面向基礎教育的區(qū)域性教育綜合應用平臺的構建論文
論文關鍵詞：基礎教育信息化區(qū)域性教育綜合平臺教育管理信息化標準
論文摘要：基礎教育信息化立足點由學校向區(qū)域的提升，是當前教育信息化發(fā)展的一種趨勢。本文提出了構建一種面向基礎教育的區(qū)域性教育綜合應用平臺的設想，并對其設計理念、立體化的功能模型、關鍵技術實現(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
基礎教育信息化是一項龐大而復雜的系統(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工程的不斷實施．我國基礎教育信息化得到了穩(wěn)步推進．在信息化基礎設施建設、基礎教育資源庫建設、中小學信息技術課程建設等多個方面都取得了顯著成就．有效地推動了我國基礎教育的改革和教學質(zhì)量的提升然而我國基礎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、應用效益低下、資源匱乏等．這些問題往往導致教育信息化的投資效益受到影響．制約了基礎教育信息化的持續(xù)、健康發(fā)展。在此形勢下，基礎教育信息化建設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校為單位進行建設和推進的．但從教育信息化工作者不斷的研究和實踐來看，以學校為單位封閉、孤立地進行教育信息化建設的體制．已經(jīng)成為基礎教育信息化建設發(fā)展中越來越嚴重的桎梏基礎教育信息化立足點由學校向區(qū)域的提升．成為一種新的建設思路．區(qū)域性教育信息化建設模式的提出．將有效地改善教育信息化中的基礎設施和人力資源配置．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效益。
在現(xiàn)階段．基礎教育立足點由學校向區(qū)域提升．重點內(nèi)容應是軟件建設而非硬件建設．因為長期以來．以學校為單位的建設往往都走了“先硬后軟”或“重硬輕軟”的建設模式．硬件建設基本能夠滿足區(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)絡基礎設施建設上．相對于此．區(qū)域教育信息化所需的軟件、平臺和資源建設卻處于滯后狀態(tài)因此．本文從教育信息化軟件建設的角度．提出構建面向基礎教育的區(qū)域性教育綜合應用平臺建設這一設想．并就其設計原則、功能模型與關鍵技術的實現(xiàn)與運作模式進行探討
二、平臺的設計理念
面向基礎教育的區(qū)域性教育綜合應用平臺．著跟于區(qū)域范圍內(nèi)教育應用的整合．既不同于常規(guī)的數(shù)字化校園應用平臺．也不同于互聯(lián)網(wǎng)教育產(chǎn)業(yè)運作平臺．因此在設計上考慮到這種新型的教育應用平臺的特殊性．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．除了學生、教師、學校管理人員以外，還包括地方教育主管部門、教研人員、學生家長、社會性教育服務機構等等．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立了五個專屬頻道：學生頻道、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、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)相關教育信息化標準進行建設
平臺的標準化．一方面可以提高整個平臺的教育科學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和教育資源庫建設規(guī)范CELTS一4l以及相關的教育管理信息化標準。
三、平臺的功能模型
綜合性教育應用平臺涉及的系統(tǒng)比較多．按基礎教育信息化業(yè)務的分類．將平臺分為信息化教學、教育管理信息、教育產(chǎn)業(yè)服務和通用業(yè)務四個體系．每個體系都按照基礎教育的特色組織了相應的應用系統(tǒng)由于每個業(yè)務體系中的各系統(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)務的功能組織．包含信息化教學、教育信息管理、教育產(chǎn)業(yè)服務三個體系：Z軸是平臺的通用業(yè)務體系的各功能系統(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)務體系劃分的角度詳細闡述。
1．信息化教學體系
該體系為中小學實施信息化教學提供有效支撐．按照信息化教學模式組織相應的功能系統(tǒng)．包括網(wǎng)絡課程、考試評價、教學資源庫、學科專題網(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、學生、家長、教研人員、廠商和管理員在信息化教學體系中的網(wǎng)絡課程、考試評價、教學資源庫等系統(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、學校資產(chǎn)管理等幾個系統(tǒng)．這些系統(tǒng)在基礎教育中的應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)范和相關教育管理信息標準設計相應的功能：二是各種教育信息的處理需要從早期的面向學校擴展為面向區(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、學校間的成績對比分析等功能。
3．教育產(chǎn)業(yè)服務體系
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、教育培訓市場、教育電子商城、教輔書店等．這些系統(tǒng)側重于展示區(qū)域本地的教育資訊和行業(yè)信息．并提供在線教育產(chǎn)品和服務交易平臺．通過與電子商務的整合．改進傳統(tǒng)教育信息化應用平臺的運作模式．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．從而提升教育信息化的應用績效。
4．通用業(yè)務體系
該體系提供從各項教育業(yè)務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)務無直接關系的輔助類系統(tǒng)
四、關鍵技術實現(xiàn)
1．平臺軟件體系結構
面向基礎教育的區(qū)域性教育綜合應用平臺涉及的用戶群大．地區(qū)范圍廣．大多數(shù)業(yè)務都需要基于網(wǎng)絡來完成．因此整個平臺采用B／S(瀏覽器／HE務器)架構．使網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸更為方便．并減輕客戶端部署上的負擔由于業(yè)務上相對復雜．需要采用多層體系結構．將數(shù)據(jù)存儲、業(yè)務邏輯處理和用戶表現(xiàn)完全分開．以適應大型網(wǎng)絡分布式計算應用環(huán)境．可以采用基于WEB的三層結構模型．即表現(xiàn)層(GUI．GraphicUserInterface)、業(yè)務邏輯層(BLL，BusinessLogicLayer)、數(shù)據(jù)訪問層(DAL，DataAccessLayer)。平臺的三層軟件體系結構如圖3所示圖3中．表現(xiàn)層負責以圖形化的方式處理信息顯示和用戶交互：業(yè)務邏輯層負責處理業(yè)務邏輯并與表現(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)存取．同時向業(yè)務邏輯層提供數(shù)據(jù)每一層采用什么技術．需要由具體技術平臺來決定。
2．以用戶為中心的動態(tài)模塊加載機制
面向基礎教育的區(qū)域性教育綜合應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：一是不同權限的用戶加載的功能不同：二是用戶可以對權限范圍內(nèi)的功能模塊作一定的定制和重組因此我們構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：用戶權限控制中心，模塊加載引擎和模塊管理中心用戶權限控制中心是系統(tǒng)的基礎核心業(yè)務之一．負責管理用戶信息、權限信息(角色分組信息)，并處理登錄注銷等一切有關用戶狀態(tài)管理的事務：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管理功能模塊信息．包括用戶權限和模塊之間的對應關系在模塊加載的流程中．模塊加載引擎驅動整個流程．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：用戶權限控制中心將向模塊加載引擎返回用戶權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)用戶權限和模塊定制參數(shù)返回相應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
面向基礎教育的區(qū)域性教育綜合應用平臺由內(nèi)部OA和外網(wǎng)網(wǎng)站兩個部分構成．前者是用戶登錄某系統(tǒng)后進人的個人事務處理功能區(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)和用戶權限．判斷是否應該顯示內(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)絡課程系統(tǒng)的流程由用戶權限控制中心、網(wǎng)絡課程系統(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．都要使用從用戶權限控制中心返回的用戶狀態(tài)數(shù)據(jù)和權限數(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
由于面向基礎教育的區(qū)域性教育綜合應用平臺數(shù)據(jù)量比較大．數(shù)據(jù)庫和文檔庫采用“中心級+學校級”的兩級模式進行分布式處理．這樣一方面與分布式應用設計結合．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)服務器負荷過大的問題這種分布式的文檔庫和數(shù)據(jù)庫結構如圖6所示。而構建分布式數(shù)據(jù)庫和文檔庫的關鍵在于數(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方式同步關鍵文件。
五、平臺的運作模式探討
為了發(fā)揮面向基礎教育的區(qū)域性教育綜合應用平臺的最大功效．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)服務力量、學生、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)提供服務平臺，提供付費教學資源．提供收費增值服務等這兩種方式的結合可以使面向基礎教育的區(qū)域性教育綜合應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：學校可以選擇零安裝方式．直接使用平臺中心服務器提供的應用．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服務器、數(shù)據(jù)庫服務器和文檔服務器，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學校可以依據(jù)資金預算和應用需求等情況自行決定選擇哪種部署方案。
六、結束語
面向基礎教育的區(qū)域性教育綜合應用平臺概念的提出．是順應教育信息化深入發(fā)展．由學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)基礎教育的跨越式發(fā)展有著重大意義目前．面向基礎教育的區(qū)域性教育綜合應用平臺已經(jīng)在部分發(fā)達地區(qū)進行了實驗性應用．但其中的設計理念、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上的闡述，應該說是拋磚引玉．關于平臺的更多設計理念和技術細節(jié)需要廣大教育信息化工作者進一步探索。
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