地区教育信息网的规划与建设.doc

地区教育信息网的规划与建设Plan and Construction of Local Educational Information Network本文试论证通过建立地区教育信息网络，实施网络行政管理（全自动化办公系统）、网络教学、教学资源共享、教育信息服务。为本地区提供一个教育行政和网络教育教学的软硬件的环境，加快教育信息化的进程，提高教育管理水平，改革教育体制，为教育决策研究部门提供大量的国内教育资源、教育动态、发展趋势、分析数据等信息，把地区教育信息网建设成为综合的教育信息网，使其能为本地区大中专院校、下一级教育行政管理部门及各类学校、成人教育培训机构，以至全社会提供综合的教育信息服务，从而推动学校素质教育、成人教育、职业技术教育、家庭教育、社会教育、继续教育和远程教育的发展，构建全社会的终身的教育体系，促进本地区教育现代化的实现，加快教育信息化的建设步伐。This article tries to discuss the plan of implementing the network administrative management (fully automatic office system),network teaching ,sharing of teaching resources, and educational information service by setting up the local educational information network. It provides a environment of both software and hardware for educational administration and network educational teaching in the locality, quickens the informational progress of education, improves the educational management level, reforms the educational system, provides a lot of information on domestic and foreign educational resources, educational trend, developing trend, and analytical data to educational decision-making and research departments, constructs the local educational information network into a comprehensive educational information network, enables it to provide the comprehensive educational information services to all colleges and universities, lower educational administrative departments, all schools and adults teaching and training institutions, and even the whole society, promotes the development of quality education in school, adults education, vocational and technical education, family education, social education, further education and remote education, establishes the life-long educational system for the whole society, promotes the local educational modernization, and quickens step for the educational information construction.关键字：教育信息 网络 管理 以多媒体计算机信息网络技术为标志的信息革命席卷全球，随着Internet向宽带、高速、广域、多媒体方向迅速发展，一种全新高效的现代化教育和教育管理手段已经出现，并得到广泛的应用。我国Internet的主干网CHINANET和CERNET的建成，Internet在我国得到迅速的普及，并对人们生活、学习、工作的方式产生着深刻影响。计算机信息技术的强弱，直接影响一个国家在各领域的竞争力。实施科技兴国、科技兴教，提高我国在全球的竞争力和民族的素质，这是一项重要的国策。在教育行政部门，基于网络的办公自动化模式，不仅可以极大地减轻工作强度，提高工作效率，为决策提供科学的数据。而且可以减少由于人工操作出现错误的可能性，规范行政的手段。基于网络的教育环境，其检索信息的快捷性、检索操作的方便性、资源的共享性是常规环境不可比拟的。基于网络的教学，既可以实现个别化的学习环境，又可以实现协作型的学习环境，彻底改变传统教育中的灌输模式，培养学生的自主性、创造性、开拓性。基于网络的远距离教学，克服了传统电视、广播、函授等模式不能实时反馈的缺点，极大地拓展了远距离教育的范围，丰富了远距离教育的内涵。一、现状 目前，各级教育行政管理部门对于教育信息的管理，基本沿袭传统手工管理方式，只有个别部门、个别科室，在某个方面实现了计算机自动化管理，但都是零星的、分散的、基于单机的管理系统。这种管理方式，在计算机信息技术高度发达的今天，在信息已经成为社会重要资源的今天，显得极为原始和落后。我们迫切需要全面采用基于计算机网络的现代化管理与沟通手段，需要打破信息流通与交流的层层障碍，使得信息在流通和重复使用中发挥最大的经济效益。在某些教育行政管理和教育教学部门，原始的信息太多、信息量太大，以至无法处理与加工，而真正需要教育信息的部门却无法及时得到有参考价值的信息。各级教育管理者都已经充分意识到引进现代化管理手段是大势所趋，但由于教育信息门类庞杂，数据量大，所涉及的范围和领域很宽，需要很多教育方面的专业知识，从而导致引进现代化管理手段困难重重，效果甚微。当前，我们国家基于网络的教学与远程教学、教育管理仍处在发展的阶段。基于网络的教学、远程教育基本上都是文本教材搬家、同步练习、电子白板等较为呆板的形式，这种超文本结构的教材较之于传统线性文本教材，固然有一定进步，也有一定程度的知识扩展。但仍然不能充分发挥网络传递信息快捷、可交互、信息资源丰富的根本优势，没有及时的教学反馈与教学诊断系统，无法针对具体的、个别的学生进行有针对性辅导教学，不能对学生进行学习的评价。教育教学资源是教育网络的生命线，但当前可见的教育网络教学资源较为贫乏，或是不完整、被应试教育牵着鼻子走、商业色彩浓、不适合教育实际。二、建设目标 在地区教育行政部门的直接领导下，依托本地区的物理网络，建设一个地区教育信息网络，实施网络行政、网络教学、教学资源共享、教育信息服务。为本地区提供一个教育行政和网络教育教学的软硬件的环境。对于加快教育信息化的步伐，提高教育管理水平和教学水平，推动本地区的教育教学改革、实施素质教育、培养创新人才有深远的意义。 地区教育信息网是由本地区的各教育行政子网、教育信息公众网、校园网、网上学校（教育）、教育网站等组成，分为教育行政管理系统和教育信息公众系统，具有教育教学与行政管理的功能。物理上分行政办公网和教育信息公众网。教育行政管理系统充分利用教育行政机关局域网和校园网，使本地区教育行政和学校教育管理实现计算机网络管理，数据传输电子化、资料信息化、办公自动化。为教育决策提供大量的国内外教育资源、教育动态、发展趋势、分析数据，提高管理的水平。教育信息公众系统是地区教育信息网的主要组成部分，它包括教育信息的存储和检索、发布、传送；公共信息发布；学生、教师的教学虚拟社区；招生信息；CAI课件交流；电子刊物；网上教育教学系统；各校主页发布；辅助备课；虚拟学校（社区）；同步教育；模拟测试；在线解答；教育教学资源、网络图书馆等。 教育资源是地区教育网的生命。教育资源可分为教育新闻信息、教育行政信息、查询系统、教学教育辅助资源、网上教学等。把地区教育信息网建设成地区的教育信息港，使其能为本地区的大中专院校、下一级教育行政管理部门及各级各类学校、成人教育培训机构，以至全社会提供综合的教育信息服务，从而推动学校教育、成人教育、职业技术教育、家庭教育、社会教育、继续教育和远程教育的发展，构建全社会的终身的教育体系，促进本地区教育现代化的实现，加快教育信息化的建设步伐。 三、规划统筹规划本地区的教育信息化建设，突破了以前教育网络建设项目只建设硬件，而轻视软件、教育教学资源和教学功能建设的惯有模式。采用以教学与管理应用为核心，资源建设和软硬件并重、培养配套人员的建设模式。设立信息网络管理中心，肩负起教育信息网的总体规划、建设、管理、维护、开发资源、规范校园网的建设、加快教育信息化的步伐等重要任务。主要的任务是贯彻落实上级有关部门的方针政策，研究制定相应的措施和办法；制定教育信息化的发展总体规划。推进多媒体计算机宽带教育信息虚拟网的建设和发展；建设和维护教育信息网，包括教育行政管理系统和教育信息公众网；管理教育信息网，包括各接入单位及二级站点；制定相关的管理制度和使用办法；研制和开发网上教育教学资源库；建设和丰富多媒体教学课件库群、智能题库群、网上答疑系统；开发教师计算机辅助教学和学生计算机辅助学习系统、教育信息查询系统；拓展远程教学，建设网上学校；组织专家研究网上教育的发展方向，评审网上教育教学资源。指导各教育行政部门、各级各类学校开展教育信息化工作。协助教育行政管理部门有关科室推进教育信息化的进程和实施网上教育行政；审查校园网建设方案、域名、IP地址、接入方案、投标书、监管项目的实施、验收；组织国内外教育信息的收集、整理、归档和网上发布；制定行政人员、教师、网管员、学生的培训计划，组织实施行政人员、教师、网管员等的培训。1. 网络管理中心 地区教育信息网以中国教育与科研网(CERNET )为依托，是本地区教育主节点，是CERNET的会员。地区教育信息网的公众站点由网络管理中心支撑，为本地区提供INTERNET的接入服务。 2、基于Internet的网上教学系统 建设远距离适应性学习支持系统，它可以根据个别学生的能力与特征的不同，实施有针对性的辅导与教学，支持对学生能力的适应性诊断，学习内容的适应性呈现，学习知识空间的适应性导航，学习策略的适应性适支持（探索式学习策略与协作式学习策略）。目前，国外适应性学习系统的开发，正处于研究的热潮之中。美国国家标准与技术协会高技术研究项目（National Institute Standards and Technology Advanced Technology Program）98年资助研究的主题就是“适应性学习系统”（Adaptive Learning System），共资助了十几个相关研究，共投入研究资金数千万美元。在国内，这方面的研究还基本处于空白状态。在地区教育信息网建设这样的适应性学习系统，将达到国际同类研究的先进水平，并填补国内研究的空白；在实践上，它将打破我国传统以广播电视为中心的远距离教育模式，促成以交互式网络为中心、基于WEB及多媒体技术、能适应个别学生具体需求的适应性学习环境。随着Internet应用在全国范围的深入发展，必将对我国远距离教育的体制与模式产生极其深远的影响。基于Internet的网上教学系统，并不是文本的学习和同步学习的简单系统，而是为本地区建立一个基于Internet的远程教学与学习的多媒体计算机网络教学系统，该系统主要有两个功能：一个是教育、教学资源的管理功能，它可以将各个学校最具优势的教学资源集中在一起进行管理，并向各级教育管理、教学机构开放，使得教育信息资源得到最大范围的共享，从而发挥出最大的经济效益。具体的教学资源有：教育方面的政策文件、多媒体CAI软件、名优教师的备课资料、各学科题库、试卷库、优秀教育论文选摘等等。另外一个是远程教学功能，在该系统支持下，使用流媒体的计算机信息技术在网上开展各种学科的远程教学工作，教师和学生可在先进的教育科学理论指导下使用视频和网络学习材料，并在探索式或协作式学习策略指导下进行学习，系统还可提供自动组卷、阅卷、答疑、对学生的学习情况进行诊断与测试、评价。 3、综合教育信息管理系统 教育行政管理机关内部的管理系统旨在利用计算机网络为教育行政领导和各职能部门提供各项教育管理信息及其管理软件，从而逐步实现无纸化办公，达到办公现代化的目的。公众信息系统为公众提供教育信息服务，建设教育虚拟社区。 4、学科教育教学资源库集中和组织一批名、特、优教师开展网上资源库素材的收集整理，发动教师积极参与，开发一系列的学科资源库，使教育教学资源共享，避免资源的重复的建设和浪费。 5、学校教育管理信息系统 为学校提供一套教育教学管理、教学辅助系统，使用计算机网络技术，提高教育管理和教学现代化水平。 6、网络图书馆 把本地区学校的图书目录集中发布，支持本地区教师、学生共享图书资源，逐步过渡到电子图书馆。 7、数据库查询系统使用数据库的管理方式在网上发布各种教育信息、教育新闻，搜集国内外的教育信息在网上发布。开发各种网上查询系统，如中考查询系统、成人高考查询系统、自学考试查询系统、小学生入学派位查询系统、初中学生派位系统。 8、建设大型教育信息数据库 建设基于教育管理信息的动态数据库，为决策提供科学的分析数据。提高教育信息的利用率，减少下属单位数据管理的工作量，使教育行政机关能快速、准确地掌握教育信息。 9、组织配套技术队伍组织一支网络技术、资源收集、资源开发、网络使用的多层次的队伍。 四、网络系统的结构与软硬件的配置 地区教育信息网是建设在当地物理网络上的多媒体计算机虚拟宽带网。对于大量的多媒体教育教学素材，具有足够的带宽。使地区教育信息网络成为专用的计算机网络，又省去重建一个物理网络的投资。 地区教育信息网络中心是地区教育信息网的主干中心节点，是本地区教育教学部门的INTERNET出口，应与政府信息网或其他ISP/ICP互连，使网络畅通。行政管理网络系统与公共信息网络之间通过防火墙连接，从而使得内部网的用户可以方便的使用公共信息网络的信息，而公共信息网络的用户必须经过授权后才能访问内部网络的信息。信息网络中心采用快速Ethernet技术，主干采用交换机连接Hub、中心服务器，教育行政办公大楼各科室通过五类综合布线连接交换机或Hub。公众网采用1000Base-T与Web服务器、数据库服务器、域名服务器及路由器连接。下属单位和个人用户通过光纤、HFC、DDN专线、帧中继、ISDN、PSTN、ADSL、INTERNET、访问服务器接入公众网。 1网络中心结构 网络中心主要采用基于快速以太网技术，主干采用中心交换机连接子网交换机、中心服务器、路由器及访问服务器。教育行政机关各办公室通过交换机或集线器接入网络。作为区域教育的主节点，公众网配置多台服务器。小型机服务器用于文件服务，兼作WWW服务器，存储教育信息资料、CAI数据库、教学资源库等；高档PC SERVER用作小型数据库服务或EMAIL服务和Internet/Intranet服务，PC服务器用作教育行政管理系统的数据库服务，还有PC服务器用作POXY SERVER。另有若干台微机工作站，用于中心局域网的管理与维护、CAI的演示与制作、数据资料的录入、程序设计等工作。网络运行有计费软件，以及负责安全的防火墙软件。若教育信息量增长快，则可加配磁盘阵列或光盘塔，或文件服务器。 使用网络可使许多部门之间、教师和学生之间共享各种资源信息，同时网络安全又是网络建设中一个不容忽视的问题，尤其对于如财务、人事及一些重要文件等。通过使用防火墙软件、POXY SERNER和用户认证相结合的方法，可以基本解决该网络系统的安全问题。在应用软件层要采用严格的用户认证制度，对于财务、人事、重要文件和未公开发布的文件等采用多层用户口令，并定期或不定期地动态更新口令。 另外，网络中心机房的配套设施，应考虑网络中心的防火、防盗、电源安全和防雷等安全问题。 2、下属单位的接入和网络中心的结构化布线 充分利用当地的物理网络的光纤、HFC、DDN、ADSL、ISDN、PSTN等接入手段，使用VPN的技术构建地区教育信息虚拟网，既达到建设专用网络的目的，也节省了重建物理网络的大笔资金。 网络信息中心是地区教育信息发布和收集的中枢，对网络运行的稳定性、安全性、可管理性、可扩展性、容错性能，都有很高的要求，故采用标准结构化布线和性能良好的通讯设备、服务器的方式。 3系统软件配置 软件分为系统支持软件和应用软件。系统支持软件包括www服务、网络操作系统和数据库系统，应用软件包含开发软件、现成的应用系统、多媒体创作软件等等，如Unix、Windows NT Server、Windonws 、Poxy server、SQL Server、Lotus Domino、Oracle Database Server、Oracle WebServer、WEB EMAIL、Visual Basic、Java、c+、网络管理软件、防火墙软件等等。五、信息系统建设方案 （一）教育行政管理系统的建设 充分利用计算机在管理大量复杂信息方面的优势，使得教育行政管理人员能够合理地、有序地、高效地管理教育信息。具体地说，我们要解决的问题集中在五个方面：(1) 大量数据的计算机管理问题；(2) 远程上报数据和查询数据问题；(3)内部职能部门间的数据共享问题； (4) 内部职能部门业务流的规范化问题；(5) 内部职能部门对现代信息技术的使用意识和使用能力问题。 教育行政管理应用软件按功能划分可分为以下四种类型： 数据库管理型：对于大量的相对静态的数据进行维护管理，便于录入、查询、修改，并按需求生成相应的统计报表。此类型软件技术性强，工作量大，开发过程需采用快速原型方法，需要多次反复才可完善。 报表汇总型：将下属单位需要上报的表格制作成Excel模板文件，各单位直接填写此报表文件，通过软盘或网络上报市教委，由汇总模块对数据进行自动汇总。此类软件操作模式类似，但有些表格相当复杂，需要精心设计各种表格，且报表量巨大。 应用框架型：公众网上的应用框架，提供必要的接口及转换程序，同时提供数据灌入和维护的完整操作说明。 办公辅助模板型：利用Office宏语言设计适合教委办公特色的模板文件，使办公人员充分利用Office特色，提高工作效率，并使得数据文件具有规范性和开放性。 （二）教育信息公众系统的建设 建设公众信息网页，向社会公开查询系统、教育新闻信息、教育行政信息、查询系统、教学教育辅助资源、网上教学、虚拟社区等服务栏目，开放网络群众来信信箱接受社会的监督。 （三）网上文件发布系统 实施网上办公，各教育行政部门、学校在文件发布系统实现文件网上传输，减少流通的时间，实现无纸化办公。 （四）教学资源建设 分两条种方式建设网上教育教学资源，一是购买有实用价值和适合本地区教育实际的教学辅助软件，另外就是发动本地区教师组成学科开发课题小组进行开发、收集教学资源。形成本地区的学科群资源库。（五）基于Internet的远程教学支持系统，该系统主要如下功能子系统组成：适应性超媒体教学系统、教育资源库系统、网络题库系统（智能考试系统）、网络课件写作系统、智能答疑系统。 1适应性超媒体教学系统 适应性超媒体教学指根据学生的个别能力特征（数据来自于学生认知模型），动态呈现教学内容。教学内容是由一个个的认知单元通过超文本的方式链接起来的网络课件，根据学生能力和特征的不同，组成网络课件的认知单元在内容上和表现形式上均各不相同。 教学内容的适应性呈现：根据学生当前知识水平和能力，选择不同形式的教学认知单元，并根据这些认知单元在逻辑上的联系，通过超文本的方式，链接而成超媒体课件。 超媒体学习空间的适应性导航：当适应性学习系统根据学生的认知模型而组成适合学生特征的超媒体课件，则课件与支持学生学习的网络系统组成一个超媒体的学习空间，这了使学生更好地在这个优化的学习空间中学习，系统将提供多种适应性导航策略。 2资源库管理系统 资源库系统由两部分组成：CAI软件库和学习资源库。CAI软件库包括通过各种渠道收集到的国内外继续教育优秀课件，可能是一门完整的课程，也可能是一节课或一个知识点。CAI软件库中的CAI软件应满足学科齐全、内容丰富和形式多样等要求，以适合不同层次、不同学科的继续教育培训的需要或个别化学习的需要。学习资源库为各级各类学校提供丰富的学习背景材料、扩展学习材料以及部分学科的多媒体素材。学习资源库也可用作教师备课参考资料(包括各种史料、教参、优秀教案和优秀课例的分析等)。资源库中的CAI软件库和学习资源库可通过光盘库或磁盘阵列来储存和管理。磁盘阵列可以作为资源的临时存放地，分门别类之后刻录到光盘中永久储存。CAI软件库和学习资源库应当分开，既可以通过同一个资源库系统管理软件管理和维护，也可以分别开发CAI软件库管理软件和学习资源库管理软件进行管理和维护。 建造学习资源库首要的问题是采集学习资源。采集之前要先进行需求分析，确定所需要的资源内容和媒体类型，然后分门别类收集、整理和存储。采集学习资源的途径一般有以下几种：l 利用已有的录像带和录音带资源，直接转入光盘成为视频和音频资源；l 将现有文档资料分类整理录入计算机转为文档资源；l 购买商品化光盘资料；l 组织人员按需编写。 学习资源库后台管理软件是服务器端管理软件，服务器端管理软件负责整个学习资源库的管理和维护，同时提供和客户端浏览器的接口。服务器端管理软件应具有以下功能： 查询、修改资源库的索引数据库； 浏览并能全文检索资源库中的内容； 读取和下载资源库中的内容； 剪辑资源库中的内容； 支持并发访问。 同时Web服务器应向客户端浏览器提供的功能以及查询索引数据库的功能。3网络题库管理系统 基于Web的题库系统用于支持教师和学生通过网络进行组卷并进行各种类型的测试。题目内容主要是各级各类学科内容的测试题、达标题等，支持多种类型的测试，并可以根据不同的测试目的提供相应的组卷策略，可支持多种组卷策略。教师可以根据不同的测试目的，通过网络自动组卷后，下载到本地进行使用。基于Web的题库系统能够完成一般的题目管理功能，如题目增加、删除、修改等等。 4网络课件写作系统 开发网络课件写作系统的主要目的是为了方便不具有专业编程经验的各站点教师编制网络教学软件。它的特点是：l 与常用的主页编辑器实现无缝（seamless）连接。l 体现现代教学设计思想，指导教师按照设计的思路有序的开发网络教学课件。l 适应基于Web的教学，体现以学生为中心。l 提供无需编程的模板式课件写作方式和模板创作工具。基于模板，不具有程序设计经验的教师可以很方便地写作课件；利用模板制作工具，则可供有程序设计经验的人员使用。l 具有功能较强、使用方便的系统集成和多媒体资料集成的功能（包括对外部资源进行集成和管理的功能）。 5智能答疑系统 答疑系统是一种支持同步和异步答疑并可进行讨论的系统。它具有如下功能和特点：l 支持学生实时提问和教师解答；l 支持学生通过电子邮件进行提问，教师通过电子邮件进行解答；l 支持通过共享白板进行讨论，支持图形信息；l 支持多名师生参加讨论；l 支持学生选择对象，进行公开或私下讨论；l 支持向导功能，允许用户通过在交流过程中输入URL地址，以引导其它处于讨论区的用户同时跳至该URL地址所确定的Web页面，从而