基础教育“班班通”平台系统的设计及应用.doc

基础教育“班班通”平台系统的设计及应用摘要：基础教育班班通平台是基于教育城域网和校园网络的应用，分为市、校两级部署。提供了先进的网络多媒体互动教学应用和教学管理功能，改变了教学模式，充分发挥了远教资源优势，有效促进了基础教育教学现代化，实现了优质教学资源共享，有效促进了教育均衡和公平。关键词：基础教育班班通平台市级平台校级平台教学客户端教学资源1 “班班通”教育系统平台的设计意义“班班通”将改变传统的教育教学模式，将带来教育教学思想、理念、方法、模式的变革，是课堂教学、学科应用的传承与创新。“班班通”是一个融合了基础设施、软件资源以及教育教学整合等内容的系统工程。分为三个层次，即“三通”，一是“通”硬件，每个班级配备适量的电教设备和网络设施。二是“通”资源，在硬件通的基础上配备与之相适应的信息化教学资源。三是“通”方法，利用资源和设备开展教学活动。1.1 实现教育现代化、促进形成学习型社会 实现多媒体互动式教学模式，促进教师教学理念、教学方式、教学手段等一系列的变革；促进学生由被动学习到主动学习的转变；提高教师教学效率，推进教师从知识的传授者向知识的引导者角色转变。1.2 实现教育资源共享、促进教育均衡 让教材资源、名师资源、校本资源、均衡资源进入每一个班级，实现基础教育均衡发展，有效促进教育公平。1.3 提高教学质量、确保教育生命线 建立鲜活丰富的教学备课资源库，有效提高教师教学水平和效率；多彩多样的知识题库，全面提高教学质量。1.4 提高师资培训、助推教育改革 可实现大规模教师培训，促进教师专业能力和信息化教学能力的提升，便于大范围推动基础教学新课程改革。1.5 有利于加强青少年思想教育，提高学生素质 系统提供爱国教育、国学教育、道德教育等教育资源，有利于提高青少年的思想道德素质和科学文化素质。1.6 实现科学管理、确保改革创新成果 系统提供教育局管理、学校管理等管理功能，有利于提高各级教育主管部门教育管理的效率，实现教育科学管理。2 系统总体设计2.1 设计原则 系统性：从教育教学需求角度出发进行设计，解决日常教育管理部门教育教学管理、学校一线教师教学、学生自主学习等需求。实用性：系统设计重实际、讲实用、求实效，满足教师数字化网络化备课、授课的实际需求，系统界面简洁，布局合理，操作简便。先进性：采用面向对象的设计思想和开放的soa体系结构；采用pon光纤通信技术搭建基础通信网络。成熟性：选用覆盖率高和技术成熟的产品。可靠性：采用多种集群和高可用机制，具有容错和容灾能力，满足多种环境下的应用。安全性：采用基于令牌的多级安全认证机制和完善的内容审核手段，确保数据传输、教学内容和系统处于可靠的安全等级之上。经济性：在满足系统需求的前提下，选用性价比高的设备完成项目建设，保证系统的可持续发展。可扩展性和兼容性：支持对原有教学设备的利用；采用标准化接口设计，满足未来新需求扩展需要。2.2 系统构架 基础教育班班通平台由教学资源管理系统、教学资源调度系统、教学资源服务系统、教师备课系统、教学授课系统、教学信息管理系统、教学数据统计系统、网管系统组成。网络架构分为市、校两级部署。校级平台可以独立运行，在学校备课、授课时不受外部网络影响。2.2.1 系统逻辑构架，如下图所示2.2.2 承载网络 “班班通”网络平台是一个高速宽带网络平台，以适应多媒体信息传送的需要，安全性、高性能与经济性的平衡是其网络平台的核心。网络节点众多，应用需要有较强的可扩展性，需要建立一个专用的网络平台，统一实现纵向的信息交互。平台层次结构分为教育城域网、互联网两部分；网络拓扑如下：3 系统功能3.1 市级平台3.2 教学资源管理系统建立标准的元信息规范和资源目录结构，各级教育机构能够分级建设、管理，整合电教中心、优秀教师、资源运营商的教学资源，建立共建共享机制，提供优质资源服务。3.3 教学资源调度系统资源运营人员根据资源分布的需求及下级教育机构对资源的需求，对教学资源进行调度，可以将市级教学资源调度到下级资源库及服务节点，使资源存储分布合理，提高教学资源服务质量。3.4 教学资源服务系统为教师教学提供流媒体的点直播服务、资源的浏览及下载服务。提供区域内智能调度，将用户的内容请求负载到最佳的资源服务节点，提供优质的点直播服务、资源的浏览及下载服务。3.5 教学信息管理系统教学信息管理系统对教学的支撑和辅助管理，可以管理各级教研机构的学校、教师基本信息，辅助教学管理者对教师进行评价、考核，组织直播教学活动、实时查看班班通工程建设进度，为教学管理者提供决策支持。3.6 教学数据统计系统教学数据统计系统在各系统集成的基础上，分析教学应用及资源应用情况，提供宏观预测和趋势分析等内容，为教育管理者及资源中心提供决策支持服务。3.7 网络管理系统网管系统为基础教育班班通平台提供了全方位的网络管理解决方案，对系统的运行进行性能监控、性能分析、故障处理、统计分析等管理方案。3.8 校级平台3.9 教师备课系统备课平台主要是为教师提供丰富的同步教材资源和专题活动资源、校本资源、均衡资源及其他优秀教师共享资源，教师根据教学设计的需要搜索、浏览、收藏、下载教学资源，完成课件的组织、制作，并上传到教师个人文件夹供教学授课使用。3.10 教学授课系统教师利用授课平台完成日常教学工作，主要包括教材资源浏览、教师收藏、教师文件夹、均衡资源浏览等栏目。3.11 教学客户端教学客户端通过连接授课系统提供教材资源浏览、教师收藏、教师文件夹、u盘资源浏览、专题活动、校本资源浏览、均衡资源浏览、教学直播等服务，能够在线播放视频、音频、flash、ppt、图片等多种格式教学资源。4 “班班通”教育系统的功能应用4.1 建立教学资源整合管理平台，实现教育资源共享，促进教育公平建立规范的、开放的教学资源管理平台，建立统一资源目录和元信息规范，科学分类管理资源，支持分布式存储，实现市、校两级资源库。4.2 建立教学资源调度运营平台，实现教学资源的统一管理、分布服务建立统一资源调度中心，实现各级资源服务节点间教学资源的统一调度，支持多种格式教学资源（视频、音频、flash、ppt、图片等格式）的调度分发。4.3 建立教学教学应用平台，实现多媒体互动教学支持在线和离线的备课、授课方式，完成资源筛选、收藏、在线预览播放、下载，支持多种格式教学资源在线的收藏、下载、预览、上传等功能。4.4 实现教学科学管理、资源科学规划建立教育基础信息库，实现市、学校两级管理，提供准确的教学资源应用情况（在线浏览、下载）分析、为教育主管部门和资源建设者决策提供科学依据，为学校数字化、信息化应用的广度、深度考核提供参考。4.5 运营维护提供全方位的系统管理手段，对市级平台、校级平台的业务系统及硬件设备进行全面的性能监控、性能分析、故障响应及多媒体教学机在线智能升级。在目前市级平台、校级平台基础上可以扩展教学直播课堂、学生在家庭中自主学习的功能。教学直播课堂在现有平台基础上，通过扩充直播头端设备（摄像机、编码器等），即可满足区与区间、校与校间、班与班间开设直播课堂，让更多的班级学生享受优质教学服务。学生自主学习在现有平台基础上，保持现有系统结构，根据学校学生数量，适当扩充校级服务器数量、增加网络带宽，增加学生学习门户，即可满足