從區域統籌向云數字校園的跨越

李勇

北京市大興區以中小學數字校園建設作為推動區域教育信息化整體發展的切入點，研究制訂了大興區數字校園建設整體規劃，以“開放、合作、發展”為建設原則，以“區域統籌、穩步推進”為工作思路，逐步在全區推進中小學數字校園建設工作。大興區通過多年的實踐探索，在架構設計、應用建設、評價體系、管理制度等方面取得了階段性成果。建設過程從理論到實踐，又在實踐中實現理論的升華，逐漸形成獨具大興特色的數字校園建設方法論。

頂層設計、區域統籌

大興區中小學數字校園建設實驗項目于2011年1月正式啟動，為實現區域教育資源共享和教育信息化的整體推進，大興區教委于2012年發布了《大興區教育委員會關于推進中小學數字校園建設的指導意見》（京興教發[2012]24號），率先提出了區域統籌的云數字校園建設模式，并對全區教育信息化建設進行了頂層設計。首先，按照云計算理論，設計了大興區云數字校園整體架構，大興區云數字校園由物理層、數據層、平臺層、應用層和大數據中心五層組成。其次，按照架構體系分步實施，區教育信息中心和實驗學校明確分工，協同工作，基礎平臺和公共需求由區教育信息中心負責，實現區域統一，避免重復建設，個體需求則由實驗學校承擔，充分體現特色，實現統籌兼顧。

公共平臺、全面覆蓋

大興區教育信息中心帶領數字校園實驗學校，不斷否定自我，不斷創新，經歷了單體數字校園建設實驗、區域統籌建設模式研究和云數字校園成果推廣三個重要階段，2015年完成了全區中小學數字校園云平臺的全面覆蓋，實現了從區域統籌向云數字校園的跨越。在大興區數字校園五層架構中，數據層和平臺層共同構成大興區數字校園云平臺，對應云計算的PaaS層，實現“平臺即服務”。

1.數據層建設

數據層是大興區數字校園云平臺的重要組成部分，重點實現了“一庫兩中心”建設，即區域統一的教育基礎數據庫、區域統一的數據交換中心和區域統一的實名身份認證中心。

數據層建立了區域統一的教育基礎數據庫和數據標準，建立了統一的數據庫操作規范，建立了數據有效性和安全性維護機制，通過數據代理和異步通信技術，實現了數據提供方和數據使用方無人值守的自動同步。數據層建立了區域統一的身份認證中心，并為所有教師、學生和家長建立了實名賬號，實現了統一身份認證單點登錄。

數據層的服務對象是第三方應用，它為云平臺和第三方應用建設提供了準確、有效的基礎數據服務、數據交換服務和統一認證服務，對外開放的數據層是大興區云數字校園基礎中的基礎，是保證大興區數字校園云平臺和第三方應用正常運轉的關鍵。

2.平臺層建設

平臺層是在數據層基礎上建立的一個面向用戶和第三方應用的云應用管理平臺，平臺層由云個人桌面、云系統應用、云應用商店、云消息中心、教師云盤和校園通等6個平臺級應用組成。

（1）云個人桌面，實現統一個人門戶。云個人桌面是全區統一的數字校園個人門戶，教師在個人桌面能夠以單點登錄的方式運行系統應用和第三方應用，對系統應用和第三方應用進行管理。

（2）云系統應用，全區統一的標準化應用。云平臺系統應用是全區統一的標準化應用，全區統一采購的應用一般會設置為系統應用，系統應用體現了應用的統一性。系統應用是一套完整的云OA協同辦公系統，每一個系統應用都是獨立安裝、獨立授權的多租戶云應用（如圖1）。系統應用基于區域統一的組織關系和用戶數據，既能滿足學校內部的管理需求，又能實現貫通全區的工作協同。

（3）云應用商店，實現第三方應用的統一管理。云應用商店是大興區數字校園云平臺的核心組件，所有第三方應用都要在應用商店發布。任何教育軟件公司都可以在應用商店注冊開發者賬號，并使用賬號發布應用。第三方應用必須按照《大興區數字校園第三方應用開發指南》與云平臺實現整合，通過技術規范審核后才能在應用商店上線。教師可以在應用商店瀏覽來自不同公司的第三方應用，查看應用的使用學校列表和用戶評價。學校管理員能夠將獲得公司授權的應用添加到“我學校的應用”區域，教師在“我學校的應用”區域可以非常方便地將應用添加到自己的“個人桌面”。應用商店在全區統一的系統應用基礎上，為學校提供了豐富的第三方應用選擇，使大興區數字校園云平臺既可以滿足區域統一的應用需求，又可以滿足學校個性化的應用需求。

（4）云消息中心，實現應用消息的統一管理。大興區數字校園云平臺為第三方應用提供了統一的消息中心。消息中心對外提供標準的消息數據接口，第三方應用將消息統一推送到消息中心，消息中心通過個人桌面的消息門戶、校園通客戶端消息門戶和智能移動終端消息門戶將消息推送到個人用戶。

（5）教師云盤，實現統一的文件管理。大興區數字校園云平臺為教師提供了統一的教師云盤，教師云盤為第三方應用提供了文件共享接口，第三方應用可以直接讀取教師云盤的文件列表，并在第三方應用中分享云盤中的文件資源。教師云盤有網頁版、PC客戶端版和移動終端版，網頁版教師云盤以云平臺系統應用的形式提供，客戶端版云盤與校園通整合，移動版云盤同時支持IOS和安卓智能終端。

（6）校園通，實現客戶端應用門戶。校園通是一套區域版的即時通訊系統，它與統一身份認證系統、云平臺個人桌面、消息中心、教師云盤實現了整合，成為大興區數字校園云平臺的客戶端門戶。校園通與統一身份認證系統整合，實現了單點登錄；校園通與個人桌面整合，教師能夠將云平臺個人桌面上的應用添加到校園通客戶端面板，實現了客戶端應用管理門戶；校園通與消息中心整合，第三方應用消息通過校園通推送給用戶，實現了客戶端消息門戶；校園通與教師云盤整合，實現了文件點對點共享；校園通還是教師之間重要的協同交流工具，它基于全區統一的組織關系數據，實現了全區范圍內的教師實時交流。

3.應用開發標準建設

大興區數字校園云平臺是一個區域教育信息化的云操作系統，在這個云操作系統上，承載著眾多應用，教師通過這個操作系統的個人桌面調用各種各樣的應用進行辦公、學習、教學等。

就像Windows一樣，大興區數字校園云平臺打造了操作系統級別的標準開發環境。為第三方應用的開發提供了統一的數據標準和技術規范，提供了統一的基礎數據服務、數據交換服務、統一認證服務、消息接口服務、應用統計服務等眾多的底層支持，這些底層支持為第三方應用的開發提供了便利。

為了方便教育軟件公司按照大興區數字校園云平臺的技術標準開發應用，大興區教育信息中心聯合云平臺承建公司共同編寫了《大興區云數字校園第三方應用開發指南》。開發指南詳細介紹了云平臺開發環境、基礎數據標準、數據互操作規范、應用開發流程以及各種技術規范和技術文檔，并對必須實現的技術規范做了明確標記。

4.云服務模式，實現數字校園一鍵式開通

大興區數字校園云平臺以多租戶的SaaS方式實現了學校零部署的云服務模式，在可靠的數據層支持下，實現了數字校園的一鍵式開通。一所學校的數字校園建設三步即可完成，實施周期為3個小時。正是因為這種高度集約的云服務模式，大興區才得以實現中小學數字校園的全面普及，數字校園云平臺已經成為大興區新建校的標準配置。

應用資源、生態發展

大興區數字校園云平臺為全區師生建立了統一的信息化應用環境，為第三方應用提供了操作系統級別的標準開發環境，為教育應用的推廣建立了公平、透明的競爭環境，為實現區域教育信息化整體推進和可持續發展建立了良好的基礎生態系統。

大興區堅持“開放、合作、發展”的應用建設原則，通過應用商店模式，建立了“政府搭平臺，企業建應用，學校買服務”的開放市場生態。“搭建標準開發環境，建立公平競爭機制，孕育精品教育應用，服務師生實際所得”是大興區數字校園云應用商店的建設目標。目前，云應用商店有注冊公司81家，審批上線的第三方應用數量達到140個，為學校的個性化需求提供了豐富的應用選擇（如圖2）。

在成功建立了第三方教育應用開發生態的基礎上，大興區創造性地提出了“數字化教育應用生態”的應用層建設理念，數字化教育應用生態由“教育管理應用生態”“教師專業發展應用生態”和“學生自主學習應用生態”組成，每個應用生態都由若干個第三方應用構成，圍繞業務需求，突破應用瓶頸，實現應用閉環。

1.教育管理應用生態

教育管理應用生態構成大興區教育管理公共服務平臺，主要包括基礎管理應用、業務管理應用和大數據應用等三個領域。基礎管理應用在云平臺系統應用中發布，是全區統一的云OA協同辦公系統，主要應用包括通知公告、辦公郵箱、手機短信、工作流審批、電子公章、日程協同、工資查詢、問卷調查、單位相冊、場館預約、通訊錄、教材征訂、教師云盤等。業務管理類應用在應用商店中發布，由學校自行選擇使用，如北京市CMIS管理系統、校本選課系統、智能排課系統、網絡閱卷系統、成績分析系統、電子檔案系統、資產管理系統等。大數據應用在大興區云數字校園五層架構中的第五層大數據中心實現，并在系統應用中發布“數據中心”應用，作為數據分析的統一入口，目前已經初步完成教育基礎數據的大數據體系建設。

2.教師專業發展應用生態

教師專業發展應用生態構建大興區教育資源公共服務平臺，從教師評價、教師培訓、教育科研、網絡教研、資源共享、教師交流等六個領域為教師專業發展提供信息化服務平臺。

制定數字化教師評價指標，利用電子證書管理系統實現數字化教師評價，形成教師成長大數據；建立開放的教師培訓課程服務平臺，以自主研發和購買課程為主要渠道，豐富培訓課程資源，創新培訓方式，實現線上和線下相結合的教師培訓新局面；利用知網、龍源期刊、百度文庫等互聯網應用為教育科研提供豐富的文獻資料；網絡教研三劍客充分利用視頻直播和視頻點播技術，以教研組為核心，規范教研活動，為教師提供便捷的直播講座和豐富的精品課例，讓最新的教育思想理念迅速傳播；建立云平臺統一的知識管理基礎數據，在統一的教材目錄和知識點路徑數據支持下，實現資源的共建共享；教師社區建立學科協作組，實現教師之間的交流和分享。

3.學生自主學習應用生態

自主學習生態也可以叫做自主學習資源生態，它由縱橫兩部分內容組成，縱向是貫穿整個學科內容的知識路徑體系，橫向是為每一個知識點或學習階段設計的互動學習方案和互動學習資源。互動學習方案是對某一學科的某一學習階段進行橫向的學習過程優化，主要包括新知識的學習、知識的記憶、知識的理解應用和技能的熟練掌握，通過優化組合的教育APP實現學習方式的創新。

互動學習資源不是簡單的資源數字化，而是在數字化的基礎上，對學習資源進行深度加工，將傳統的靜態學習資源，通過教育APP的包裝，實現資源的交互式應用、程序化應用、自動化應用和智能化應用，這種資源的加工過程，就是學習資源的APP化。

自主學習應用生態面向學習過程，以創新學習方式為目標，充分發揮移動互聯網和智能移動終端的優勢，實現一對一的人機互動學習、無處不在的移動學習和教師引領的個性化學習，教育技術和教育資源將直接為學生服務，這是數字校園建設的高級階段，也是實現信息技術與教學融合的核心內容，是數字校園建設的最終發展方向。

分級認證、科學評價

為科學評價數字校園建設和應用成果，引領建設方向，大興區制訂了數字校園五級認證評價方案，實現了分級建設、分級評價。一級認證關注教育管理信息化，建立和完善教育管理應用生態，實現教育管理信息化。二級認證關注教師的專業發展，建立和完善教師專業發展應用生態，為教師評價、教師培訓、網絡教研、資源共享、教育科研、教師交流提供信息化服務平臺，實現數字化教師專業發展。三級認證關注學生成長，要為學生的個性化成長和家校協作搭建服務平臺，建立學生成長檔案、綜合評價等應用系統，實現家校協作信息化和學生成長的大數據應用。四級認證關注課堂教學模式的轉變，打破課堂教學的邊界，實現互聯網和課堂教學的有機融合，建立“互聯網+”教學新模式。五級認證關注在線自主學習，建立和完善數字化自主學習應用生態，實施網絡課程資源建設，豐富學生的自主學習資源，提高學生的自主學習能力，實現網絡學習空間人人通。

深化應用、促進融合

為了鞏固“十二五”教育信息化建設成果，將建設成果轉變為應用成果，大興區教委制定了以“深化應用、促進融合”為核心的《大興區“十三五”教育信息化發展規劃》，并通過教師認證、導師認證等評價機制，促進教師信息技術應用能力的提升。

大興區教委通過教師認證、數字校園一級認證、區級應用帶動、課題研究等多種手段，促進學校不斷深化應用，推廣信息化工作方式，養成教師信息化工作習慣，實現區域教育管理信息化；通過教師認證、數字校園二級認證、區級研訓部門帶動、課題研究、獎勵機制等多種手段，促進學校不斷深化應用，提高教師信息化素養，讓教師形成在線學習、網絡教研、樂于分享、樂于交流的信息化研修習慣；通過信息技術應用能力導師認證、數字校園三級和四級及五級認證、專家引領、應用驅動、課題研究等多種方式，引領教師深入了解各種學習資源，熟練掌握自主學習應用，充分發揮智能移動終端作用，引領學生實現人機互動的自主學習，無處不在的移動學習和教師引領的個性化學習，打破課堂教學的邊界，實現互聯網和課堂相結合的“互聯網+”教學新模式。