摘要:本文以學(xué)校云桌面系統(tǒng)的建設(shè)及應(yīng)用為例,探討以信息技術(shù)促進(jìn)課堂、課程、管理等領(lǐng)域的深入改革,努力解決教育信息化進(jìn)程中多系統(tǒng)、多應(yīng)用帶來的困擾和管理難題,實(shí)現(xiàn)教育品質(zhì)的整體提升。
關(guān)鍵詞:信息化;云桌面;教育云
中圖分類號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 論文編號(hào):1674-2117(2018)21-0096-03
筆者所在的鹽城市串場(chǎng)河小學(xué)為江蘇省名校鹽城市第一小學(xué)教育集團(tuán)2017年新建的一個(gè)校區(qū)。學(xué)校辦公和教學(xué)系統(tǒng)采用桌面“云”技術(shù),降低了管理和采購的成本,創(chuàng)設(shè)了安全、綠色的校園網(wǎng)教學(xué)辦公環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了校園內(nèi)信息化資源的全面整合,使整個(gè)集團(tuán)的教育教學(xué)信息化水平得到了較大幅度的提升。
建設(shè)“高”速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境
2016年,鹽城市第一小學(xué)教育集團(tuán)串場(chǎng)河校區(qū)開始籌建,網(wǎng)絡(luò)中心按照《國家電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),萬兆主干、千兆到桌面,室內(nèi)外無線全覆蓋。無論是室內(nèi)還是室外,不管是科技館還是運(yùn)動(dòng)場(chǎng),只要有終端的地方,都可以無拘束地連接到網(wǎng)絡(luò),從而完成各項(xiàng)教學(xué)事務(wù)或?qū)W習(xí)任務(wù)。
此外,學(xué)校還建設(shè)了先進(jìn)的未來教室教學(xué)系統(tǒng),配備了錄播虛擬一體化系統(tǒng)、遠(yuǎn)程互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)、教學(xué)質(zhì)量分析平臺(tái)、移動(dòng)教師授課終端以及五臺(tái)交互智能一體機(jī)?;谠品?wù)系統(tǒng),該教學(xué)可以將視頻自動(dòng)合成并上傳至云服務(wù)器,各班級(jí)的云終端就可以立即看到正在播放的節(jié)目,同時(shí)也可以對(duì)過去的資源進(jìn)行回看。
部署“云”端辦公平臺(tái)
學(xué)校云桌面系統(tǒng)共由三個(gè)子系統(tǒng)組成,分別是教師云辦公系統(tǒng)、師生視聽閱覽室、網(wǎng)絡(luò)云機(jī)房。三個(gè)子系統(tǒng)根據(jù)需求的不同,在建設(shè)上也各有側(cè)重。
教師云辦公系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)用戶的使用體驗(yàn),最基本的要求便是終端的性能不能低于單臺(tái)PC機(jī)。學(xué)校首批云辦公系統(tǒng)部署終端100個(gè),4核CPU、內(nèi)存1G、存儲(chǔ)4G,支持Linux、Windows、Windows XP等多種云桌面操作系統(tǒng),支持云終端、筆記本、PC、手機(jī)等多種類型接入終端。服務(wù)器端則布置了三臺(tái)服務(wù)器,每臺(tái)配置為8核CPU、內(nèi)存160G、2塊SSD硬盤和12T的SATA硬盤。該系統(tǒng)不僅支持桌面虛擬化,還支持服務(wù)器虛擬化,給使用過程中的資源分配和后期增容都帶來了極大的方便。
視聽閱覽室的配置與教師云辦公系統(tǒng)相近,只是略經(jīng)濟(jì)一些。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上采用分布式結(jié)構(gòu),所有終端通過視聽閱覽室光纜連接到網(wǎng)絡(luò)中心的云服務(wù)器專用二層交換機(jī)上,對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)幾乎未增加任何負(fù)擔(dān)。
與云辦公系統(tǒng)不同,學(xué)校的云機(jī)房在建設(shè)需求上更強(qiáng)調(diào)學(xué)生桌面軟件的配置、資源的共享和教學(xué)管理。機(jī)房使用了一臺(tái)云服務(wù)器,采用了2塊至強(qiáng)CPU、96GB內(nèi)存、3塊SSD固態(tài)硬盤,以及總?cè)萘?TB機(jī)械硬盤,提供了60路虛擬桌面。學(xué)生端采用的是集成顯示器的一體機(jī),配置為4核處理器、2GB內(nèi)存、8GB存儲(chǔ)空間。
開展“云”端教學(xué)實(shí)踐
1.更快捷的部署
利用服務(wù)器虛擬化、桌面虛擬化等技術(shù),將過去分散的、獨(dú)立的終端系統(tǒng)集中管理起來。過去部署PC機(jī)系統(tǒng),需要人工一臺(tái)臺(tái)安裝,即使使用了網(wǎng)絡(luò)同傳技術(shù),也只能減少首次布置的工作量,只要稍作改動(dòng),一切工作都必須從頭再來。如今采用云端統(tǒng)一部署,過去需要幾天才能完成的任務(wù),現(xiàn)在只需要一兩個(gè)小時(shí)就能完成了。
例如,學(xué)校在部署圖書管理系統(tǒng)和智慧管理系統(tǒng)時(shí),要求工作人員準(zhǔn)備五臺(tái)服務(wù)器。這在以前,短期內(nèi)是無法做到的,采購、配置,起碼要一個(gè)月。但現(xiàn)在有了服務(wù)器虛擬化技術(shù),根據(jù)服務(wù)器系統(tǒng)及存儲(chǔ)需求,網(wǎng)管人員在一個(gè)中午就全部克隆出來了?;诔诤霞夹g(shù)的虛擬服務(wù)器系統(tǒng),不僅可以虛擬服務(wù)器,還可以虛擬出交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,功能十分強(qiáng)大。
此外,學(xué)校還創(chuàng)造性地采用了一人多虛擬機(jī)和一臺(tái)虛擬機(jī)多人使用的部署策略。一個(gè)系統(tǒng)中如果安裝了過多的不同公司的軟件,會(huì)嚴(yán)重拖慢虛擬機(jī)的工作效率,如微軟公司的VS2010和Adobe公司的Adobe CC2014等。對(duì)于有特殊需求的少部分專業(yè)教師,我們就開辟了多臺(tái)虛擬機(jī)用于開展不同的工作,相當(dāng)于給他們配備了多臺(tái)電腦,而且切換起來非常方便。
云機(jī)房的部署就更方便了,我們根據(jù)三到六年級(jí)教學(xué)內(nèi)容的不同制作了不同的虛擬鏡像,有Winxp和Win7,有32位系統(tǒng)也有64位系統(tǒng),有Office也有Wps,上課前教師可以根據(jù)不同的要求進(jìn)行切換,得到了上課教師的普遍歡迎。
2.更高效的管理
通過云平臺(tái)的集中管理系統(tǒng),全校的信息終端都可以在管理端手動(dòng)或定時(shí)自動(dòng)完成,包括系統(tǒng)的安裝、升級(jí)、擴(kuò)充、修改、搬遷等。以上工作都能在不中斷用戶工作的情況下完成,極大地減少了維護(hù)工作量。
我們發(fā)現(xiàn),在PC機(jī)時(shí)代,教師們的電腦系統(tǒng)五花八門,大都采用網(wǎng)上下載的Ghost版本,問題層出不窮。此外,Word和PPT版本號(hào)也不盡相同,教師間的課件交流也存在兼容性問題。為此,我們統(tǒng)一制作了系統(tǒng)模板,安裝了Office2013、Adobe CS3等常用軟件,然后發(fā)布到所有的虛擬機(jī),一舉解決了上述問題。
由于虛擬機(jī)的運(yùn)行都在服務(wù)器端,終端結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,很少需要人為斷電重啟,所以硬件出現(xiàn)的故障率大大降低。
3.更靈活的資源配置
根據(jù)各個(gè)終端如創(chuàng)客教室、在線閱覽室、控制室的不同需求,可以分配不同的硬件資源和軟件配置。隨著時(shí)間的推移,某些使用者還會(huì)提出不同的需求,如增加內(nèi)存,提升硬盤的容量,提高CPU的運(yùn)行效率等。過去,這一切只能依靠硬件的升級(jí)才能辦到。如今,我們只需要在服務(wù)器端做一定的設(shè)置就能完成。此外,由于教師們極少會(huì)同時(shí)開機(jī)或大量處理文檔,所以CPU和硬盤資源將會(huì)優(yōu)先分配給正在操作電腦的教師,從而提高了設(shè)備使用的效率。在極端情況下,如果發(fā)現(xiàn)服務(wù)器的CPU或硬盤不夠分配,只需增加服務(wù)器或存儲(chǔ)陣列就可輕松解決。
4.更方便的應(yīng)用操作
對(duì)于每一位教師來說,只要有了一個(gè)賬號(hào),學(xué)校里的每一臺(tái)終端都可以變成他的個(gè)人辦公或教學(xué)系統(tǒng),這樣無論是對(duì)于PC、筆記本、云終端、平板還是手機(jī)等,既保證了數(shù)據(jù)的安全,又方便了集中管理和布置?;谄脚_(tái)的教學(xué)系統(tǒng)更是為教師們稱道。學(xué)校每一位教師都有一個(gè)基于自己手機(jī)號(hào)碼的賬號(hào),無論在哪兒,只要登上了這個(gè)賬號(hào),教師們就可以隨時(shí)備課、制作課件,到了教室,只要在一體機(jī)上登上這個(gè)賬號(hào),所有的課件都可以立即使用。云,已成為師生教學(xué)中不可缺少的依靠。
5.更安全的數(shù)據(jù)管理
云桌面用戶所有數(shù)據(jù)均集中存儲(chǔ)在云服務(wù)器上,本地桌面實(shí)際上只是遠(yuǎn)程桌面在本地的復(fù)制。外網(wǎng)的開關(guān)與控制、USB接口的開啟與關(guān)閉,都能在管理端嚴(yán)格控制。使用云平臺(tái),可以獲得比普通PC機(jī)更為安全的數(shù)據(jù)保障。過去,常常有教師抱怨因硬盤損壞而丟失數(shù)據(jù),或者因突然停電造成文檔來不及保存。學(xué)校曾經(jīng)送了幾塊硬盤到省城恢復(fù)數(shù)據(jù),每塊硬盤的恢復(fù)報(bào)價(jià)都達(dá)到了數(shù)千元。如今,所有的數(shù)據(jù)全部保存在服務(wù)器上,并且硬盤已做了Raid處理,幾乎不可能丟失數(shù)據(jù)。哪怕是在使用過程中突然斷電,等重新打開終端以后你會(huì)發(fā)現(xiàn)你的工作還在繼續(xù),甚至連鼠標(biāo)都停留在原處。
6.更經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行費(fèi)用
云桌面系統(tǒng)的運(yùn)用,使通常近百臺(tái)PC機(jī)的硬件需求集中在一兩臺(tái)服務(wù)器上,由此帶來的就是運(yùn)營成本的大幅度降低。云終端的能耗不到普通PC機(jī)的二十分之一,為學(xué)校帶來了顯著的節(jié)能效益。
當(dāng)然,云桌面也有其不足,如對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、服務(wù)器管理的要求較高,若達(dá)不到一定標(biāo)準(zhǔn),就存在性能低下的問題。這對(duì)于新建的學(xué)校不是問題,但對(duì)建網(wǎng)較早的學(xué)校就需要做一定的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)了。此外,云桌面在3D動(dòng)畫、高清視頻處理等方面還存在不足,所以學(xué)校一般還需要配備一兩臺(tái)高性能的PC機(jī)或工作站。
深化“智慧”教育研究
為了使教師更快地掌握現(xiàn)代教育技術(shù),學(xué)校采取積極有效的措施,制訂了詳細(xì)的培訓(xùn)計(jì)劃,聘請(qǐng)有關(guān)專家對(duì)教師進(jìn)行各種培訓(xùn)。本學(xué)期,學(xué)校還邀請(qǐng)廠方工程師對(duì)所有骨干教師進(jìn)行了基于云的教學(xué)系統(tǒng)培訓(xùn),效果很好。從當(dāng)年的單機(jī)作業(yè)到今天的網(wǎng)絡(luò)互動(dòng),從課件到學(xué)件再到積件庫的建設(shè),學(xué)校教師的信息素養(yǎng)有了較大程度的提高。
以“信息技術(shù)在管理與教學(xué)中的應(yīng)用”為著眼點(diǎn),學(xué)校重視課題申報(bào)、立項(xiàng)與研究工作。通過研究,在各學(xué)科形成了可供借鑒的數(shù)字化學(xué)習(xí)路徑,使得教師在“遭遇”不同主題的學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí),可以在信息手段的助力下,科學(xué)地細(xì)化目標(biāo),協(xié)助學(xué)生選擇適合的內(nèi)容和途徑,有步驟地開展學(xué)習(xí)活動(dòng)。這對(duì)學(xué)校數(shù)字化學(xué)習(xí)試點(diǎn)校的研究工作和學(xué)科數(shù)字化學(xué)習(xí)模式的建構(gòu),有著極其重要的意義。
打造“數(shù)字”精品課堂
課堂是教學(xué)活動(dòng)的基本形式。我們組織發(fā)動(dòng)專業(yè)技術(shù)人員及教師,嘗試建設(shè)由教學(xué)輔助軟件、多媒體學(xué)習(xí)軟件、電子教案、電子教材和校園網(wǎng)交織構(gòu)成的校園數(shù)字化云環(huán)境,促進(jìn)信息技術(shù)與課程的整合,實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方式、教師的教學(xué)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式以及師生互動(dòng)方式的全面變革,為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富的學(xué)習(xí)資源和廣闊的發(fā)展空間。目前,學(xué)校已經(jīng)實(shí)施了覆蓋所有學(xué)科的“五步”電子備課,同年級(jí)的教師在自主思考、搜集資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行集體研討,通過校園網(wǎng)上“電子備課室”共同研討,下一屆的教師會(huì)在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行取舍、補(bǔ)充和完善,實(shí)現(xiàn)資源的二次共享。
總之,網(wǎng)絡(luò)已成為學(xué)校教育教學(xué)中最龐大的資源庫和較有效的教育方式。打開一個(gè)云桌面就打開了通往世界的一扇窗。師生身在課堂,卻能打破時(shí)間、空間、地域的界限,馳騁中外,跨越古今,加上圖形、文字、聲音相結(jié)合的直觀、生動(dòng)、形象的網(wǎng)絡(luò)多媒體素材介入課堂,優(yōu)化課堂,學(xué)生易于接受,樂于接受,大大提高了課堂教學(xué)效率。
參考文獻(xiàn):
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[2]張國春.桌面“云”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)教學(xué)的利器——桌面“云”系統(tǒng)在北京理工大學(xué)附中的應(yīng)用實(shí)踐與探索[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育,2013(10).
作者簡(jiǎn)介:周旺純(1972—),高級(jí)教師,工學(xué)學(xué)士學(xué)位,主要研究信息技術(shù)教育、教育信息化。