智慧教室环境下云计算技术影响创新教学模式的研究

倪政福

（福建经济学校，福州 350003）

智慧教室与传统教室、多媒体教室和网络教室等统一构成学校的教学场所，应只是教学方式的不同，而不是独立于其他教室的存在。智慧教室在使用过程中，怎样融合学校的教学平台和教务管理、怎样满足教学对设备需求的多样性，怎样保存教学成果并方便地再使用，怎样进行教学数据的搜集、对比和分析等问题，是目前智慧教室使用过程中面临的问题。

应用云计算的基础设施服务、平台服务和软件服务，可以较好地解决当前智慧教室使用过程中存在的问题。

1 云桌面的应用

当前智慧教室的建设方案，大多是以平板作为学习终端，平板有着重量轻，易移动、接线少等的特点，经过调查发现，这种配置的智慧教室大多应用于研讨型教学方式，而对于需要演示、实操等的教学方式，存在明显的计算能力不足、软件无法运行等情况。现在计算机已深入到教学的各个方面，针对不同语言、不同学科、不同系统、不同年级、不同课程，能提供多种教学/实验环境，但传统计算机部署周期过长，切换环境时每台设备需要单独安装OS、基础软件、应用并进行必要的个性化设置，这样会浪费老师大量的时间精力。所以，新的方案要求能够实现桌面部署灵活便捷、易于维护，有效缩短环境切换的时间、以及后续新用户增加时的部署周期。采用虚拟化桌面技术，基于桌面云服务，将系统镜像在智能云终端设备进行登录，只需要一个账户，即可统一所有应用，保证数据云端化，在云内的任何地点进行桌面漫游。采用统一的资源池，支持横向扩展并涵盖学生网络机房、教师办公桌面云，构建全校统一的资源池，方便维护管理，统一管理，互为备份，提高学校计算机系统可靠性。

2 云存储的应用

云存储数据以冗余方式存储在多个设施中，以及每个设施内的多个设备中。在发生自然灾害、人为错误或机械故障时，将数据存储按需要迁移到分布式的物理站点，并且不会引起数据丢失。数据存储的有高度适配性和自我修复能力，可以保存多年之久。无论采用公有云、私有云或混合云，均部署在网络上，通过设置权限和访问控制，保证多用户环境下的私密性和安全性，达到数据共享的目的。随着容量的增长，允许用户基于策略和服务模式按需线性地扩展性能和存取容量和速度，满足数据海量增长的需求。智慧教室能较为智能地录制和编辑课程资源，并且在云存储上积累了海量的课程资源，可以实现课前预习、课中引导、课后复习的三段式教学模式。

3 云教学平台的应用

智慧教室是学校的其中一个教学场所，应使用学校统一的教务管理系统和教学云平台，统一学校的基础数据，统一应用课程资源，一致性和可用性统一教学进度，统一交互信息平台，利于教学数据的搜集、对比和分析。

教学云以平台为基础、以服务为导向、以课程为中心、以资源为支撑、以教师为主导、以学生为主体，以信息资源建设和信息应用系统建设为核心。集成网络教学、师生交流互动、答疑和管理等功能，包括以课程为主线，高度整合校内、校外的所有资源；以课程为中心，展开作业、讨论、评价考试、答疑等互动教学活动。

可以在线创建课程以及设置课程的学分考核机制、据库配置与数据库数据表设置课程展示模板等，以及学生在线听课、在线阅读、在线考试、在线互动讨论、学分审核、在线提问、在线作业、获得学分等。

为了减轻老师的教学工作量，支持添加助教功能。老师可以选择合适的人选来担当本门课程的助教，协助老师进行批改作业，实时答疑，考试阅卷等教学活动。

关联课程表进行门禁管理，应用学生数据进行课堂点名，课堂效果记录、作业布置和完成情况，统一成绩管理等，不会造成信息孤岛。

云教学平台的应用，能应用信息化手段管理课堂，教师通过云教学平台能及时解疑答惑，既能减轻教师的工作量，云计算和云存储下的数据存储具有着非常大的发展潜力又能提高教学的精细化程度。大大增加了师生在课堂之外的交流频率，加强教学效率，提高教学水平。

智慧教室可以实现辅助教学，翻转课堂教学模式，把在智慧教室的课堂录制成课程资源，结合教学云平台，可实现纯网络教学和网络修学分等教学模式。

4 云安全的应用

虽然采用了云技术，但传统威胁依然存在，依然需要建立、健全威胁防护体系，面向物理和环境安全、网络和通信安全、设备和计算安全、应用和数据安全提供行之有效的防护手段。具体覆盖物理和环境安全、网络架构安全、网络访问控制、网络安全审计、边界完整性检查、网络入侵防御、网络设备防护、数据完整性。可采取的主要安全措施和技术包括但不限于防火墙、入侵防御系统、安全审计系统、防病毒网关、应急响应中心、虚拟化防护、云堡垒、集中的容灾备份中心等，通过构建完整的数据安全保护能力，为云计算服务环境中的数据传输安全、数据存储安全、数据审计安全提供支撑。

云安全模式通过将数据统一存储在云计算服务器中，加强对核心数据的集中管控，比传统分布在大量终端上的数据行为更安全。由于数据的集中，使得安全审计、安全评估、安全运维等行为更加简单易行，同时更容易实现系统容错、高可用性和冗余及灾备恢复。

有了信息的安全保障，可以构建教育部提出的《教育信息化2.0行动计划》提出的“互联网+教育”大平台，打破时间和空间的限制，实现开放性网络教学模式。

在智慧教室中进行课堂教学，可以实现教师、学生、教学终端、教学云平台、视频录制五位一体。既可以完成传统的教学模式，也可以实现翻转课堂等的现代教学模式，还可以依托智慧教室和教学云平台实现网络教学模式。