云概念引進(jìn)對校園及教室管理的個案研究

摘 要：近年來教育行業(yè)不斷加大數(shù)字化云教室的推廣力度，從而基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得以較快發(fā)展，數(shù)字學(xué)習(xí)資源覆蓋了大多數(shù)學(xué)校，數(shù)字化應(yīng)用也取得一定成效，學(xué)校政務(wù)信息化得到初步發(fā)展，信息技術(shù)在學(xué)科應(yīng)用得到迅速普及。但是這些成果與教育事業(yè)的快速發(fā)展對數(shù)字化云教室的迫切需求相比，還存在著巨大的差距。因此不斷暴露出城鄉(xiāng)學(xué)校基礎(chǔ)設(shè)施分布不均勻、數(shù)字化信息系統(tǒng)互不兼容、優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源匱乏、信息技術(shù)人才短缺、信息安全體系存在漏洞等問題。而云計算的出現(xiàn)，對于構(gòu)建開放、靈活、安全的云數(shù)字化云教室有著舉足輕重的意義。本論文的重點為通過學(xué)習(xí)云計算的概念、特點、云教室的三層架構(gòu)、云教室的優(yōu)勢及關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合數(shù)字化云教室的現(xiàn)狀，將云計算這一新技術(shù)運(yùn)用到基礎(chǔ)教育的信息化歷程中，構(gòu)造一個實現(xiàn)資源共享的基于云計算的數(shù)字化云教室架構(gòu)。本研究成果對數(shù)字化云教室的發(fā)展有一定的指引作用，對優(yōu)化教育結(jié)構(gòu)，合理配置教育資源，縮小城鄉(xiāng)教育差距，提高教育教學(xué)管理水平，推進(jìn)信息化教育起著積極的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化云教室；云計算；教育應(yīng)用層；云教育

一、緒論

（一）研究背景

十二五規(guī)劃將數(shù)字化云教室列為教育發(fā)展重點工程之一，早在2010年2月28日公布的《國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要》也旗幟鮮明的將數(shù)字化云教室列為重中之重，數(shù)字化云教室成為了教育現(xiàn)代化的風(fēng)向標(biāo)。近年來，當(dāng)局通過不斷加大數(shù)字化云教室力度，從而使得基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得以發(fā)展、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源及應(yīng)用覆蓋大多數(shù)學(xué)校、學(xué)校行政信息化的發(fā)展、也使得信息技術(shù)在學(xué)科應(yīng)用迅速普及（韓珍，2011）。但是這些成果與教育事業(yè)的快速發(fā)展與數(shù)字化云教室的需求相比，還存在著巨大的差距。特別是城鄉(xiāng)學(xué)校基礎(chǔ)設(shè)施分布不均勻、數(shù)字化信息系統(tǒng)互不兼容、優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源匱乏、信息技術(shù)人才短缺、信息安全體系存在漏洞等問題。

隨著IT技術(shù)的迅速發(fā)展，云計算已被認(rèn)定是能通過互聯(lián)網(wǎng)匯集計算能力的新一代重要技術(shù)轉(zhuǎn)變。用戶可將應(yīng)用、內(nèi)容和數(shù)據(jù)存儲在云端服務(wù)器上，并隨時可通過連接網(wǎng)絡(luò)的計算機(jī)、移動設(shè)備存取有關(guān)數(shù)據(jù)，同時可以為自己量身定購個性化的計算服務(wù)。各行業(yè)各領(lǐng)域都可以在自身的個性化需求下對云計算提供的服務(wù)進(jìn)行新的嘗試。云計算提供的應(yīng)用主要以下面幾類為主。

1.是以互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為代表的大型數(shù)據(jù)處理上。“用戶產(chǎn)生內(nèi)容”的Web2.0的發(fā)展給互聯(lián)網(wǎng)帶來了海量的數(shù)據(jù)，許多大型互聯(lián)網(wǎng)公司，如谷歌、亞馬遜、百度等公司所處理的數(shù)據(jù)量每天能達(dá)到 PB 級的水平。

互聯(lián)網(wǎng)公司不僅需要對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、重復(fù)檢索和呈現(xiàn)，還需要從海量數(shù)據(jù)中獲取大量的商業(yè)機(jī)會，同時對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、系統(tǒng)實現(xiàn)成本分析及效益的嚴(yán)格控制（雷萬云， 2010）。而這些需求是傳統(tǒng)的大型機(jī)及計算中心無法做到的。因此，以谷歌為代表的互聯(lián)網(wǎng)巨頭開發(fā)了一套基于分布式存儲與計算的數(shù)據(jù)處理架構(gòu)，使成百上千個計算設(shè)備聚集成為一朵具有超強(qiáng)計算能力的 “云”。這種分布式存儲與計算架構(gòu)已經(jīng)成為目前主流的 “云”解決方案。

2.是以行業(yè)信息化系統(tǒng)為代表的私有云構(gòu)建上。各行業(yè)的信息化雖然提高了生產(chǎn)率和管理水平，但這樣一來，帶來了新的成本，而且這類成本隨著信息化程度的增加會一直增加。針對這一棘手的問題，許多統(tǒng)傳IT企業(yè)利用云計算，通過對原IT架構(gòu)進(jìn)行虛擬化，將原來的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施整合為可以按需所求的 IT“資源池”，這樣不僅可以實現(xiàn)系統(tǒng)間的資源共享和無縫連接，而且能有效的減少建設(shè)及維護(hù)成本（萬利平，陳燕，2009）。

3.是以社會化信息服務(wù)為首的公共云的構(gòu)建上。一般的行業(yè)或企業(yè)都選擇私有云，而對于小型企業(yè)或者個人，構(gòu)建私有云的代價還是比較大，而提供公共服務(wù)的公共云解決了這個問題，通過公共云用戶可以按需所取，用完即散的使用公共服務(wù)，這樣有效的利用了公共服務(wù)，同時降低了使用成本。

數(shù)字化云教室仍面臨著一系列突出的問題、矛盾和艱巨的任務(wù)，需要努力尋求在教學(xué)科研應(yīng)用創(chuàng)新、教育教學(xué)管理信息化等方面的突破。當(dāng)前階段、信息化已經(jīng)成為新一代風(fēng)靡世界的潮流。我們需要以科學(xué)發(fā)展觀為統(tǒng)領(lǐng)，推進(jìn)數(shù)字化云教室的有效發(fā)展，促進(jìn)信息網(wǎng)絡(luò)融合，探索創(chuàng)新的運(yùn)作模式，推動信息技術(shù)與學(xué)科發(fā)展相結(jié)合，遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，整合各類教育資源，實現(xiàn)教育資源優(yōu)化配置、共享與服務(wù)。

（二）研究動機(jī)與目的

教育是關(guān)系著國計民生的大事。對于中華民族的發(fā)展，對于中國現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的進(jìn)行，教育起著舉足輕重的作用。隨著社會對這一重要性的普遍認(rèn)同，教育事業(yè)也越來越受到關(guān)注，日益成為社會熱點。那么不斷地提高教育質(zhì)量，培養(yǎng)符合國家發(fā)展需要的現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的人才，就成為每一個教育工作者的責(zé)任和義務(wù)。充分應(yīng)用各種現(xiàn)代化教育設(shè)備，豐富教育手段，突破傳統(tǒng)教育方式，這不是追趕潮流的時尚行為，而是教育在新形勢下發(fā)展的必然結(jié)果 。不但可以提高教學(xué)的效率，達(dá)到事半功倍的效果，而且減輕了教師的負(fù)擔(dān)，使學(xué)生進(jìn)入了一種全新的學(xué)習(xí)環(huán)境。

（三） 研究貢獻(xiàn)與創(chuàng)新

本論文通過研究云計算的概念、特點，云計算的三層架構(gòu)、云計算的優(yōu)勢及關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合數(shù)字化云教室的現(xiàn)狀，將云計算這一新技術(shù)運(yùn)用到基礎(chǔ)教育的信息化歷程中，構(gòu)造一個實現(xiàn)資源共享的基于云計算的數(shù)字化云教室架構(gòu)。旨在為將云技術(shù)和教育場景緊密結(jié)合，實現(xiàn)教學(xué)集中化，管理智能化，維護(hù)簡單化，將計算機(jī)教室?guī)朐频臅r代。

二、文獻(xiàn)探討

（一）云概念介紹

業(yè)界對云計算的定義有諸多不同，但是歸根結(jié)底，表達(dá)的思想無外乎是云計算是一種 IT 資源的使用模式，即通過網(wǎng)絡(luò)以按需獲得需要的資源，這些資源包括硬件、平臺、軟件和服務(wù)，提供這些資源的網(wǎng)絡(luò)被稱之為“云”。

（二）云架構(gòu)

云架構(gòu)通過虛擬化的方式整合了云中的各類軟硬件資源，并通過互聯(lián)網(wǎng)將這些服務(wù)提供給終端用戶。典型的云架構(gòu)分為基礎(chǔ)設(shè)施層、平臺層和應(yīng)用層；并向上提供公有云、私有云和混合云三種類型的服務(wù)。

（三）數(shù)字化云教室

數(shù)字化產(chǎn)業(yè)已經(jīng)由原來的注重產(chǎn)品價格向著注重產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)方向轉(zhuǎn)型，尤其是教育數(shù)字化校園管理平臺的應(yīng)用領(lǐng)域。教育涉及千家萬戶，數(shù)字化云教室已成為為人民群眾提供公平的受教育機(jī)會，解決教育資源分配不均，滿足群眾對發(fā)展教育的期望，推動教育在更高起點上實現(xiàn)更大發(fā)展的重要力量（鄭良仁等， 2010）。加快數(shù)字化云教室建設(shè)已成為我國教育事業(yè)改革與發(fā)展的必然選擇。從總體上看，數(shù)字化云教室建設(shè)取得了重大歷史性突破，但同時面臨著一系列突出的問題。一是信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍處于低水平狀態(tài)，缺乏統(tǒng)籌有效的投入機(jī)制。信息化基礎(chǔ)設(shè)施不能有效滿足各級各類教育的發(fā)展需求。在投入內(nèi)容上，重建設(shè)輕應(yīng)用的現(xiàn)象也普遍存在。

當(dāng)前在教育行業(yè)信息化方面有三大主題：一個是高校“數(shù)字化校園”，第二個是中小學(xué)“校校通”工程，第三個是現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育。而位于數(shù)字化云教室三大主題之首的是就是高校“數(shù)字化校園”（孔令旗， 2011）。

數(shù)字化校園是以數(shù)字化信息和網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)以及科學(xué)規(guī)范的管理對校園內(nèi)的教學(xué)、科研、管理、技術(shù)服務(wù)和生活服務(wù)的等有關(guān)的所有信息資源進(jìn)行收集、處理、整合、存儲、傳輸和應(yīng)用的全面數(shù)字化，以構(gòu)成統(tǒng)一的用戶管理、統(tǒng)一的資源管理和統(tǒng)一的權(quán)限控制；通過組織和業(yè)務(wù)流程再造，推動學(xué)校進(jìn)行制度創(chuàng)新、管理創(chuàng)新，最終實現(xiàn)數(shù)字化云教室、決策科學(xué)化和管理規(guī)范化。

現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育是指隨著教育技術(shù)手段的不斷完善，形成了一種終身學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式，這種主要以學(xué)習(xí)者為主體，學(xué)生和教師或?qū)W生和教育機(jī)構(gòu)之間運(yùn)用多媒體和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教學(xué)的新型教學(xué)模式即為現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育。現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育分為三種類型，一是面向大眾的現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育，而是面向中小學(xué)的現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育，三是面向高等教育的現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育。數(shù)字化云教室建設(shè)工程主要由硬件資源建設(shè)、軟件資源建設(shè)、教師建設(shè)等三部分組成（韓書梅， 2011）。

（四）國內(nèi)外展現(xiàn)狀和探討

Google 的云計算平臺：Google 是世界上最受歡迎的搜索引擎公司之一，Google 的云計算通俗的理解方式是“利用全球計算機(jī)閑置資源，做更多的事情”。事實上Google 僅為自己的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供云計算平臺，獨立開發(fā)商或者開發(fā)人員無法在這個平臺上工作，因此只能轉(zhuǎn)而通過開源的Hadoop軟件支持來開發(fā)云計算應(yīng)用（La Huemer， 2004）。谷歌的云計算主要由 Google 文件系統(tǒng)，Map Reduce、Big Table 組成。Google 已經(jīng)名副其實的成為了云計算領(lǐng)域的領(lǐng)航者之一。微軟 Windows Azure 平臺：Windows Azure 平臺在微軟的產(chǎn)品家族中占據(jù)著操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件等三個層面。這三個層面的代表產(chǎn)品為 Windows Azure，SQL Azure和 App Fabric。與桌面操作系統(tǒng) Windows 和服務(wù)器操作系統(tǒng) Windows Server 一樣，Windows Azure是一個云端的操作系統(tǒng)（Mckenna， 2008）。云計算的研究及發(fā)展已經(jīng)在國內(nèi)外達(dá)到了如火如潮的階段（Alexandros， 2009）。

分析基礎(chǔ)教育的信息化數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)數(shù)字化云教室發(fā)展較快，在基礎(chǔ)設(shè)施、教育資源、人員技能建設(shè)、教育教學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用等不同方面均獲得很大的進(jìn)步。中國家、省、地區(qū)各級教育部門免費(fèi)提供的資源已覆蓋大部分學(xué)校（黎孟雄 ， 仲兆滿， 2011）。6%的學(xué)校提供了網(wǎng)上個人存儲空間，4%的學(xué)校提供了校園 BBS 系統(tǒng)（劉曉亮， 2011）。這樣看來基礎(chǔ)教育層面的信息化應(yīng)用系統(tǒng)剛剛建立，還不成體系。在所有學(xué)科中，采用信息技術(shù)輔助教學(xué)的學(xué)科依次為語文（占 28%）、英語（占 27%）、數(shù)學(xué)（18%）、綜合實踐（8%）、物理（5%）、化學(xué)（3%）（陳瑞昭，陳莊蓬， 2011）。

（五） 小結(jié)

從過去云教室的實施現(xiàn)狀和文獻(xiàn)探討中，本文總結(jié)出幾個主要問題：

1.數(shù)字化信息系統(tǒng)互不兼容，隨著數(shù)字化云教室過程的加快，各類學(xué)校不斷的引進(jìn)數(shù)字化信息系統(tǒng)，但各系統(tǒng)之間不兼容，數(shù)據(jù)不能共享，導(dǎo)致基礎(chǔ)信息重復(fù)錄入、人員維護(hù)成本加大。

2.優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源匱乏，許多學(xué)校重視硬件忽略軟件投入、課件開發(fā)。

3.缺少教育資源共享平臺，教育資源是數(shù)字化云教室的不可缺少的重要組成部分（Kephart， 2003），但是由于沒有一個共享的教育資源平臺，導(dǎo)致每個學(xué)校自己開發(fā)教育教學(xué)資源，這樣既浪費(fèi)人力成本，又花費(fèi)大量的財力，而且每個學(xué)校由于自身的能力有限，導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)資源無法共享。

4.信息化人才短缺，信息素養(yǎng)有待提高，信息化人才培養(yǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，但教師信息化培訓(xùn)遠(yuǎn)不到位，教師培訓(xùn)中面臨培訓(xùn)力量有限、人員多、技術(shù)更新快等諸多制約條件，導(dǎo)致教師隊伍的信息化素養(yǎng)跟不上發(fā)展的步伐。

5.缺乏有效的安全保障體系，部分學(xué)校主要信息化設(shè)備投入到位，數(shù)字化資源平臺初步建成，但學(xué)校在信息安全方面卻不夠重視，做的不到位，導(dǎo)致校園網(wǎng)絡(luò)中病毒泛濫、擁塞不暢，學(xué)校信息安全更是得不到保障。

三、研究方法

本文以通過利用云計算、虛擬化和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)來改變校園教師、學(xué)生和校園資源相互交互的方式，將學(xué)校的教學(xué)、科研、管理與校園資源和應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行整合，以提高應(yīng)用交互的明確性、靈活性和響應(yīng)速度。

（一）研究方法設(shè)計

1.歷史文獻(xiàn)法

通過搜集整理本課題相關(guān)的文獻(xiàn)資料，找出相關(guān)理論基礎(chǔ)，分析當(dāng)前數(shù)字化云教室發(fā)展現(xiàn)狀，研究云計算在教育領(lǐng)域的影響及挑戰(zhàn)，為設(shè)計一個數(shù)字化云教室做理論基礎(chǔ)。

2.個案分析法

通過調(diào)查法，了解現(xiàn)階段基礎(chǔ)教育中的教育管理應(yīng)用利用情況、在數(shù)字化云教室過程中投入的軟硬件情況、教育資源的利用情況等，對分析數(shù)字化云教室過程中存在問題的研究鋪路。

3.理論實踐法

根據(jù)調(diào)查情況及研究狀況，設(shè)計數(shù)字化云教室，從而將理論變成實踐，為數(shù)字化云教室提出新的運(yùn)作模式。

（二）數(shù)字化云教室構(gòu)想設(shè)計

本方案的總體目標(biāo)是使用最新的云計算技術(shù)打造學(xué)校的云教學(xué)機(jī)房，使用桌面虛擬化+長城智能顯示器的解決方案代替PC機(jī)，通過在每間教室部署一臺高性能云教室主機(jī)和零維護(hù)的云教室終端交付學(xué)生上課使用的教學(xué)桌面，提升在校師生的上課用機(jī)體驗。并通過云教室集中管理平臺對所有云主機(jī)統(tǒng)一管理，使用云教室多媒教學(xué)管理軟件控制學(xué)生教學(xué)桌面，從而大大降低運(yùn)維難度，降低TCO，節(jié)能減排，促進(jìn)學(xué)校信息化管理和服務(wù)和發(fā)展的同時打造綠色校園。

四、個案探討

（一）調(diào)研數(shù)據(jù)來源

本文主要以實際案例做為數(shù)字化云教室的案例探討，以一個主要案例，再搭配其他類似案件，進(jìn)行歸納和總結(jié)，其中主要案例以山東大學(xué)為例，目前擁有大小30多個機(jī)房，2500多臺終端，機(jī)房以前采用兩種方案，有盤方案占60%，無盤方案占40%。

采用有盤方案的機(jī)房，教師授課前需要利用U盤或者網(wǎng)絡(luò)克隆方式將內(nèi)容同步到每臺教學(xué)機(jī)上，首先卸載還原卡，裝好程序后再安裝還原卡，工作量巨大，而且經(jīng)常感染病毒，機(jī)器出現(xiàn)故障后維修人員必須鉆到桌子下面維修，費(fèi)時費(fèi)力。

采取無盤方案的機(jī)房，可以通過一個機(jī)器改動達(dá)到整個機(jī)房同步，但一旦一個機(jī)房服務(wù)器故障，會造成整個機(jī)房停止運(yùn)行。正常授課時大多通過教師機(jī)控制投影機(jī)實現(xiàn)，達(dá)不到教師機(jī)與學(xué)生機(jī)同步，造成授課死板，遠(yuǎn)距離學(xué)生看不清，部分學(xué)生私自玩游戲，師生得不到互動等。

（二）個案場景分析

傳統(tǒng)機(jī)房面臨的問題如下：

1.教學(xué)環(huán)境部署問題：軟件沖突，更新軟件困難，大量軟件安裝導(dǎo)致系統(tǒng)臃腫、運(yùn)行慢。

2.教學(xué)場景切換問題：教學(xué)、考試場景切換工作量大，多種操作系統(tǒng)之間切換工作量大。

3.終端PC維護(hù)問題：大中院校機(jī)房平均有2000臺以上的PC，學(xué)生修改系統(tǒng)設(shè)置，病毒等產(chǎn)生的終端維護(hù)量難于承受。

4.IT運(yùn)維人員問題：工作缺少創(chuàng)造性，只是安裝、卸載和格式化，人員流動大。

5.資源浪費(fèi)問題：每年會有1/6的機(jī)器被淘汰，新機(jī)器從采購到上線均會產(chǎn)生很多成本和麻煩。

（三）改造引進(jìn)說明

1.高兼容性：現(xiàn)有教學(xué)系統(tǒng)和應(yīng)用需要平穩(wěn)過渡到云主機(jī)環(huán)境上，不為老師和學(xué)生帶來使用上的差異感，并保證對今后的教學(xué)軟件可以良好的適用。

2.管理性與易用性并重：使用簡單，強(qiáng)調(diào)用戶的體驗。管理維護(hù)量要與PC相比明顯改善。

3.統(tǒng)一規(guī)劃、逐步建設(shè)實施原則：教學(xué)機(jī)房在統(tǒng)一規(guī)劃的前提下，根據(jù)學(xué)校的實際需求，進(jìn)行逐步實施，充分考慮各種因素作為初次部署情況。

4.集成性原則：通過統(tǒng)一集成的規(guī)劃，實現(xiàn)基于云桌面訪問的系統(tǒng)接入規(guī)范，從而逐步實現(xiàn)對全校教學(xué)系統(tǒng)用戶接入的全面統(tǒng)一集成。

5.安全性原則。

6.根據(jù)桌面訪問的不同安全等級要求，和網(wǎng)絡(luò)訪問的安全規(guī)范，制定系統(tǒng)的安全性規(guī)范，完善信息安全策略和信息安全標(biāo)準(zhǔn)，滿足數(shù)據(jù)安全和訪問安全的要求，提供可靠的系統(tǒng)安全管理模式。

7.可擴(kuò)展性原則：系統(tǒng)的設(shè)計要考慮到學(xué)校未來發(fā)展的需要，架構(gòu)應(yīng)滿足橫向和縱向擴(kuò)展的需求，在架構(gòu)簡明的基礎(chǔ)上，降低各功能模塊和組件的耦合度，并充分考慮到兼容性，實現(xiàn)快速高效的擴(kuò)展方案。

8.適應(yīng)性原則：系統(tǒng)需充分考慮到已有的IT資源投入，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)和應(yīng)用架構(gòu)，避免在構(gòu)建過程中的大范圍系統(tǒng)改造，降低系統(tǒng)復(fù)雜度和建設(shè)成本。

根據(jù)學(xué)校項目決定實施配置方案，則可采用長城智能顯示器代替PC，體驗超越PC的全面云教學(xué)環(huán)境，經(jīng)業(yè)務(wù)架構(gòu)與需求分析，學(xué)校的機(jī)房建設(shè)項目應(yīng)達(dá)成以下目標(biāo)。

1.保障教學(xué)業(yè)務(wù)系統(tǒng)穩(wěn)健性和數(shù)據(jù)的安全性。

2.減少對現(xiàn)有環(huán)境的修改。

3.保證教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)及外圍設(shè)備的兼容性。

云教室項目總體框架采用“層次化”的分析和控制方案，分為客戶端層、云主機(jī)層和管理層三個實施層面，建立滿足學(xué)校項目總體設(shè)計要求的云機(jī)房。

在面對用戶的使用場景時，選擇的出發(fā)點如下：

1.以教室為單位按課程制作鏡像順序。

2.注意：如果不同的課程使用相同或類似的教學(xué)應(yīng)用，可以考慮將應(yīng)用合并在同一虛擬機(jī)中再封裝成鏡像模板，對模板名稱加以注釋即可。

3.應(yīng)用的兼容性，保證所有應(yīng)用使用正常。

4.外設(shè)的兼容性，在虛擬機(jī)中驗證設(shè)備可正常。

根據(jù)前述的需求分析、設(shè)計原則，以及總體架構(gòu)的要求，每個教學(xué)機(jī)房從終端入手，分為3個部分，終端區(qū)、云教室主機(jī)區(qū)和校園網(wǎng)鏈路（數(shù)據(jù)通信及管理區(qū)），三個區(qū)域用千兆接入式連接起來。

第一步，老師首先從教師端發(fā)起請求，連接至云教室主機(jī)，通過制作好的課程鏡像批量生成虛擬桌面，并通過進(jìn)行電子教學(xué)管理。

第二步，云教室主機(jī)將生成的虛擬桌面推送到云教室終端。

第三步，學(xué)生打開終端即可獲得虛擬桌面，直接使用虛擬機(jī)上課或訪問校園網(wǎng)系統(tǒng)。

第四步，老師點擊“還原”按鈕即可結(jié)束課程，所有虛擬機(jī)會被依次刪除，云教室主機(jī)回收計算資源，為下節(jié)課做好準(zhǔn)備。

（四） 個案改造后說明

1.教學(xué)組織管理模塊：老師可以方便的使用整套教學(xué)工具來編排課程內(nèi)容；可以通過創(chuàng)建課程文件夾結(jié)構(gòu)來組織相關(guān)學(xué)習(xí)材料；教師可以對學(xué)生進(jìn)行小組分組教學(xué)；每個小組都具有不同的討論區(qū)、聊天室等；教師可以設(shè)置課程使用語言（中文和英語）。

2.交流互動模塊：可查看所有的通告、日程、任務(wù)和多門課程分?jǐn)?shù)；可使用個人的日程、地址簿、用戶目錄和任務(wù)。可以為用戶提供交流協(xié)作工具，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

3.考核管理模塊：可創(chuàng)建試題庫。提供單選、多選、判斷正誤、匹配、排序、填空和論述題等多種客觀和主觀題型；可為學(xué)生提供受密碼保護(hù)的測驗、限時的測驗，并得到即時的結(jié)果反饋；能按照時間表上指定的日期和時間，自動開放或關(guān)閉測驗。

4.課程展示功能：系統(tǒng)可在數(shù)據(jù)庫中自動提取院系組織結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；可通過所見即所得的錄入界面，自行編寫符合院系風(fēng)格的院系、專業(yè)介紹。。

5.管理統(tǒng)計模塊：教學(xué)人員可監(jiān)測、控制并根據(jù)需要來制定課程網(wǎng)站，這一切都在Web瀏覽器上進(jìn)行；可以為教師生成有關(guān)課程使用情況和活動情況的報告。這些報告可以幫助教師確定他們是否需要在課程中添加更多內(nèi)容或其它信息以增加訪問量。

除上之外，還有部份的附加功能如下：

1.開啟上下課教學(xué)模式：教師通過對上課、下課的控制，實現(xiàn)學(xué)生對教學(xué)資源的使用權(quán)限的控制。

2.屏幕廣播：在教學(xué)過程中，教師可以推送教師的屏幕給學(xué)生，學(xué)生也可以推送學(xué)生自己的屏幕給其他的學(xué)生以及教師，來提高教學(xué)的質(zhì)量。

3.網(wǎng)絡(luò)影院：教師可以播放教學(xué)視頻給全班學(xué)生觀看，也可以分組播放，也可以按照個人推送視頻，并且可以暫停、停止視頻。

4.文件推送：教師推送相關(guān)的教學(xué)資料給學(xué)生，學(xué)生可以控制學(xué)習(xí)進(jìn)度。

5.屏幕監(jiān)控：在教學(xué)管理系統(tǒng)中按照教室學(xué)生的實際位置監(jiān)控每個學(xué)生的桌面，完全掌握學(xué)生上課的學(xué)習(xí)動態(tài)。

6.黑屏肅靜：教師控制學(xué)生機(jī)黑屏，學(xué)生不能使用。

7.解除黑屏：教師機(jī)解除黑屏限制，學(xué)生可以使用學(xué)生機(jī)。

8.教師登陸系統(tǒng)：教師可以選擇自己的機(jī)器，進(jìn)行登陸，教師自己的機(jī)器與其他教師的機(jī)器是完全隔離的，是教師的獨享資源。

9.學(xué)生登陸系統(tǒng)：分為匿名登陸與用戶登陸。

其中還有關(guān)于校園卡系統(tǒng)的建設(shè)

1.在全校形成學(xué)校統(tǒng)一管理的信息平臺，促進(jìn)教育信息的標(biāo)準(zhǔn)化，構(gòu)建起優(yōu)良的數(shù)字空間和信息化共享環(huán)境。

2.在全校實現(xiàn)統(tǒng)一的電子支付和費(fèi)用收繳管理，徹底解決學(xué)校各類費(fèi)用收繳難、管理亂的問題。

3.借助校園一卡系統(tǒng)提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，整合和帶動學(xué)校各類管理信息化系統(tǒng)的建設(shè)策，全面提升管理效率和管理水平。

4.促進(jìn)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基礎(chǔ)平臺建設(shè)，逐步完善校內(nèi)應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的升級。

5.借助系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)一身份認(rèn)證，體現(xiàn)以人為本的校園管理。

6.通過系統(tǒng)與學(xué)校管理信息系統(tǒng)鏈接，實現(xiàn)校園卡數(shù)據(jù)庫與學(xué)校信息系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)庫對接。

7.借助校園卡系統(tǒng)與銀行系統(tǒng)相銜接，達(dá)到銀行為廣大師生提供金融級別自助式服務(wù)系。

長城云教室可以實現(xiàn)三個功能：1.一鍵實現(xiàn)系統(tǒng)恢復(fù)；2.一鍵實現(xiàn)系統(tǒng)更新、備份和升級；3.一鍵實現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)。從而達(dá)到的便利如下：

A.在數(shù)據(jù)安全方面更加便捷

1.獨立桌面系統(tǒng)和云存儲，不怕病毒感染和系統(tǒng)損壞。

2.數(shù)據(jù)集中存放于服務(wù)器端，外部無法拷貝。

B.在教學(xué)方面更加便捷

1.5分鐘內(nèi)完成教學(xué)準(zhǔn)備（開機(jī)—>上課）。

2.隨時快速更換不同教學(xué)課件和操作系統(tǒng)，并對多媒體教學(xué)、互動教學(xué)等第三方教學(xué)軟件整合。

3.采用長城獨有的影子桌面技術(shù)，可以同步播放高清視頻。

4.桌面廣播技術(shù)，實現(xiàn)老師和學(xué)生桌面任意廣播到全教室其他桌面，而且可以分組廣播。

5.一鍵恢復(fù)保證教學(xué)中不因病毒、系統(tǒng)損壞、系統(tǒng)無法啟動等而造成中斷。

C.在節(jié)能環(huán)保方面更加有效：

1.PC主機(jī)（250W）更換為云終端（<10W），更加節(jié)能，成本低。

2.沒有大的發(fā)熱量和噪聲，環(huán)境更適合教學(xué)。

3.桌面更加整潔，僅有鍵盤、鼠標(biāo)和顯示器。

五、研究結(jié)論

（一）主要研究成果

1.簡管理

集中管理平臺OVD中根據(jù)教學(xué)課程的不同應(yīng)用軟件導(dǎo)入課程鏡像，同步給教室中的虛擬機(jī)，老師上課時可根據(jù)課程安排選擇鏡像從而隨時獲得想要的教學(xué)環(huán)境。管理員也不用再為記錄繁雜的命令而煩惱，云教室提供全圖形控制管理界面，無論虛擬機(jī)制作，編輯，還原都只需輕輕一按。

2.促教學(xué)

基于長城科技對虛擬化的優(yōu)化，全面提升虛擬機(jī)性能，可令終端啟動和課程切換加速，教學(xué)軟件運(yùn)行更快，并且可以全面控制學(xué)生用機(jī)行為，杜絕上課開小差的情況發(fā)生。

3.易獲得

云教室是包括OVP云教室主機(jī)，虛擬機(jī)云教室終長城安卓一體機(jī)端，長城終端管理軟件和常用教學(xué)軟件管理平臺在內(nèi)的一套云到端的整體解決方案。其部署過程極其簡單，僅需將OVP主機(jī)和終端相連，一間全新的計算機(jī)教室即建設(shè)完成。

4.更環(huán)保

每臺云教室終端設(shè)備平均功耗20w，是傳統(tǒng)PC機(jī)的1/12。且整個終端機(jī)身使用一體化設(shè)計，無風(fēng)扇、硬盤等易損組件，壽命比PC機(jī)延長20%以上。節(jié)省開支的同時大大減少電子垃圾，響應(yīng)國家倡導(dǎo)的綠色節(jié)能號召，創(chuàng)造舒適、低能耗的綠色校園環(huán)境。

綜上所述，長城提供的云教室具有簡管理、促教學(xué)、更環(huán)保、易獲得的特點，讓學(xué)校師生在一個良好的云機(jī)房體驗環(huán)境中，放心、省心、愉快地享受現(xiàn)代信息教學(xué)業(yè)務(wù)。

（二）個案管理意涵

第一，簡潔化，簡單的操作及系統(tǒng)，能夠提高使用率，以及減少犯錯，進(jìn)而提高工作效率及學(xué)習(xí)意向，主要可由易操作，簡單系統(tǒng)部署及便利維修著手：易操作：管理系統(tǒng)操作簡單，教師，學(xué)生，管理員三種角色被賦予不同的操作界面。學(xué)

簡化的系統(tǒng)部署：當(dāng)在云教室主機(jī)體系結(jié)構(gòu)中使用瘦客戶端時，由于不需要在終端設(shè)備上安裝任何內(nèi)容，因此圍繞部署的流程明顯得到簡化。簡化的 IT維護(hù)：如果使用得當(dāng)，與傳統(tǒng)的 PC 相比，云教室主機(jī)的維護(hù)要容易得多。

第二可以從設(shè)備更新及系統(tǒng)穩(wěn)定來看，良好的系統(tǒng)建置能夠會企業(yè)或?qū)W校提供更穩(wěn)定的環(huán)境，減少因為不確定性而帶來的可能損失，這也是良好技術(shù)更新后對企業(yè)或?qū)W校的好處之一，也因此可見技術(shù)是企業(yè)永續(xù)發(fā)展的一個必要投資。

最后是良善管理，學(xué)校所建置的云教室，除了在教學(xué)上可以使用，在管理上更是一大利器，特別是當(dāng)企業(yè)或?qū)W校規(guī)模龐大，如何能有效的統(tǒng)一管理，一直都是企業(yè)壯大后都必需面臨到的難題，而云技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)為良善管理引進(jìn)了一道契機(jī)。

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