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云课堂系统解决方案

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2020年4月19日
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云 课 堂
技术解决方案

目录

第1章 概述 2
第2章 现状分析及问题 3
2.1 方案背景 3
2.2教育信息化建设的发展 3
2.2 云课堂的推出 4
第3章 云课堂技术解决方案 5
3.1 云终端方案概述 5
3.2云课堂解决方案 5
3.2.1 云课堂拓扑图 5
3.2.2 云课堂教学环境 6
3.2.3 云课堂主要功能 7
3.2.4 优课数字化教学应用系统功能 8
第4章 方案优势 9
4.1私密性 9
4.2工作连续性 9
4.3方便移动性 9
4.4场景一致性 9
4.5长期积累性 9
4.6安全稳定性 10
4.7易维护性 10
4.8高效性 10
第5章 实际案例 11

第1章 概述
随着现代信息技术的飞速发展，越来越多的用户更加注重自身信息架构的简便易用性、安全性、可管理性和总体拥有成本。近几年信息化的高速发展，迫使越来越多的教育机构需要采用先进的信息化手段，解决各机构当前面临的数据安全隔离、信息共享、资源整合等实际问题，实现经过改进机器的利用率降低成本，减少管理时间和降低基础设施成本，提高工作效率。
无论是作为云计算的核心技术，还是作为绿色 IT、绿色数据中心的核心技术，虚拟化已经成为 IT 发展的重要方向，也能够说我们正面临着一场 IT 虚拟化、云计算的革命。这场 IT 虚拟化、云计算的革命正在开始席卷全球。
虚拟化技术在解决信息安全、资源利用率提升、简化 IT 管理、节能减排等方面有着得天独厚的优势，经过虚拟化技术，把数据中心的计算资源和存储资源发布给终端用户共享使用，大幅度提高服务器资源利用率，同时经过严格的访问控制，确保数据中心中所存储的安全性。

第2章 现状分析及问题
2.1 方案背景
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（ —2020年）》要求到2020年，基本建成覆盖城乡学校的教育信息化体系，促进教育现代化和均衡化发展；构筑开放灵活的教育资源公共服务平台，促进优质资源普及共享；依托农村中小学远程教育平台，扩大优质教育资源共享范围。
2.2教育信息化建设的发展
在教育信息化发展的今天，传统数字教室的应用过程中存在以下几点弊端：
（1）PC造价高昂
数字教室采购众多PC机成本高昂，而安装软件需要同等数量的正版授权，进一步增加成本，而且在每次的电脑升级换代和维护过程中，都需要投入较大的资金，应用的成本较高。
（2）管理维护困难
教师的计算机专业技术水平一般不高，这增加了学校管理人员对PC终端管理的复杂性。
（3）安全性差
PC终端本地拥有存储，能够随意安装各类软件，容易受到网络黑客或其它潜在的病毒攻击，系统安全性较差。
（4）噪音辐射功耗大
传统PC功耗在200W左右，耗电量大，机箱风扇运行噪音干扰也较为严重，另外机体辐射较强，对教师的身体健康不利。
2.2 云课堂的推出
从原来的数字教室到现在的云课堂，我公司已经将云技术应用于教育产业。针对传统PC存在的众多弊端，教育机构对应用模式提出了新的需求。为了满足这一要求，云课堂应运而生，它以云终端和云计算服务器为主体，构成新型的终端接入模式。使用云终端接入云计算平台，经过网线和网络设备将服务器按照一定的协议连接起来实现资源共享。终端无需硬盘、CD-ROM等外部设备，其任何软件、数据和计算都存储在服务器上；服务器统一管理资源，集中存储和分配数据及应用软件；升级和维护工作也仅在服务器端进行。云课堂的宗旨是降低投入成本，减少维护费用，最大程度利用富余资源，而且极大地满足了教育机构的易维护性和安全性需求。

第3章 云课堂技术解决方案
3.1 云终端方案概述
传统PC 造价高、维护困难、难于管理，这已经成为教育信息化面临的最为严重的问题之一，越来越多的教育机构开始寻求降低台式机管理和运营成本的有效方法，同时也在追求节省电力消耗的“绿色”目标。
为顺应教育信息化建设发展的潮流，我公司提出一种利用云平台技术构建教育信息化环境的解决方案。这种方案不但大幅削减了教育机构的建设投资，而且还很好地降低了管理和维护难度，是教育信息化的最佳选择。
3.2云课堂解决方案
3.2.1 云课堂拓扑图
云课堂解决方案，采用性价比最佳的硬件设备作为终端用户硬件操作平台，能够满足用户经过云终端使用云计算服务的需求，使用户体验尽量接近独立的PC机体验。
用户经过云终端连接到网络，直接使用位于数据中心中的云桌面进行日常教育操作。

图1 云课堂方案拓扑图

3.2.2 云课堂教学环境
云课堂教学环境由电子白板（集成便携式实物展台和usb接口）、云终端、投影仪等组成。老师学生能够在电子白板上实现书写、作图、插入资源、对象编辑、保存等功能，实现互动教学。电子白板辅助优课数字化教学应用系统，同步呈现原版数字教材、教学资源、仿真实验等，减轻老师备授课工作量。便携式实物展台能够对学生作业和试卷等实体素材实时数字化。

3.2.3 云课堂主要功能
l 多终端支持
n 教师能够在瘦终端、台式机或笔记本上访问属于自己的云桌面。
l 云桌面同步
n 教师在办公室及教室登录的桌面都是同一个界面，制作的课件及下载的教学软件能够直接使用，方便了老师的教学。
l USB设备转接
n 云桌面能够识别和使用瘦客户端上的USB设备。
n 支持多种USB教学设备和U盘。
n USB设备热插拔自动识别。
l 统一用户认证
n 能够对用户的账号进行统一的认证管理。
n 同时给其它的教学软件开发商提供了统一的认证接口。
l 高分辨率桌面
n 能清晰地播放高清视频和使用高清展台，同时保持较低的带宽消耗，拥有良好的桌面体验。
3.2.4 优课数字化教学应用系统功能
优课数字化教学应用系统
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第4章 方案优势
4.1私密性
采用云课堂解决方案，教师的教学数据等信息储存在云计算平台教师私人云桌面中，确保了数据的私密性；
4.2工作连续性
教师可经过办公室的电脑访问云计算平台教师私人云桌面进行修改课件、备课、课前准备等一系列的活动。而上课时用教室云终端同样访问云计算平台教师私人云桌面，保证了工作的连续性，减少了重复劳动。
4.3方便移动性
教师能够经过各种便携式云终端，随时随地访问云计算平台进行各种日常工作。
4.4场景一致性
云课堂解决方案中，教学应用软件和管理软件均安装在云计算平台上，无论教师在何处访问、使用都应用的是同样的场景。
4.5长期积累性
云课堂解决方案中，由于云计算平台教师私人云桌面具有很强的私密性因此教师们能够在云平台上长期积累教学资料及经验。
4.6安全稳定性
云终端不但使用简便，而且寿命长，节约能源，故障率低，一旦出现故障只需更换云终端即可继续使用，不会影响用户的云桌面的运行，使得终端硬件故障不会造成任何的用户损失。
4.7易维护性
云课堂解决方案中，终端应用软件和管理软件均安装在云计算平台上，因此维护工作主要在云计算平台的系统管理员，不需要像PC 一样对每台PC的系统进行维护，节省了频繁的软件升级和维护工作量。
4.8高效性
随着信息技术的飞速发展，PC 机性能获得了较大的提高，随之出现的便是PC 资源闲置浪费的问题，教师机普遍都无法充分利用这些资源，其闲置率超过一半甚至高达90%。
而采用配置低于普通PC的云终端，不但避免了浪费，而且能够直接远程使用云计算平台中的云桌面资源，而且云桌面还能够根据用户需求动态扩展，云终端却不必更换。

第5章 实际案例
云课堂部署在北川县永昌小学，位于北川新县城永昌镇。现有31个教学班，教职员工近100人，已安装8个教室的数字教室，剩余23个教室安装云课堂。
经过在永昌小学进行的云课堂实际应用效果证明：云课堂主要功能稳定可用，云终端、白板、投影机、实物展台能够较好地集成在一起在云课堂中使用；优课数字化教学应用系统中各种设计和功能能够在云课堂环境下正常使用。