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资源教室解决方案范文1
一、华为“云、管、端”,助力教育信息化
云:华为为教育客户提供存储、服务器、数据中心、桌面云等全系列IT产品。云操作系统(Fusionsphere)拥有自主知识产权,性价比业界最佳,能够实现端到端软硬件垂直优化,兼容多家虚拟化引擎和硬件,从而满足解决教育资源集中建设、总校与分校之间IT资源共享需求;融合一体机(FusionCube)实现了计算存储真正融合,内置高性能内部交换网络,完美支撑高性能科研计算、云存储、多媒体教室、数字图书馆应用;云桌面(FusionAccess)是端到端优化整合的桌面云,具有端到端系统化的安全设计、丰富的接入认证方式,低带宽,高网络容忍度,音视频优化,GPU直通的卓越体验,是校园办公协同、计算机上机室、电子评卷、多媒体教学等的最佳选择。
分布式数据中心(DC2)不仅可以大大提高IT资源的利用效率,还可实现数据中心之间的资源共享和统一管理、数据中心之间的容灾和备份。微型数据中心(MicroDC)将网络、计算、存储、安全、语音通信、远程管理集成在标准机柜中,实现3小时安装、1天上线敏捷部署,满足中小学、院系的IT信息化建设需求。
管:华为致力于面向教育客户提供全场景的网络承载及安全解决方案,包括光传输、骨干路由器、企业出口路由器、防火墙、流量整形、行为监管、多业务网关、园区及数据中心交换机、无线WLAN、XPON接入等产品。在CERNET骨干网、区域教育云网络、校园网精细化运营、无线校园、职教及普教校园网等多个场景均有成熟的解决方案及实际应用。
端:华为面向移动学习提供系列化MediaPad、面向校园安全的高清视频监控摄像头、面向协同办公提供的高清视频会议终端及客户端软件平台。基于需求深度定制的平板电脑课取代课桌上的书本和学生肩上的书包,成为电子书包,助力智慧课堂的各类教学应用。高清摄像头的全高清全智能保障校园安全。而高清的视频会议终端使得远程教学成为可能,促进区域教育公平化,使得偏远地区的孩子也能享用优质老师的面对面辅导。
二、华为智慧教育解决方案,助力教育信息化
顺应第四波教育信息化建设浪潮的发展趋势,以“网筑数字校园,云播智慧教育”为核心理念,华为凭借在教育行业多年的深耕、对校园客户需求的深入理解,在整合“云、管、端”ICT产品基础之上,推出“智慧教育云”、“智慧校园”、“智慧云课堂”、“移动书包”四层次的智慧教育ICT解决方案。
智慧教育云解决方案:以华为服务器、存储、网络、云操作系统、数据中心为基础,集成业界领先的教育软件供应商,构建一个整体的、可部署的教育云数据中心、教育云网络解决方案,实现了教育资源共享,让更高效的教育管理服务成为可能。
智慧校园解决方案:以万兆校园骨干网络为核心,提供有线无线一体化校园覆盖、泛在无线宽带、校园精细化运营、校园网络泛在安全、IPv4/IPv6平滑演进、校园网络可视化管理中心、校园安全视频监控、校园网络及能耗节能管理、教育E卡通、校园办公协同、视频会议等解决方案,可满足校园学习、科研、办公、生活、管理、节能、服务方面的需求。
智慧云课堂解决方案:教室作为教学的重要场所,在第四波教育信息化大潮中,正在从多媒体化向智能化升级,颠倒课堂教学模式日益普及。华为为此设计了PI3教学活动模型及SMART教室信息化模型,并在此模型基础上推出以云计算为核心架构,以物联网使教室智能化,以专为智能教室设计的“四合一“教室云边界(CCE),资源下沉、提升教学体验的校园云边界(SCE),简化运维管理的智能管控中心(COC),预集成教学应用平台的云课堂中心(CCC)为核心设备的智慧云课堂解决方案,满足网络课堂、远程课堂、颠倒课堂、网络教室、移动学习等教学应用场景需求,助力教学模式变革。
移动书包解决方案:提供从学习终端(电子书包)、到网络安全接入策略、终端设备管理,到电子教本内容平台的端到端解决方案,以实现教学内容实时共享,教师有效监控课堂,即问即答的互动式教学;通过增加学习的趣味性,调动学生的积极性,提高学生的学习效率、自学能力。
三、开放协作,共筑未来智慧教育生态
资源教室解决方案范文2
1 需求分析
从广义来讲,凡是在教学过程中运用了网络技术的教学活动均可称之为“网络教学”,无论你是通过网页教学内容;通过电子邮件与学生交流:通过网络传递视频信息,将一堂课以多种方式共享给另外一个或多个课堂的样式:以及基于网络的任何形式的教学广播等等都属于“网络教学”。
智能化是多媒体网络教学向深层次发展的客观要求。尽管多媒体网络教学迅速发展,大量多媒体课件和多样化的教学模式被开发使用并取得较好成果,但人们在开发使用中发现,这些系统始终存在一些缺陷:操作过于繁琐,系统不够稳定,网络教学过程不够协调,教学方式不够灵活,实际达到的效果不佳等等。因而需要未来的网络教学系统能够做到:
能够非常方便快捷的对整个系统进行操作。一般整个系统中与教育相关的部分都称之为网络教育资源,包括环境、信息和人力三大资源。为了能够设计有效的网络课程,实施有效的网络教学,便捷的操作是非常重要的。
能够稳定可靠的长时间运作。教学是一个长期的过程,这就要求整个系统设施都能够经受长时间稳定可靠运作的考验。同时,拥有一套可行的突发事件处理方案。
总控中心和各多媒体教室能够完美的统一和协调工作。其中,总控中心负责整个系统的宏观控制,同时,各多媒体教室能够根据自己的需要选择恰当的教学方式,两者任何时间均能够协调工作。
灵活的多样化媒体表现方式的接入。如教师能够非常方便的使用自带的优盘、便携机等接入整个系统进行各种媒体演示等。同时,方便教师不断积累教学经验,并能针对具体情况及时调整系统的教学策略等。
充分考虑对整个教学效果的提高。在整个网络教学系统的建设中均要能够考虑到实现友好和自然的人机对话,方便教师对未预期的提问和错误能给出合理的反馈操作,学生能够非常方便的表达自己的思想等。
这样的系统实际上就是智能化的多媒体网络教学系统。基于网络的多媒体教学系统应以智能化网络和多媒体技术为基础,当前,多媒体网络教学系统的研制和开发已成为网络教学应用领域中的一个重要的前沿课题。
诸多资料表明,建设这样一个现代化的网络教学环境,面对复杂的教学软硬件资源,必须有一套有效的网络控制系统,才能使得整个系统能够有序化的工作,事半功倍,真正达到建设网络教学系统的目的。
2 系统概述
随着近几年教育的不断发展,新建校区和大学城如雨后春笋般发展起来,多间至数十间多媒体教室的集中控制和管理将成为学校多媒体教学进一步发展的方向。
思美特网络融合控制系统彻底解决了以往中控系统的先天缺陷,通过网络主机充分实现多间教室的集中控制和后台管理功能,同时思美特控制系统能够与其他如安防、办公以及教务等子系统无缝集成,全面支持网络教学的各个环节,充分利用现有教学资源,为网络教学提供一体化的解决方案。同时,思美特网络教学系统为“数字校园”建设提供了强大的技术手段。
3 系统设计原则
先进性原则
系统设计、施工和设备选型遵循先进性原则,能够使多媒体网络教室的建设与学校其他系统的建设在技术平台水平上保持相对的时代同步性,以保障系统的生命周期尽可能地延长;以保证与现有或在可以预见的将来可以与采用的设备相兼容。
资源共享性原则
网络教学系统的实质是通过网络教育信息资源的传输和共享来实现教学。建立在网络基础上的多媒体系统,把多媒体技术与网络通信技术紧密结合,大大扩展了单机多媒体系统的功能。它不仅具有各种媒体信息处理和人机交互功能,更重要的是它实现了网上多媒体信息传递和多媒体信息资源共享,形成了一种最理想的多媒体网络教学环境,代表了多媒体教学应用的最新发展和必然趋势。
经济实用性原则
系统设计和设备选型应注重实用功能、降低总体投资。求得先进性与经济性的完美统一,做到设备性价比的最好综合。从学校教学管理的实际需求出发,摒弃一切学校不需要的华而不实的东西。
安全可靠性原则
系统设计方案要求将人机安全、设备的长期稳定运行等可靠性要点,作为系统建设方案的首要设计原则,以保证系统在运行期间,为用户执行安全防范和服务质量管理任务提供有效的技术支持手段,为用户降低系统运行方面的人工和资金成本。本期建设对前端设备的稳定性和可靠性要求非常高,要能够每周7天,每天16小时不断工作。对关键的设备应提供冗余热备份,提供各种故障的快速恢复措施,并应充分考虑系统的应变能力和容错能力。在满足上述可靠性要求的前提下,应尽可能优化方案,减少设备的投资。
操作、维护的简便性原则
以提高系统的整体运行效率为出发点,根据简便性原则,针对系统内各子系统操作人员的实际情况和实际操作需要,进行信号采集、传输和操作控制等各子系统的操作功能设计。
可扩展性原则
系统设计和规划时必须支持将来的扩容和平滑升级。在保障满足学校现有需求的同时,为学校将来的系统扩展打下基础。系统应采用模块化,并在设备选型方面有一定的可替换性。在系统设计时,要考虑系统对通过光纤网传输和通过卫星传输的兼容性和可替换性。多媒体教育系统应能兼容和支持将来开展的增值业务;应能支持多种形式的节目及用户的管理和控制。
系统功能特点概述
1 总控中心集中控制和管理
系统管理人员可以在总控中心根据实际需要直接控制任意多媒体网络教室的所有系统及环境设备,包括提前打开各个教室电源、投影、屏幕;根据需要在投影上播放指定的教学片断以及课后自动延时关闭投影、屏幕和系统电源等,充分实现批处理和操作、大大简化了管理和维护工作。
同时,由于采用总控中心集中控制,故有利于整个教学计划的实施和教学资源的管理,大大减轻了操作人员的负担,提高了教学效率,增强了整个系统的可靠性和可维护性。
集中控制和管理的优点
公共教学内容充分共享。由于整个教学过程中有很多的内容如科教片、历史片欣赏,集体收看新闻,学科专家的集中演讲广播等等,均属于公共教学内容,这一内容直接通过总控中心直接对各个多媒体教室进行音视频等形式的广播便可,省却了重复播放和讲解带来的多重教育资源的投入。
大大降低了人力、物力投入。通过使用总控中心宏观控制每个多媒体教室,只需在总控中心按照教学计划打开和关闭各个系统便可。如8点上课前。在总控中心提前10分钟打开教室门禁系统,然后根据需要依次打开投
影设备、屏幕、计算机等,同时调节灯光、窗帘、系统音量等到预先设置的模式等。这样,不必为每个教室配备专门管理和操作人员,同时总控中心拥有音视频监视,可以充分把握每个教室的每个环节,大大降低了人力、物力的投入。
宏观调控,便于整个教学计划的逐步实施。总控中心可以随时了解教学进展情况,管理人员只需要按照教学计划逐步实施,大大减少了中间环节,同时配合教务管理子系统灵活安排和调节教学计划,使其始终按照要求进行和发展。
大大减少了突发事件和提高了故障响应速度。由于科技含量和智能化程度大大提高,整个系统设备的故障率大大降低,同时,由于该解决方案均配置优秀的冗余控制方式,任何形式的突发事件均能够在第一事件内的解决,不会造成教学的中断。
突发事件的处理
总控中心突发事件的处理。当总控中心设备出现故障,可以使用备用机代替,此时直接通过控制系统切换便可;当总控中心触摸屏部分出现故障,此时可使用计算机通过浏览器直接控制全部设备;当主控机出现故障,只需立即使用备用主控机(可选)便可。
各多媒体教室突发事件的处理。一方面直接使用备用解决方案,另一方面直接请求总控中心寻求解决办法。
电力事件的处理。总控中心为了预防停电带来的不便,主要设备如控制系统、网络监控系统建议接入备用电力系统或者配备在线UPS等;同时,由于整个监控系统直接可使用备用电力系统,即使教室停电,在总控中心也可以随时了解各个教室的现状和进行进一步的处理等。
2 强大的Web浏览和控制技术
我们整个系统的控制界面可以非常方便的集成到浏览器中,使用计算机浏览和控制整个系统就像使用触摸屏一样简单和快捷,同时,我们的控制界面支持权限分配和管理,大大增强了网络控制的安全性。
3 教学资源共享和监视、监听
为了增强每个网络教室的灵活性,我们在每个教室增加了12键面板,这样,教室可以直接通过面板控制本教室的灯光、屏幕、窗帘、系统音量;控制投影自行播放多媒体课件以及直接向总控中心寻求帮助等。
4 子系统常用功能自行管理
在总控中心可以直接根据教学计划将相应的教学内容如多媒体课件、视频片断等传输到各个网络教室并在大屏幕上显示,大大降低了整个教学环境资源的投入,增强了可管理性。同时,由于每个网络教室的安装有摄像机和拾音器等设备,这样,在总控中心可以监视和监听任意教室的教学情况,当出现了意外情况时,在总控中心就可以在最短的时间内恢复正常。
5 完整的集成网络教学平台
根据实际需要,该解决方案可以充分集成教学管理、教学资源管理、课程开发、网络教学、师生交互、无纸化考试与测评等多方面功能,可全面支持网络教学的各个环节,为网络教学提供一体化解决方案。
相关信息
1 控制系统设备连接
SMARTISUS网络融合控制技术是融汇当今互联网技术、通讯技术、控制技术和计算机软硬件技术领域的先进技术成果,专门用于多媒体控制的新型技术,它舍弃了计算机和网络技术中诸多繁杂环节,取其控制技术的精华,将智能触摸技术、总线控制技术、无线技术和远程控制集于一身,形成了简明精干而功能强大、应用广泛、接驳灵活的控制技术,实现了简单、完整的多媒体控制功能。
思美特控制系统设备连接,使用SMARTISYS控制系统,通过SmartNet和TCP/IP网络,可以将您的控制范围延伸到世界的每一个角落,并且我们提供可视化多媒体控制界面直接控制本地或远程多媒体系统,同时提供在线管理和维护。
目前,思美特系统产品因其可靠性高、易用、易维护、功能强大、结构简单、通用性好、易扩展,在A/V控制领域得到了广泛的应用。
资源教室解决方案范文3
然而,虚拟化并不是一个新的技术。两三年前,虚拟化技术之所以没有得到很好的推广,除了因为它对硬件、网络的要求较高以外,还因为它对标准化的要求较高,难以满足用户个性化的需求,以及在部署时要打开PIN,增加了用户的应用风险。
事实上,直到现在,虚拟技术的应用依旧是让人欢喜让人忧,对IT部门来说,虚拟机的管理就非常让人头疼。
虚拟化带来的管理挑战
自动化IT运维解决方案供应商卡西亚中国区销售经理尹浩告诉记者,他遇到南方的一个教育局用户在管理虚拟化解决方案时就遇到了虚拟机管理的难题。他透露,该虚拟化解决方案涉及20多个学校的虚拟机。
“在同一个教室,同一个老师可能今天教授的是对硬件资源要求较低的Office PPT课程,而明天则要教授对硬件要求较高的编程开发课程。这时,他就要打电话给管理员调配资源。”尹浩说,“如果有几十个分布在不同学校的老师这样要求进行资源调配,系统管理员就会变得手忙脚乱。”
像这样后台管理员要为多个前端用户提供服务,只是虚拟机管理所面临的诸多挑战之一。
尹浩分析说,虚拟化最典型的特点之一就是因为太标准化,而很难满足终端用户的个性化需求。比如说,虚拟机通常只支持95%的打印机型号,如果终端需要安装一个非主流机型的打印机,管理人员在对终端进行配置时系统可能发现不了该打印机,因而应用会变得很困难。
此外,因为管理端和客户端的关系不可见,因而管理人员在对多个虚拟机进行管理时,就很难对其进行有效的监控。
为了简化、优化虚拟机的管理,卡西亚推出了虚拟机管理解决方案Kaseya VMM 1.0。
关注基于标准的个性化
尹浩认为,既然虚拟技术强调的是标准化,那么虚拟机管理的关键就是在标准化的基础上进行自定义,从而满足用户的个性化需求。
尹浩介绍,Kaseya VMM 1.0能够帮助用户轻松地配置虚拟机,根据不同设备场景智能选择产品,其中包括前文提到的为虚拟机安装非主流机型的打印机。
Kaseya VMM 1.0的另外一个主要功能,是对虚拟化的后台和前端的虚拟机进行自动化管理。比如说,通过标准协议自动发现终端不同种类的虚拟机,并进行有效管理和监控。同时,它可以让系统管理员对虚拟机进行深层次的监控,实时了解关键进程、关键应用是否正常。
此外,该解决方案还可以让系统管理员实时了解系统中当前用户的在线状态,从而为网络调优提供依据。
尹浩介绍,卡西亚还可以帮助用户梳理流程,理清对虚拟机进行科学管理的头绪。比如在前文谈到的教育局的应用中,卡西亚就首先帮助教育局对其管理流程进行梳理,结果老师不再需要通过电话来申请资源,而是通过系统来申请。系统管理员则可以从显示屏上的提示获取资源申请信息,而不用担心通过电话记录需求会出现人为错误。
事实上,目前市场已经有不少虚拟机解决方案,特别是虚拟化产品或解决方案提供商通常都会提供配套的虚拟机解决方案。
资源教室解决方案范文4
【关键词】云计算 云教室 多级存储
1 引言
随着计算机教育的不断发展,计算C教室已在学校普及,这在很大程度上提高了课堂的教学效果。但是传统计算机教室软件、硬件管理和维护复杂,长期运行还会导致系统运行缓慢,同时系统升级非常不便,而云教室[1]可通过云计算技术有效地解决这些传统计算机教室存在的问题。
云教室由一台云教室服务器通过虚拟化技术生成几十台云桌面虚拟机,但是由于磁盘的I/O(Input/Output,输入/输出)存在瓶颈,几十台云桌面同时开机运行会产生很高的I/O,容易引发启动风暴,导致启动时间过长、系统运行缓慢。基于此,本文通过内存的高I/O特性来解决磁盘的I/O瓶颈,设计并实现了一种基于多级存储技术的云教室方案,以适应云教室所需的启动快、运行快的需求。
2 多级存储技术简介
多级存储技术是指根据存储的I/O性能、数据的使用频率和保存时间,将不同数据存放在不同类型的存储上。本方案采用三级存储,分别是HDD(Hard Disk Drive,硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive,固态硬盘)和内存盘。其中,内存盘是用特定软件划定一块内存来当作硬盘使用,其具有和内存相同的I/O,但是断电后会丢失内存盘中的数据[2]。多级存储技术架构如图1所示:
在本方案中,内存盘专门用来存储云桌面的母镜像,可以极大地提高I/O,解决启动风暴问题,同时母镜像在云桌面的整个生命周期中都不会发生变化,只要在硬盘中存在副本,就不用担心断电导致内存盘丢失数据的问题;SSD用来存储云桌面差分盘,差分盘是基于母镜像创建一个子盘,对母盘的改动都记录在差分盘中,SSD的高性能可以提高云桌面的运行速率;HDD用来存储云桌面数据盘,保存用户数据文件,如学生作业、课件等。
多级存储技术能够分散磁盘I/O压力,解决磁盘I/O瓶颈问题,使得云教室系统运行速率提高,用户体验得到很好的提升。通过使用该技术,在教师上课、下课、教学互动中,可大幅提升学生使用云桌面的流畅度。
3 云教室系统架构具体实现
一个云教室包含云教室管理平台、云桌面、云终端和教师机[3]。云教室管理平台通过心跳监控云桌面和云终端,通过特定的消息通道向云桌面、云终端和教师机发送指令及消息;云桌面采用Hyper-V虚拟化技术和多级存储技术创建[4];云终端负责连接云桌面供学生操作;教师机则为教师提供课堂管理的辅助工具。
系统中多个核心组件之间相互配合,共同完成云桌面资源调度、教学管理和教学互动的功能。系统整体设计架构如图2所示。
3.1 教学系统镜像在多级存储方案中的使用原理
教学系统镜像即云桌面的母镜像,由管理员上传至云教室管理平台[5]。在云教室中,母镜像的状态分为启用和未启用两种。未启用状态时,母镜像存放在HDD中,作为备份数据;启用状态时,母镜像存放在内存盘中,作为云桌面的母镜像源文件使用。由于上传好的教学系统镜像默认是未启用的,所以存放在HDD中。当管理员需要创建云桌面时,首选需要启用镜像,管理平台会将母镜像复制一份到内存盘中,然后才能创建云桌面。母镜像的状态与存储位置如图3所示:
当服务器发生意外重启或者断电时,在服务器启动后,管理平台后台服务会根据镜像的启用状态将已经启用的镜像复制到内存盘中,由于差分盘的存在,母镜像不会做任何修改,所以复制完成后云教室系统可以正常使用,不会造成内存盘数据丢失的问题。具体流程如图4所示。
3.2 云桌面在多级存储方案中的原理及实现
一台云桌面的存储由系统启动盘和数据存放盘组成[6]。在多级存储方案中,数据盘保存在HDD中,用于永久保留用户数据,即使虚拟机被删除或者重建,数据盘中的数据依然存在,适合保存学生上课需要持久化的文件。
云桌面的启动盘由母镜像和差分盘两部分组成[7]。当云桌面启动时,云桌面从母镜像所在的内存盘中读取数据,将对母镜像的修改写入差分盘所在的SSD中。内存盘负担的是读压力,而差分盘负担的是写压力,如此将读写I/O分离,有效地分散了磁盘的I/O压力,如图5所示:
此外,云桌面启动时的读压力远大于写压力,采用高I/O性能的内存盘来负担读压力,可以避免启动时的I/O瓶颈。
3.3 多级存储方案中的云教室管理平台
云教室管理平台是管理平台提供了对云教室资源的统一监控和管理,包括镜像、云桌面、终端和服务器。并提供了图形化界面,方便教室管理和维护,所有云教室操作都可以通过管理平台进行[8]。
管理员可以通过云教室管理平台批量创建云桌面,后台采用多线程并发方式,50台云桌面能够在100 s内创建完成。通过内存盘加差分盘的方式,单台云桌面启动时间在3 s以内,实现真正的“秒启”[9]。
管理平台根据镜像规格设置云桌面的内存和CPU,根据管理平台配置设置云桌面的网络,将云桌面的网络配置、主机名信息写入云桌面的注册表中,云桌面启动后检测网络和主机名是否与注册表中的值匹配,若不匹配则自动修改。
创建云桌面流程如图6所示。云桌面启动完成后会向管理平台发送心跳包,管理平台可通过心跳包监控云桌面的运行状态。
同时,管理平台可实现根据预先设定的课程表自动切换课程[10]。具体流程如图7所示。
(1)管理员首先在管理平台上创建课程表,然后管理平台再根据配置好的课程表发起定时任务;
(2)等到课程表对应的时间点出现时,启动切换课程任务;
(3)管理平台先判断是否需要切换课程,若不需要则直接启动云桌面和云终端;
(4)若需要切换课程,则拷贝母镜像到内存盘中,重建云桌面;
(5)同时唤醒云终端,待云桌面启动完成后自动连接。
4 实践效果分析
通过多级存储技术,使用内存盘分散了批量云桌面同时开机产生的大量I/O压力,消除了使用硬盘存在的I/O瓶颈,并有效地减少了云教室系统的启动时间。
不同数量的云桌面开机时间对比如图8所示:
从图8可以看出,随着同时开机的云桌面数量越来越多,普通方案开机时间大幅增长,这是因为出现了I/O瓶i,而多级存储方案开机时间的增长幅度明显小于普通方案。当50台云桌面同时开机时,多级存储方案开机速度较普通方案提升6倍以上。
5 结束语
本文提出了基于多级存储技术的云教室方案,并详细介绍了该方案的架构设计与实现原理。基于上述架构的云教室系统能够有效地减少云教室开机启动的时间,提升系统运行的流畅度,从而增强用户体验。经过不断地开发和完善,该方案已成功在多家中小学、高职院校试点上线,运行效果良好。
参考文献:
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资源教室解决方案范文5
三代“班班通”
第一代 多媒体设备“班班通”。这个阶段强调的是教室内的多媒体设备,包括计算机、投影机、幕布(硬软)、视频展台、中控,为放置设备而必须有的铁制讲台及校园的网络部署。实现的功能是利用班级内的计算机调用服务器课件,实现了多媒体教学。此阶段的特征是:以设备为主导,教师的信息技术水平直接影响设备的使用率及设备与教学内容的融合。
第二代 人机互动“班班通”。这个阶段聚焦在交互式电子白板和触控大屏上,在多点触控技术以及一系列教学工具类软件研发上有所突破,为使用者提供了方便和很好的感受。此阶段的特征是人机交互,较好地避免了第一代设备用户体验生冷的缺陷。
第三代 智慧课堂“班班通”。此时的“班班通”已经完全脱离了对硬件设备的要求,而是从应用的角度对“班班通”进行重新定义。“多维度”,其服务范围既有宏观的均衡教育,也有微观的个性化学习,涵盖课前、课中、课后的全过程。“深应用”,即资源的深度挖掘,可实时生成微课程,既可供教师教研、反思,又可向学生个性化推送。“转主体”,以学生为设计主体,增加学生教学过程的参与度,甚至由学生完成教学主导。“巧分析”,对教师和学生的教学过程进行分析跟踪,为提高教师专业成长和学生学习能力提供可靠的数据支持。
未来教室的4大关键性趋势
第三代“班班通”时代的到来,为未来教室建设指明了方向。以下是未来教室的4大关键性趋势。
个性化。个性化教育是教育的重要目标之一,但是在传统教育模式下,由于人力和教学设备的限制,教师无法为每位学生定制有针对性的学习方法。未来教育将在大数据的支持下,使得个性化教育成为可能。
协作化。受空间的限制,传统教学以教师为主导,以单向传输为主要形式,师生和生生之间鲜有协作。网络的出现,完全打破了空间的限制。学习也由个人的、机械的记忆转变为社会的、互动的过程。未来教育的协作,不仅发生在教室内部,也发生在教室与外部、教室与教室之间。
开放教育。开放教育是教育与外部的互动,一方面,新型课程资源不断涌现,慕课风起云涌;另一方面,教育也需要更多的人——学生家长和社会的参与、互动。未来教育必然会引入更多外部因素,使得教育更加多元化。
泛在教育。无处不在的网络和触手可及的移动终端,改变了人们学习和交流的方式,为未来教育增加了泛在学习等新型学习模式。
未来教室的整体解决方案——“智慧课堂”
资源教室解决方案范文6
云计算走进高校
在信息化时代,知识内容本身在贬值,运用知识的能力要求则越来越高,由此给大学教学综合改革的压力也越来越大。如何实现既不课上“满堂灌”,又不课下“放羊”?尤其在对动手能力要求高的工程训练中心,这两个难题更加突出。
对于工科院校来说,工程训练中心是一个不可缺少的教学单位,它所承载的是众多学子的动手实践环节。按照传统模式来看,学校需要建设众多的学生机房来承载这些工程实践需求,而且这些机房背后的数据中心也都是一笔必须承担的开支。同时,这些机房的维护成本也非常高,每一个学生用完之后就走了,不会想着把系统维护得很好,所以机房的计算机系统会面临着越用越慢的难题,导致机房的利用率很低。同时传统机房只能在开放了之后,才能让学生进去,时间和空间上都是受限的;在教学资源日益紧张的今天,任何学校对于教学资源特别是教室资源都特别看重,而学生机房的应用效率只能体现在日常的教学中,许多时间均处于闲置的状态,这无疑形成了巨大的浪费。这些传统机房存在的问题一直都很困扰张晓晖主任。
“云计算平台解决了传统机房的时间和空间限制。在校园网的环境中,实现了学生随时随地的登录,为学生提供更多的灵活性,同时提升了设备利用率。”张晓晖主任谈到。
据了解,被教育部评定为国家级实验教学示范中心的西安理工大学工程训练中心,每年能完成6000余人的计划内实践教学任务,实验人时数70余万,同时为各级学生科技竞赛、大学生创新实验计划等提供指导与服务。作为国内高校中首家实现云计算的工程训练中心,在这里你看不到一间传统的电教室或者学生机房,取而代之的则是全中心范围的300Mbps WiFi覆盖和短焦投影教室。在高校信息化圈内,西安理工大学工程训练中心的云计算教学形式得到了同行专家及兄弟院校充分肯定,被国内多所高校的实验中心负责人组织学习参观并借鉴与推广。
图形工作站的教学需求
在西安理工大学工程训练中心负责的教学课程中,CAD是众多工科学科学生都需要掌握的内容之一,计算机已经成为了学生必不可少的学习与应用工具。过去,大家只能通过具体的课程在机房开展CAD实验课操作,但是在使用云计算解决方案之后,在工程训练中心进行实践环节的(任何)学生都可以向中心申请一台虚拟计算机。申请成功之后,在校园网的整个环境里,不管是在宿舍还是在教室,学生都可以通过网络登录所属的虚拟机上使用计算资源。这台虚拟机也由学生自主管理和维护,在申请期结束或者完成作业之后,系统会将虚拟机的资源再分配给下一位需要的同学。“对于每个学生来说,这台虚机是属于他自己的,他就会特别仔细的维护虚机,这对过去做机房维护的老师来说也是一种解放。”张晓晖主任表示,从2012年开始应用到现在,使用2年的时间证明了云计算解决方案在教学中的优越性,从占地面积、设备投入、日常维护、应用便捷性等多个角度来说,云计算方案彻底改变了传统的机房模式,大大提升了软硬件利用率。
据了解,在西安理工大学工程训练中心的各类实验室中,云计算高校示范中心配置也是很特别的,这个中心内包括了62台惠普瘦客户机作为云计算客户端,以及20台惠普Z820工作站作为后端云计算设备,通过这些工作站可以虚拟出160台二维虚拟机和60台三维虚拟机。
在谈到为何选用工作站作为计算设备的时候,张晓晖主任认为这主要是与工程训练中心的教学需求有关。学生申请虚拟机进行一般的二维设计应用之外,对三维实体设计及模型渲染方面也有迫切的需求,如3d CAD应用和3dMax、Maya等软件应用,这就要求后端必须有强劲的专业图形工作站作为支撑。惠普Z820是目前业界最高端的桌面图形工作站,而且针对工程训练中心的应用需求还特别配置了3块图形专业卡,保证了性能的高效与稳定,实现了顺畅的3D虚拟化应用。
教与学的两相宜
“现在的学生做工程设计,以及大规模计算的需求越来越多,比如说学工业设计的、学动画的学生经常会做一些图形的渲染,但是对于学生来讲,他不是时时刻刻都有一台图形工作站是可以用的,一般家里情况不太好的学生基本上就是有一个上网本,甚至只是1000元以内块的杂牌上网本。即使他只有这样一台上网本,但只要登录到他的虚机,就等同于有了一台虚拟的图形工作站,可以做动画的渲染,时时刻刻可以享受到计算资源的服务。这个也是对学生学习来说是非常好的一个促进。”张晓晖主任谈到。以前学生要使用这种大规模的计算资源,可能还需要申请机房,但是现在只要在网上提出申请,就可以把学习资源全部交给学生,移动学习带给教学的变化,让学生们获益匪浅。
他们的感受就是比以前方便多了,以前大家为了到机房上课,大家都在那挤破头,现在我们所有的实训室都有网络,我们每个桌面上都有有线和无线,就是任何地方都可以给学生开展这样一个教室活动。