数字化校园的建设

摘 要：本文根据国家确定的数字化校园的“三通两平台”基本格局及建设原则，详细介绍了数字化校园建设的总体架构、网络结构、软件应用、硬件部署及具体实现方式。得出数字化校园对学校教育质量、教育水平的提高具有重要的意义的结论。最后提出数字化校园的发展方向及应用前景。

关键词：三通两平台；数字教学；资源共享；多媒体；一卡通

中图分类号：TP392、TP393.1 文献标识码：A

1 项目的概述与背景

当前数字化校园建设成为国家重点促进的领域，它实现教学方法和学习模式的创新，提升学习效果和教育投入效率，促进优质教育资源的积累和共享，促进信息技术与教育教学主流业务的融合，提高学校决策水平、降低学校内部管理成本、增加学校产出以及提高民众对学校教育质量的满意度等都具有重要的意义。

经过多年的实践摸索，国家确定了数字化校园的基本格式，那就是“三通两平台”。教育部提出未来三年基础教育信息化的建设主线是“三通两平台”。“三通”就是实现“宽带网络校校通”，不仅通宽带，更要通资源，是基于学校宽带网络建设，优化各级各类学校网络条件下的教学与学习环境。加强优质数字资源建设，初步实现“教学资源班班通”，要基本形成丰富的各级各类优质教学资源。加强信息技术应用能力建设，大力推进“网络学习空间人人通”，逐步为学生和教师建立网上学习空间环境，大力开展跨区域网络协作教研，促进技术与教学实践的融合落实到每个教师和学生的日常教学、学习活动之中。两平台，一是加强数字教育资源公共服务平台，二是教育管理信息系统平台建设[1]，紧紧围绕各级各类教育质量水平的提升，加强优质教育资源开发与应用。归根结底，教育信息化的实质在于教学模式的创新及变革，优质教育资源的建设和利用。

2 数字化校园的系统总体架构

数字化校园建设总体指导思想是在一个应用支撑平台的基础之上，以统一的业务和技术标准，建立服务于学校教学、管理、服务的业务框架。系统总体逻辑架构设计如图1所示。

数字化校园的建设在国家和行业的标准规范体系、安全保障体系、运行维护体系的指导下进行，项目的建设分为五个层面，从底层向上分别为基础设施平台、应用支撑平台、信息集成交换平台、业务应用平台、校园统一接入门户。

（1）建设基础应用环境：包括基础设施平台、应用支撑平台、信息集成交换平台，建设基础网络环境，实现校园宽带网络全接入、全覆盖、同时配套建设支持保障系统及网络安全系统，为全社会教学资源的共享做好支撑。

（2）建设业务应用平台：包括数字教学系统、校务管理系统、资源共享平台、支持保障系统，通过四大业务应用系统的建设，将学校的教与学、校务的管理纳入到数字化的管理方式中，通过网络可以实现远程访问与教、学过程。同时在网络上为每个学生开辟空间，完成课程温习、课后作业的功能，即为每个学生配备电子书包。

（3）建设数字化校园统一的接入门户：统一信息门户是数字化校园信息系统各应用系统中各种应用构件整合和部署的平台，它把分立各个业务系统的不同功能有效地组织起来，为各类用户提供一个统一的信息服务入口。

3 具体建设方案

3.1 基础应用环境

（1）网络环境：基础应用环境的核心是校园网络、软硬件平台、支撑体系的搭建。随着宽带网络的飞速发展，校园网络的搭建宜采用光纤组网方式。建议采用核心层、汇聚层、接入层三层结构。需要跨越广域网的互联通过安全设备提供逻辑上的专用安全网络接入。

各类用户接入网络，访问各类资源通过统一的身份认证和应用支撑系统保障数据的安全。同时通过一系列的鉴权方式保障教学资源的版权。

（2）软硬件平台：数字化校园的应用系统的硬件平台宜采用集中部署模式，由于系统存储的数据类型以图片、视频为主，数据容量较大，宜采用大容量磁盘阵列，考虑到性价比的综合因素，建设阵列配置按照存储数据类型和重要级别分别采用SATA、SAS、SSD不同存储介质配置。同时电子书包、远程教育系统、电子图书馆等系统的开通将使学校的数据面向整个公众，这些系统的开通将对网络、平台的I/O、并发能力提出较高的要求，这样就要求在网络、平台建设之初做好充分的需求分析和预测。

3.2 数字化校园的业务应用系统

数字化校园的业务应用系统包括数字教学系统、校务管理系统、资源共享平台、支撑保障系统。其中核心是数字教学系统。

（1）数字教学系统：数字教学系统为学校创建了一个真正面向未来的、高度集成的、移动互联时代的数字化教学解决方案，包括电子教材、电子书包解决方案、“班班通”解决方案、区域资源共建共享解决方案、互联课堂解决方案等。

系统覆盖了与教学活动相关的所有角色和所有环节，基于角色和教学的定位应用，如图2所示。

整个方案整合了数字化教学工具、数字化学习工具、班级互动和在线答疑系统于一体。涵盖了教学活动的每一个环节。

（2）数字化教学系统应用模式：方案支持课堂内和课堂外的应用，涵盖了以教师和学生为主体的三大教学阶段，六大教学活动，并往复循环，教师和学生均有不同的应用方式，从而真正达到全环节的教育信息化效果。

（3）课堂内应用模式：在课堂内，老师可通过客户端进行如下应用：

a.老师为学生课堂测试题，及时查看每个学生针对每道题的作答情况，及时获得每个学生的作答和统计。

b.老师指导学生在电子课本上进行标示重点，笔记和阅读的功能。

c.老师通过教师端为学生进行授课，可通过电子课本模式或课件模式进行授课。

d.老师可在课堂内可组织学生进行物理和化学的仿真实验搭建。

（4）课堂外应用模式：在课堂外，老师和学生可通过客户端进行如下应用：

a.老师通过教师端为学生作业，学生作答后线上提交给老师批改；学生可及时查看到老师批改后的作业。

b.老师通过教师端给予学生端的电子课本和学习资料进行预习。

c.学生可在线给自己班级的老师提问；老师在线上班级回答学生的提问。

d.老师可在班级内班级公告。

e.老师可在班级内把学习资料给学生；学生之间也可共享学习资料。

f.学生可通过学生端下载各类学习资料，进行自主学习。

g.老师通过教师端制作个性化课件，上传自己制作的课件，分享给其他老师。

3.3 其他业务系统

其他业务系统包括校务管理系统、资源共享平台、支撑保障系统。

（1）校务管理系统：包括教务、财务、人事、后勤、协同办公等管理模块。主要指导全校教工的人员管理和工作安排。记录学校后勤日常工作信息。管理和记录财务信息，形成全体教工数字化协同办公体系，便于日常工作的开展。

（2）资源共享系统：配合数字化教学系统和校务管理系统，实现资源在校内和校外的共享。可以实现各个业务系统之间数据的自动传递和转换。提供安全、可靠、高效、支持多种通用标准的数据交换共享服务。形成共享的数据库体系。

（3）支撑保障系统：由多媒体教室、一卡通、安防系统、数字广播、家讯通等系统组成。通过建设用于校园教学、管理的软硬件支撑平台实现数字化校园的支撑环境。

通过多媒体教室系统的建设将教室的教学工作进行数字化，通过采用投影、数字白板、教学资源的实时采集和网络化集中存储实现教学手段的数字化、教师教学的智能化、教学空间的网络化、学生学习的个性化、资源应用的需求化、教学效果的可控化、教学评价的公正化、资源生成的优质化等。

家讯通系统是学校与家长交流的信息平台，面向家长开展网络家长学校，重点启动家长成为助教身份协作学校开展学生教育，侧重于素质教育和学习辅导。

安防监控系统是依托多媒体图像压缩处理技术和网络通讯技术，实现对校园的全天候监控和周界报警监控，进一步提高校园的安全管理水平。

一卡通、安防系统、数字广播作为数字化校园后勤管理的辅助手段体现出越来越突出的作用。

3.4 统一信息门户平台建设

统一信息门户把分立各个业务系统的不同功能有效地组织起来，为各类用户提供一个统一的信息服务入口[2]。

统一信息门户可以通过统一的门户平台，集成综合教务管理系统，协同OA系统、远程教育平台、邮件系统等业务，为日常学校校务管理，教务管理提供信息技术支撑。

3.5 基础数据库建设

数字化校园建设需解决的首要问题就是信息孤岛问题。伴随着各项业务管理系统的建设和应用，基础数据规范化需求是校园网资源共享的一项非常重要的基本内容。基础数据库建设包括以下基本内容：

（1）统一数据平台：统一数据平台包括四个基本标准：数据元素标准、信息分类编码标准、用户视图标准和数据库标准[3]。通过一个统一的、抽象的数据服务层，确保为集成、聚集和转换数据工作的可复用性。

（2）教学资源库建设：教学资源库建设是一个需要长期建设与维护的系统工程。应更好更有效地建设教学资源库，使其在质量、效益、可持续发展等方面有更强的保证，使媒体素材、题库、课件、案例等信息，做到充分共享。

教学资源建设可以有四个层次的含义：一是素材类教学资源建设；二是网络课程建设；三是资源建设的评价；四是教学资源管理系统的开发。

（3）管理数据库：各部门的学籍与成绩管理数据库、师资与教学情况数据库、学校设备与资产数据库、人事与劳资数据库、财务数据库、科研数据库、办公公文数据库等建设。

4 结论

综上所述，数字化校园全面地运用以计算机、多媒体和网络通讯为基础的现代信息技术，使教学手段信息化、教学方式现代化，促进教育改革，从而适应正在到来的信息化社会提出的新要求，对深化教育改革，实施素质教育，具有重大的意义，将进一步提升学校的教学质量，为培养高素质优秀人才奠定基础，从而更好的适应社会对教育发展的新要求。

参考文献

[1] 国家教育信息化十年发展规划（2011—2020）[S].2011.53.

[2] 齐向明，赵宏霞，邵良杉.数字化校园资源建设与应用系统集成[D].中国科技论文在线. http：//

[3] 蒋东兴.大学资源计划理论探讨与实践[D].教育信息化，2005（9）：9-13.

作者简介：

黄 平（1977-），女，本科，工程师.研究领域：计算机平台及信息网络的设计和规划.