數(shù)字化校園的建設(shè)

摘 要：本文根據(jù)國(guó)家確定的數(shù)字化校園的“三通兩平臺(tái)”基本格局及建設(shè)原則，詳細(xì)介紹了數(shù)字化校園建設(shè)的總體架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、軟件應(yīng)用、硬件部署及具體實(shí)現(xiàn)方式。得出數(shù)字化校園對(duì)學(xué)校教育質(zhì)量、教育水平的提高具有重要的意義的結(jié)論。最后提出數(shù)字化校園的發(fā)展方向及應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：三通兩平臺(tái)；數(shù)字教學(xué)；資源共享；多媒體；一卡通

中圖分類(lèi)號(hào)：TP392、TP393.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 項(xiàng)目的概述與背景

當(dāng)前數(shù)字化校園建設(shè)成為國(guó)家重點(diǎn)促進(jìn)的領(lǐng)域，它實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法和學(xué)習(xí)模式的創(chuàng)新，提升學(xué)習(xí)效果和教育投入效率，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源的積累和共享，促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)主流業(yè)務(wù)的融合，提高學(xué)校決策水平、降低學(xué)校內(nèi)部管理成本、增加學(xué)校產(chǎn)出以及提高民眾對(duì)學(xué)校教育質(zhì)量的滿(mǎn)意度等都具有重要的意義。

經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐摸索，國(guó)家確定了數(shù)字化校園的基本格式，那就是“三通兩平臺(tái)”。教育部提出未來(lái)三年基礎(chǔ)教育信息化的建設(shè)主線是“三通兩平臺(tái)”。“三通”就是實(shí)現(xiàn)“寬帶網(wǎng)絡(luò)校校通”，不僅通寬帶，更要通資源，是基于學(xué)校寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，優(yōu)化各級(jí)各類(lèi)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)條件下的教學(xué)與學(xué)習(xí)環(huán)境。加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源建設(shè)，初步實(shí)現(xiàn)“教學(xué)資源班班通”，要基本形成豐富的各級(jí)各類(lèi)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。加強(qiáng)信息技術(shù)應(yīng)用能力建設(shè)，大力推進(jìn)“網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間人人通”，逐步為學(xué)生和教師建立網(wǎng)上學(xué)習(xí)空間環(huán)境，大力開(kāi)展跨區(qū)域網(wǎng)絡(luò)協(xié)作教研，促進(jìn)技術(shù)與教學(xué)實(shí)踐的融合落實(shí)到每個(gè)教師和學(xué)生的日常教學(xué)、學(xué)習(xí)活動(dòng)之中。兩平臺(tái)，一是加強(qiáng)數(shù)字教育資源公共服務(wù)平臺(tái)，二是教育管理信息系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)[1]，緊緊圍繞各級(jí)各類(lèi)教育質(zhì)量水平的提升，加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)教育資源開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。歸根結(jié)底，教育信息化的實(shí)質(zhì)在于教學(xué)模式的創(chuàng)新及變革，優(yōu)質(zhì)教育資源的建設(shè)和利用。

2 數(shù)字化校園的系統(tǒng)總體架構(gòu)

數(shù)字化校園建設(shè)總體指導(dǎo)思想是在一個(gè)應(yīng)用支撐平臺(tái)的基礎(chǔ)之上，以統(tǒng)一的業(yè)務(wù)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建立服務(wù)于學(xué)校教學(xué)、管理、服務(wù)的業(yè)務(wù)框架。系統(tǒng)總體邏輯架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

數(shù)字化校園的建設(shè)在國(guó)家和行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、安全保障體系、運(yùn)行維護(hù)體系的指導(dǎo)下進(jìn)行，項(xiàng)目的建設(shè)分為五個(gè)層面，從底層向上分別為基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)、應(yīng)用支撐平臺(tái)、信息集成交換平臺(tái)、業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)、校園統(tǒng)一接入門(mén)戶(hù)。

（1）建設(shè)基礎(chǔ)應(yīng)用環(huán)境：包括基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)、應(yīng)用支撐平臺(tái)、信息集成交換平臺(tái)，建設(shè)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)校園寬帶網(wǎng)絡(luò)全接入、全覆蓋、同時(shí)配套建設(shè)支持保障系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)，為全社會(huì)教學(xué)資源的共享做好支撐。

（2）建設(shè)業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)：包括數(shù)字教學(xué)系統(tǒng)、校務(wù)管理系統(tǒng)、資源共享平臺(tái)、支持保障系統(tǒng)，通過(guò)四大業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)，將學(xué)校的教與學(xué)、校務(wù)的管理納入到數(shù)字化的管理方式中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問(wèn)與教、學(xué)過(guò)程。同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)上為每個(gè)學(xué)生開(kāi)辟空間，完成課程溫習(xí)、課后作業(yè)的功能，即為每個(gè)學(xué)生配備電子書(shū)包。

（3）建設(shè)數(shù)字化校園統(tǒng)一的接入門(mén)戶(hù)：統(tǒng)一信息門(mén)戶(hù)是數(shù)字化校園信息系統(tǒng)各應(yīng)用系統(tǒng)中各種應(yīng)用構(gòu)件整合和部署的平臺(tái)，它把分立各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不同功能有效地組織起來(lái)，為各類(lèi)用戶(hù)提供一個(gè)統(tǒng)一的信息服務(wù)入口。

3 具體建設(shè)方案

3.1 基礎(chǔ)應(yīng)用環(huán)境

（1）網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：基礎(chǔ)應(yīng)用環(huán)境的核心是校園網(wǎng)絡(luò)、軟硬件平臺(tái)、支撐體系的搭建。隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，校園網(wǎng)絡(luò)的搭建宜采用光纖組網(wǎng)方式。建議采用核心層、匯聚層、接入層三層結(jié)構(gòu)。需要跨越廣域網(wǎng)的互聯(lián)通過(guò)安全設(shè)備提供邏輯上的專(zhuān)用安全網(wǎng)絡(luò)接入。

各類(lèi)用戶(hù)接入網(wǎng)絡(luò)，訪問(wèn)各類(lèi)資源通過(guò)統(tǒng)一的身份認(rèn)證和應(yīng)用支撐系統(tǒng)保障數(shù)據(jù)的安全。同時(shí)通過(guò)一系列的鑒權(quán)方式保障教學(xué)資源的版權(quán)。

（2）軟硬件平臺(tái)：數(shù)字化校園的應(yīng)用系統(tǒng)的硬件平臺(tái)宜采用集中部署模式，由于系統(tǒng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)類(lèi)型以圖片、視頻為主，數(shù)據(jù)容量較大，宜采用大容量磁盤(pán)陣列，考慮到性?xún)r(jià)比的綜合因素，建設(shè)陣列配置按照存儲(chǔ)數(shù)據(jù)類(lèi)型和重要級(jí)別分別采用SATA、SAS、SSD不同存儲(chǔ)介質(zhì)配置。同時(shí)電子書(shū)包、遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)、電子圖書(shū)館等系統(tǒng)的開(kāi)通將使學(xué)校的數(shù)據(jù)面向整個(gè)公眾，這些系統(tǒng)的開(kāi)通將對(duì)網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)的I/O、并發(fā)能力提出較高的要求，這樣就要求在網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)建設(shè)之初做好充分的需求分析和預(yù)測(cè)。

3.2 數(shù)字化校園的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)

數(shù)字化校園的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)包括數(shù)字教學(xué)系統(tǒng)、校務(wù)管理系統(tǒng)、資源共享平臺(tái)、支撐保障系統(tǒng)。其中核心是數(shù)字教學(xué)系統(tǒng)。

（1）數(shù)字教學(xué)系統(tǒng)：數(shù)字教學(xué)系統(tǒng)為學(xué)校創(chuàng)建了一個(gè)真正面向未來(lái)的、高度集成的、移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代的數(shù)字化教學(xué)解決方案，包括電子教材、電子書(shū)包解決方案、“班班通”解決方案、區(qū)域資源共建共享解決方案、互聯(lián)課堂解決方案等。

系統(tǒng)覆蓋了與教學(xué)活動(dòng)相關(guān)的所有角色和所有環(huán)節(jié)，基于角色和教學(xué)的定位應(yīng)用，如圖2所示。

整個(gè)方案整合了數(shù)字化教學(xué)工具、數(shù)字化學(xué)習(xí)工具、班級(jí)互動(dòng)和在線答疑系統(tǒng)于一體。涵蓋了教學(xué)活動(dòng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)。

（2）數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用模式：方案支持課堂內(nèi)和課堂外的應(yīng)用，涵蓋了以教師和學(xué)生為主體的三大教學(xué)階段，六大教學(xué)活動(dòng)，并往復(fù)循環(huán)，教師和學(xué)生均有不同的應(yīng)用方式，從而真正達(dá)到全環(huán)節(jié)的教育信息化效果。

（3）課堂內(nèi)應(yīng)用模式：在課堂內(nèi)，老師可通過(guò)客戶(hù)端進(jìn)行如下應(yīng)用：

a.老師為學(xué)生發(fā)布課堂測(cè)試題，及時(shí)查看每個(gè)學(xué)生針對(duì)每道題的作答情況，及時(shí)獲得每個(gè)學(xué)生的作答和統(tǒng)計(jì)。

b.老師指導(dǎo)學(xué)生在電子課本上進(jìn)行標(biāo)示重點(diǎn)，筆記和閱讀的功能。

c.老師通過(guò)教師端為學(xué)生進(jìn)行授課，可通過(guò)電子課本模式或課件模式進(jìn)行授課。

d.老師可在課堂內(nèi)可組織學(xué)生進(jìn)行物理和化學(xué)的仿真實(shí)驗(yàn)搭建。

（4）課堂外應(yīng)用模式：在課堂外，老師和學(xué)生可通過(guò)客戶(hù)端進(jìn)行如下應(yīng)用：

a.老師通過(guò)教師端為學(xué)生發(fā)布作業(yè)，學(xué)生作答后線上提交給老師批改；學(xué)生可及時(shí)查看到老師批改后的作業(yè)。

b.老師通過(guò)教師端給予學(xué)生端的電子課本和學(xué)習(xí)資料進(jìn)行預(yù)習(xí)。

c.學(xué)生可在線給自己班級(jí)的老師提問(wèn)；老師在線上班級(jí)回答學(xué)生的提問(wèn)。

d.老師可在班級(jí)內(nèi)發(fā)布班級(jí)公告。

e.老師可在班級(jí)內(nèi)把學(xué)習(xí)資料給學(xué)生；學(xué)生之間也可共享學(xué)習(xí)資料。

f.學(xué)生可通過(guò)學(xué)生端下載各類(lèi)學(xué)習(xí)資料，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

g.老師通過(guò)教師端制作個(gè)性化課件，上傳自己制作的課件，分享給其他老師。

3.3 其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)

其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)包括校務(wù)管理系統(tǒng)、資源共享平臺(tái)、支撐保障系統(tǒng)。

（1）校務(wù)管理系統(tǒng)：包括教務(wù)、財(cái)務(wù)、人事、后勤、協(xié)同辦公等管理模塊。主要指導(dǎo)全校教工的人員管理和工作安排。記錄學(xué)校后勤日常工作信息。管理和記錄財(cái)務(wù)信息，形成全體教工數(shù)字化協(xié)同辦公體系，便于日常工作的開(kāi)展。

（2）資源共享系統(tǒng)：配合數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)和校務(wù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)資源在校內(nèi)和校外的共享。可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳遞和轉(zhuǎn)換。提供安全、可靠、高效、支持多種通用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換共享服務(wù)。形成共享的數(shù)據(jù)庫(kù)體系。

（3）支撐保障系統(tǒng)：由多媒體教室、一卡通、安防系統(tǒng)、數(shù)字廣播、家訊通等系統(tǒng)組成。通過(guò)建設(shè)用于校園教學(xué)、管理的軟硬件支撐平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化校園的支撐環(huán)境。

通過(guò)多媒體教室系統(tǒng)的建設(shè)將教室的教學(xué)工作進(jìn)行數(shù)字化，通過(guò)采用投影、數(shù)字白板、教學(xué)資源的實(shí)時(shí)采集和網(wǎng)絡(luò)化集中存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段的數(shù)字化、教師教學(xué)的智能化、教學(xué)空間的網(wǎng)絡(luò)化、學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)性化、資源應(yīng)用的需求化、教學(xué)效果的可控化、教學(xué)評(píng)價(jià)的公正化、資源生成的優(yōu)質(zhì)化等。

家訊通系統(tǒng)是學(xué)校與家長(zhǎng)交流的信息平臺(tái)，面向家長(zhǎng)開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)家長(zhǎng)學(xué)校，重點(diǎn)啟動(dòng)家長(zhǎng)成為助教身份協(xié)作學(xué)校開(kāi)展學(xué)生教育，側(cè)重于素質(zhì)教育和學(xué)習(xí)輔導(dǎo)。

安防監(jiān)控系統(tǒng)是依托多媒體圖像壓縮處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)校園的全天候監(jiān)控和周界報(bào)警監(jiān)控，進(jìn)一步提高校園的安全管理水平。

一卡通、安防系統(tǒng)、數(shù)字廣播作為數(shù)字化校園后勤管理的輔助手段體現(xiàn)出越來(lái)越突出的作用。

3.4 統(tǒng)一信息門(mén)戶(hù)平臺(tái)建設(shè)

統(tǒng)一信息門(mén)戶(hù)把分立各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不同功能有效地組織起來(lái)，為各類(lèi)用戶(hù)提供一個(gè)統(tǒng)一的信息服務(wù)入口[2]。

統(tǒng)一信息門(mén)戶(hù)可以通過(guò)統(tǒng)一的門(mén)戶(hù)平臺(tái)，集成綜合教務(wù)管理系統(tǒng)，協(xié)同OA系統(tǒng)、遠(yuǎn)程教育平臺(tái)、郵件系統(tǒng)等業(yè)務(wù)，為日常學(xué)校校務(wù)管理，教務(wù)管理提供信息技術(shù)支撐。

3.5 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

數(shù)字化校園建設(shè)需解決的首要問(wèn)題就是信息孤島問(wèn)題。伴隨著各項(xiàng)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)規(guī)范化需求是校園網(wǎng)資源共享的一項(xiàng)非常重要的基本內(nèi)容。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)包括以下基本內(nèi)容：

（1）統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)：統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)包括四個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn)：數(shù)據(jù)元素標(biāo)準(zhǔn)、信息分類(lèi)編碼標(biāo)準(zhǔn)、用戶(hù)視圖標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)[3]。通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的、抽象的數(shù)據(jù)服務(wù)層，確保為集成、聚集和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)工作的可復(fù)用性。

（2）教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)：教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)是一個(gè)需要長(zhǎng)期建設(shè)與維護(hù)的系統(tǒng)工程。應(yīng)更好更有效地建設(shè)教學(xué)資源庫(kù)，使其在質(zhì)量、效益、可持續(xù)發(fā)展等方面有更強(qiáng)的保證，使媒體素材、題庫(kù)、課件、案例等信息，做到充分共享。

教學(xué)資源建設(shè)可以有四個(gè)層次的含義：一是素材類(lèi)教學(xué)資源建設(shè)；二是網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)；三是資源建設(shè)的評(píng)價(jià)；四是教學(xué)資源管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

（3）管理數(shù)據(jù)庫(kù)：各部門(mén)的學(xué)籍與成績(jī)管理數(shù)據(jù)庫(kù)、師資與教學(xué)情況數(shù)據(jù)庫(kù)、學(xué)校設(shè)備與資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)、人事與勞資數(shù)據(jù)庫(kù)、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)、科研數(shù)據(jù)庫(kù)、辦公公文數(shù)據(jù)庫(kù)等建設(shè)。

4 結(jié)論

綜上所述，數(shù)字化校園全面地運(yùn)用以計(jì)算機(jī)、多媒體和網(wǎng)絡(luò)通訊為基礎(chǔ)的現(xiàn)代信息技術(shù)，使教學(xué)手段信息化、教學(xué)方式現(xiàn)代化，促進(jìn)教育改革，從而適應(yīng)正在到來(lái)的信息化社會(huì)提出的新要求，對(duì)深化教育改革，實(shí)施素質(zhì)教育，具有重大的意義，將進(jìn)一步提升學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)高素質(zhì)優(yōu)秀人才奠定基礎(chǔ)，從而更好的適應(yīng)社會(huì)對(duì)教育發(fā)展的新要求。

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作者簡(jiǎn)介：

黃 平（1977-），女，本科，工程師.研究領(lǐng)域：計(jì)算機(jī)平臺(tái)及信息網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃.