蘇州科技大學環(huán)境科學與工程學院 唐毅 潘楊

疫情防控期間，針對高校實訓平臺建設(shè)的現(xiàn)狀與問題，借助eDaaS系統(tǒng)，通過3桌面2平臺1中心的建設(shè)模式，構(gòu)建線上線下融合的實訓教學平臺，解決了傳統(tǒng)實訓平臺的使用瓶頸，實現(xiàn)了個性化定制的實踐教學環(huán)境，構(gòu)建了多元化實訓教學評價體系，從而提升了學生探索式學習的主動性。

自新冠疫情以來，全球經(jīng)濟受其影響巨大，很多國家已相繼選擇“躺平”，而中國無非是控制得最好的國家。但因其形勢嚴峻，高校教學工作也再次受到影響，大部分學生未能返校，已經(jīng)到校的學生也只能處于封校狀態(tài)，實踐類課程教學影響較為嚴重。

2021年春季，教育部舉辦的關(guān)于《介紹2021年春季學期學校疫情防控和教育教學工作有關(guān)情況》的發(fā)布會上，教育部高等教育司司長吳巖表示，如今,以線上、線下相融合的教育形式已經(jīng)成為高校教學的新常態(tài)，線上教學不只是應(yīng)急之舉，線上與線下教學相融合將成教育新形態(tài)[1]，為高校實踐教學開拓新的篇章。

在疫情防控期間，一方面現(xiàn)有的實踐教學實驗室資源閑置，實踐教學由于防控要求無法在線下開展，高價購買的正版軟件無法發(fā)揮作用；另一方面學生計算機因為系統(tǒng)環(huán)境不匹配，實驗教學環(huán)境不一致，實踐教學學習效果無法保障。傳統(tǒng)的線下實踐教學管理組織模式亟待解決，以適應(yīng)持續(xù)波動的疫情形勢。

1 計算機類實訓教學平臺和管理的現(xiàn)狀

近年間，計算機類實訓的教學環(huán)境建設(shè)一直在不斷的更新和完善，各高校都在逐步采用桌面云替代傳統(tǒng)PC的采購，建設(shè)的場景也逐步由公共機房、專業(yè)機房過渡到了個性化教學場景的規(guī)劃與管理。相較于傳統(tǒng)PC，桌面云的實訓教學平臺具備按需靈活部署實訓環(huán)境、新舊機房統(tǒng)一平臺管理，線上快速維護，系統(tǒng)快速更新等優(yōu)勢。隨著桌面云的進一步發(fā)展，其建設(shè)模式也已經(jīng)從基于單純場景的項目建設(shè)過渡到基于復雜場景、多期建設(shè)等多元化建設(shè)需求。各高校可以根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備和經(jīng)費投入情況，定制場景及選用VDI、VOI或者IDV的不同架構(gòu)桌面。

盡管通過應(yīng)用桌面云技術(shù)，計算機類實訓教學環(huán)境有了明顯改善，但對于發(fā)展線上線下融合教育而言，桌面云技術(shù)的實訓環(huán)境還是著重在機房基礎(chǔ)使用環(huán)境和機房管理水平的提升上，與實訓教學密切相關(guān)的日常教學模式并沒有發(fā)生變化，依然遵循著傳統(tǒng)線下教育方式：即以課程課表為調(diào)度單元，以實訓教室為課程開展物理空間，以教室內(nèi)的桌面云環(huán)境為課程開展實訓環(huán)境，授課老師和學生需要在指定時間到達指定教室內(nèi)完成課程實訓。機房環(huán)境的管理仍然遵循傳統(tǒng)的課堂還原模式，這種模式的好處在于維護方便、運行安全，但是，也逐漸突顯出跟不上教學變化的不足，無法滿足多元化教學需求[2]。

以一個典型的Web項目開發(fā)課程（網(wǎng)頁設(shè)計）為例，學生需要配置前端后端開發(fā)環(huán)境、配置數(shù)據(jù)庫服務(wù)器環(huán)境、配置Web服務(wù)器環(huán)境、配置部署測試環(huán)境，并且需要保證這些配置環(huán)境在整個軟件開發(fā)周期中持續(xù)可用， 并非簡單的把數(shù)據(jù)盤的代碼拷貝到 U盤備份就可以實現(xiàn)，現(xiàn)有的機房管理模式完全無法滿足以上需求。

除此以外，多元化的教學場景還包含有諸多課外實踐活動，如創(chuàng)新實驗、學科競賽、畢業(yè)設(shè)計等，課程外的實踐教學環(huán)境需求也日益增長。而在課外，學生往往會缺少合適的課外實踐教學環(huán)境：（1）大型專業(yè)軟件學生自己安裝不了（自己電腦不具備條件或缺乏正版授權(quán)）；（2）需要多樣化的課外實踐環(huán)境（如Hadoop、單人多桌面、協(xié)同運行）；（3）需要可以保留一定周期的課外實踐環(huán)境和數(shù)據(jù)等；（4）實踐過程無法跟蹤，實踐教學效果評價方式有限。目前實踐教學的線上資源基本上都以視頻教學為主，結(jié)合MOOC等線上課程教學資源，學生的學習都已自主觀看為主，實際掌握的程度和教學效果評價困難。這些需求均無法基于現(xiàn)有固定式、還原式的課程教學實驗室完成，需要提供具備滿足學生課外實踐需要、可按需部署的多樣化實踐教學環(huán)境。

綜上所述，“遠程訪問”“保持持續(xù)性”“按需部署”等實訓教學新需求，已大大超出目前線下實訓教學平臺所能提供的內(nèi)容?；诖耍芊駥⒕€上線下實訓教學環(huán)境和資源進行進一步整合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，帶來實訓教學新的發(fā)展變革，是當下實訓教學亟需尋求突破的重點。

2 線上線下融合教學解決方案

eDaaS平臺是面向高校線上線下融合教學的桌面云綜合解決方案，通過3桌面（VDI、VOI、IDV）+2平臺（融合資源管理平臺+融合資源服務(wù)平臺）+1中心（線上線下融合資源中心）的建設(shè)模式，覆蓋線上線下眾多場景的實訓需要，在有效整合實訓資源的同時，擴展了實訓資源的應(yīng)用場景及應(yīng)用模式[3]，并支持個性化的應(yīng)用場景創(chuàng)建申請、審批和發(fā)布（如圖1所示）。

2.1 線上無縫銜接線下，不來機房亦可實現(xiàn)實訓教學

實訓教學資源中心可以根據(jù)不同專業(yè)和班級的教學需要，將教學課程所需環(huán)境以場景桌面的形式發(fā)布，一般將課程環(huán)境需求相近的場景合并為一個桌面發(fā)布，創(chuàng)建3～5個不同需求下的公用場景桌面。線上使用時，教師和學生僅需要進行用戶身份認證（可以是教師/學生證ID）后，與線下選擇教室上課一致，只要網(wǎng)絡(luò)可達，不來機房亦可完成實訓課程。此類課程桌面的數(shù)據(jù)在下課后會統(tǒng)一還原為初始狀態(tài)，以保證其他專業(yè)和班級同學的正常使用。

2.2 構(gòu)建項目型實驗?zāi)Ｊ剑瑵M足實訓環(huán)境特殊需求

面向特定的群體（項目團隊、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊）發(fā)布不還原的桌面，根據(jù)指定該桌面的開始時間和回收時間，定向發(fā)布可以持續(xù)保持系統(tǒng)設(shè)置和項目數(shù)據(jù)的系統(tǒng)桌面，使用時間段內(nèi)數(shù)據(jù)保留，到期后回收（這個時間的周期推薦設(shè)置不超過半年，以滿足團隊需求，具體項目數(shù)據(jù)可以上傳至文件服務(wù)器，做更長時間的數(shù)據(jù)保留）。通過這種方式，滿足實訓周、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等多元化教學需要。

2.3 按需的桌面申請服務(wù)，提供個性化桌面服務(wù)

實踐教學資源中心的桌面庫可以面向全體學生開放，教師或?qū)W生可以申請創(chuàng)建單個或多個課外實驗環(huán)境。創(chuàng)建出的課外實驗環(huán)境，在回收前專屬于申請的用戶，使用到期且不再續(xù)約則會由系統(tǒng)自動回收再分配。這是針對特殊科研需求的，在桌面庫中不具備所需的開放模板的情況下，平臺提供的桌面定制申請服務(wù)，以滿足創(chuàng)新實驗的個性化需要。

2.4 隨時隨地的線上訪問接入，保障線上線下一致的體驗

學生可以在校內(nèi)、校外任何地方，通過PC或者筆記本等終端設(shè)備接入服務(wù)桌面，實訓實驗桌面環(huán)境通過實踐教學資源中心，通過云端統(tǒng)一提供服務(wù)[4]。解決了學生個人終端設(shè)備差異大、兼容性不穩(wěn)定的問題。提供統(tǒng)一的桌面服務(wù)模板庫，通過選擇不同模板，解決開發(fā)編譯環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、軟件許可等問題。提供專業(yè)的3D應(yīng)用環(huán)境、科研環(huán)境，讓學生在線上獲得與線下一致的高性能體驗。隨時隨地的接入可以為進一步開放個性化學習提供支撐，學生可以自主選擇學習時間和地點，服務(wù)桌面的穩(wěn)定性能，支持了分散式的學習模式，以很好的應(yīng)對疫情波動形勢下隨時變化的防控防疫政策。

3 線上線下融合教學優(yōu)勢

線上線下融合教學不僅是把線上教育作為線下教育的必要補充，也不只是線上線下教育的簡單相加，而是通過利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云技術(shù)、人工智能等新技術(shù)重組教育流程，在規(guī)?；逃幕A(chǔ)上實現(xiàn)個性化培養(yǎng)，這也是教育未來發(fā)展的方向[5]。線上線下融合教學是把信息技術(shù)深度融入課程教學、實踐教學、效果評價的完整流程，推動教育向服務(wù)供給的轉(zhuǎn)型，是對于傳統(tǒng)教學模式的深度變革，有利于終身學習、個性化學習的實現(xiàn)，可以在一定程度上改變線下教育不均衡發(fā)展的現(xiàn)狀，充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)教育資源的潛力。

通過線上線下融合教學平臺，實訓教學資源更多是以服務(wù)的形式提供，學生不必再到達機房即可獲得實訓教學資源，并且可以提供定制化服務(wù)的功能，能夠更加快速便捷，做到有效且充分的利用實訓教學資源，滿足復雜的、個性化的教學需求。

除了場地、實訓教學資源、學生學習方式、學習效果評價手段更加豐富以外，線上線下融合教育還會重構(gòu)師生關(guān)系。學生可以選擇教師，教師也能夠選擇學生，師生在線上線下都存在雙向選擇與自由組合的關(guān)系，學生不僅可以選擇不同課程的不同授課教師，還可以在同一課程中選擇不同的線上、線下教師組合。尤其是在疫情防控期間的“互聯(lián)網(wǎng)+”、挑戰(zhàn)者杯等大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等課外實踐需求下，雙向選擇的可能性，可以充分調(diào)動學生的主動性[6]。

此外，線上線下融合教學平臺的系統(tǒng)管理還可以提供精準伴隨的學習評價結(jié)果。通過學生學習狀態(tài)、課程教學反饋、實踐教學操作、實踐過程記錄、實踐教學資源申請、實踐結(jié)果上傳等綜合數(shù)據(jù)采集，匯聚形成個人教育大數(shù)據(jù)，所有的學生可以匯總成為包括學生成長數(shù)據(jù)、學校運行數(shù)據(jù)、教育資源配置、使用情況等綜合數(shù)據(jù)，既能滿足對學生個體成長的縱向追蹤，建構(gòu)學生的學業(yè)成長軌跡，又能將無感測評和嵌入式評價相結(jié)合，徹底改變簡單以考試或?qū)嵺`成果作為唯一標準的評價模式，提升教學評價的針對性和有效性。通過對各方面綜合大數(shù)據(jù)的采集、挖掘、分析和反饋，全面、精準、及時地促進線上線下教學融合改進，走向大規(guī)模個性化教育的新領(lǐng)域。