噢易孪生实验室TSpace解决方案
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噢易孪生实验室TSpace OS-Easy Twings Learning Space
数字孪生 构建学习型校园
目录CONTENTS 01.政策
数字化赋能教育改革发展
02.观点
以数字化赋能,用TSpace构建数字融合实验教育环境
03.产品产品介绍
产品部署架构
产品功能
产品特性
04.解决方案
校级数字化-实验教学空间顶层方案
孪生实验室解决方案
05.典型案例
政策
01.
数字化 赋能教育改革发展
《中国十四五规划与2035远景纲要》
2021年3月,《中国十四五规划与2035远景纲要》提出要加快数字化发展,建设数字中国,并将智慧教育列入十大数字化应用场景之一。
《“十四五”数字经济发展规划》也指出,要深入推进智慧教育,推动“互联网+教育”持续健康发展。
《“十四五”国家信息化规划》
2021年12月,中央网络安全和信息化委员会印发《“十四五”国家信息化规划》,规划首次明确提出“开展终身数字教育”。
提升教育信息化基础设施建设水平,构建高质量教育支撑体系,推进深度融合信息技术、智能技术的教育教学变革。
《教育部2022年工作要点》
2022年2月,《教育部2022年工作要点》提出:实施教育数字化战略行动。
强化需求牵引,深化融合、创新赋能、应用驱动,积极发展“互联网+教育”,加快推进教育数字转型和智能升级。
强化数据挖掘和分析,构建基于数据的教育治理新模式。
《党的二十大报告》
2022年10月,党的二十大报告首次将“推进教育数字化”写入报告,首次把教育、科技、人才进行“三位一体”统筹安排、一体部署,推进教育数字化,建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国,教育数字化成为国家战略。
《全国教育工作会议》
2023年2月,全国教育工作会议提出纵深推进教育数字化战略行动,统筹推进教育数字化和学习型社会、学习型大国建设作为2023年教育工作的主攻方向和重点任务之一。
全面提升教育资源供给和教育治理水平,助力加快建设教育强国、学习强国。
《全国教育数字化现场推进会议》
2023年6月,2023年全国教育数字化现场推进会议在武汉召开,会议指出:大力推进国家教育数字化战略行动,加快建设教育强国。
不断改进和完善国家智慧教育平台,赋能学生学习、教师教学、学校治理、教育创新和国际交流。
以教育数据资源为要素,加强和夯实应用,提高人才培养质量,形成优秀案例。
以健全管理机制为牵引,开放发展,推进高水平教育国际化。
实施教育数字化国家战略行动 加快建设教育强国
以教育数字化支撑引领中国教育现代化
学习空间优化技术赋能教学教学形态重塑
观点
02.
以数字化赋能,用TSpace构建数字融合实验教育环境
观点-以数字化赋能,用TSpace构建数字融合实验教育环境
2000年—2016年2017年-2020年2021年-
计算机实验室(计算机辅助教学)云实验室(人人可学,实时可学)
数字孪生实验室(线上线下/数字化教学)政策导向《教育信息化1 .0》《教育信息化2 .0行动计划》《教育信息化“十三五”规划》
《教育信息化“十四五”规划》 《中国教育现代化2035》信息技术计算机、网络部署、远程管理云计算+互联网数字孪生、云计算、大数据、移动互联网
管理特点分散管理(计算机设备分散管理、平台不统一、数据不互通)集中管理(全校所有计算机/云桌面设备)全域空间管理(物理空间、虚拟空间)
教学方式线下集中教学开始出现线上线下混合教学线上、线下混合+开放实验教学+个性化教学
管理范围计算机、计算机使用数据计算机、云终端、云桌面、 计算机数据、桌面数据
全域计算机、云终端、线上/线下 桌面、终端数据、桌面数据、实验 过程数据、教学数据
产品
03.
产品介绍丨产品部署架构丨产品功能丨产品特性
产品介绍
噢易孪生实验教学空间(简称:TSpace),是一款面向教育行业计算机教学场景的全新实验教学平台,通过虚拟化技术,可将物理教室随时随地快速发布到云端,老师和学生不再受物理教室位置的束缚,随时随地远程接入线上实验室,远程进行上课、实训、竞赛和科研,以信息化技术创新实验教学方式,创新实训实操方式,帮助学校构建数字化、泛在化、个性化的实验教学新模式。
产品部署架构图
一朵云融合数据中心:
通过云服务器和虚拟化技术构建融合数据中心,
为线下实验室提供资源服务
客户端:
支持Web端、Windows客户端、3V (VDIVOI/IDV)+T(TCI)融合客户端
资源管理门户:
平台管理员使用,负责底层资源的管理,包括服务器、存储、网络、模板、桌面等资源
服务管理门户:
平台管理员使用,负责桌面资源的线上开放或发布
用户门户:
老师/学生使用,提供教室/服务桌面的使用、预约、申请
产品功能
TSpace资源管理门户存储管理桌面管理模板管理终端管理账号管理策略管理
资源池管理网络管理服务桌面教室管理虚拟教室教学辅助
TSpace服务管理门户TSpace用户门户
数据总览开启预约桌面发布桌面创建桌面修改桌面监控
教室开放查看开放计划模板开放桌面定制自动审批策略服务统计
教室预约桌面申请定制桌面查看预约教室查看预可用桌面邀请码连接桌面
产品特性
01 桌面接入灵活
实验教学环境桌面可直接开放给固定人员访问,也可生成邀请码,师生通过邀请码
链接快速接入桌面。
02 教学空间广泛
提供本地课堂,异地课堂服务,不在一个物理教室的师生,可接入到同一个虚拟教室,实现跨物理空间的实验
教学。
03 桌面服务多样性
平台提供丰富的实验教学模板,师生根据教学实验需要通过模板申请桌面服务;有个性化桌面环境需求的,也可直接在用户门户进行桌面定制申请,为实验教学提供
个性化服务。
04 流程简单,使
用方便
资源管理门户、服务管理门户、用户门户统一访问地址,操作流程简单,平台提供向导式服务,师生使用方便。
05
线上线下桌面使用体验一致
自研O E I D P 高性能桌面协议,提供高质量图像传输及画面,降低资源和带宽占用,降低交互延迟,保障高性能桌面体验。
解决方案
04.
•校级数字化-实验教学空间顶层方案•孪生实验室解决方案
校级数字化-实验教学空间顶层方案
1、云计算、大数据、数字孪生等新一代信息技术发展迅速,在实验教学场景,需要有更先进适用的技术与学校的实验教学进行深度融合,推动教学组
织形态的转变与优化,让实验环境更好地赋能实验教学。
2、当下线下教育方式,每间实验室可以容纳的教
学人数有限,物理位置固定,资源分配固定,实验教学模式单一,不能来实验室的学生无法开展实验教学,不在同一个物理位置的师生不能实现统一授
课,有个性化资源需求的无法满足,需要有更灵活丰富的实验教学模式,创新实验教学的发展。
3、在实验资源,有限的情况下,希望让有限的资源服务更多的师生,更好地让T基础设施为教学成果产出、新型教学模式(分层教学、跨校区同课堂教学)提供更好的支撑。
校领导
实验中心领导
信息技术中心/办公室领导
01 孪生实验室拓展数字化实验教学空间
孪生实验室TSpace可将物理实验室(如公共机房、语音实验室、3D 实训室等)随时随地快速发布到云端,快速构建虚拟教室,虚拟教室不限空间,可灵活定义教室容纳的座位数,可精准匹配实验教学所需要的课程环境,老师和学生不再受物理教室位置和空间的束缚,可在任何地方通过自有终端随时接入虚拟教室使用实验教学桌面,实现远程线上教学和远程实操训练。
TSpace通过数字化的空间拓展,有效整合实验资源,扩展了实验资源的应用场景及应用模式,实现了线上线下泛在化教学接入,让实验环境更好地赋能实验教学。
02 多样化的教学手段,创新实验教学模式
在TSpace上,资源的调度和分配变得更加灵活,教学实验方式也将变得更加丰富。
通过TSpace,改变了IT资源服务和使用的模式,充分发挥了资源在教学成果产出的价值。
场景一:线上线下混合教学
当面临诸如课外实践、校外实习、企业实习、继续教育、在职教育、留学生教学等学生不能来机房进行实验教学的场景时,TSpace通过“开放教室”功能,只需要简单配置,将物理教室发布到线上,不在教室的老师和学生远程访问统一的门户地址或者通过教室邀请码链接,直接进入教室和桌面,实现线上线下混合教学。
TSpace通过“定向发布服务桌面”,
可以为指定群体(专业或班级)发布
不还原的服务桌面,根据课程需要指
定该桌面的开始时间和回收时间;学
生使用期间数据保留,在到期回收前,
无论课前课中课后,学生均可使用同
一个桌面,完成周期性课程训练。
通
过这种方式,可以将课程训练整体为
一个周期,交付给学生具备连续性保
障的实验环境。
TSpace打破物理空间限制,不同
校区、不同教室的学生,可接入同
一个虚拟教室,使用同一套教学实
验环境,实现跨校区同课堂教学。
TSpace提供桌面定制申请服务,当
专业课老师需要自己搭建大数据开
发环境、做教学任务研究和课件开
发时,当学生参加各类学科竞赛,
需要开发环境进行赛前组队训练时,
老师和学生都可以按需申请定制化
桌面,快速获得一个或者多个所需
配置的云桌面,自己配置操作系统,
安装软件,满足创新实验对软硬件
的个性化需要。
场景三:跨校区同课堂教学场景四:个性化应用
场景二:伴随式桌面,“项目驱动”
周期性教学
03 去终端化+大中心的新型实验室建设模式,实现一室多用
孪生实验室TSpace通过融合资源中心的建设,形成实验教学环境的云端大平台,学生自带笔记本也可随时随地采用WEB平台访问云端实验教学桌面,保持实验教学环境的一致性,满足去终端化建设的同时,实现远程移动式实验教学。
去终端化建设模式,既减少了终端硬件资产的投入和维护成本,还可以一室多用,让教室随时随地变机房,让机房随时随地变教室。
赋能“数字化转型”建设,丰富人才培养模式
实验教学由传统单一的线下教育方式转变为线上线下融合教育模式(OMO),转变过程中,实验学习空间、学习资源和学习方式更加多样化,并在规模化学习的基础上融入了个性化学习部分,丰富了高校人才培养模式。
支撑网络条件下人性化的教与学,让专业实验教学更匹配人才培养计划
学生可以根据个人需要按需申请实训资源,老师也可以根据学生的学习情况灵活调配实训资源的使用,教学关系由传统的“老师主导教学”转化为“学生主动探索式学习”,赋予了教与学更多的个性化选择。
创新实验教学模式,满足未来发展需求
去终端化建设,构建大中心平台,满足未来5—10年发展需求;
满足线上教学,线上线下融合教学、分层教学、泛在化接入教学、跨校区同课堂教学等新型教学发展需要。
开放共享的资源服务模式,提升投入产出效益
充分利用现有实验室终端和服务器资源,开放线上虚拟教室,无须重复采购设备,在有效整合实验资源的同时,扩展了实验资源的应用场景及应用模式,促进教学成果产出。
孪生实验室解决方案
计算机类教学场景1、以计算机类专业教学为主,学生自带笔记本的情况比较普遍,笔记本需要接入统一的实验教学环境(如linux实验环境、国产操作系统环境);2、专业实验课程,实验环境需要有延续性;3、课外实践、竞赛,需要使用课堂上的实验环境,保持环境一致性。
3D设计类教学场景 1、高性能等稀缺资源,学生课外有需要但不具备环境;2、专业软件授权资源(比如虚拟仿真)的教室,通常建设时投入很大,课外无法灵活使用。
科研场景1、科研设备,项目结束后闲置不用,资源容易浪费,需要更科学合理地调度;2、老师科研需要实验环境,比如大数据专业老师,需要自己搭建大数据开发环境做教学任务研究和开发,需要及时获取资源;3、高性能环境和资源,需要共享及开放,让更多师生受益。
远程开放教学场景1、同一个地区,省属开放大学建设的资源,需要开放给县市、区属开放大学共享使用;2、需要开展远程实验教学,提供统一的实验和教学环境。
经管类教学场景1、承接经管类课程,包括财务,金融等多门专业课程,同时承接实训比赛等任务;2、网络管控造成实验环境稀缺性,学生课外不具备;3、账套导入导出时间长,影响课堂教学质量;4、部分专业实训类软件需要开放共享。
公共类教学场景1、要能够满足创新型人才培养对实验场地和模式的新要求(比如交叉学科);2、考前模拟的场地需求,需要环境远程开放;3、需要提供统一的模拟考试和教学环境。
物理/电子电工类实验环境1、通常需要连接外接实验箱或者实操设备;2、专业课程的实验教学通常采取实训周的形式开展,不同周次的课程之间,数据和环境都需要能够保持连续性。
7大场景
用户需求特点服务对象:计算机学院丨人工智能/大数据学院丨示范性软件学院丨经管/传媒与设计/机电机械等学院丨国家开放大学
01 去终端化,学生自带笔记本可随时接入实验环境
通过融合资源中心的建设,形成实验教学环境的云端大平台,学生通过自带笔记本可随时随地通过网络,采用WEB平台访问云端实验教学环境桌面,让自己的笔记本环境和实验环境保持一致,满足日常实验教学。
02 教室开放,学生随时随地远程实操
孪生实验室TSpace可以将承载专业实践课的教室发布到
线上,设置一个开放周期,在周期内,学生通过个人电脑随时随地自由访问线上教室和实训课桌面,课堂没有完成的实操作业,在课外时间,学生都可以使用同一套桌面环境继续;当学院专业课学生正在教室上课或自习时其他学生可以远程访问教室空闲座位的桌面,进行远程操作训练,在同一间教室,一个线下一个线上,互不干扰。
√提供无限制的教室位置空间
√提供统一的远程实验教学环境
√提供纯云端的考前模拟环境
03 vGPU或本地高性能实验室开放预约使用在孪生实验室TSpace上可以将数量有限的高性能实验教室(具备vGPU计算资源或者数量有限的、昂贵的专业软件授权资源,比如虚拟仿真软件)发布到线上,老师和学生按需自助预约使用,充分利用个人时间做科研研究、开发、建模渲染,不管这些资源在哪里,都能获得出色的使用体验。
04 服务桌面,实验教学周期使用
孪生实验室TSpace提供伴随式的个性化教学环境,可以为指定群体(专业或班级)发布不还原的服务桌面,根据课程需要指定该桌面的开始时间和回收时间;学生使用期间数据保留,在到期回收前,无论课前课中课后,学生均可使用同一个桌面,完成周期性课程训练。
√计算机实验室:服务桌面和数据不还原,提供小组伴随式实验环境
√经管实验室:服务桌面,保持数据连续性,节省账号导入导出时间
√物理/电子电工实验室:交付具备延续性的实训周桌面环境,在共享实验外接设备的同时,学生实训周的数据各自隔离
05 桌面申请,科研/实训课/竞赛个性化使用当老师教学科研需要实验环境,比如大数据专业老
师,需要自己搭建大数据开发环境做教学任务研究和开发时(有算力要求,有Linux、服务器操作系统数据库需求),在孪生实验室TSpace上可随时申请并获取科研资源(算力资源、系统环境、软件环境);当学生需要环境进行各类学科竞赛前训练,比如:参加信创云平台开发竞赛需要python、JAVA、Golang等语言的开发环境,进行虚拟机创建、调度、监控等方向的开发时,在孪生实验室TSpace上可获取多个训练环境(不同的操作系统和软件应用)。
06 深度融合自研多媒体教学软件,实现跨物理空间的广播教学
孪生实验室TSpace深度融合噢易云自主研发的
多媒体教学互动软件,支持屏幕广播、语音连
麦、弹幕互动、电子白板等多种教学互动功能,
满足线上、线下、线上线下混合等多种实验教
学活动的开展。
方案内容服务模块
噢易孪生实验教学空间——底层资源平台√资源分配与管理
√线下资源进行线上开放或发布
噢易孪生实验教学空间——空间接入服务√用户门户线上接入桌面√教室预约
√桌面申请
√桌面定制
云服务器提供底层计算、存储资源,构建云端服务资源池
云终端以网络为载体,通过高性桌面连接协议连接使用云端桌面
重构学生实验实训模式
帮学生打造纯线上的云端虚拟实验室,学生可随时随地接入云端实训和学习开放和共享实验实训稀缺资源
充分发挥昂贵资源建设价值,资源利用率提升2倍
拓展资源服务方式
提供各类桌面资源服务请求,延展教学服务,满足课外实习,竞赛,科研等个性化需求提高计算机实验教学数字化管理能力伴随式教学过程数据采集,全面记录和分析学生学习实验过程,更科学地形成学生数字化学习档案,便于制定更加合理的教育规划
典型案例
05.
河北农业大学丨中山大学丨南昌大学丨苏州大学
典型用户清单
客户名称学校类型规模样板示范性
河北农业大学省属重点630点
南昌大学先进制造学院211、双一流60点稀缺资源统一交付及复用中南财经政法大学信息安全学院211、双一流300点考前训练中山大学深圳校区985、211、双一流100点桌面自主申请
苏州大学未来校区211、双一流300点
内蒙古财经大学实验中心省属重点400点前瞻性、去终端化武汉理工大学管理学院211、双一流20点
湖南工程学院管理学院省属双一流50点
浙江宁波理工学院商学院普通本科100点去终端化教学武汉理工大学物流与工程学院211、双一流20点虚拟仿真随时随地访问湖北第二师范学院管理学院普通本科61点教师科研
安徽理工大学机械工程学院省属高水平10点
河北农业大学
项目概况
河北农业大学是省属重点骨干大学、国家级创新创业学院建设单位、全国深化创新创
业教育改革示范高校、河北省“双一流”建设高校。
学校学科专业以服务农业现代化
的生物应用技术、信息技术、智能装备设计与制造为优势特色。
学校一期引入噢易孪
生实验室TSpace平台,构建满足630点并发访问的云端资源平台。
核心需求
学生可以远程进行实训教学;提升基础设施资源利用率。
解决方案
1.通过孪生实验室TSpace构建大资源服务中心,将物理实验室发布到线上,形成线上
孪生实验室,提供云端服务;
2.学生通过云终端、PC等设备随时随地接入实验环境进行实验实训;老师随时随地通
过WEB平台获取资源进行教学和科研。
用户价值
1.实验教学资源无处不在,资源使用率大幅提升;
2.开创线上线下融合实验教学新模式,实现了实验教学在空间和时间上的拓展。
项目概况
中山大学是综合性全国重点大学,2023年初,通过噢易孪生实验室TSpace构建100点线上线下一体化实验环境,为实验教学的数字化转型奠定了基础。
核心需求
1.师生无法到达教室时,也能获取与线下一致的实验教学环境;
2.师生可根据教学实训需求申请自己所需要的环境资源;
3.多个校区同一门课的学生可一起上课。
解决方案
1.通过孪生实验室TSpace将线下教室桌面发布到线上,在师生无法到达教室时,可通过web平台或邀请码,访问与课堂环境一致的线上实训环境;
2.师生按需提交个性化实训桌面定制申请,包括操作系统、软件,硬件资源,管理员分配资源后,师生即可快速获得个性化实验环境;
3.构建虚拟教室,广州、珠海、深圳三个校区选了同一门课的学生,可通过网络接入到同一个虚拟教室,实现跨校区统一上课。
用户价值
1.支撑网络环境下的个性化教育,让实验教学匹配人才培养计划;
2.打破物理空间限制,实现跨校区同课堂教学,拓展了实验教学应用模式。
项目概况
南昌大学是国家“双一流”建设高校、国家“211工程”重点建设高校,在实验教学数字化建设层面引入噢易云孪生实验室TSpace平台,构建大资源中心雏形,一期建设60点vGPU环境,为学生提供纯云端的统一教学环境。
核心需求
学生自带笔记本情况普遍,传统建设计算机终端的模式,资产利用率不高,而且硬件配置固化后面很难升级。
解决方案
1.去终端化建设:形成实验教学环境的云端大平台,学生自带笔记本可随时随地通过网络,采用WEB平台访问云端实验教学环境桌面,让自己的笔记本环境和实验环境保持一致,满足日常实验教学;
2.vGPU环境开放共享:通过TSpace将vGPU计算资源发布到线上,学生(研究生)按需自助预约使用,随时获取高性能资源。
用户价值
1.去终端化大中心建设模式,资源可随时扩展升级,大幅提升资产投入产出比;
2.实现了高性能资源的开放共享,提升了稀缺资源利用率。
项目概况
苏州大学是国家“双一流”建设高校,作为苏州大学未来校区的龙头学院,未来科学与工程学院在新一代T信息化基础设施建设上,采用噢易孪生实验室TSpace平台,构建100点终端规模的物理实验室(涉及Altium Designer、Pycharm、Keil uVision、Quartaus、CAD、Eclipse、NI Mulitisim、matlab等应用),以及支撑300点并发访问的线上资源平台,初步打造创新人才的教育培养基地。
核心需求
既能线下使用实验室,也能线上使用实验室,支撑更多的学生使用有限的实验教学资源。
解决方案
1.通过孪生实验室TSpace构建融合资源服务中心,构建线下云实验室的同时,实验室也同步共享开放到云端,形成虚拟教室,供线上接入使用;
2.资源采用弹性使用方式,学生在不同的时间段(上课、放学、课外、实习等),均可直接或预约使用云端资源(计算资源、操作系统、应用软件),让有限的资源服务更多的学生。
用户价值
1.重构学生实验实训模式:帮学生打造纯线上的云端虚拟实验室,学生可随时随地接入云端实训和学习;
2.拓展资源服务模式:提供各类桌面资源服务请求,延展教学服务时间,提升教学资源服务效率。