平台的海量教学视频资源管理系统。系统应用测试结果显示，本文系统不仅能够满足用户教学视频管理应用需求，并且可以通过完善系统硬件与提升系统并发用户数量设定阈值的方式提升系统应用性能，保障海量教学视频资源应用管理效果。
参考文献：
[1]徐梦佳，周彤，白波.基于云平台的医院人力资源管理系统构建与应用[J].中国卫生信息管理杂志，2019，16（03）：336-339.
[2]张晓萍，卢三妹，王跃亭，余鑫，李玮琪.基于云平台的体育运动资源智慧化管理系统[J].运动，2019（06）：133-134+90.
[3]梁静，赵海霞，谢雨萌.基于NAS的高校音视频教学资源管理系统的设计与应用[J].软件导刊（教育技术），2019，18（02）：73-75.
[4]裴冬梅.民族综合信息大数据平台资源库管理系统设计与实现[J].内蒙古科技与经济，2018（23）：59-60+120.