基于大数据、云计算的高职云中实训教学研究

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:云中实训是大数据、云计算等新兴科技与教育技术的结合,是教育信息化的更高形态。该文以C#应用环境安装部署实训课堂为例,通过研究实训教学的现状、云中实训构建的意义、资源准备、教学实施等内容,提出云中实训的教学模式,助力高职实训课堂教学质量的提升。

  关键词:高职;大数据;云中实训;

  近年来,“智慧教学”“智慧教育”已成为高职院校最关注的改革课题。2018年4月18日,教育部印发《教育信息化2.0行动计划》,提出实施“智慧教育创新发展行动”,以大数据、云计算、人工智能等新兴技术为基础,依托各类智能设备及网络开展智慧教育创新研究,推动新技术支持下教育模式的变革和生态重构,大力推进智能教育,开展以学习者为中心的智能化教学支持环境建设。[1]

  2019年2月23日,中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》,要求加快信息化时代教育变革,建设智能化校园,统筹建设一体化教学、管理与服务平台。利用现代技术加快推动人才培养模式改革,实现规模化教育与个性化培养的有机结合。[2]

  2020年6月24日,教育部发布《职业院校数字校园规范》,规定了职业院校数字校园建设中教育教学的具体要求,数字校园建设与应用应以发展师生信息技术素养与职业能力为核心目标,充分发挥信息技术的优势,促进信息技术与职业教育教学的深度融合,创新教育教学模式,构建人人互通的数字化学习空间,推动教学模式变革,支持教师面向校内开展混合式教学,面向校外提供在线教学,促进优质教育资源的交流与共享,开展虚拟仿真实训,提高教学的效益和质量。[3]

  2021年3月16日,教育部发布《高等学校数字校园建设规范(试行)》,再次强调发展“互联网+教育”,推动信息技术与教育教学深度融合,提升高等学校信息化建设与应用水平,支撑教育高质量发展。高等学校应根据教学需要,分析课堂教学、在线教学、混合式教学等需求,设计或改造信息技术支持的物理学习空间,加强建设基于网络的虚拟学习空间。[4]

  由此可见,在国家教育发展的战略构想中,推进智慧教学建设与应用已经成为各高职院校信息化建设的重要内容。云中实训作为智慧教学实践的重要组成部分,是本文研究的重点。

1 实训教学的现状

  当前,我国高职院校在构建校园内部智慧实训课堂上已取得一定的成就,但仍存在一些不足:一是传统的远程实操教学多以教师讲解为主,学生仅限于远程观看,无法进行实操;二是线下线上联动不够,难以满足混合式教学改革需要;三是与公共信息平台集成度低,形成新的烟囱、孤岛;四是实训场所缺乏远端教学,因场地有限,学生人数多,学生只能分批进入实训场所,同一次课教师需要多次重复教学;五是实训教学设备堆砌,无法拆解、移动,价值利用低下。

2 云中实训构建的意义

  高职院校的教学模式与本科院校有所不同,高职院校侧重培养学生实践和动手解决问题的能力,实训课程多,需要的实训资源量大。云中实训作为智慧教学实践的重要体现,构建云中实训课堂环境非常重要。

3 资源准备

  经过多年的持续努力,学校在信息化基础设施建设方面取得了一定成效,初步实现了底层平台的整合,为云中实训教学提供了基础保障。

  (1)构建混合云底座。混合云包括私有云和公有云,使用频率较高的资源通过私有云获取,满足学生不限时、不限量使用的目的,使学生能够在课前、课中、课后随时获取实训资源;使用率较低的资源与服务从公有云获取,学生可随时开启使用,用完即可进行资源回收释放,从而有效控制建设成本。

  (2)统一身份认证集成。将师生在用的实训教学软件与学校统一身份认证平台对接,确保师生用一套账号即可完成各实训教学软件的免登跳转,同时通过短信平台解决师生密码寻回问题,实现师生账号的安全有效管理。

  (3)公共数据集成。将师生在用的实训教学软件与学校校本数据中心进行对接,通过共享交换机制,定时调用师生的基本信息、组织结构信息、师生课表信息、学籍异动信息、教学任务信息等,消除各实训教学软件之间的公共数据信息孤岛问题,增强教学活动中数据的准确性、有效性,支撑学校一体化云中实训场景的实现。

  (4)统一门户(Welink)集成。Welink融合了班级IM即时通信、课堂直播、云笔记、云空间、教学资源等服务,能够快速拉起远端现场教学、互动、云端学习,可实现职教云、超星、实训平台等优质教学资源的集中及免密跳转登录,学生可随时、随地接入,想学就学。

4 教学实施

  云中实训将技术覆盖课前、课中、课后全场景,形成教学闭环。本文以C#应用环境安装部署为例进行云中课堂实训,指导学生如何发布应用程序,教学上围绕混合云平台、Welink等技术,介绍课前、课中、课后的实训教学模式。

  4.1 课前

  4.1.1 实训班和虚拟机创建

  课前,教师首先通过Welink通讯录筛选出实训班学生并生成班级群。然后将本次课堂C#应用环境所需的工具,如sqlserver数据库、安装教程、mdf数据库文件、应用程序包、IIS站点配置教程等打包并刻录成镜像文件,上传到混合云平台,作为创建实训课堂上机环境的虚拟机母版。根据本次实训课程的学生人数,在云服务控制台上勾选母板镜像文件,按实训环境的资源及配置要求,如CPU架构、内存大小的、带宽大小、使用时间、弹性IP等,批量生成虚拟机台数(图1),供学生上机实操使用。

  4.1.2 云中实训课堂计划发布

  教师可通过Welink创建云中实训课程直播预约,预约内容包括选择课程主题、参与班级人员、上课时间、课程录制启用方式、接入权限等,课程直播预约创建成功后,通过短信、邮箱等方式提醒学生课堂内容、时间安排及接入方式等,并于上课前半小时再次通过短信提醒学生提前进入课堂做好准备。

  课程直播预约完成后,教师可提前在Welink班级IM群发布教学计划、教学资源、虚拟机登录信息,引导学生预习。学生结合自身情况预习,或在虚拟机上进行C#课程的实训操作,在预习过程中遇到问题时,可通过班级群与教师或学生进行疑问交流、互动。通过学生反馈,教师可提前掌握学生课程预习、知识点掌握情况,从而优化教学设计。

  4.2 课中

  课上,教师首先进入Welink直播模式,通过直播界面实时查看学生的在线到课情况,助班可通过Welink的在线统计情况联系未到课的学生,同时保障教学过程中教学环境的稳定。一切准备就绪后,教师可开启屏幕共享、录屏等功能,按教学计划进行云上课堂的教学讲解,例如逐步演示C#应用程序如何在IIS上发布的操作步骤等。讲解过程中,教师可控制学生的禁言开启或关闭,学生可针对疑问通过语音或视频与教师互动。对于学生实操过程中出现的疑惑,教师也可利用白板、视频语音等进行答疑。学生也可以向教师发起Welink远程协助控制虚拟机电脑进行手把手教学,实现云端教学现场化。整个教学过程的考勤情况、课堂表现等数据自动汇总,并可得到即时评价与反馈。

  4.3 课后

  课后,通过实训教学平台,教师可根据自动汇总分析的统计数据对学生进行有针对性的指导,如可通过IM群向学生布置课后作业、完成线上答疑、实训教学资源推荐等。学生也可通过Welink、虚拟机等平台回看教师线上实训教学内容,进行云上实操、在线互动、获取答疑、学习总结,从而得到巩固和提高。

5 结语

  云中实训课堂完成了与学校混合云平台、统一身份认证、校本数据中心、Welink统一门户等底层平台的整合,初步消除了数据孤岛、门户孤岛,具备远端教学能力、混合互动教学能力。未来将继续以学习者为中心,深度融合大数据、云计算等信息技术,为教学全过程提供管理服务、数据记录与诊断反馈,助力教学质量的提升。

参考文献

  [1] 教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知(教技[2018]6号)[EB/OL].(2018-04-18).http://www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.

  [2] 中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》[EB/OL].(2019-02-23).http://www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/s6052/moe_838/201902/t20190223_370857.html.

  [3] 教育部关于发布职业院校数字校园规范的通知(教职成函[2020]3号)[EB/OL].(2020-06-24).http://www.moe.gov.cn/srcsite/A07/zcs_zhgg/202007/t20200702_469886.html.

  [4] 教育部关于发布高等学校数字校园建设规范(试行)的通知(教科信函[2021]14号)[EB/OL].(2021-03-16).http://www.moe. gov. cn/srcsite/A16/s3342/202103/t20210322_521675.html.

作者:庞钦 廖海生 单位:广东科学技术职业学院

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