论文部分内容阅读
摘 要：本文从信息化硬件环境和软件平台两个方面，以沈阳市铁西区中小学校园信息化建设为例，分析了中小学校园信息化建设的成果和不足。在信息化硬件环境建设中，强调了服务器、交互式教学系统等方面的建设。在软件平台建设方面，强调了校园网站、教学资源库、课程管理系统等方面的建设。通过对现实情况的分析，指出距离“数字化校园”的不足，为今后中小学校园信息化建设指明方向。
关键词：数字化校园；硬件环境建设；软件平台建设
中图分类号：G521 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2014）03-0064-03
引言
如今，教育信息化已经成为衡量一个国家基础教育水平乃至国家核心竞争力的重要指标。辽宁省沈阳市也紧跟世界发展形势，不断加大中小学校园信息化建设和应用的投入。本文正是基于2003年沈阳市中小学完成“校校通”工程、2010年完成“班班通”项目建设的背景下，以沈阳市铁西区中小学为研究对象，研究中小学校园信息化建设的现状和发展。
校园信息化建设的目标，是将以计算机为主体的现代教育教学设备联成网络，配备必要的软件系统，形成集多媒体教学、网上信息发布、网上教学与信息交流、信息化办公系统等为一体的校园信息系统，称之为“数字化校园”。
通过近年对基层学校的调研，以及为迎接辽宁省创建基础教育强区建设检查而对基层学校的信息化建设相关数据的统计和分析，铁西区中小学目前的校园信息化建设的现状及应提高的方面如下。
一、信息化硬件环境建设
硬件环境建设是校园信息化建设的基础。没有硬件基础，谈不到软件建设和资源建设。硬件环境建设主要包括PC、服务器、网络，及多媒体辅助教学设备等硬件。
近几年，铁西区中小学的信息化硬件环境有了很大的改观，购买了很多联想、方正等品牌计算机，EPSON、奥图码等品牌的投影机等教育教学设备来装备计算机网络机房、班级教室、教师电子备课室等场所。2010年铁西区统一招标采购了H3C的S5120系列网络交换机，进一步提升了部分学校的网络出口数据交换速率和对IPv6下一代国际互联网通信协议的支持。2011年，先后以各种方式招标采购了150余套交互式教学系统用于装备中小学班级教室，以提高课堂教学效果、促进教师教学方式和教学方法的改善。然而，在硬件环境更具体的某些方面，铁西区仍需加强。
1.PC机
个别学校依然在使用2005年左右采购主流配置的计算机进行课堂教学，而将应该配备给学生信息技术课程教学用的计算机挪为教师办公使用。根据摩尔定律，处理器速度每18个月翻一番，硬件性能发展极其迅速，伴随而来的是软件系统也急剧地发展从而对硬件提出更高的要求。[1]计算机软硬件的协同发展，加速了软硬件的更新速度。从Office 97到Office 2013，软件功能越来越强，但能够流畅运行Office 97的计算机已经不能流畅运行Office 2013了，类似例子举不胜举，未必是计算机损坏至不能使用的程度，才需要将之淘汰，而是当这些早期配置的计算机不能满足当前教育教学要求时，它们就达到了其使用年限，需要更新。所以，一方面应该杜绝将高配置学生用计算机挪为教师使用，而影响正常的学生信息技术课程教学；另一方面也应该为教师办公配备能够完成办公需求性能适当的计算机。铁西区在2009年前存在这种问题学校的比例很高，近年来随着流行配置计算机的增添，目前存在这种问题的学校变为个别现象，但就笔者了解，这种现象在全国范围内经济发展相对落后的地区还是存在的，而且越落后的地区就越严重。
2.服务器
通过调研，笔者发现在基层学校，拥有两台良好配置服务器的学校约占学校总数的50%；拥有三台服务器的学校比例约为16%；拥有三台以上服务器的学校比例约为4%。中小学一般学籍系统要使用1台服务器，教学资源和校园网站要使用1台服务器，初中学校必须还有1台毕业考试专用服务器，因此中小学服务器装备数量还十分不足。具体情况，高中好于初中，初中好于小学。网络服务器作为校园信息化环境建设中的关键硬件设备，具有举足轻重的地位，应保证其CPU速度、高速缓存、内存容量、硬盘容量、是否具有Raid和支持热插拔等特性。这些服务器的用途，将在软件环境建设中做说明。
3.网络存储
目前教育系统的教学资源有很多音视频、动画类的教学资源，需要占用大量的存储空间，比如优秀课堂教学实录就需要很多空间。但是，中小学校现有的存储空间捉襟见肘，众所周知存储的发展速度是“存储密度每12个月翻一番”，每天互联网上都有1EB的数据被创建，这相当于2.5亿张DVD的容量，大型数据中心的存储单位已经使用ZB，正在向YB迈进。[2]我们目前中小学的数据量没有那么高，但是93%比例的中小学还没有网络存储，拥有的也都在10TB以下级别，这和当前单盘容量能够达到3TB是不相称的，和教师对存储空间的极大需求也是不相称的。
4.交换机
光纤速度每9个月翻一番，而成本会降低一半。[3]随着万兆网络技术应用的普及，沈阳市教育网的出口速度和内部骨干网的交换速度在可预见的未来也将有大的变化。但就目前而言，虽然铁西区一定比重的学校在2010年更换了更好的核心交换机，但约有28%比例的学校依然使用2003年建立沈阳教育城域网时标配的交换机，这些交换机的交换性能与当今网络发展的状况相比显然有些落后；在管理方式上，也没有支持当今主流交换机所支持的可基于Console口、基于Web页面及Telnet 远程登录的管理方式；在管理能力方面，还欠缺实时监控、流量管理、QoS等功能。在可预见的未来，它们将被更换下来。与此同时，很多中小学的骨干网依然使用100Mbps的技术和连接线，它们也将逐渐更换成1000Mbps的连接。
5.多媒体投影教学系统、交互式教学系统等辅助教学设备 铁西区2010年已经完成“班班通”项目建设，交互式电子白板教学系统、交互式书写屏系统也装备了很多，个别学校实现了班班配备，但全区整体上，装配比例依然有限，不足教室总数5%。交互式教学系统经过十多年飞速的发展，目前依然存在很多不足之处，然而就目前国内外形势发展和软硬件提升状况，交互式教学系统的装备量还有很大的提高空间。
同时，与多媒体教学系统配套使用的一些设备目前应用也较少，比如无线手写板、抢答器、USB接口的视频展台，以及当前比较热门的电子书包等辅助教学设备，铁西区没有批量装备，沈阳市其他区县情况也基本一致，这些设备近年发展得很迅速，不久的将来一定会大量配备。当然由于笔记本和平板电脑性能的强劲，终将会代替无线手写板和抢答器，而且它也可以胜任电子书包的工作。
二、软件平台建设
铁西区大多数学校的校园网站都经历了由静态网站向动态网站的发展，有很多学校的校园网站做得还非常有特色，内容也很丰富，比如腾飞小学、31中学、四中等学校的校园网站。很多学校的数字图书馆做得也非常好，比如36中学，拥有12万册电子图书，宁官学校拥有38万册电子图书。在教学资源的存储上大多采用FTP服务器存储的方式，拥有1TB以上教学资源的学校也很多。但在软件平台建设方面还有以下方面需要进一步发展。
1.校园网站
校园网站的作用是校园信息发布，以校内信息发布为主，校外信息为辅。信息内容既包括针对校内人员浏览的通知通报、学校教学活动、学生参加各种比赛的情况、教师参加校内和区内等教学比赛的情况、学校规章制度，也包括针对校外访问者发布的展示学校风采、树立学校形象、扩大学校影响力的学校校园信息。
在此方面，存在的问题主要是部分学校的信息不能及时发布和更新，使得校园网站成为为了迎接上级部门检查的“花瓶”，不能确实发挥校园网站的作用。
2.FTP服务器
随着信息技术与学科课程整合度的提高，每位学科教师的电子资料、工作文档都有很多，因此需要为他们提供一定容量的存储空间。同时，学校内建有FTP服务器还可以方便校内教育教学软件的共享、校内某些文件的分发。
3.教学资源库建设
多媒体教学环境需要大量的教育教学资源，包括电子教材、电子版教学理论文献、教学案例、图片、音视频、动画、教学课件等教学资源。将这些大量的多媒体教育资源存放到专门的资源库中，可以方便教师进行资源浏览、资源检索、资源管理、资源下载和交流。
在教学资源库的建设方面，目前存在教师共建共享、资源制作公司的独立开发等多种模式。针对目前中小学自身发展现状而言，最佳方案是校内建有小型教学资源库，不断丰富发展适合本校教育教学使用的资源，同时与上级部门创建的教学资源库建立一种协作关系，使用其资源并定期上传本校开发的优秀资源。
4.图书管理系统
图书管理系统主要实现纸质图书的入库、借阅、续借等功能。同时，也要提供电子图书的订阅、下载和阅览服务等功能。铁西区大部分学校购买了正版的图书管理系统；部分学校使用从互联网上下载的免费版本的管理平台，虽然功能有限，但对于中小学校功能足够且节约了一定的教育经费。当前，铁西区电子图书系统主要的问题是很多学校购买的电子图书内容陈旧，以及不能保证每年的更新率问题。
5.题库管理系统
当前，中小学建有专门题库管理系统的学校几乎是凤毛麟角，但题库管理系统在组卷、试卷分析、成绩管理、套题管理等方面作用巨大，有的题库管理系统还具有网上考试子系统，可以方便地进行适于网上考试科目的测试和教学质量分析。
6.课程管理系统
通过课程管理系统，教师可以发布课堂教学资源，教师和学生可以进行网上教学内容交流，布置学生的在线学习、在线测验、课后作业和网络讨论，教师也可以提供对学生的在线辅导。Moodle平台就是一款开源的基于建构主义教学理论的课程管理平台，当然类似系统还有很多，比如课廊、Dokeos等，但是由于各种原因，这些课程管理系统在铁西区没有普及应用。
7.学籍管理系统
学籍管理系统主要提供对学生的学籍基本信息、简历信息、升级、降级、留级、跳级、调班、毕业、结业等进行管理的功能。目前，铁西区中小学基本还是使用2000年统一配置的学籍管理系统，运行状况良好。
8.考勤管理系统
考勤管理提供的功能包括签到管理、缺勤管理、加班管理、考勤查询、考勤统计等内容。传统的考勤管理系统只针对教师，然而在中小学校园环境，其实对学生的考勤也很重要，有了对学生的考勤管理，学校的管理人员可以方便地了解各班级学生的缺席情况，及时了解缺席原因，同时在系统内留存记录。
9.其他
在学校的其他管理领域也需要使用信息化的方式来加强学校的相关管理或改善原有的管理方式，比如手工进行排课和分班是很复杂的，通过教务管理系统可以轻松、快捷地完成这些工作；中小学需要做资产的采购、调拨、报废等管理，有了资产管理系统会很方便；有了家校互动系统，家校之间的沟通更加便捷。在学校的综合管理方面，铁西区至今仍没有某所学校能够实现全部信息化管理，并实现不同系统间的兼容互通。当然，这个问题在全国范围内也是普遍存在的。由于项目利润等各种原因，很多软件公司都瞄准了高校管理需求进行软件系统开发，而针对中小学开发的综合管理系统软件近年才开始涌现。
三、结束语
综上，沈阳市铁西区中小学校园信息化建设已经取得了一定的成果，但在硬件建设的某些方面、软件平台建设的很多方面还有待进一步提高。放眼国内，沈阳市铁西区也只是一片典型的区域，这一片区域的中小学校园信息化建设既达不到北京、上海的领先地位，又比西北经济欠发达地区领先若干年。展望未来，全国中小学校园信息化建设离“数字化校园”的目标依然还有一段距离，有很多促进教育教学更高效、更便捷的系统还没有普及应用。也没有实现为提高管理水平和教学效率，通过从环境、资源到应用的全部数字化而在传统校园基础上构建出校园数字空间，以拓展现实学校的时间和空间维度，提升传统校园的运行效率，拓展传统校园的业务功能，最终实现教育过程的全面信息化。
值得我们关注的是随着信息技术的进一步发展，随着各级领导对校园信息化环境建设的重视，随着政府对教育投入的增加，我们期待中小学校园信息化建设将会再上一个台阶，结出更丰硕的成果。
参考文献：
[1]刘晶，李文石.摩尔定律的数学模型与应用[J].每周电脑报，2001（33）：29-30.
[2]贾莉.EMC25亿美元加大亚太投资力度[J].教学与管理，2008（4）：3.
[3]韩一石，强则煊，许国良.现代光纤通信技术[M].北京：科学出版社，2005.
[4]常军林，吴笑伟.关于数字化校园建设的思考[J].科技信息，2008（12）：163.
（编辑：杨馥红）
关键词：数字化校园；硬件环境建设；软件平台建设
中图分类号：G521 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2014）03-0064-03
引言
如今，教育信息化已经成为衡量一个国家基础教育水平乃至国家核心竞争力的重要指标。辽宁省沈阳市也紧跟世界发展形势，不断加大中小学校园信息化建设和应用的投入。本文正是基于2003年沈阳市中小学完成“校校通”工程、2010年完成“班班通”项目建设的背景下，以沈阳市铁西区中小学为研究对象，研究中小学校园信息化建设的现状和发展。
校园信息化建设的目标，是将以计算机为主体的现代教育教学设备联成网络，配备必要的软件系统，形成集多媒体教学、网上信息发布、网上教学与信息交流、信息化办公系统等为一体的校园信息系统，称之为“数字化校园”。
通过近年对基层学校的调研，以及为迎接辽宁省创建基础教育强区建设检查而对基层学校的信息化建设相关数据的统计和分析，铁西区中小学目前的校园信息化建设的现状及应提高的方面如下。
一、信息化硬件环境建设
硬件环境建设是校园信息化建设的基础。没有硬件基础，谈不到软件建设和资源建设。硬件环境建设主要包括PC、服务器、网络，及多媒体辅助教学设备等硬件。
近几年，铁西区中小学的信息化硬件环境有了很大的改观，购买了很多联想、方正等品牌计算机，EPSON、奥图码等品牌的投影机等教育教学设备来装备计算机网络机房、班级教室、教师电子备课室等场所。2010年铁西区统一招标采购了H3C的S5120系列网络交换机，进一步提升了部分学校的网络出口数据交换速率和对IPv6下一代国际互联网通信协议的支持。2011年，先后以各种方式招标采购了150余套交互式教学系统用于装备中小学班级教室，以提高课堂教学效果、促进教师教学方式和教学方法的改善。然而，在硬件环境更具体的某些方面，铁西区仍需加强。
1.PC机
个别学校依然在使用2005年左右采购主流配置的计算机进行课堂教学，而将应该配备给学生信息技术课程教学用的计算机挪为教师办公使用。根据摩尔定律，处理器速度每18个月翻一番，硬件性能发展极其迅速，伴随而来的是软件系统也急剧地发展从而对硬件提出更高的要求。[1]计算机软硬件的协同发展，加速了软硬件的更新速度。从Office 97到Office 2013，软件功能越来越强，但能够流畅运行Office 97的计算机已经不能流畅运行Office 2013了，类似例子举不胜举，未必是计算机损坏至不能使用的程度，才需要将之淘汰，而是当这些早期配置的计算机不能满足当前教育教学要求时，它们就达到了其使用年限，需要更新。所以，一方面应该杜绝将高配置学生用计算机挪为教师使用，而影响正常的学生信息技术课程教学；另一方面也应该为教师办公配备能够完成办公需求性能适当的计算机。铁西区在2009年前存在这种问题学校的比例很高，近年来随着流行配置计算机的增添，目前存在这种问题的学校变为个别现象，但就笔者了解，这种现象在全国范围内经济发展相对落后的地区还是存在的，而且越落后的地区就越严重。
2.服务器
通过调研，笔者发现在基层学校，拥有两台良好配置服务器的学校约占学校总数的50%；拥有三台服务器的学校比例约为16%；拥有三台以上服务器的学校比例约为4%。中小学一般学籍系统要使用1台服务器，教学资源和校园网站要使用1台服务器，初中学校必须还有1台毕业考试专用服务器，因此中小学服务器装备数量还十分不足。具体情况，高中好于初中，初中好于小学。网络服务器作为校园信息化环境建设中的关键硬件设备，具有举足轻重的地位，应保证其CPU速度、高速缓存、内存容量、硬盘容量、是否具有Raid和支持热插拔等特性。这些服务器的用途，将在软件环境建设中做说明。
3.网络存储
目前教育系统的教学资源有很多音视频、动画类的教学资源，需要占用大量的存储空间，比如优秀课堂教学实录就需要很多空间。但是，中小学校现有的存储空间捉襟见肘，众所周知存储的发展速度是“存储密度每12个月翻一番”，每天互联网上都有1EB的数据被创建，这相当于2.5亿张DVD的容量，大型数据中心的存储单位已经使用ZB，正在向YB迈进。[2]我们目前中小学的数据量没有那么高，但是93%比例的中小学还没有网络存储，拥有的也都在10TB以下级别，这和当前单盘容量能够达到3TB是不相称的，和教师对存储空间的极大需求也是不相称的。
4.交换机
光纤速度每9个月翻一番，而成本会降低一半。[3]随着万兆网络技术应用的普及，沈阳市教育网的出口速度和内部骨干网的交换速度在可预见的未来也将有大的变化。但就目前而言，虽然铁西区一定比重的学校在2010年更换了更好的核心交换机，但约有28%比例的学校依然使用2003年建立沈阳教育城域网时标配的交换机，这些交换机的交换性能与当今网络发展的状况相比显然有些落后；在管理方式上，也没有支持当今主流交换机所支持的可基于Console口、基于Web页面及Telnet 远程登录的管理方式；在管理能力方面，还欠缺实时监控、流量管理、QoS等功能。在可预见的未来，它们将被更换下来。与此同时，很多中小学的骨干网依然使用100Mbps的技术和连接线，它们也将逐渐更换成1000Mbps的连接。
5.多媒体投影教学系统、交互式教学系统等辅助教学设备 铁西区2010年已经完成“班班通”项目建设，交互式电子白板教学系统、交互式书写屏系统也装备了很多，个别学校实现了班班配备，但全区整体上，装配比例依然有限，不足教室总数5%。交互式教学系统经过十多年飞速的发展，目前依然存在很多不足之处，然而就目前国内外形势发展和软硬件提升状况，交互式教学系统的装备量还有很大的提高空间。
同时，与多媒体教学系统配套使用的一些设备目前应用也较少，比如无线手写板、抢答器、USB接口的视频展台，以及当前比较热门的电子书包等辅助教学设备，铁西区没有批量装备，沈阳市其他区县情况也基本一致，这些设备近年发展得很迅速，不久的将来一定会大量配备。当然由于笔记本和平板电脑性能的强劲，终将会代替无线手写板和抢答器，而且它也可以胜任电子书包的工作。
二、软件平台建设
铁西区大多数学校的校园网站都经历了由静态网站向动态网站的发展，有很多学校的校园网站做得还非常有特色，内容也很丰富，比如腾飞小学、31中学、四中等学校的校园网站。很多学校的数字图书馆做得也非常好，比如36中学，拥有12万册电子图书，宁官学校拥有38万册电子图书。在教学资源的存储上大多采用FTP服务器存储的方式，拥有1TB以上教学资源的学校也很多。但在软件平台建设方面还有以下方面需要进一步发展。
1.校园网站
校园网站的作用是校园信息发布，以校内信息发布为主，校外信息为辅。信息内容既包括针对校内人员浏览的通知通报、学校教学活动、学生参加各种比赛的情况、教师参加校内和区内等教学比赛的情况、学校规章制度，也包括针对校外访问者发布的展示学校风采、树立学校形象、扩大学校影响力的学校校园信息。
在此方面，存在的问题主要是部分学校的信息不能及时发布和更新，使得校园网站成为为了迎接上级部门检查的“花瓶”，不能确实发挥校园网站的作用。
2.FTP服务器
随着信息技术与学科课程整合度的提高，每位学科教师的电子资料、工作文档都有很多，因此需要为他们提供一定容量的存储空间。同时，学校内建有FTP服务器还可以方便校内教育教学软件的共享、校内某些文件的分发。
3.教学资源库建设
多媒体教学环境需要大量的教育教学资源，包括电子教材、电子版教学理论文献、教学案例、图片、音视频、动画、教学课件等教学资源。将这些大量的多媒体教育资源存放到专门的资源库中，可以方便教师进行资源浏览、资源检索、资源管理、资源下载和交流。
在教学资源库的建设方面，目前存在教师共建共享、资源制作公司的独立开发等多种模式。针对目前中小学自身发展现状而言，最佳方案是校内建有小型教学资源库，不断丰富发展适合本校教育教学使用的资源，同时与上级部门创建的教学资源库建立一种协作关系，使用其资源并定期上传本校开发的优秀资源。
4.图书管理系统
图书管理系统主要实现纸质图书的入库、借阅、续借等功能。同时，也要提供电子图书的订阅、下载和阅览服务等功能。铁西区大部分学校购买了正版的图书管理系统；部分学校使用从互联网上下载的免费版本的管理平台，虽然功能有限，但对于中小学校功能足够且节约了一定的教育经费。当前，铁西区电子图书系统主要的问题是很多学校购买的电子图书内容陈旧，以及不能保证每年的更新率问题。
5.题库管理系统
当前，中小学建有专门题库管理系统的学校几乎是凤毛麟角，但题库管理系统在组卷、试卷分析、成绩管理、套题管理等方面作用巨大，有的题库管理系统还具有网上考试子系统，可以方便地进行适于网上考试科目的测试和教学质量分析。
6.课程管理系统
通过课程管理系统，教师可以发布课堂教学资源，教师和学生可以进行网上教学内容交流，布置学生的在线学习、在线测验、课后作业和网络讨论，教师也可以提供对学生的在线辅导。Moodle平台就是一款开源的基于建构主义教学理论的课程管理平台，当然类似系统还有很多，比如课廊、Dokeos等，但是由于各种原因，这些课程管理系统在铁西区没有普及应用。
7.学籍管理系统
学籍管理系统主要提供对学生的学籍基本信息、简历信息、升级、降级、留级、跳级、调班、毕业、结业等进行管理的功能。目前，铁西区中小学基本还是使用2000年统一配置的学籍管理系统，运行状况良好。
8.考勤管理系统
考勤管理提供的功能包括签到管理、缺勤管理、加班管理、考勤查询、考勤统计等内容。传统的考勤管理系统只针对教师，然而在中小学校园环境，其实对学生的考勤也很重要，有了对学生的考勤管理，学校的管理人员可以方便地了解各班级学生的缺席情况，及时了解缺席原因，同时在系统内留存记录。
9.其他
在学校的其他管理领域也需要使用信息化的方式来加强学校的相关管理或改善原有的管理方式，比如手工进行排课和分班是很复杂的，通过教务管理系统可以轻松、快捷地完成这些工作；中小学需要做资产的采购、调拨、报废等管理，有了资产管理系统会很方便；有了家校互动系统，家校之间的沟通更加便捷。在学校的综合管理方面，铁西区至今仍没有某所学校能够实现全部信息化管理，并实现不同系统间的兼容互通。当然，这个问题在全国范围内也是普遍存在的。由于项目利润等各种原因，很多软件公司都瞄准了高校管理需求进行软件系统开发，而针对中小学开发的综合管理系统软件近年才开始涌现。
三、结束语
综上，沈阳市铁西区中小学校园信息化建设已经取得了一定的成果，但在硬件建设的某些方面、软件平台建设的很多方面还有待进一步提高。放眼国内，沈阳市铁西区也只是一片典型的区域，这一片区域的中小学校园信息化建设既达不到北京、上海的领先地位，又比西北经济欠发达地区领先若干年。展望未来，全国中小学校园信息化建设离“数字化校园”的目标依然还有一段距离，有很多促进教育教学更高效、更便捷的系统还没有普及应用。也没有实现为提高管理水平和教学效率，通过从环境、资源到应用的全部数字化而在传统校园基础上构建出校园数字空间，以拓展现实学校的时间和空间维度，提升传统校园的运行效率，拓展传统校园的业务功能，最终实现教育过程的全面信息化。
值得我们关注的是随着信息技术的进一步发展，随着各级领导对校园信息化环境建设的重视，随着政府对教育投入的增加，我们期待中小学校园信息化建设将会再上一个台阶，结出更丰硕的成果。
参考文献：
[1]刘晶，李文石.摩尔定律的数学模型与应用[J].每周电脑报，2001（33）：29-30.
[2]贾莉.EMC25亿美元加大亚太投资力度[J].教学与管理，2008（4）：3.
[3]韩一石，强则煊，许国良.现代光纤通信技术[M].北京：科学出版社，2005.
[4]常军林，吴笑伟.关于数字化校园建设的思考[J].科技信息，2008（12）：163.
（编辑：杨馥红）