基于網絡扁平化的智慧教學環(huán)境的研究探討

柯翔敏　陳江

【摘 要】隨著現代信息、通訊以及計算機技術的高速發(fā)展，虛擬化技術應用廣度和深度不斷擴大，許多領域積累了大量豐富的成功案例，高校的教學同樣需要豐富其教學平臺。如何充分地利用這些技術，為師生提供更加便捷的智能化的教學服務，提升滿意度，如何為高校決策者提供決策依據，科學指導教學，提高教學管理水平，進一步提高辦學水平和效益，將是高校迫切需要解決的問題。本文初步探討了面向網絡扁平化的桌面云智慧教學平臺的應用，希望能對高校的信息化建設有所幫助。

【關鍵詞】網絡扁平化；桌面云；信息化

中圖分類號： TP393.02 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）08-0034-002

Research on Intelligent Teaching Environment based on Network Flattening

KE Xiang-min CHEN Jiang

（Network and Educational Technology Center，Huaqiao University，Xiamen，Fujian 361021，China）

【Abstract】With the rapid development of modern information，communication and computer technology， the scope and depth of the application of virtualization technology are expanding，and many fields have accumulated a large number of successful cases. The teaching of colleges and universities also needs to enrich their teaching platform. How to make full use of these technologies， provide more convenient and intelligent teaching service for teachers and students， improve the satisfaction， how to provide decision-making basis for the decision-makers of colleges and universities， guide teaching scientifically， improve the level of teaching management， and further improve the level and efficiency of running a school，which will be an urgent problem for colleges and universities to solve.This paper discusses the application of desktop flat cloud intelligence teaching platform oriented to flat network，hoping to help university information construction.

【Key words】Network Flattening； Desktop Cloud； Information

0 引言

不管在國外還是在國內，越來越多的政府機構、企事業(yè)單位開始進行系統的有規(guī)劃的信息化建設。在這樣的信息化進程中，高校也在其中之列，可是我國即便是高校的信息化建設步伐相對來說也比較緩慢，其間有眾多原因。信息化建設是一個漫長的過程，我校的信息化到目前已經取得了顯著的成果，不足之處雖然存在，但總體來說卻一直朝著良性的方向發(fā)展。在眾多的高校當中，我校的信息化建設還是比較早，也是比較成功的一個典型，經過幾年的建設和改進，目前已經初具規(guī)模。隨著互聯網+概念的出現，學校把信息化建設放在了一個歷史性的高度，我校的信息化也進入到一個非常關鍵的階段，改善教學環(huán)境又是其中重要的一環(huán)。要善于利用當今主流技術，從中挖掘有用方案，相信將在學校信息化建設進程中發(fā)揮關鍵性的作用，服務于高校。

1 現狀和存在的問題

2012年3月13日，我國教育部印發(fā)了《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》，提出了以教育信息化帶動教育現代化、以優(yōu)質教育資源和信息化學習環(huán)境建設為基礎、加強高校數字校園建設與應用以及利用先進網絡和信息技術，整合資源，構建先進、高效、實用的高等教育信息基礎設施等要求，在此背景下，我校也積極投入到教育信息化的浪潮中，開展了大量的調研實踐，力爭更好的服務于學校的信息化。

華僑大學現有多媒體教室300多間，2個校區(qū)各有一間多媒體集成控制中心（以下簡稱“集控中心”），主要用于多媒體教室、語音室、計算機教室等基礎教學設施的教學支持、智能化管理和控制。集控中心的設備已使用多年，有些設備已經老舊，急需進行統一的升級改造，以能實現支持高清視頻設備和云端存儲，實現網絡化教學管理，實現常態(tài)化錄播教室設備狀態(tài)監(jiān)測，集中監(jiān)控，資源的統計與維護管理等功能。學校的多媒體教室采用逐年建設、分批更新的原則，現有部份建設于2007之前的多媒體教室，急需更新換代，公共計算機教室也有升級的必要，以能支持移動化教學的要求。

2 建設內容

在智慧校園環(huán)境下的智慧化基礎教學環(huán)境，應在智慧校園總體設計下，進行統一規(guī)劃，分步實施，通過遞進升級、逐步完善。通過3年的分期建設，初步建設學校智慧化基礎教學環(huán)境，為智慧教學提供良好基礎。建設新的智慧教室控制中心，更新老舊設備，同時將新設備納入智能化管理平臺，使新設備支持移動的設備、支持高清顯示、支持云端存儲，建立智慧化的基礎教學環(huán)境，保證多媒體教學和計算機教學的正常進行，為智慧教學建立良好基礎。最終可實現基于物聯網為基礎的智慧校園綜合信息管理平臺，統一管理教學教務管理、智慧控制、環(huán)境智能控制、遠程教學觀摩評估、數字媒體信息發(fā)布、教學資源預約審核管理、高清錄播系統、IP廣播、多媒體資料管理及互動學習系統。

一期：完成2個智慧服務與管理中心的基礎設施建設，和中央集控系統的基本管理控制功能。完成69間多媒體教室基礎設施建設、相應的標準化電子考場建設、多媒體教室的智慧管理控制，部分實現移動端的智慧管控。

二期：完成約100間多媒體教室基礎設施建設、相應的標準化電子考場建設、優(yōu)化2個控制中心的智慧化服務系統，提升移動端的智慧管控應該。初步完成和學校其他相關系統的對接、部分數據統計分析。

三期：完成約80間多媒體教室基礎設施建設、相應的標準化電子考場建設、專業(yè)錄播教室建設、優(yōu)化2個控制中心的智慧化服務系統，提升至智慧化層面，完成大數據統計分析建設。

3 目標和功能

廈門校區(qū)目前已經全網采用扁平化技術，采用IPOE、PPPOE、802.1X、WEB portal、無線感知等多種用戶接入認證管理方式，保證用戶接入實名制和校園網安全。教學環(huán)境極其相關設備需要與現有認證網關、認證平臺進行無縫對接，實現師生接入身份的實名制認證。著重提升教師上課體驗，保證業(yè)務流暢性。通過智慧教學環(huán)境的部署應用，讓每個教師在上課過程中快速調節(jié)教學，滿足個性化教學，讓教師具有良好的教學環(huán)境體驗，能夠更專注于教學本身。教學系統穩(wěn)健性進一步得到加強，為了系統免受外界非法入侵，系統將提供一整套災難應對及恢復策略等安全防護措施，充分保證操作系統和數據應用的安全。

3.1 從學生、教師、領導、管理員四個維度明確功能確定教學環(huán)境的建設目標

3.1.1 面向學生服務的功能

主要有校園移動學習、在線學習、地圖服務、定位導航服務、課表信息發(fā)布、一卡通、信息發(fā)布、校園環(huán)境監(jiān)測系統功能。

3.1.2 面向老師教學的功能

設計時考慮體現教學工作的智能化、現代化、科學化。主要有多媒體智慧教室、遠程教育系統、電子考場、常態(tài)化錄播、專業(yè)錄播等功能。

3.1.3 面向領導的功能

給領導層提供決策依據，為校園的全面信息化建設提供真實數據參考。主要有實時教師督導、教學評價系統、巡查教室現狀和使用情況等。

3.1.4 面向管理員的功能

主要有設備遠程集中控制管理、設備的維護維修管理系統

3.2 網絡扁平化的智慧教學環(huán)境的功能描述。

3.2.1 智慧云平臺

智慧服云中心基于物聯網技術，以云終端為中心，連接教學電腦、投影機、錄像機、電子白板等教學設備，使得傳統教學管理變成物聯網時代的多媒體智慧教學管理。智慧教育使得教學環(huán)境中每個物體形成數字化、網絡化、可視化特性，實時對物體進行監(jiān)管控制并自動反饋相關的信息，實現對智慧教育中各種設備進行集中、遠程控制與管理。

3.2.2 智慧教室與課堂

智慧教室與課堂通過教室建設、終端建設、平臺建設，實現智慧課堂功能，為學生、教師、管理員提供智能化的教學、管理的體驗。實現了智能考勤系統、智能電子課表、在線考試安排、電子教案云存儲、遠程互動教學、師生課堂多媒體互動、作業(yè)/資料實時共享、作業(yè)試卷智能批復、課堂在線回顧、教學質量智能診斷、教學成績統計分析、教學評價系統、自習室分布實時查詢等功能。

3.2.3 智慧的維護和資產管理

智慧的維護和資產管理模塊的設計，幫助教學管理人員提升管理的有效性，實現設備故障自動預警、故障信息智能推送、簡單故障自動處理、重大故障自動推送供應商、運維進程跟蹤管理、運維信息智能推送、維護手冊智能查詢。以上所有功能都能在app上實現，解除管理上時間空間的限制，實現隨時隨地進行管理和維護。

3.2.4 完善的通訊接口

本項目需要與校園安防監(jiān)控系統、標準化考場系統、教務管理系統、校園一卡通系統、上級信息系統、移動推送系統、視頻會議系統、校園IT運維系統、資源管理系統、機房管理系統、校園IP廣播系統進行對接，實現智慧校園。

3.2.5 智慧的大數據平臺

智慧的大數據平臺是智慧教室的基礎支撐平臺，主要由云計算服務器、Edutech分布式文件系統、Edutech非關系數據庫系統構成。平臺為運行在其上的學習平臺和其他系統提供了大數據存儲和高并發(fā)訪問支持。

4 結束語

借網絡扁平化改造升級及云安全數據中心建設之際，在智慧校園總體設計下，進行統一規(guī)劃，分步實施，通過遞進升級、逐步完善，通過分期建設，初步建設學校智慧化基礎教學環(huán)境，為智慧教學提供良好基礎。建設智慧教學平臺，以云終端為中心，連接教學電腦、投影機、錄像機、電子白板等教學設備，使得傳統教學管理變成物聯網時代的多媒體智慧教學管理。最終可實現基于物聯網為基礎的智慧校園綜合信息管理平臺，統一管理教學教務管理、智慧控制、環(huán)境智能控制、遠程教學觀摩評估、數字媒體信息發(fā)布、教學資源預約審核管理、高清錄播系統、IP廣播、多媒體資料管理及互動學習系統。

【參考文獻】

[1]黃曉璐.面云技術在高校的管理應用[J]. 電腦編程技巧與維護，2017，24，46-48.

[2]吳迪.基于桌面云下多媒體計算機實驗室管理的思考[J]. 數字通信世界，2018，01，257.

[3]袁園，吳昆，顧今.桌面云存儲擴容項目中數據遷移方法研究[J]. 網絡安全技術與應用，2018，02，72-73.

[4]曹梅，沈書生，柏宏權.數字化校園到智慧校園的差距與行動——來自南京市若干學校的調研分析[J]. 電化教育研究，2018，01，49-54.

[5]劉苗苗，張永生.基于物聯網的智慧校園建設方案應用探索[J].大慶師范學院學報，2016，06，19-23.

[6]周鳳新，王興輝.基于雨課堂智慧教學環(huán)境的課堂教學初探[J].中國教育技術裝備，2018，01，56-58.

[7]黃石平.校園網絡扁平化設計與實現[J].電腦編程技巧與維護，2018，01，25-26.

[8]張楠.通過桌面云提升高校IT應用和管理水平[J].實驗技術與管理，2014，09，126-128.