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基于云计算的云课堂教学平台研究与应用

近些年来,随着互联网技术的广泛应用,云计算技术也广泛地应用在教育领域的各个层面,从国家到地方及各类学校都积极开展和实施教育的云实践。本项目以本校教学改革要求为背景,由学校投资创建了本地区首家基于云计算的教学实验室即基于云教学平台的云课堂实验室。云课堂实验室由云服务器、云终端、虚拟化桌面集中管理平台、多媒体教学管理软件及千兆网络构成,是一套基于虚拟化桌面的实验教学解决方案。通过该云平台的搭建及应用,证明切实地对我校的教学及管理有了突破性的改变,取了了良好的预期效果。

1目前国内外关于云教学平台的状况

随着信息化技术的迅速发展与应用,特别是“互联网+”概念的提出,应用计算机和网络技术进行管理已经深入到全社会的各个层面。政府机关、学校和企事业单位都实现了信息化管理,学校也出现个各种不同技术开发的一系列教学管理平台,这些信息系统的应用简化了工作流程,减轻了管理者的工作量,提高了管理水平和工作效率。但这些系统的应用也存在很大的局限性,多数由于设备的老化和技术问题具有很大的局限性,缺乏横向沟通和资源的共享等问题。由于云计算技术存在的优势和潜在的应用价值,在教育信息化领域得到了前所未有的重视,不论是国内的教育机构还是国内高校院校等机构都纷纷将云计算技术引入到教学管理和教学改革实践中。例如伦敦大学、皇家理工学院、阿伯丁大学、利兹都市大学等,均使用了Google 公司的在线云计算服务。国内大部分高校都采用开源技术如开源云平台Hadoop、OpenStack 等或与商业公司的合作,对云计算教育平台进行研究,研发了云教育平台支撑或辅助教学系统。云计算的引,入打破了这种局限性,使得教学模式和教学方法的改革及管理上了一个新的台阶。

2传统实验室和云教学实验室的比较

与传统的由PC 机组成的计算机实验室相比,云教学实验室有其独到的优势。具体体现在以下几个方面。2.1传统PC 教室运维管理工作量大

环境维护因素较多:除了连接电线比较多外、还要考虑制冷问题、除尘问题;硬件维护部件较多,包括:显示器、硬盘、风扇、电源、还原卡等;操作系统升级是多个系统安装比较麻烦;安装的应用软件特别是有维护、建模、ps 等多种应用软件升级时工作量较大。

2.2传统PC 用机实验室体验差

第一,开机及软件运行慢。大量软件安装在一个操作系统中,不能灵活的按照课程内容构建多种教学环境,导致开机慢、软

件运行慢。

第二,硬件故障点多,导致开机故障多。第三,下发教学材料及上传作业不方便。

只能在上课过程中下发教学材料或上传作业,占用教学时间;老师和学生都需要使用U 盘传递材料,易感染病毒,易丢失。

第四,PC 机更新周期短,投资保护不好。随着每年推出最新的操作系统和应用,带动快速的硬件升级需求。PC 机升级困难,整机更换方式,投资保护差。

第五,机房能耗大,每年产生大量电子垃圾。机房里少则几十台,多则几百台电脑,电力消耗大,发热量大,辐射大。电脑元件中含有的砷、汞和其他有害物质,周期性更新产生大量电子垃圾,对环境危害大。2.3云课堂的优势

我们采用的是由锐捷网络自主研发,基于桌面虚拟化技术,整合硬件一体化设计理念精心打造的桌面云解决方案;该方案针对教育行业的计算机机房应用场景,带来全新的云教室体验。相比传统PC 计算机教室,云课堂很好的解决了软件安装多、运行慢、教学场景切换难、软件更新维护困难等问题。

第一,提升管理效率。云课堂的课程镜像机制,软件更新后,无需同传,实时生效,大幅提升维护效率。

第二,提升用机体验。第三,不同类型的课程使用不同的云主机镜像,系统不再臃肿、软件不再冲突、教学效率更高。

第四,简单的操作。管理员老师可用WEB 界面管理、授课老师一键式控制界面,学生可直接使用windows 界面,操作简单。

第五,减少硬件维护量。每间教室管理量降到仅需对一台云主机监控。

第六,寿命更长,升级简单,费用降低。通过对服务器的升级配置和对瘦终端的平滑扩展实现循环使用,从而实现用户的投资绿色节能,减少电子垃圾。

表1传统PC 模式和云课堂模式功耗对比表

3云教学模式的构建

3.1“先学后导-问题评价”的教学模式

通过云教学平台,采用“先学后导-问题评价”的教学模式

基于云计算的云课堂教学平台研究与应用

赵凤芝王海英

摘要:随着云时代的到来,云课堂教学越来越受到教育工作者和学生的青睐。云教学平台丰富的资源不但为我们提供了大量生动的教学素材,更因为其便利的交互性极大地调动了学生学习的主动性和积极性。本文通过对云实验室的软硬件环境搭建、利用云教学平台对实践课堂教学模式的实施方式进行了探索。实践证明:云教学课堂采用“先学后导-问题评价”的教学模式,以丰富的资源、便捷的操作给学生提供了基于网络和社会资源的自组织学习环境,转变了学生学习方式,促进了学生发展。同时云实验室的建立可以节省大量由硬件升级所需的资金,维护起来更加方便,大大提高了教学效率。

关键词:云计算学习策略先学后导-问题评价云课堂中图分类号:G642文献标识码:C DOI:

10.3969/j.issn.1672-8181.2016.23.010

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