中南大學(xué) 可視化平臺(tái)輔助精準(zhǔn)教學(xué)
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- 發(fā)布時(shí)間:2020-07-28 11:09
2020年年初,新冠疫情爆發(fā),根據(jù)教育部、湖南省教育廳關(guān)于疫情期間做好“停課不停學(xué)”工作的相關(guān)文件精神,中南大學(xué)立即響應(yīng),緊急啟動(dòng)可視化教學(xué)支持平臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱可視化平臺(tái))三期擴(kuò)容項(xiàng)目,并基于可視化平臺(tái)開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。
自2月24日線上教學(xué)開(kāi)課以來(lái),平臺(tái)日總訪問(wèn)量最高值超過(guò)149萬(wàn)人次,日參與學(xué)習(xí)的師生總?cè)藬?shù)超過(guò) 2.4萬(wàn)人,總訪問(wèn)量超過(guò)5800萬(wàn)人次,實(shí)現(xiàn)了高并發(fā)、大規(guī)模的在線教學(xué),成功保證了師生正常教學(xué)活動(dòng)。
學(xué)校信息與網(wǎng)絡(luò)中心堅(jiān)決貫徹落實(shí)關(guān)于打贏疫情防控阻擊戰(zhàn)的各項(xiàng)決策部署,堅(jiān)守信網(wǎng)陣地,勇?lián)鷳?zhàn)“疫”使命,積極主動(dòng)利用信息化手段為抗擊疫情提供技術(shù)支持與保障,服務(wù)學(xué)校打贏疫情防控阻擊戰(zhàn)。
疫情考驗(yàn)著學(xué)校信息化的能力,但也激發(fā)了中南信網(wǎng)人使用信息化手段為戰(zhàn)“疫”提供技術(shù)保障的決心。
三期建設(shè)快速啟動(dòng)
可視化平臺(tái)三期從出方案到項(xiàng)目上線僅用了兩周時(shí)間,平臺(tái)中的教學(xué)數(shù)據(jù)和師生信息齊全、安全,通過(guò)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)、全面、客觀地記錄教學(xué)過(guò)程,為教學(xué)決策和學(xué)習(xí)優(yōu)化提供服務(wù)。輔助教師開(kāi)展精準(zhǔn)教學(xué),輔助學(xué)生實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí),課程資源將沉淀為未來(lái)教學(xué)的寶貴財(cái)富,有效提升教學(xué)質(zhì)量。
疫情期間,全校師生的遠(yuǎn)程教學(xué)任務(wù)都要依靠可視化平臺(tái)來(lái)完成,早上線一天,就能早日安排在線授課,不耽誤教學(xué)進(jìn)度。針對(duì)這一情況,信息與網(wǎng)絡(luò)中心迎難而上,開(kāi)展技術(shù)攻關(guān),對(duì)校內(nèi)可視化平臺(tái)制定了全面的擴(kuò)容和升級(jí)計(jì)劃。并確定在充分利用已有服務(wù)器的基礎(chǔ)上,增加部分經(jīng)費(fèi)投入,基于中南電教超融合架構(gòu),制定了可視化平臺(tái)進(jìn)行全面擴(kuò)容和平滑升級(jí)的整體實(shí)施方案。
可視化平臺(tái)要在峰值時(shí)段保證所有師生在線訪問(wèn)、文件下載的平穩(wěn)性,是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。可以說(shuō),訪問(wèn)用戶多,并發(fā)量大是三期建設(shè)中最大的一個(gè)難點(diǎn)。
為此,學(xué)校信息與網(wǎng)絡(luò)中心技術(shù)人員加班加點(diǎn)與數(shù)十個(gè)廠家的技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行需求分析和產(chǎn)品配置選型,第一時(shí)間制定可行的具體實(shí)施方案。考慮到服務(wù)器是平臺(tái)建設(shè)的一部分,新增的服務(wù)器需要與老舊服務(wù)器融合,最終根據(jù)廠家專業(yè)的定制化配置,確定了一個(gè)可以滿足高安全、高并發(fā)和高穩(wěn)定的新平臺(tái)架構(gòu)。
具體負(fù)責(zé)老師將學(xué)校2020年春季的學(xué)生選課數(shù)據(jù),同步至可視化平臺(tái),確保教師、學(xué)生能夠登錄該平臺(tái),建設(shè)或?qū)W習(xí)相關(guān)課程。
根據(jù)制定的實(shí)施方案,學(xué)校迅速新購(gòu)置3臺(tái)服務(wù)器和相關(guān)軟件,將出口單IP帶寬增至1Gb,使平臺(tái)支持5000人次以上的用戶并發(fā)訪問(wèn),可以滿足全校師生在疫情期間使用學(xué)校自建平臺(tái)在線授課。
2月10日,第一版平臺(tái)擴(kuò)容方案確定,建設(shè)實(shí)施5天后又優(yōu)化制定了第二版擴(kuò)容方案,并馬上投入建設(shè)實(shí)施。2月23日,設(shè)備調(diào)試入網(wǎng),完成了可視化平臺(tái)三期新服務(wù)器集群的搭建工作,實(shí)現(xiàn)了新的平臺(tái)架構(gòu)。2月24日,學(xué)校上線可視化平臺(tái),正式啟動(dòng)了2020春季學(xué)期線上教學(xué)工作。
線上開(kāi)課第一周,是訪問(wèn)量和在線教學(xué)需求最大的時(shí)間段,新的服務(wù)器集群圓滿完成了搭載網(wǎng)站、視頻轉(zhuǎn)碼兩大主要任務(wù)。
盡管可視化平臺(tái)的業(yè)務(wù)負(fù)載非常高,新服務(wù)器集群幾乎滿負(fù)載運(yùn)行,但依然能夠保持出色的轉(zhuǎn)碼性能和高穩(wěn)定性。
自2月24日線上教學(xué)開(kāi)課以來(lái),可視化平臺(tái)為線上教學(xué)提供了強(qiáng)大的支持,平臺(tái)日網(wǎng)絡(luò)總流量超過(guò)3.3TB,平臺(tái)每日網(wǎng)絡(luò)流量峰值超過(guò)1.5Gbps,日生成教學(xué)資源100GB,平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)上行流量峰值數(shù)次達(dá)到單IP網(wǎng)絡(luò)帶寬最大峰值,支持了全校幾乎所有的課程,為疫情期間線上教學(xué)工作開(kāi)展提供了強(qiáng)有力的保障。同時(shí),平臺(tái)上的課程資源形成一筆巨大的財(cái)富,為老師們今后從事信息化與教學(xué)的融合、嘗試混合式教學(xué)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
“互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)”的發(fā)展思路,促使教育信息化的改造成為剛需,學(xué)校信息與網(wǎng)絡(luò)中心可視化平臺(tái)的前兩期的建設(shè),以及有針對(duì)性的優(yōu)化和升級(jí)方案的迅速形成,為學(xué)校疫情期間快速啟動(dòng)在線教學(xué)工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
前兩期建設(shè)奠定基礎(chǔ)
2014年以前,中南大學(xué)公共多媒體教學(xué)環(huán)境信息化工作面臨著設(shè)備落后、管理粗放等問(wèn)題。2014年底,學(xué)校信息與網(wǎng)絡(luò)中心提出了“教室設(shè)備智能管理、教學(xué)過(guò)程時(shí)空拓展、教育管理數(shù)據(jù)支持”的“三教模式”建設(shè)思路。至此,學(xué)校信息與網(wǎng)絡(luò)中心開(kāi)始規(guī)劃公共教室信息化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)方案,并提出可視化的理念,建設(shè)完成可視化平臺(tái)一期。
通過(guò)全終端調(diào)用每個(gè)教室的高清攝像頭,可視化平臺(tái)一期可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻的查看和60天的歷史視頻查看。教學(xué)管理人員只要得到授權(quán),就可以在任何地方、任何網(wǎng)絡(luò)、任何終端調(diào)看教室視頻監(jiān)控。
2017年,學(xué)校本科生院需要對(duì)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行管理和評(píng)價(jià),對(duì)學(xué)生、教師的教學(xué)過(guò)程全程督導(dǎo),要借助一個(gè)平臺(tái)來(lái)完成。為此,學(xué)校又進(jìn)行了可視化平臺(tái)二期的建設(shè)。
學(xué)校先后采購(gòu)3臺(tái)2路服務(wù)器和3臺(tái)4路服務(wù)器,用于服務(wù)器集群搭建,充分利用中南大學(xué)智慧教室基礎(chǔ)設(shè)施,完成了基于超融合架構(gòu)的多媒體教學(xué)環(huán)境建設(shè)。
2018年二期建設(shè)完成,可實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程及師生線上線下的交流互動(dòng)、學(xué)生評(píng)價(jià)等在平臺(tái)上全程呈現(xiàn),為教學(xué)督導(dǎo)、管理提供完整數(shù)據(jù)信息,并可及時(shí)反饋督導(dǎo)及管理結(jié)果給師生,形成完整的質(zhì)量控制閉環(huán),實(shí)現(xiàn)了中南模式的智慧教室建設(shè)方案。
可視化平臺(tái)采用了6臺(tái)4路戴爾服務(wù)器支持平臺(tái)的網(wǎng)站搭建和轉(zhuǎn)碼服務(wù)。服務(wù)器采用3U4路架構(gòu),節(jié)省空間,并且能提供強(qiáng)勁的計(jì)算性能;配置Nvme硬盤,提升了虛擬機(jī)以及數(shù)據(jù)庫(kù)的IO速度;通過(guò)一對(duì)多系統(tǒng)管理控制臺(tái)提供中央訪問(wèn)點(diǎn),管理員全面掌握整個(gè)平臺(tái)環(huán)境的運(yùn)行狀況,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)的高效監(jiān)控和管理。
可視化平臺(tái)采用了戴爾存儲(chǔ)服務(wù)器用于智慧教室數(shù)據(jù)存儲(chǔ),專業(yè)存儲(chǔ)服務(wù)器的雙活功能,保障了遠(yuǎn)程教育平臺(tái)連續(xù)運(yùn)行。學(xué)校采購(gòu)了工作站用于教室的智能化改造,工作站的擴(kuò)展性也能為后期未來(lái)智慧教室轉(zhuǎn)型提供更強(qiáng)大的計(jì)算性能。
學(xué)校經(jīng)過(guò)多期建設(shè),最終建設(shè)完成了一套具有中南大學(xué)特色,以可視化平臺(tái)為核心,可實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程時(shí)空拓展的“教、學(xué)、評(píng)、管”四維一體的完整智慧教育信息化系統(tǒng)。
可視化教學(xué)的啟示與愿景
疫情期間,可視化平臺(tái)的建設(shè)是中南大學(xué)在線教學(xué)實(shí)踐領(lǐng)域一次大規(guī)模的深入探索,改變了教師的“教”,改變了學(xué)生的“學(xué)”,改變了學(xué)校的“管”,改變了教育的“形態(tài)”。
借助疫情,中南大學(xué)把現(xiàn)代信息技術(shù)全面融入了教與學(xué)的過(guò)程,全面推進(jìn)了遠(yuǎn)程教育的建設(shè)進(jìn)度。
面對(duì)全校師生在線教學(xué)的巨大需求,遠(yuǎn)程教育平臺(tái)要如何克服各種卡頓、崩潰,給學(xué)校信息與網(wǎng)絡(luò)中心提出了一個(gè)艱巨的問(wèn)題,中南大學(xué)將進(jìn)行更多更深入的探索,在教學(xué)視頻存儲(chǔ)和檢索、海量圖片存儲(chǔ)和檢索、多路視頻轉(zhuǎn)碼、挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值方面給出中南特色的建設(shè)案例,為加快我國(guó)遠(yuǎn)程教育信息化的建設(shè)進(jìn)程出一份力。
李中旗 高士娟
