摘要:
基础教育云只有与教育教学深度融合,才能对教育教学产生革命性的变革,因此基础教育云必须落地到课堂教学中,才能真正实现以教育信息化带动教育现代化的发展。基于基础教育云的云端----“云课堂”是基础教育云在教育教学中得以应用的基础平台。
基于多媒体触摸技术的“云课堂”包含了全部电化教学、计算机辅助教学和演示的手段,它将计算机、液晶电视机、触摸屏、录播系统、多媒体实物展台、电子课桌,等一系列的先进电子、视听等设备以及其他可遥控设备有机地整合,并基于教育城域网的基础教育云平台,自主研发出个性化的教学与学习平台---“多媒体触摸交互式教育资源应用平台”,通过该平台可实现与基础教育云平台的互通与共享,构建成当今世界领先的信息化视听教学多媒体环境,是真正实现教育信息化的整体解决方案。
因此以“云课堂”为核心建设区域性基础教育云平台对于实现区域内教育资源共享,均衡发展有着重要的发展意义。
关键词:基础教育云 云平台 云课堂 教育城域网 多媒体触摸交互式教育资源应用平台
通过“云课堂”与云计算深度融合,将云终端真正的延伸到课堂成为“云课堂”,让教育云真正为课堂教学服务。同时基于“云课堂”,进一步推动区域优质教育资源共建共享工作,构建市、县、乡、村四级网络资源共享与应用云平台,形成区域教育云资源。
一、开展教育城域网工程建设,为基础教育云搭建网络环境。
牡丹江教育城域网是教育专网。城域网采用了千兆裸光纤到市区学校;百兆裸光纤到外县市教育信息中心,外县市的乡、镇学校及较为偏远的学校采用ADSL专网接入县市教育信息中心。整个教育城域网最终汇聚到牡丹江市教育信息中心,通过牡丹江市教育信息中心访问国际互联网,目前牡丹江市教育信息中心有中国联通一个千兆出口,两个百兆出口,及中国电信一个百兆出口,每个外县市教育信息中心还有自己独立的互联网出口,固定公网IP地址,通过负载均衡策略动态均衡整个教育城域网的网络流量,整个教育城域网的市、县、村三级网络既相对独立又互联互通,资源共享。
二、“云课堂”是基础教育云平台的重要载体,以“云课堂”构建新一代智能触摸交互式“班班通、常常用”,实现优质资源共享、教育均衡发展。
基于“班班通”模式的“云课堂”是一个集成系统,它将计算机、液晶电视机、触摸屏、录播系统、多媒体实物展台、电子课桌,等一系列的先进电子、视听等设备有机地整合,并基于教育城域网的基础教育云平台,自主研发个性化的教学与学习平台---“多媒体触摸交互式教育资源应用平台”,构建成当今世界领先的信息化视听教学多媒体环境,是真正实现未来互动探究式教与学的整体解决方案。
“云课堂”建设项目通过校园网络直接与教育城域网相连,从而实现师生可随时随地在班级内就可以应用到班级、校园及教育城域网云资源,通过“云课堂”先进的电子触摸课桌可以实现师生之间真正互动教学,学生可在课堂实现电子化学习,实现师生真正意义上的信息化教与学,从而形成以“云课堂”为载体的“班班通,常常用”的应用环境。
(一)“云课堂”的系统构成
“云课堂”由硬件系统、软件平台、资源中心三个部分组成。
1.“云课堂”的硬件系统
“云课堂”硬件系统组成主要有触摸黑板及触摸课桌、班级网络存储、网络录播系统、监控系统等四个主要模块。
2.“云课堂”的软件平台
“云课堂”的软件平台是自主研发的实现教学过程数字化的多媒体触摸交互式教育资源应用平台。该平台是最基本的个性化的教育资源平台,它与多点触控技术相融合,使学生从传统的“被动式听课”转到“主动式上课”,达到师生互动。该平台主要由学生端和教师端两大部分组成,采用C/S软件系统体系结构,利用 C++Builder2010开发工具及 Mysql5.0数据库,需 WindowXP以上版本操作系统。
(二)“云课堂”实现的功能
1.E教学:师生之间通过电子触摸黑板和触摸课桌实现真正的信息化互动教学。
2.E学习:学生用电子笔记记录课堂内容,完成电子作业,更好地复习和总结所学知识点、难点,有针对性地提高学习质量和学习效率。
3.资源应用:师生在课堂上随时通过班级资源中心调用或存储优质教育教学资源,共享应用到校园、教育城域网云资源以及互联网资源。
4.虚拟实验:师生通过虚拟实验室可进行仿真模拟物理、化学、生物等实验课,降低实验成本。
5.课程录制:通过网络录播系统将教师课堂教学内容录下来,形成班级共享资源,供师生教研、复习使用,并将精品课上传至教育城域网云资源平台,供区域内优质教育资源共建共享。
三、建设区域性基础教育云平台实现优质教育资源共建共享
区域性基础教育云平台由云计算中心和云软件系统平台两部分构成。
基础教育云计算中心建设内容主要是信息化基础设施的建设,包括配电机房、计算机房、监控中心、网络、服务器、存储设备、以及共享交换设备和安全设备等。
基础教育云软件系统平台将提供基础设施(IaaS)和中间件平台(PaaS)两个层面的服务能力。主要增加专业应用软件(PaaS),就能组成相应的专业服务云。
(一)基础教育云平台的总体技术架构
基础教育云平台将是一个典型的IaaS、PaaS及SaaS融汇一体的综合云服务平台,为教务管理人员、校务管理人员、教师、学生等云端用户提供体系化的教育云服务,为学生家长和社会公众等云端用户提供即时的教育信息服务、家校互动服务。
(二)基础教育云平台的总体技术路线
基础教育云平台需严格遵循业界领先的“资源集约化使用和治理”的云计算核心本质,采用“1+N”弹性云架构、云服务架构、WOA架构、OGSA架构、背景感知计算、内容聚合计算、展现配件渲染计算、OLAM等技术,确保本平台高可用、高扩展、高安全、高性能,并能科学地构造智能化、体系化、网格化的教育服务云。
(三)基础教育云计算中心构成
1.基础教育云计算中心网络拓扑包括七个自治区域:存储服务区、数据服务区、应用服务区、系统管理区、共享交换区、云安全服务区、服务门户区。
2.数据交换及服务调用平台设备:在核心局域网和城域网的数据交换和服务调用设备中,云数据交换总控、云服务总线、云服务目录设备部署在云数据中心共享服务区,数据交换网关(或云服务网关)部署在各单独的局域网。
(四)基础教育云软件系统平台