“云”“數(shù)”引領(lǐng)模式下在線開放課程與智慧校園教學(xué)融合研究與實(shí)踐

沈平 袁瑛 潘志安

摘要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)融合到一起，產(chǎn)生了“云物大智移”概念。正是在“云”“數(shù)”引領(lǐng)下，充分利用人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建與智慧校園相融合的在線開放課程教學(xué)模式、建設(shè)海量的課程資源，打造“虛實(shí)”結(jié)合的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室，是高校在線開放課程建設(shè)的一個(gè)重要途徑。本文主要梳理了在智慧校園的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，分析了在線開放課程建設(shè)中存在的難點(diǎn)問題，重點(diǎn)研究建設(shè)基于智慧校園平臺(tái)的在線開放課程建設(shè)模式，充分融合“云物大智移”，解決在線開放課程建設(shè)中的問題，不斷推進(jìn)教育信息化與教育教學(xué)深度融合，發(fā)揮良好的教學(xué)效果和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算;大數(shù)據(jù);在線開放課程;智慧校園

中圖分類號(hào)：TP399? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）28-0278-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Research and Practice on the Integration of Online Open Courses and Smart Campus Teaching under the Leading Mode of "Cloud" and "Data"

SHEN Ping1 ， YUAN Ying2， PAN Zhi-an3

（1.Computer Center of Hubei Polytechnic Institute， Xiaogan 432000， China; 2.School of Information Technology， Hubei Polytechnic Institute， Xiaogan 432000， China; 3.Dean's Office of Hubei Polytechnic Institute， Xiaogan 432000， China）

Abstract： with the development of computer technology， cloud computing， Internet of things， big data， artificial intelligence and mobile Internet are integrated together， resulting in the concept of "big smart move of cloud things". It is under the guidance of "cloud" and "number"， making full use of artificial intelligence， mobile Internet and Internet of things， constructing online open course teaching mode integrated with smart campus， constructing massive course resources， and creating remote laboratory combining "virtual and real" that is an important way of online open course construction in Colleges and universities. This paper mainly combs the technical advantages of smart campus， analyzes the difficulties existing in the construction of online open courses， focuses on the construction of online open Courses Based on the smart campus platform， fully integrates the "cloud big smart move"， solves the problems in the construction of online open courses， and constantly promotes the deep integration of education informatization and education teaching， We should give full play to good teaching effect and social benefits.

Key words： cloud computing; big data; online open courses; smart campus

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)相互融合，云計(jì)算為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用提供了支撐，大數(shù)據(jù)的分析與挖掘反過來助推移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，使軟硬件更加智能化。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)相互融合與滲透，不但改變著人們的生活，也深刻影響著信息化教學(xué)革命過程，正是如此，基于智慧校園新技術(shù)支撐的在線開放課程建設(shè)也掀起新一輪變革。在“云物大智移”時(shí)代，智能化的終端、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等信息技術(shù)會(huì)深刻影響在線開放課程建設(shè)的質(zhì)量和推廣的力度及學(xué)習(xí)效果。

1 智慧校園中的信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.1 云計(jì)算技術(shù)提供分布式海量存儲(chǔ)和云計(jì)算服務(wù)

云計(jì)算技術(shù)是指在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)將硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)等系列資源統(tǒng)一起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算、儲(chǔ)存、處理和共享的一種托管技術(shù)。 云技術(shù)（Cloud technology）基于云計(jì)算模式應(yīng)用的信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)、整合技術(shù)、 管理平臺(tái)技術(shù)等的總稱，可以組成標(biāo)準(zhǔn)的資源池，用戶按需所用，快捷方便。云計(jì)算技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)需要大量的計(jì)算、存儲(chǔ)資源。

1.2 大數(shù)據(jù)對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提供信息決策

大數(shù)據(jù)（big data），是指不能在一定時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行常規(guī)捕捉和處理的數(shù)據(jù)集合，是一種需要新處理模式才能形成具有更強(qiáng)決策力、發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的高增長(zhǎng)率、多樣化的海量數(shù)據(jù)組成的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)處理需要特殊的技術(shù)，才能有效地處理大量的數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)的技術(shù)主要包括大規(guī)模并行處理（MPP）數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘、云計(jì)算平臺(tái)、分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。

1.3 虛擬技術(shù)提供豐富的虛擬應(yīng)用場(chǎng)景和遠(yuǎn)程訪問機(jī)制

虛擬化技術(shù)是指計(jì)算元件在虛擬的基礎(chǔ)上運(yùn)行，它可以擴(kuò)大硬件的容量，簡(jiǎn)化軟件的重新配置過程，減少軟件虛擬機(jī)相關(guān)資源開銷和支持更為廣泛的操作系統(tǒng)。通過虛擬化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)軟件應(yīng)用、底層硬件之間相互隔離，包括聚合模式和裂分模式。聚合模式主要是將單個(gè)資源劃分成多個(gè)虛擬資源，聚合模式則相反，是將多個(gè)資源整合成一個(gè)虛擬資源。

2 在線開放課程建設(shè)中存在的問題

2.1 教學(xué)資源不豐富，實(shí)訓(xùn)條件不完善，信息技術(shù)融合程度低

在線課程建設(shè)主要是建設(shè)適合網(wǎng)絡(luò)傳播和教學(xué)活動(dòng)的教學(xué)資源和實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，在高職在線課程建設(shè)過程中，由于教師信息化水平不足，新一代的虛擬仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)手段在課程建設(shè)中的應(yīng)用不足，課程資源表現(xiàn)形式單一，尤其是在線開放課程中的實(shí)訓(xùn)條件不健全，在線實(shí)訓(xùn)操作無法開展，理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作脫節(jié)，不能滿足線上學(xué)習(xí)和線上實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的需要。導(dǎo)致很多的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)任務(wù)不能完成，也影響了在線開放課程學(xué)習(xí)的效果和學(xué)生的積極性，在線開放課程的教學(xué)效果不突出，不能實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)服務(wù)相融通。

2.2 在線開放課程資源存儲(chǔ)調(diào)度能力不足，教學(xué)應(yīng)用體驗(yàn)效果差

在在線開放課程建設(shè)中，廣大教師建課時(shí)為了提高豐富教學(xué)資源，提高吸引力，課程建設(shè)中大量采用3D動(dòng)畫、虛擬現(xiàn)實(shí)軟件等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大的技術(shù)手段，形成了龐大的教學(xué)課程資源，需要海量的存儲(chǔ)空間和高速的網(wǎng)絡(luò)帶寬。這對(duì)高校的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心的存儲(chǔ)能力和網(wǎng)絡(luò)承載能力、資源調(diào)度能力提出了更高的要求。這也直接影響到在線開放課程學(xué)習(xí)過程的體驗(yàn)感，有的學(xué)?；A(chǔ)條件差，存儲(chǔ)能力較差，網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，數(shù)據(jù)響應(yīng)能力還不能滿足實(shí)施在線開放課程教學(xué)的需要，導(dǎo)致課程建設(shè)目標(biāo)與實(shí)際教學(xué)效果脫節(jié)等問題。

2.3 教學(xué)效果分析反饋機(jī)制不健全，優(yōu)質(zhì)課程資源數(shù)量少

很多高校在建設(shè)在線開放課程的過程中，十分重視教學(xué)硬件建設(shè)，課程資源建設(shè)，卻忽視了軟件建設(shè)，對(duì)于在線開放課程的學(xué)生學(xué)習(xí)分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)和資源質(zhì)量反饋系統(tǒng)的建設(shè)不重視，導(dǎo)致學(xué)校不能及時(shí)了解資源的選用情況，掌握學(xué)生在線學(xué)習(xí)的具體情況，不能及時(shí)反饋有效的學(xué)習(xí)效果，從而不能及時(shí)有效的改進(jìn)教學(xué)模式，優(yōu)化課程資源。在線開放課程建設(shè)最終形成“學(xué)生不易學(xué)，老師不愿用，課程不適用”的現(xiàn)象，課程之間缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，課程資源建設(shè)浪費(fèi)大，優(yōu)質(zhì)課程資源無法脫穎而出。教學(xué)應(yīng)用體驗(yàn)效果差，課程的應(yīng)用與推廣難度大。

3 基于“云”“數(shù)”引領(lǐng)模式的在線開放課程與智慧校園的融合途徑

在線開放課程相對(duì)于精品資源共享課程來說，體現(xiàn)的是“技術(shù)平臺(tái)+動(dòng)態(tài)資源+互動(dòng)交流+智能遞進(jìn)”的新模式，為了保證在線開放課程建設(shè)的高效，優(yōu)質(zhì)，好用，充分利用信息技術(shù)，創(chuàng)新高職院校在線開放課程建設(shè)方法與應(yīng)用實(shí)踐就顯得十分必要和迫切，在線開放課程與智慧校園融合途徑模型如圖1所示：

3.1 智慧校園的云計(jì)算中心為在線開放課程資源提供足夠的存儲(chǔ)空間和資源調(diào)度

在線開放課程建設(shè)中要解決的最基礎(chǔ)的問題就是海量教學(xué)資源的存儲(chǔ)問題、調(diào)度效率問題。智慧校園中的云中心可以通過分布式云存儲(chǔ)技術(shù)合理將各種課程資源分配到校內(nèi)不同的存儲(chǔ)空間，還可以存儲(chǔ)到租用的私有云等空間上，解決學(xué)校在線開放課程海量資源存儲(chǔ)問題，充分利用了原有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。在學(xué)生訪問在線開放課程資源的時(shí)候，智慧校園通過云計(jì)算技術(shù)將學(xué)校的基礎(chǔ)資源，如計(jì)算能力、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)聚合形成資源池，通過優(yōu)化調(diào)整，合理調(diào)度，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)流量的負(fù)載均衡，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)資源使用的無感訪問。

3.2 智慧校園的物聯(lián)網(wǎng)和虛擬技術(shù)為在線開放課程建設(shè)提供“虛實(shí)”結(jié)合的遠(yuǎn)程實(shí)訓(xùn)條件

在線開放課程建設(shè)過程，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的開展是線上教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)，在疫情期間顯得十分突出，而建設(shè)線上實(shí)訓(xùn)室是提高在線開放課程建設(shè)質(zhì)量的一個(gè)重要因素。智慧校園中的物聯(lián)網(wǎng)和虛擬技術(shù)為我們提供了解決方案，首選通過物聯(lián)網(wǎng)把學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的物理設(shè)備聯(lián)通，再通過虛擬軟件實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問，構(gòu)建了“虛實(shí)”結(jié)合的教學(xué)實(shí)訓(xùn)環(huán)境，同時(shí)還可以通過虛擬仿真技術(shù)，虛擬一些高危環(huán)境、高成本的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)以虛代實(shí)，以虛補(bǔ)實(shí)，以虛驗(yàn)實(shí)，虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)環(huán)境，順應(yīng)教育發(fā)展規(guī)律，為學(xué)生創(chuàng)造主動(dòng)學(xué)習(xí)條件。

3.3 智慧校園的身份認(rèn)證系統(tǒng)為在線開放課程使用提供安全機(jī)制

在線開放課程資源平臺(tái)的訪問是在線開放課程推行中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，用戶注冊(cè)、用戶分類、用戶行為管控和課程資源的信息安全是需要充分考慮的，利用智慧校園的統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)和校園一卡通系統(tǒng)，將校園網(wǎng)用戶根據(jù)需要移植到課程資源平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)校園一網(wǎng)通，保證了用戶管理的便捷性、用戶行為的可控性和信息資源使用的安全性。

3.4 智慧校園的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)為在線開放課程優(yōu)化提供分析評(píng)價(jià)與反饋

在線開放課程在使用過程中，要及時(shí)獲取學(xué)生使用各種教學(xué)資源的情況，及時(shí)收集學(xué)生對(duì)資源的反饋信息，通過數(shù)據(jù)分

析不斷循環(huán)迭代，推陳出新，提高在線開放課程的建設(shè)質(zhì)量，建設(shè)質(zhì)量要堅(jiān)持用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新，為混合教學(xué)模式改革提供技術(shù)支撐，智慧校園的大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)為在線開放課程的優(yōu)化迭代提供了一個(gè)手段，每天通過學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、訪問資源情況、互動(dòng)情況及對(duì)課程資源的反饋信息，及時(shí)調(diào)整在線開放課程資源和學(xué)習(xí)方式中的問題，實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。

3.5 智慧校園的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為在線開放課程學(xué)習(xí)提供堅(jiān)實(shí)有效的保障

在線開放課程的實(shí)施離不開強(qiáng)勁的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，智慧校園中的全覆蓋的有線網(wǎng)、無線網(wǎng)融合的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為廣大學(xué)生提供了全天候全場(chǎng)景的移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境，智慧校園的高帶寬為學(xué)生訪問在線開放課程資源提供了低時(shí)延，高速度的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，也創(chuàng)造了適應(yīng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。

4 結(jié)語

基于“云”“數(shù)”引領(lǐng)模式下的在線開放課程建設(shè)，離不開智慧校園的有力支撐，在課程建設(shè)過程中充分挖掘智慧校園的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，融合平臺(tái)優(yōu)勢(shì)和安全保障機(jī)制，可以大大提高在線開放課程建設(shè)的質(zhì)量、不斷提高在線開放課程教學(xué)在教學(xué)模式中的比重，為深入推進(jìn)線上線下混合式教學(xué)提供良好的教學(xué)平臺(tái)、豐富的課程資源、可靠的安全機(jī)制，讓學(xué)生人人想學(xué)，處處可學(xué)成為可能，為推進(jìn)信息化技術(shù)與教育教學(xué)深度融合提供支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1] 杜楊芳，劉嶠，曹阿成.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育教學(xué)中的融合與困境[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2021，20（6）：137-138.

[2] 譚嘉儀，李智高，傅志銘，等.大數(shù)據(jù)背景下智慧校園管理平臺(tái)建設(shè)途徑分析[J].科技與創(chuàng)新，2021（12）：115-116.

[3] 安倩楠.高校智慧校園建設(shè)探索[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2021，17（18）：49-50.

[4] 王罕.淺談以大數(shù)據(jù)為核心的智慧校園信息化構(gòu)建[J].科技視界，2021（18）：124-125.

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