智慧教室環境下云計算技術影響創新教學模式的研究

倪政福

（福建經濟學校，福州 350003）

智慧教室與傳統教室、多媒體教室和網絡教室等統一構成學校的教學場所，應只是教學方式的不同，而不是獨立于其他教室的存在。智慧教室在使用過程中，怎樣融合學校的教學平臺和教務管理、怎樣滿足教學對設備需求的多樣性，怎樣保存教學成果并方便地再使用，怎樣進行教學數據的搜集、對比和分析等問題，是目前智慧教室使用過程中面臨的問題。

應用云計算的基礎設施服務、平臺服務和軟件服務，可以較好地解決當前智慧教室使用過程中存在的問題。

1 云桌面的應用

當前智慧教室的建設方案，大多是以平板作為學習終端，平板有著重量輕，易移動、接線少等的特點，經過調查發現，這種配置的智慧教室大多應用于研討型教學方式，而對于需要演示、實操等的教學方式，存在明顯的計算能力不足、軟件無法運行等情況。現在計算機已深入到教學的各個方面，針對不同語言、不同學科、不同系統、不同年級、不同課程，能提供多種教學/實驗環境，但傳統計算機部署周期過長，切換環境時每臺設備需要單獨安裝OS、基礎軟件、應用并進行必要的個性化設置，這樣會浪費老師大量的時間精力。所以，新的方案要求能夠實現桌面部署靈活便捷、易于維護，有效縮短環境切換的時間、以及后續新用戶增加時的部署周期。采用虛擬化桌面技術，基于桌面云服務，將系統鏡像在智能云終端設備進行登錄，只需要一個賬戶，即可統一所有應用，保證數據云端化，在云內的任何地點進行桌面漫游。采用統一的資源池，支持橫向擴展并涵蓋學生網絡機房、教師辦公桌面云，構建全校統一的資源池，方便維護管理，統一管理，互為備份，提高學校計算機系統可靠性。

2 云存儲的應用

云存儲數據以冗余方式存儲在多個設施中，以及每個設施內的多個設備中。在發生自然災害、人為錯誤或機械故障時，將數據存儲按需要遷移到分布式的物理站點，并且不會引起數據丟失。數據存儲的有高度適配性和自我修復能力，可以保存多年之久。無論采用公有云、私有云或混合云，均部署在網絡上，通過設置權限和訪問控制，保證多用戶環境下的私密性和安全性，達到數據共享的目的。隨著容量的增長，允許用戶基于策略和服務模式按需線性地擴展性能和存取容量和速度，滿足數據海量增長的需求。智慧教室能較為智能地錄制和編輯課程資源，并且在云存儲上積累了海量的課程資源，可以實現課前預習、課中引導、課后復習的三段式教學模式。

3 云教學平臺的應用

智慧教室是學校的其中一個教學場所，應使用學校統一的教務管理系統和教學云平臺，統一學校的基礎數據，統一應用課程資源，一致性和可用性統一教學進度，統一交互信息平臺，利于教學數據的搜集、對比和分析。

教學云以平臺為基礎、以服務為導向、以課程為中心、以資源為支撐、以教師為主導、以學生為主體，以信息資源建設和信息應用系統建設為核心。集成網絡教學、師生交流互動、答疑和管理等功能，包括以課程為主線，高度整合校內、校外的所有資源；以課程為中心，展開作業、討論、評價考試、答疑等互動教學活動。

可以在線創建課程以及設置課程的學分考核機制、據庫配置與數據庫數據表設置課程展示模板等，以及學生在線聽課、在線閱讀、在線考試、在線互動討論、學分審核、在線提問、在線作業、獲得學分等。

為了減輕老師的教學工作量，支持添加助教功能。老師可以選擇合適的人選來擔當本門課程的助教，協助老師進行批改作業，實時答疑，考試閱卷等教學活動。

關聯課程表進行門禁管理，應用學生數據進行課堂點名，課堂效果記錄、作業布置和完成情況，統一成績管理等，不會造成信息孤島。

云教學平臺的應用，能應用信息化手段管理課堂，教師通過云教學平臺能及時解疑答惑，既能減輕教師的工作量，云計算和云存儲下的數據存儲具有著非常大的發展潛力又能提高教學的精細化程度。大大增加了師生在課堂之外的交流頻率，加強教學效率，提高教學水平。

智慧教室可以實現輔助教學，翻轉課堂教學模式，把在智慧教室的課堂錄制成課程資源，結合教學云平臺，可實現純網絡教學和網絡修學分等教學模式。

4 云安全的應用

雖然采用了云技術，但傳統威脅依然存在，依然需要建立、健全威脅防護體系，面向物理和環境安全、網絡和通信安全、設備和計算安全、應用和數據安全提供行之有效的防護手段。具體覆蓋物理和環境安全、網絡架構安全、網絡訪問控制、網絡安全審計、邊界完整性檢查、網絡入侵防御、網絡設備防護、數據完整性?？刹扇〉闹饕踩胧┖图夹g包括但不限于防火墻、入侵防御系統、安全審計系統、防病毒網關、應急響應中心、虛擬化防護、云堡壘、集中的容災備份中心等，通過構建完整的數據安全保護能力，為云計算服務環境中的數據傳輸安全、數據存儲安全、數據審計安全提供支撐。

云安全模式通過將數據統一存儲在云計算服務器中，加強對核心數據的集中管控，比傳統分布在大量終端上的數據行為更安全。由于數據的集中，使得安全審計、安全評估、安全運維等行為更加簡單易行，同時更容易實現系統容錯、高可用性和冗余及災備恢復。

有了信息的安全保障，可以構建教育部提出的《教育信息化2.0行動計劃》提出的“互聯網+教育”大平臺，打破時間和空間的限制，實現開放性網絡教學模式。

在智慧教室中進行課堂教學，可以實現教師、學生、教學終端、教學云平臺、視頻錄制五位一體。既可以完成傳統的教學模式，也可以實現翻轉課堂等的現代教學模式，還可以依托智慧教室和教學云平臺實現網絡教學模式。