談中小學網絡自主學習平臺基礎環境的建設

網絡自主學習平臺是以網絡為基礎，整合軟、硬件，搭建一個跨越時間及空間的開放式網絡學習平臺，利用多方交互、虛擬學習環境、優質共享資源、自主測試以及學習結果評價等方式，形成一個集教、學、練、考、評、督為一體的網絡綜合平臺。

“欲攻其事，必先利其器”。網絡、硬件、軟件環境是中、小學建設自主學習平臺必要的基本元素，因此，中小學建設與應用網絡自主學習平臺的首要任務即規劃、建設、管理好網絡、硬件及軟件這些基礎環境。

一、校園網的規劃、建設與管理

網絡無疑是整個自主學習平臺的底層基石。為確保在平臺上順利開展各種教育、教學活動，例如：在線交互、面向知識點的視頻教學資料、測試與反饋等，必須擁有一個具備高速、穩定、安全的網絡通道，支撐音、視、文字、圖形等數據的正常傳輸。網絡環境的建設需要注意以下幾方面的問題：

1.采用虛擬局域網技術合理劃分校園網。校園網是學校信息化工作開展的基礎環境，是各種教育管理平臺與教育資源平臺運行和應用的核心。目前，多數學校已經建成校園網，但是由于在網絡規劃、建設階段沒有詳細考慮實際應用與管理過程中的需求以及網絡擴容、信息點增加等因素，所以造成校園網使用以后不能實施有效的網絡管理與維護，致使網絡不能穩定、高效的運行，特別是在出現網絡風暴、病毒泛濫、帶寬利用率低等問題時，不能及時發現故障原因和隔離故障源，從而嚴重制約各種信息化平臺應用的開展。

因此，有效管理和高效利校園網的前提是在校園網規劃階段，以學校各種網絡應用特點與需求為依據，采用VLAN（虛擬局域網）劃分技術，配合三層交換機、路由等網絡核心設備將行政辦公網、教室網、教師辦公室網、普通計算機機房網、視頻教學網等網絡合理分割（見圖1）。同時，這種化整為零的管理模式可以有效的阻止網絡故障的蔓延及影響范圍，保證及時檢測并且排除故障源。

2、校園網的規范管理與應用。目前，許多學校校園網的帶寬均達到百兆甚至千兆，與Internet的接口帶寬也普遍達到百兆以上。然而由于網絡規劃不合理、相關設備配置不齊全，特別是網絡管理觀念不到位等因素的影響，經常造成校園網內部速度過慢、網內病毒泛濫等現象。同時，由于內部使用的混亂諸如：影視視頻、P2P下載、各類游戲等軟件的使用以及使用后不能及時關閉，致使校園網與公共網絡接口處經常出現信道擁塞，帶寬被無限制占用。而這些現象都將直接影響網絡自主學習平臺的正常應用。特別是校園網與公共網接口的不暢通，會嚴重影響網絡自主學習平臺應用向校外和家庭的延伸。

學校應由上至下樹立規范使用網絡資源的觀念，制定且嚴格執行相關網絡應用制度。學校可以配備相關的網絡流量和上網行為管理設備，依據制度對學校內各個信息點、各個虛擬網段實施合理的管理與監控，根據需求分時、分應用的高效使用校園網帶寬。例如：借助流量控制設備限制相關應用的帶寬占用量，利用網絡行為管理設備監督和提示校內各個信息點的網絡使用。

二、基礎硬件的規劃與應用。

服務器、存儲等硬件設備是網絡自主學習平臺的物理支柱，他們擔負著整個系統軟件的運行、數據的處理、資源的存放與備份，學校可以根據平臺應用的開展進程逐步完善各類基礎硬件的配置。在配備的過程中應注重整個硬件系統的兼容性、可擴充行、穩定性等因素。

硬件規劃與應用的重點在于服務器角色的分離。

2、確保數據庫服務器獨立、高效運行。數據庫的讀寫速度以及數據庫服務器并行處理能力是影響各種應用系統的重要因素，對于網絡自主學習平臺也不例外。為此，學校在建設網絡自主學習平臺時，應考慮將數據庫服務器獨立于其他模塊運行，不要與平臺的發布系統和應用系統放在同一臺服務器上，也不建議安裝在VM Esxi5.0的虛擬服務器中。數據庫的服務器在cpu性能上要求較高，學校可以配置一臺具有高性能cpu的服務器，建議配置2塊千兆級網卡，將學校所有應用的數據庫均運行在該服務器上，使用該數據庫服務器的一塊網卡通過獨立的交換機、在獨立的網段內與應用服務器相連。將來隨著數據量的增加以及管理與備份的需求，可以通過另一塊高速網卡連接網絡存儲設備。（見圖4）

3、建立數據備份策略，合理配置備份設備。學校在建設和應用網絡自主學習平臺的過程中將會產生大量的信息與數據，因此數據的備份在整個平臺基礎建設中也不容忽視。自平臺建設伊始，學校就應該制定合理的數據備份策略，不能有等用起來或者等數據多了以后再考慮的想法。

從保證教育信息化安全方面考慮，學校對于所有的信息化工作產生的數據都應建立自動加人工的備份策略。例如，針對學校網絡自主學習平臺的數據庫，可以使用數據庫軟件自身具有的定時備份功能在應用非高峰期完成對相關數據庫的備份。然后，由學校技術人員定時將自動備份的數據庫文件復制到另外的存儲，實現異地備份。對于平臺上傳和使用的各種資源我們可以使用如FastCopy一類的增量備份軟件定期從相關服務器中備份到其他存儲設備，實現異地和增量備份。

由此可見，要想實現數據的安全備份，學校需配置必要的存儲設備，并且合理規劃與使用。通常，學校會將配置的存儲設備全部空間劃分為一個整體，用于存放數據或者備份。然而，這是一種不安全和浪費空間的使用方式。假如學校配置的存儲設備空間足夠大，可以利用RAID技術從硬件層面合理的分配存儲空間。例如：對于一個配置有16塊盤的存儲，可以使用RAID 6技術每4塊盤為單位劃分為3個獨立的空間，然后使用RAID 5技術將3塊盤劃分為一個空間，留下最后一塊盤做為整個存儲的熱備盤。（見圖5）

三、研發適合自身特色的軟件系統平臺，保證技術應用的先進性、適用性

軟件系統是整個網絡自主學習平臺的最上層，也是與所有用戶接觸最為密切和頻繁的一層，因此，學校應該全程參與軟件系統的研發過程，包括：需求分析、功能模塊設置、系統分析、代碼編寫語言等步驟，只有這樣，才能使研發出來的軟件系統符合自身的特色，滿足自身應用的需求。

1、在選擇軟件的編寫語言、用戶操作界面、調試運行環境的過程中，要根據學校相關技術人員的實際情況以及開發、使用、維護的成本，選擇安全、穩定、通用的軟件編寫與運行環境。例如：選擇微軟一系列的開發及運行環境會便于以后的使用和維護，而選擇Linux以及java的運行和開發環境則對以后的運行和維護特別是對學校相關技術人員將提出更好的要求。

2、在研發關于音、視頻及圖形、圖像等數據操作的功能模塊時要注重考慮網絡環境因素，在保諸如證音、視頻、電腦操作屏幕能順利傳輸的前提下，盡可能用通用媒體格式，少用帶寬，便于錄制、存儲、發布。

3、軟件系統要有嚴格的用戶管理機制，實現分級分層的管理模式，具備完善的用戶權限管理模塊。根據不同用戶角色完成不同的信息輸入、顯示、統計和功能應用等操作。

4、軟件系統要兼容多種終端。隨著電子及計算機和網絡技術的不斷更新，包括手機、平板電腦等新型智能網絡終端的使用正逐步形成“大眾化”的趨勢，因此，學校研發的網絡自主學習平臺必須考慮與這些設備兼容，將平臺的表現形式和應用拓展到這些設備上，形成移動課堂、學校，在更大范圍內全面提升使用效果。

軟件系統的研發和升級是一個持續完善的過程，學校必須參與其中，設計周全，接口完備，這樣才能滿足用戶的需求，使網絡教育平臺的應用不斷深化且持續發展。

綜上所述，中小學網絡自主學習平臺基礎環境的建設是一項需要全面規劃網絡、硬件以及軟件的綜合工程。需要在預先統一規劃的基礎上結合平臺應用推廣不同階段的需求逐步完善，以思想觀念為引領，以制度規則為保障，以兼顧實用與超前的技術為支撐，建設高效、安全、穩定、適用的網絡自主學習平臺。