面向基礎(chǔ)教育的區(qū)域性教育綜合應(yīng)用平臺的構(gòu)建論文
論文關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)教育信息化區(qū)域性教育綜合平臺教育管理信息化標準
論文摘要：基礎(chǔ)教育信息化立足點由學(xué)校向區(qū)域的提升，是當前教育信息化發(fā)展的一種趨勢。本文提出了構(gòu)建一種面向基礎(chǔ)教育的區(qū)域性教育綜合應(yīng)用平臺的設(shè)想，并對其設(shè)計理念、立體化的功能模型、關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)進行了探討，最后探討性地提出了平臺的運作模式。
一、引言
基礎(chǔ)教育信息化是一項龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程．隨著包括“校校通”工程、“農(nóng)遠工程”在內(nèi)的各項教育信息化建設(shè)工程的不斷實施．我國基礎(chǔ)教育信息化得到了穩(wěn)步推進．在信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、基礎(chǔ)教育資源庫建設(shè)、中小學(xué)信息技術(shù)課程建設(shè)等多個方面都取得了顯著成就．有效地推動了我國基礎(chǔ)教育的改革和教學(xué)質(zhì)量的提升然而我國基礎(chǔ)教育信息化目前還存在一些問題．比如觀念陳舊、師資短缺、發(fā)展不均衡、整合困難、應(yīng)用效益低下、資源匱乏等．這些問題往往導(dǎo)致教育信息化的投資效益受到影響．制約了基礎(chǔ)教育信息化的持續(xù)、健康發(fā)展。在此形勢下，基礎(chǔ)教育信息化建設(shè)模式的改革就成為一個值得探討的話題。
長期以來．我國教育信息化都是以學(xué)校為單位進行建設(shè)和推進的．但從教育信息化工作者不斷的研究和實踐來看，以學(xué)校為單位封閉、孤立地進行教育信息化建設(shè)的體制．已經(jīng)成為基礎(chǔ)教育信息化建設(shè)發(fā)展中越來越嚴重的桎梏基礎(chǔ)教育信息化立足點由學(xué)校向區(qū)域的提升．成為一種新的建設(shè)思路．區(qū)域性教育信息化建設(shè)模式的提出．將有效地改善教育信息化中的基礎(chǔ)設(shè)施和人力資源配置．促進區(qū)域共享．縮小數(shù)字鴻溝．從而全面提升教育信息化的建設(shè)效益。
在現(xiàn)階段．基礎(chǔ)教育立足點由學(xué)校向區(qū)域提升．重點內(nèi)容應(yīng)是軟件建設(shè)而非硬件建設(shè)．因為長期以來．以學(xué)校為單位的建設(shè)往往都走了“先硬后軟”或“重硬輕軟”的建設(shè)模式．硬件建設(shè)基本能夠滿足區(qū)域教育信息化發(fā)展的要求．特別是近兩年來我國面向基礎(chǔ)教育的信息化項目投入巨大．而這些投入主要是在硬件和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上．相對于此．區(qū)域教育信息化所需的軟件、平臺和資源建設(shè)卻處于滯后狀態(tài)因此．本文從教育信息化軟件建設(shè)的角度．提出構(gòu)建面向基礎(chǔ)教育的區(qū)域性教育綜合應(yīng)用平臺建設(shè)這一設(shè)想．并就其設(shè)計原則、功能模型與關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)與運作模式進行探討
二、平臺的設(shè)計理念
面向基礎(chǔ)教育的區(qū)域性教育綜合應(yīng)用平臺．著跟于區(qū)域范圍內(nèi)教育應(yīng)用的整合．既不同于常規(guī)的數(shù)字化校園應(yīng)用平臺．也不同于互聯(lián)網(wǎng)教育產(chǎn)業(yè)運作平臺．因此在設(shè)計上考慮到這種新型的教育應(yīng)用平臺的特殊性．特別是其區(qū)域性特色．我們提出了四項設(shè)計理念
1．區(qū)域內(nèi)教育力量的全面互動
區(qū)域性教育系統(tǒng)的參與人員相對于校園內(nèi)的角色更為廣泛．除了學(xué)生、教師、學(xué)校管理人員以外，還包括地方教育主管部門、教研人員、學(xué)生家長、社會性教育服務(wù)機構(gòu)等等．充分調(diào)動了各方面教育力量的全面互動．體現(xiàn)了區(qū)域性教育信息化的優(yōu)勢．通過整合創(chuàng)造更高的效益。
2業(yè)務(wù)功能的組織以用戶為核心
本平臺可以整合區(qū)域內(nèi)各種形式的教育應(yīng)用．但是并不是所有用戶都有必要使用全部的功能．用戶只需要使用自己權(quán)限范圍內(nèi)所需要的功能即可．這樣既減少了投資．又提高了平臺的使用績效我們針對該平臺的主要用戶設(shè)立了五個專屬頻道：學(xué)生頻道、教師頻道、家長頻道、教研頻道和廠商頻道．通過用戶類型的智能判斷．平臺為用戶展現(xiàn)的是以個人為核心的教育應(yīng)用．用戶進入其它類型用戶的專屬頻道時．可以看到該頻道對外發(fā)布的內(nèi)容。
3．內(nèi)部OA和外網(wǎng)網(wǎng)站的有機整合
由于資金和規(guī)劃方面的問題．早期的學(xué)校和教育行政部門在實施教育信息化時往往采取分業(yè)務(wù)、分步驟的辦法．軟件獨立實施的情況比較普遍．特別是教育內(nèi)部0A和外網(wǎng)網(wǎng)站系統(tǒng)相互獨立．造成了信息孤島和數(shù)字鴻溝。本平臺內(nèi)部OA和外網(wǎng)網(wǎng)站是有機整合的．可共享數(shù)據(jù)或同步數(shù)據(jù)
4．依據(jù)相關(guān)教育信息化標準進行建設(shè)
平臺的標準化．一方面可以提高整個平臺的教育科學(xué)性和與其它平臺的交互性．另一方面也可以借助成熟的標準化業(yè)務(wù)模型和數(shù)據(jù)規(guī)范來提高開發(fā)效率。本平臺主要參考的標準有我國頒布的教育管理互操作框架EMIF和教育資源庫建設(shè)規(guī)范CELTS一4l以及相關(guān)的教育管理信息化標準。
三、平臺的功能模型
綜合性教育應(yīng)用平臺涉及的系統(tǒng)比較多．按基礎(chǔ)教育信息化業(yè)務(wù)的分類．將平臺分為信息化教學(xué)、教育管理信息、教育產(chǎn)業(yè)服務(wù)和通用業(yè)務(wù)四個體系．每個體系都按照基礎(chǔ)教育的特色組織了相應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)由于每個業(yè)務(wù)體系中的各系統(tǒng)都可能有多種角色參與．也可能都涉及內(nèi)部0A和外部網(wǎng)站．也可能間接使用通用模塊中的功能(比如考試系統(tǒng)利用通用系統(tǒng)中的短信系統(tǒng)來發(fā)送考試通知)．這樣在功能的組織上應(yīng)該反映這種多元化和多維度．由此．本文提出了一種立體化功能模型．如圖1所示。
該模型是一個功能立體．X軸是以用戶為核心的功能組織．將平臺劃分為五個頻道和一個管理員功能區(qū)：Y軸是基于教育信息化業(yè)務(wù)的功能組織．包含信息化教學(xué)、教育信息管理、教育產(chǎn)業(yè)服務(wù)三個體系：Z軸是平臺的通用業(yè)務(wù)體系的各功能系統(tǒng)．本平臺之所以將它獨立為一個坐標維度來表示．是因為每個體系、每個頻道都可能調(diào)用通用業(yè)務(wù)體系的功能這三個坐標維度的功能相互交叉．就可以挖掘出每個用戶在各系統(tǒng)中的功能點以下從教育業(yè)務(wù)體系劃分的角度詳細闡述。
1．信息化教學(xué)體系
該體系為中小學(xué)實施信息化教學(xué)提供有效支撐．按照信息化教學(xué)模式組織相應(yīng)的功能系統(tǒng)．包括網(wǎng)絡(luò)課程、考試評價、教學(xué)資源庫、學(xué)科專題網(wǎng)站、教研專題、名師講堂等幾個系統(tǒng)。各種類型的用戶都可能參與到這些系統(tǒng)中．信息化教學(xué)體系詳細的功能模型如圖2所示
圖2所示的功能模型反映了本文提出的立體化功能模型的特點．模型中．信息化教學(xué)體系中的功能系統(tǒng)維度．和以用戶為核心的功能組織維度進行交叉．我們就挖掘出了教師、學(xué)生、家長、教研人員、廠商和管理員在信息化教學(xué)體系中的網(wǎng)絡(luò)課程、考試評價、教學(xué)資源庫等系統(tǒng)中的功能點：同時每個功能點又可以使用到通用業(yè)務(wù)體系中的功能模塊：注意不同的用戶在同一系統(tǒng)中的功能點有可能相同．但是其使用目的、權(quán)限范圍可能是不同的.。
2．教育管理信息體系
該體系主要提供中小學(xué)的各類教育信息的管理．包括師生檔案管理、考試與成績管理、考勤管理、學(xué)校資產(chǎn)管理等幾個系統(tǒng)．這些系統(tǒng)在基礎(chǔ)教育中的應(yīng)用相對于其它體系中的系統(tǒng)已經(jīng)較為成熟．但在本平臺中．需要考慮兩點．一是需要依據(jù)EMIF數(shù)據(jù)規(guī)范和相關(guān)教育管理信息標準設(shè)計相應(yīng)的功能：二是各種教育信息的處理需要從早期的面向?qū)W校擴展為面向區(qū)域．功能上有所增強．比如考試與成績管理系統(tǒng)中，需要提供區(qū)域統(tǒng)考安排、學(xué)校間的成績對比分析等功能。
3．教育產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系
該體系最能體現(xiàn)區(qū)域教育信息化的特色．因為它充分調(diào)動了區(qū)域內(nèi)外的教育服務(wù)產(chǎn)業(yè)在平臺上運作．主要包括的系統(tǒng)有：教育行業(yè)資訊、教育培訓(xùn)市場、教育電子商城、教輔書店等．這些系統(tǒng)側(cè)重于展示區(qū)域本地的教育資訊和行業(yè)信息．并提供在線教育產(chǎn)品和服務(wù)交易平臺．通過與電子商務(wù)的整合．改進傳統(tǒng)教育信息化應(yīng)用平臺的運作模式．促進區(qū)域教育產(chǎn)業(yè)鏈的良性發(fā)展．為教育用戶提供全方位的服務(wù)．從而提升教育信息化的應(yīng)用績效。
4．通用業(yè)務(wù)體系
該體系提供從各項教育業(yè)務(wù)中抽取出來的具有一定通用性的模塊。這些模塊可以獨立使用．也可以與其它業(yè)務(wù)模塊配合使用．包括新聞公告(外網(wǎng)網(wǎng)站和內(nèi)部通知)、個人信息管理、功能定制與設(shè)置等通用系統(tǒng)，即時通訊、博客系統(tǒng)、虛擬社區(qū)、短信系統(tǒng)、郵件系統(tǒng)等互動類系統(tǒng)．以及休閑驛站等與教育業(yè)務(wù)無直接關(guān)系的輔助類系統(tǒng)
四、關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)
1．平臺軟件體系結(jié)構(gòu)
面向基礎(chǔ)教育的區(qū)域性教育綜合應(yīng)用平臺涉及的用戶群大．地區(qū)范圍廣．大多數(shù)業(yè)務(wù)都需要基于網(wǎng)絡(luò)來完成．因此整個平臺采用B／S(瀏覽器／HE務(wù)器)架構(gòu)．使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸更為方便．并減輕客戶端部署上的負擔(dān)由于業(yè)務(wù)上相對復(fù)雜．需要采用多層體系結(jié)構(gòu)．將數(shù)據(jù)存儲、業(yè)務(wù)邏輯處理和用戶表現(xiàn)完全分開．以適應(yīng)大型網(wǎng)絡(luò)分布式計算應(yīng)用環(huán)境．可以采用基于WEB的三層結(jié)構(gòu)模型．即表現(xiàn)層(GUI．GraphicUserInterface)、業(yè)務(wù)邏輯層(BLL，BusinessLogicLayer)、數(shù)據(jù)訪問層(DAL，DataAccessLayer)。平臺的三層軟件體系結(jié)構(gòu)如圖3所示圖3中．表現(xiàn)層負責(zé)以圖形化的方式處理信息顯示和用戶交互：業(yè)務(wù)邏輯層負責(zé)處理業(yè)務(wù)邏輯并與表現(xiàn)層和數(shù)據(jù)層進行通信：數(shù)據(jù)訪問層專注于向數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)存�。瑫r向業(yè)務(wù)邏輯層提供數(shù)據(jù)每一層采用什么技術(shù)．需要由具體技術(shù)平臺來決定。
2．以用戶為中心的動態(tài)模塊加載機制
面向基礎(chǔ)教育的區(qū)域性教育綜合應(yīng)用平臺以用戶為中心來組織功能模塊．需要模塊加載機制滿足兩種需求：一是不同權(quán)限的用戶加載的功能不同：二是用戶可以對權(quán)限范圍內(nèi)的功能模塊作一定的定制和重組因此我們構(gòu)建了以用戶為中心的動態(tài)模塊加載機制．如圖4所示。
圖4中．動態(tài)模塊加載機制涉及三個組件：用戶權(quán)限控制中心，模塊加載引擎和模塊管理中心用戶權(quán)限控制中心是系統(tǒng)的基礎(chǔ)核心業(yè)務(wù)之一．負責(zé)管理用戶信息、權(quán)限信息(角色分組信息)，并處理登錄注銷等一切有關(guān)用戶狀態(tài)管理的事務(wù)：模塊加載引擎是在模塊加載中起主控作用的組件；而模塊管理中心負責(zé)管理功能模塊信息．包括用戶權(quán)限和模塊之間的對應(yīng)關(guān)系在模塊加載的流程中．模塊加載引擎驅(qū)動整個流程．包括向其它組件請求所需的信息．組織模塊列表．加載并緩存模塊等：用戶權(quán)限控制中心將向模塊加載引擎返回用戶權(quán)限信息和用戶對系統(tǒng)的定制與配置信息：模塊管理中心則根據(jù)用戶權(quán)限和模塊定制參數(shù)返回相應(yīng)的模塊列表可以看到．以用戶為中心的動態(tài)模塊加載機制使得功能的人性化組織得以實現(xiàn)．并使平臺的模塊管理更高效也更具擴展性。
3．內(nèi)部OA與外網(wǎng)網(wǎng)站的智能化集成方式
面向基礎(chǔ)教育的區(qū)域性教育綜合應(yīng)用平臺由內(nèi)部OA和外網(wǎng)網(wǎng)站兩個部分構(gòu)成．前者是用戶登錄某系統(tǒng)后進人的個人事務(wù)處理功能區(qū)．后者是用戶在未登錄狀態(tài)下看到的平臺對外發(fā)布的信息．顯示為一個公眾網(wǎng)站．這兩個部分應(yīng)該是共享數(shù)據(jù)、有機集成的。本平臺采用的是一種基于登錄狀態(tài)和用戶權(quán)限的智能化判斷方式．當用戶在未登錄狀態(tài)訪問內(nèi)部OA系統(tǒng)時．系統(tǒng)根據(jù)登錄狀態(tài)和用戶權(quán)限．判斷是否應(yīng)該顯示內(nèi)部OA功能．如果符合顯示條件．則返回內(nèi)部OA功能頁面．否則．將自動調(diào)用外網(wǎng)新聞系統(tǒng)顯示所請求系統(tǒng)有關(guān)的外網(wǎng)數(shù)據(jù)當然用戶也可以直接從外網(wǎng)網(wǎng)站訪問該系統(tǒng)的外部頁面以用戶請求網(wǎng)絡(luò)課程系統(tǒng)為例．請求流程如圖5所示
圖5中．用戶請求網(wǎng)絡(luò)課程系統(tǒng)的流程由用戶權(quán)限控制中心、網(wǎng)絡(luò)課程系統(tǒng)和外網(wǎng)新聞系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫配合執(zhí)行．決定最終返回的功能界面．其中．網(wǎng)絡(luò)課程系統(tǒng)每次判斷是否顯示內(nèi)部頁面時．都要使用從用戶權(quán)限控制中心返回的用戶狀態(tài)數(shù)據(jù)和權(quán)限數(shù)據(jù)通過這種智能化的判斷機制．內(nèi)部OA和外網(wǎng)網(wǎng)站得到了高效整合．從而打破了以前的信息孤島。
4．文檔庫和數(shù)據(jù)庫采用分布式物理架構(gòu)
由于面向基礎(chǔ)教育的區(qū)域性教育綜合應(yīng)用平臺數(shù)據(jù)量比較大．數(shù)據(jù)庫和文檔庫采用“中心級+學(xué)校級”的兩級模式進行分布式處理．這樣一方面與分布式應(yīng)用設(shè)計結(jié)合．解決了校園網(wǎng)與城域網(wǎng)(或廣域網(wǎng))資源不能很好互通的問題．另一方面也解決了數(shù)據(jù)過于集中造成平臺中心數(shù)據(jù)服務(wù)器負荷過大的問題這種分布式的文檔庫和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)如圖6所示。而構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)庫和文檔庫的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)同步的實現(xiàn)根據(jù)數(shù)據(jù)同步的不同實現(xiàn)層次．我們采用了數(shù)據(jù)層同步和代碼層同步兩種方式．對于精確度、實時性和安全性要求較高的場合．我們采用代碼層同步．即在平臺中用代碼去控制文檔庫和數(shù)據(jù)庫同步：而在一般情況下．我們采用數(shù)據(jù)層同步方式．利用分布式數(shù)據(jù)庫的內(nèi)置同步功能進行數(shù)據(jù)庫同步．而文檔庫則采用P方式同步關(guān)鍵文件。
五、平臺的運作模式探討
為了發(fā)揮面向基礎(chǔ)教育的區(qū)域性教育綜合應(yīng)用平臺的最大功效．廣泛調(diào)動區(qū)域內(nèi)教育力量的參與．平臺可以走“教育部門行政推廣使用+互聯(lián)網(wǎng)運作”的運作模式教育部門行政推廣可以保證平臺的基本功能使用得以規(guī)范有效地進行．而互聯(lián)網(wǎng)運作模式可以更廣泛地調(diào)動教育行業(yè)服務(wù)力量、學(xué)生、家長等潛在的教育用戶參與平臺的使用另外．互聯(lián)網(wǎng)運作可以實現(xiàn)靈活的盈利模式來支撐平臺運營．如在外網(wǎng)平臺上放置廣告．為教育行業(yè)提供服務(wù)平臺，提供付費教學(xué)資源．提供收費增值服務(wù)等這兩種方式的結(jié)合可以使面向基礎(chǔ)教育的區(qū)域性教育綜合應(yīng)用平臺保持長期的活力．提高教育信息化的運作效益。而在具體的部署方式上．我們提供兩種方案：學(xué)�？梢赃x擇零安裝方式．直接使用平臺中心服務(wù)器提供的應(yīng)用．這樣簡單高效并且投資最低：也可以選擇在校內(nèi)獨立部署Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和文檔服務(wù)器，并與平臺中心進行數(shù)據(jù)同步．這樣可以具有更好的性能和安全性．但也增大了投資和管理負擔(dān)學(xué)�？梢砸罁�(jù)資金預(yù)算和應(yīng)用需求等情況自行決定選擇哪種部署方案。
六、結(jié)束語
面向基礎(chǔ)教育的區(qū)域性教育綜合應(yīng)用平臺概念的提出．是順應(yīng)教育信息化深入發(fā)展．由學(xué)校為基點提升到以區(qū)域為基點的一種必然．這對于實現(xiàn)基礎(chǔ)教育的跨越式發(fā)展有著重大意義目前．面向基礎(chǔ)教育的區(qū)域性教育綜合應(yīng)用平臺已經(jīng)在部分發(fā)達地區(qū)進行了實驗性應(yīng)用．但其中的設(shè)計理念、系統(tǒng)規(guī)劃以及運作模式尚不完善本文對這種平臺理論和技術(shù)上的闡述，應(yīng)該說是拋磚引玉．關(guān)于平臺的更多設(shè)計理念和技術(shù)細節(jié)需要廣大教育信息化工作者進一步探索。
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