智慧教学培训服务管理平台解决方案

1.建设背景

  进入21世纪以来,实现优质教学资源的共建共享,提升教学质量,体现教育公平,已经成为当前世界高等教育课程与教学改革的热点问题。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》更是指出要加强优质教育资源开发与应用,加强网络教学资源体系建设,开发网络学习课程,建立开放灵活的教育资源公共服务平台,促进优质教育资源普及共享。通过建设具备完善教学环节的优质在线课程资源,引领教学内容和教学方法改革,以促进高等教育的变革,使得精英教育走向大众教育。

  对于目前现代化的职业教育体系,资源库的建设、新型教育课堂方式的引进已经成为非常重要的内容。由于高职教育的特殊性,不仅需要理论基础,而且需要专业的动手能力,传统的教学方式太过单一。针对高职院校持续深度改进教师授课方式,智慧教育培训服务管理平台为高职院校教育提供了一个强大的网络教学资源库,整合VR资源、3D资源、视频资源、图片资源、文字类资源等,多角度全方位覆盖培训教学中的难点、重点,促进优质教育资源普及共享。平台还为教师提供互联网式在线课程教学,方便教师获取各类教学资源、因材施教,方便学生直观接受专业知识、学习实训、体验专业重难点,引领教学内容和教学方法改革。平台通过使用多媒体技术、仿真技术、智能技术、网络技术、通信技术等手段,打造全方位远程在线培训平台,使得学生可以随时随地接受再教育。

2.建设目标

  本方案是专门面向石油、化工等过程工业用户推出的企业级远程培训和信息化管理解决方案——基于网络的在线教学与培训服务管理平台(简称教培平台),具有“三维演示、模拟实操、学做一体”的特点,适用于高校和企业使用,提供在线资源、课程、学习、实训、评价等服务。

  教培平台将仿真应用与行业培训理念相结合,为学生提供一种全新的在线应用体验:在教培平台上可以一键启动仿真应用,在线操作仿真应用,自动智能评分,学习软件配套的三维动画讲解演示、操作手册等学习资源,为学生打造自由交流、轻松学习的综合培训平台。

  教培平台的建立,顺应了信息技术与教学深度融合的发展趋势,旨在帮助学校推行“学做一体”的混合教学模式,建设有学校特色的学习资源和优质课程,打破传统的教学模式,变革教师教学方式、学生学习方式和师生互动方式,形成自主、探究、合作为主要特征,线上、线下一体化的教与学形态,实现以学生为中心的教学目标,提高教学质量。

3.系统总体设计

  开放性教培服务平台是建立在Java语言所提供的强大功能的基础上开发,由于Java的平台无关性,使得其可以运行在不同硬件平台、不同操作系统平台上。基于该系统所开发的应用软件既可以采用Browser/Server (浏览器/服务器)的方式来运行及访问,也可以通过Mobile/Server(移动设备/服务器)的方式进行访问,最大限度地满足与方便了用户教学培训的要求,保证了应用的灵活、高效运行,从而大大降低了用户目标系统的总体拥有成本(TCO)

教培平台采用分布式多层系统框架,由展现层、应用平台层、平台服务层及硬件设施层组成,安全保障体系与标准规范体系贯穿于各个层面中,搭建完善的培训系统。

  分层结构中每一层都完成系统特定的服务功能。其中各层都以下层服务为依托,为上层提供必要的服务。层与层之间的通信和信息传递遵循系统提供的相关标准和规范。并且,每一层的服务可以根据平台不断的投资建设和计算机技术的不断发展逐步扩展,具有一定的伸缩性。


  教培平台基于当前最流行的微服务架构,以微服务的形式提供每一个模块。微服务是去中心化的分布式软件架构,是一种将一个单一应用程序开发为一组微小型服务的方法,每一个服务运行在自己的进程中,服务间通信采用的轻量级通信机制(通常用Http资源API),各个微服务之间是松耦合的,每个微服务仅仅关注于完成一件任务并很好的完成该任务。这些服务围绕业务能力构建并且可通过全自动部署机制独立部署,它们共用一个最小型的集中式的管理,服务可用不同的语言开发,使用不同的数据存储技术。

  微服务架构整个应用是若干个微服务构建而成的,因而整个应用也被维持在一个可控状态,易于开发和维护。由于整个系统被拆分成不同小的单元块,它们能在任何环境快速少时的发布,并且单个的微服务能够部署在相对中低端的服务器上。微服务架构允许创建即使在许多组件出错的情况下也能保持其性能水平的产品,可最大限度地减少与变更相关的风险。


  本系统以智慧教学培训服务管理平台为核心,集成校本平台教务系统、题库系统、直播系统、流程控制系统等。

  本系统部署将需要至少一台负载均衡服务器(或者阿里云SLA服务)、若干台应用服务器集群、若干台数据库服务器集群、若干台文件服务器集群。