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摘要:為了加快教育信息化進程及黔南州政府對教育信息化建設的總體要求，闡述了智慧教育公共服務平臺建設的必要性，并從總體框架設計、教育城域網建設、基礎平臺建設等方面提出了黔南州智慧教育公共服務平臺的建設方案建議。

關鍵詞:智慧教育；教育信息化；大數(shù)據(jù)；平臺

1黔南州教育信息化現(xiàn)狀

全州中小學、中職校、幼兒園共計1270所，在校學生732226人，任職教師30990人，以及本科院校1所和5所高職高專院校。全州農村地區(qū)學前兩年教育基本普及，縣(市)城區(qū)及經濟發(fā)達的鄉(xiāng)鎮(zhèn)基本普及學前三年教育。全州小學入學率和年鞏固率達100%，初中入學率達100%，年鞏固率達98.5%，九年義務教育完成率已達99%。“十二五”期間，黔南州教育信息化以“三通兩平臺”［1］建設為主要標志的各項工作取得了突破性進展。教育信息化在教育改革與發(fā)展中的支撐和引領作用效果突出，教育信息化促進教育公平，提高教育質量、教學水平和擴大教學、師資資源覆蓋面等方面，以及解決教育改革發(fā)展問題起到關鍵作用。然而，黔南州教育信息化基礎設施依然相對薄弱，教育信息化總體發(fā)展水平相對較低，黔南州三通兩平臺建設仍然比較滯后，信息化教學應用不足。沒有建設教育城域網，各學校校校通是通過三大運營商在INTERNET上進行聯(lián)接;基本完成了全州班班通設備建設，覆蓋率達到90%;中小學互聯(lián)互通尚未達到全覆蓋，寬帶資費成本高、運行速度低;偏遠鄉(xiāng)村仍有一些中小學及教學點還沒有接入互聯(lián)網，仍有10%的中小學未實現(xiàn)“校校通”;缺乏新的信息教學和管理設備，學生信息化學習終端設備配置率較低，原有的信息化設備已經老化和陳舊，設備的運行維護困難，更新資金不到位;縣(市)、城鄉(xiāng)、校際之間發(fā)展水平差距較大，教育信息化管理體制機制尚未理順，學校教育的信息技術和設備投資也大不相同，數(shù)字校園建設、智慧校園建設參差不齊。整體來看基礎設施建設已成為教育信息化發(fā)展的瓶頸。教育管理與應用的大數(shù)據(jù)平臺尚未建設，沒有學校建設“網絡學習空間人人通”和教育資源公共服務平臺和教育管理公共服務平臺［1］。教育數(shù)據(jù)的有效分析和利用不足，學校所采用的信息系統(tǒng)越來越多樣化，缺少標準統(tǒng)一的部署和管理，阻礙了教育信息化管理的深層次推進。教育大數(shù)據(jù)采集、處理、分析和應用的標準化過程、體系和成熟的應用模式還沒有建立起來，系統(tǒng)存儲了大量的半結構化或非結構化的數(shù)據(jù)，孤島信息問題仍然嚴重，教育數(shù)據(jù)仍處于“深度睡眠”狀態(tài)，其價值尚未完全實現(xiàn)。

2黔南州智慧教育公共服務平臺建設必要性

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》明確指出把教育擺在城市優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略地位。教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動計劃》，指出:通過實施教育信息化2.0行動計劃，到2022年基本實現(xiàn)“三全兩高一大”的發(fā)展目標，即教學應用覆蓋全體教師、學習應用覆蓋全體適齡學生、數(shù)字校園建設覆蓋全體學校，信息化應用水平和師生信息素養(yǎng)普遍提高，建成“互聯(lián)網+教育”大平臺。《貴州省中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2011—2020年)》明確要求建設教育信息化管理體系和標準化網絡平臺，建設教育信息化應用體系，實現(xiàn)現(xiàn)代化必先實現(xiàn)教育現(xiàn)代化，進入新的世紀，教育的先導性、基礎性、全局性、戰(zhàn)略性位置更加突出，優(yōu)先發(fā)展教育，振興貴州教育，提高教育的現(xiàn)代化水平，對實現(xiàn)黔南州經濟社會、更好更快發(fā)展具有決定性意義。通過教育公共服務平臺建設，利用先進的信息技術與設備為解決當前復雜多樣的教育難題提供條件;推動管辦評分離，推動教育科學決策、高效管理，拓寬優(yōu)質資源共享渠道，提供重要的技術基礎和支撐，優(yōu)化管理流程、促進教育管理程序公開透明，為全州的所有學生提供獲得優(yōu)質教育資源的機會，使全體學生享有平等教育的權利;通過教育云平臺，利用教育大數(shù)據(jù)，掌握全面準確的教育基礎數(shù)據(jù)，實現(xiàn)大樣本的抽樣調查和大數(shù)據(jù)的準確分析，監(jiān)測區(qū)域教育發(fā)展情況和各級各類學校的教育教學質量，為提高學生綜合素養(yǎng)發(fā)展水平服務;利用云平臺，充分整合各種教育資源，提高教學效率和管理效率，減少地區(qū)和學校之間教育資源的失衡，把握區(qū)域基礎教育的本質屬性，采取科學的方法，全面、系統(tǒng)地促進區(qū)域基礎教育向正確方向發(fā)展。

3總體框架與總體目標

平臺建設要實現(xiàn)四個新的突破，即教育信息基礎設施建設的新突破、優(yōu)質數(shù)字教育資源共享的新突破、信息技術融合教育與教學的新突破、教育信息化科學發(fā)展機制的新突破［2］。平臺的建設要符合國家的政策導向，遵循政府的統(tǒng)一規(guī)劃，建設成為一個開放的平臺，需要以應用為重點，通過開放基礎平臺的數(shù)據(jù)和能力，制定標準的線上接入流程和技術規(guī)范，方便州－縣(區(qū)、市)－校各級應用的自主接入，形成黔南州教育應用生態(tài)環(huán)境;建設成為一個資源聚合的平臺，需要以應用和資源的充分利用及優(yōu)勝劣汰為核心，以政府為導向，積極探索教育信息化的發(fā)展模式和促進機制，平臺開放、眾籌創(chuàng)新、按需選用為原則，打造以名師名校、各教育機構及企業(yè)為內容提供主體的師生教育資源服務供需平臺，打造黔南州特有的運營創(chuàng)新模式;建設成為一個教育大數(shù)據(jù)平臺，需要以教育數(shù)據(jù)的匯聚、分析和智能推送為核心，構建以用戶數(shù)據(jù)為中心，多級數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚分析的模式，達到校級數(shù)據(jù)可以在縣(區(qū)、市)級平臺展示，縣(區(qū)、市)級數(shù)據(jù)可以在州級平臺展示的目的。平臺建設實現(xiàn)總體目標為:“113”工程(即建設一個高速城域網，建設一個教育大數(shù)據(jù)中心，構建三大教育服務體系)。

3.1一個高速教育城域網專網州級骨干網絡帶寬為10G，有效傳輸帶寬2.5G以上;縣(市)骨干網絡帶寬為1G。城域網互聯(lián)網出口不低于10G(多運商營出口);全州鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心學校及縣(市)城區(qū)學校1000M以上帶寬接入教育城域網，公立幼兒園、鄉(xiāng)鎮(zhèn)村級完小、鄉(xiāng)鎮(zhèn)一般規(guī)模學校100M以上帶寬接入教育城域網，通過教育城域網統(tǒng)一出口接入互聯(lián)網。全州中職學校實現(xiàn)校園無線網絡全覆蓋，高中、鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心學校及縣(市)城區(qū)學校的教學區(qū)、辦公區(qū)實現(xiàn)校園無線網絡全覆蓋。州內各高校(包括本科和高職高專院校)根據(jù)學生規(guī)模選擇1G以上帶寬接入教育城域網。有線和無線網絡綜合布線覆蓋所有教育場所，形成“人人皆學、處處能學、時時可學”的智慧教育網絡支撐環(huán)境。

3.2一個教育大數(shù)據(jù)中心構建全州教育信息化基礎平臺(包含統(tǒng)一信息門戶平臺、統(tǒng)一身份認證平臺、統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換平臺)，形成“統(tǒng)一用戶、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一接口”的黔南州教育大數(shù)據(jù)中心基礎框架，覆蓋全州中小學校的網絡單點登錄和教育用戶統(tǒng)一認證平臺，形成“一師一檔、一生一檔、終身服務”的教育數(shù)據(jù)管理中心。建成黔南州教育大數(shù)據(jù)質量管控平臺，確保數(shù)據(jù)的完整性、一致性、準確性和及時性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理、動態(tài)呈現(xiàn)和可視化感知、共享共用。

3.3構建三大教育服務體系

3．3．1現(xiàn)代教育管理體系包括協(xié)同辦公系統(tǒng)、教務成績管理系統(tǒng)、財務管理、人事管理、資產管理、校務管理、家校互通等平臺，提高管理效率和水平;建設全州教育部門及學校統(tǒng)一INTERNET域名的郵件系統(tǒng)。“平安校園”智能化建設和接入，加強網絡信息公開，提高教育公眾參與度，獲取“教育共識”，推動“教育共治”。

3．3．2教育評價體系深化互聯(lián)網和數(shù)據(jù)分析教育教學應用，推進科學化診斷、精準化教學和個性化學習。建立課堂教學評價模型。包括“云教研”平臺等，形成基本完備的全州義務教育階段學生綜合素質管理評價數(shù)據(jù)體系［3］。

3．3．3建成全面教學應用體系建成系統(tǒng)全面的優(yōu)質教育資源體系，打造符合本地特色的資源庫，建設優(yōu)質互動直錄播課堂，并100%推送到各學校，鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心學校及縣(市)城區(qū)學校的班級要100%實現(xiàn)利用互聯(lián)網、多媒體教學設備和網上優(yōu)質教育資源開展教學;全州在職教師和初中階段以上學生100%擁有實名制的網絡學習空間;鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心學校及縣(市)“優(yōu)質資源班班通”和“網絡學習空間人人通”實現(xiàn)提質增效，在“課堂用、經常用、普遍用”的基礎上，形成“校校用平臺、班班用資源、人人用空間”。教育資源公共服務平臺和教育管理公共服務平臺實現(xiàn)融合發(fā)展。移動終端的自適應學習、泛在學習、翻轉課堂、MOOC教學等教學模式創(chuàng)新，實現(xiàn)作業(yè)(練習)個性化推送，促進學習方式向深度、自主、探究學習轉變，積極探索更具個性化、精準化、科學化的智慧教學。

4建設內容

4.1教育城域網建設城域網網絡建設包含基礎網絡建設、管理平臺及監(jiān)控維護平臺。基礎建設包含教育城域網骨干設計、教育城域網出口設計、無線校園網統(tǒng)一部署和接入學校校園網設計;管理平臺包含全網實名制安全體系的建設;維護監(jiān)控包含IT運維管理平臺的建設。直接使用運營商專網搭建教育城域網的骨干網絡，采用樹形組網方式，包含一個核心節(jié)點，十三個(縣市區(qū))匯聚節(jié)點和各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的匯聚節(jié)點，中間鏈路均有運營商提供。具體見圖2。核心節(jié)點為:黔南州城域網網絡管理中心;十三個匯聚節(jié)點為各個(縣市區(qū))的離運營商非常方便具備良好維護能力的中心學校的機房。同時骨干節(jié)點的網絡設備預留充分的擴容能力，后續(xù)可以擴展承載多媒體教學，無線校園等業(yè)務。城域網建設采用全IP組網方式，在核心和匯聚節(jié)點部署高端框式交換機設備。針對長途傳輸網絡可采用運營商網絡進行承載，通過選取覆蓋面廣、傳輸帶寬大、傳輸帶寬可擴容性強的網絡進行承載，同時對各類校園業(yè)務進行分類，提供帶寬滿足當前網絡和未來5年的發(fā)展需求。(1)核心骨干網利用運營商提供的專用鏈路進行組網，核心骨干網包括一個州級核心交換機中心和13個縣(市、區(qū))匯聚中心，主干網為10G。將來視流量增長需具備靈活擴容至100G接入能力。(2)校園寬帶接入全州鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心學校及縣(市)城區(qū)學校城域網1000M光纖接入;大型中等職業(yè)學校接入帶寬每百人達100M;公立幼兒園、鄉(xiāng)鎮(zhèn)村級完小、鄉(xiāng)鎮(zhèn)一般規(guī)模學校城域網100M接入、鄉(xiāng)鎮(zhèn)村級教學點30M接入。(3)校園網接入設備州一級學校高中部和重點職業(yè)學校配置防火墻、主控分離的高性能萬兆核心交換機;學生人數(shù)大于3000人(含3000人)的學校配置防火墻、萬兆核心交換機;學生人數(shù)大于500人(含500人)，小于3000人的學校配置萬兆核心交換機;小于500人的學校配下接入交換機。

4.2智慧教育數(shù)據(jù)中心建設采用先進的云服務技術在應用層進行虛擬化，將傳統(tǒng)部署在學校或教育部門服務器終端的教育應用集中部署在“教育云”上，為教育部門、學校、教師、職工、家長和學生提供“一站式”“個性化”教育服務。完全可以依托黔南州的大數(shù)據(jù)中心，或者云上貴州，在管理、運營、安全性、建設經費與成本等方面都能夠節(jié)約和方便。

4.3基礎平臺基礎平臺將分散的、獨立的信息系統(tǒng)，按照統(tǒng)一的信息標準，進行互聯(lián)互通，促進業(yè)務信息的整合共享，實現(xiàn)跨部門業(yè)務系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享和業(yè)務流程銜接。主要實現(xiàn)以下建設目標:(1)建立統(tǒng)一信息標準:依據(jù)相關的國家標準和教育行業(yè)標準，結合信息系統(tǒng)的特點和信息化建設現(xiàn)狀，建立跨部門業(yè)務系統(tǒng)的統(tǒng)一信息標準，實現(xiàn)行業(yè)信息系統(tǒng)的規(guī)范化管理［4］。(2)實現(xiàn)跨部門業(yè)務協(xié)同:依據(jù)教育信息化建設要求，對跨部門業(yè)務系統(tǒng)流程進行全面地、深入地理解和梳理，整合業(yè)務系統(tǒng)，整合信息資源，優(yōu)化業(yè)務系統(tǒng)流程，實現(xiàn)跨部門業(yè)務協(xié)同工作，提高單位辦事效率和服務水平。(3)保證共享信息一致性:將各類共享信息存放于共享數(shù)據(jù)中心，堅持“一數(shù)一源”理念，實現(xiàn)共享數(shù)據(jù)統(tǒng)籌管理、及時更新，保證共享數(shù)據(jù)信息的一致性。(4)實現(xiàn)統(tǒng)一身份認證:實現(xiàn)跨部門系統(tǒng)間用戶的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一認證以及用戶的單點登錄，保證單位信息系統(tǒng)建設的整體性;通過數(shù)據(jù)共享和集成，規(guī)范用戶權限管理體系，實現(xiàn)統(tǒng)一身份認證，提高用戶體驗度［4－5］。(5)實現(xiàn)科學決策分析:多方位、多層次、更高效地融合各個業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)，運用科學的決策原則和方法，實現(xiàn)對業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)的感知和管控，挖掘隱藏在單位數(shù)據(jù)背后的價值和規(guī)律，為提高單位事前、事中、事后監(jiān)管能力提供數(shù)據(jù)支撐。

4．3．1統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換平臺各應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一標準交換是平臺的重要組成部分。通過數(shù)據(jù)交換平臺將各業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中需交換的數(shù)據(jù)自動上傳到統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心庫中，并按各業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求將統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)分發(fā)到各業(yè)務系統(tǒng)，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集成和標準化，為提供數(shù)據(jù)的全面的查詢和統(tǒng)計分析，以及數(shù)據(jù)可視化奠定數(shù)據(jù)基礎。同時，保留各業(yè)務系統(tǒng)的原有數(shù)據(jù)庫，確保各業(yè)務系統(tǒng)的完整性。以基礎信息數(shù)據(jù)庫為基礎，實現(xiàn)校網異構環(huán)境(不同數(shù)據(jù)類型、跨平臺、跨地域的分布式環(huán)境等)的數(shù)據(jù)集成，實現(xiàn)應用系統(tǒng)之間、各級教育行政管理部門系統(tǒng)之間以及學校與主管部門系統(tǒng)間的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享［5－6］。依據(jù)我國教育管理信息系統(tǒng)之間互操作的解決方案———教育管理信息系統(tǒng)互操作框架(EMIF)，結合黔南州本地教育信息化特色，建立一套標準的數(shù)據(jù)交換中心，實現(xiàn)平臺與平臺、應用與應用之間的數(shù)據(jù)交換和共享。

4．3．2統(tǒng)一身份認證平臺為黔南州智慧教育平臺建立統(tǒng)一的身份認證中心，解決用戶在同時使用多個應用系統(tǒng)時所遇到的重復登錄問題。要求提供跨區(qū)域、跨機構、跨平臺、跨應用的用戶角色管理方式，實現(xiàn)多個系統(tǒng)的統(tǒng)一授權訪問、統(tǒng)一用戶管理、統(tǒng)一資源管理和統(tǒng)一角色管理。對學校的組織、用戶、角色、崗位等信息進行統(tǒng)一管理。實現(xiàn)身份證和學號雙認證;實現(xiàn)一人多崗及分崗授權。用戶中心和身份認證是應用的基礎支撐服務，基于統(tǒng)一身份認證，用戶可以安全地漫游訪問各級云應用［5－6］。

4．3．3統(tǒng)一信息門戶平臺教育資源門戶是教育信息和應用系統(tǒng)的管理和集成，統(tǒng)一控制用戶對信息和應用系統(tǒng)的訪問，提供用戶對平臺的統(tǒng)一訪問入口，實現(xiàn)各種應用系統(tǒng)的無縫連接和集成。支持信息存取、傳輸和協(xié)作的集成環(huán)境，集中上傳匯總和存儲各種教學材料，如教學課件、教案、教學計劃、素材、試題、論文、學習計劃和教學經驗。在全州的許可范圍內供用戶進行上傳、查詢、瀏覽、下載、復制等操作。同時實現(xiàn)與其他業(yè)務系統(tǒng)的資源互聯(lián)互通，實現(xiàn)數(shù)據(jù)推送和共享［7］。單點登錄:將單點登錄和系統(tǒng)門戶進行高效融合，可實現(xiàn)資源門戶個人賬號登錄，支持人人通空間、教學應用體系、管理應用體系的系統(tǒng)之間的互通互連。門戶管理:管理員可以選擇門戶模板，自定義門戶頁面;可以選擇多種不同風格樣式的模板;平臺設定管理支持通知公告、圖片幻燈鏈接、基本信息設置(Logo、平臺名稱、關鍵字、門戶簡介、游客和登錄訪問權限、資源是否審核設置、文章是否審核設置等)、友情鏈接、版權維護;欄目管理支持門戶欄目自定義設置、新聞分類和內容管理［7］。

4.4建設教育應用服務體系建設三大教育服務體系的各種應用系統(tǒng)。統(tǒng)一規(guī)劃，分步實施，集中布署，重復利用，數(shù)據(jù)共享。構建課堂教學、教師教研、學生學習、管理評價、家校互通、學校安全管理等一體化智能校園環(huán)境。建成符合國家標準的特色應用系統(tǒng)，實現(xiàn)對學校師生、教育教學、科研、資產等的智能化管理。開展網絡學習空間的建設，為全州所有的中小學生開通網絡學習空間，同時開始建設教師和學生網上學習發(fā)展中心，為每位師生提供人本化、個性化、實時性、可交互的網絡學習空間服務。建立智慧課堂示范點，開展慕課、微課、翻轉課堂、數(shù)字化學習等新型教學模式和新型載體的試點示范應用。通過持續(xù)開展數(shù)字化學習的應用與研究，推動教與學方式的轉變。通過采集學生測驗、考試等學習行為數(shù)據(jù)，診斷學生學習問題，反饋教學成果，為精準教學、量化評估、個性化學習提供標準化、規(guī)范化的服務。建立基于大數(shù)據(jù)的學生綜合素質評價體系和教師專業(yè)發(fā)展素質評價體系，為教師專業(yè)發(fā)展和學生個性成長提供智能化服務。

4.5建立完善的網絡信息安全體系重要數(shù)據(jù)庫安全威脅，能夠直接導致學生敏感信息等重要數(shù)據(jù)的泄密發(fā)生，數(shù)據(jù)中心除了配置網絡防火墻、入侵防護系統(tǒng)和主機安全檢測系統(tǒng)等網絡安全產品防護突破邊界造成的外部入侵，但內部操作人員和使用人員的安全意識和法律意識很重要，一旦發(fā)生來自于應用用戶越權操作、程序開發(fā)人員和數(shù)據(jù)庫運維人員的數(shù)據(jù)泄露和篡改，都將造成巨大的損失。培養(yǎng)和提高師生的網絡安全素質和網絡信息安全意識;建立完善網絡信息安全體系、制度規(guī)范;提升強化安全監(jiān)測、防范、和處置能力;加強和壯大網絡信息安全人才隊伍。

5總結

智慧教育改變了傳統(tǒng)教育方式和辦學模式，是對傳統(tǒng)教學的轉型創(chuàng)新和教學質量的提升，最終落實到課堂教學中。充分調動教師的積極性，發(fā)揮教師的主動性，在教學空間設計、課堂技術選用與整合、教學策略的選擇和實施過程中，充分結合課堂主體的實際需要，實現(xiàn)信息技術與教育主流業(yè)務的深度融合，從而更好地培養(yǎng)現(xiàn)代智慧型人才［8］。智慧教育云平臺突破傳統(tǒng)教育信息化的界限，推出了全新的教育信息化概念，集管理、教學、學習、分享、互動交流于一體，為教育管理部門、學校、教師、學生、家長及教育工作人員提供不同的服務，讓他們以不同的身份在同一個平臺上，根據(jù)自己的權限去完成相應的管理、教育和學習等工作。智慧教育云平臺是一個復雜的系統(tǒng)工程，需要多方力量的有效協(xié)同，平臺的建設更要重視本級平臺與國家、省等不同級別的教育云平臺的互聯(lián)互通，以及與各學校現(xiàn)有單獨建設的應用系統(tǒng)接入融合與整合。同時，教育公共服務平臺的建設要能夠開放的接入或者融合政府、研究機構、學校、第三方教育機構等各種資源和應用，吸引各種高質量的優(yōu)質資源和高質量的應用，才能發(fā)揮更大更好的作用。

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作者：李明江1，羅寬香2，劉禪2 單位：1．黔南民族師范學院計算機與信息學院，2．黔南州教育局