中小学校园网的规划与建设初探.doc

中小学校园网的规划与建设初探摘要：目前在我国一些经济较发达地区已有部分中小学建成了校园网,并对校园网的应用进行了一些有益的探索,但是由于中小学校园网的建设在我国才刚刚起步,校园网的建设和应用还面临着许多有待探讨的问题。本文通过对一些中小学校园网的建设与应用的调查分析，提出中小学校规划与建设校园网时应具有的正确理念和原则。关键词： 中小学校园网 规划 建设 原则 校园网是利用Internet技术标准在校园范围内建立起来的计算机网络系统。它对内综合了校园中的计算机资源，实现了教育、教学、管理资源的信息共享，对外建立了广泛的信息获取和交流渠道，不仅可以大大拓展教师和学生视野，而且将会促进教师教育观念、教学思想的转变，有利于培养学生的创造性思维，提高学生获取信息、分析、处理信息的能力，从而提高学校的管理效率和教学质量，以适应教育信息化的发展。校园网的建设是一个复杂的系统工程，它不仅是一个教育计算机基础设施，同时还是学校建设综合信息管理系统及办公自动化系统的基础。必须结合学校的实际应用，集成应用系统的设计和实施不能急功近利，应该统筹规划、分步实施、量力而行，以建成具有先进性、实用性、可管理性、可靠性、可扩充性、开放性与标准化的网络系统。本文提出中小学校建设校园网络应该在规划设计和建设中具有的正确理念和原则。一、中小学校园网的规划理念1、 校园网的应用目标在对校园网进行规划之前，首先应进行校园网的需求分析，虽然不同学校对校园网的需求会略有差异，但最终的应用目标可概括为以下几点：在校园内部实现资源的高度共享，为教学、科研、管理提供服务，为计划、组织、管理与决策提供基础信息和科学手段。支持教育教学改革，提高教育技术的现代化水平和教育信息化程度，为学校教师的备课、课件制作、教学辅助讲授提供应用环境。培养创新人才。实现办公自动化，提高工作效率和管理水平，让整个教务教学活动得以顺利进行。及时、准确、方便的收集、处理、传输学校的教育教学信息，与INTERNET互联网的通讯和资源共享，实现社会教育与学校教育的结合。基于以上的应用目标，中小学校园网的应用模式主要有以下三种类型，即：l 基于网络电子教室的应用模式其主要应用方式有：课堂广播教学、教师监视监听、小组讨论发言、转播示范教学、个别学习辅导等。l 基于Intranet的应用模式其主要应用方式有：网络教学管理、教师协同备课、教学资源共享、第二课堂活动等。l 基于Internet的应用模式。校际交流、教学研究或学习资源检索、教师指导下的学生建构学习 建构学习是基于多媒体技术和网络技术的发展而发展起来的一种新的学习理论。建构主义学习观将学生看成是知识学习的主动建构者，外界的信息只有经过学生的主动建构才能转变为学生的自身知识。、区际之间的协同式学习或研究 通过Internet网络，同一学校、不同学校甚至不同区域的学生与学生之间、学生装与教师之间均可以进行相互讨论，针对某一学习主题或某项研究项目开展协同式合作探讨和研究。等。2、校园网的设计标准网络协议网络系统的设计应采用国际上最为流行的标准的TCP/IP协议，已有其它的应用系统应通过高层的应用网关来实现同TCP/IP网络互联和系统的集成。系统构成方式：参考国际上集成系统的最新潮流Intranet方法以及与客户机/服务器（Client/Server）方式相结合，实现应用层上符合国际标准的，开放的信息系统集成。操作平台所有需新建立的系统均应采用新的平台和方法实施，可以使用Unix、Windows NT或Lunix。校园网以Windows NT中文操作系统作为平台是一种比较理想的选择，它不但操作方便，而且功能齐全，基本能满足学校需要。3、中小学校园网的设计原则计算机网络目前正处于迅速发展阶段，网络技术的不断更新，进一步扩大了计算机网络的教育功能和应用范围。但是，由于我国各地经济发展和技术资源的分布并不平衡，因此我国中小学校园网的建设、开发和管理应该根据各地的具体情况和实际需求，经过缜密的科学论证，来确定各自学校校园网建设和发展的思路。明确目标，合理规划，软硬结合，分步实施校园网作为一项系统工程，其总体设计的确定，不仅要考虑到近期目标，而且还要为系统的进一步发展和扩充留有余地。更何况微电子技术，网络技术飞速发展。校园网得向交互式多媒体环境发展，因此建立校园网必须进行统筹规划。另外网络建设的本身不是目标，围绕应用就要解决“重硬件，轻软件”的思想，硬件、软件的投资需要合理规划，才能充分发挥校园网应有的作用。考虑到学校经费、需求、今后的发展及实际应用水平，校园网的建设应该因地制宜、因校制宜量力而行并可采用分步实施的建设策略。 比较完善的校园网一般包括网络电子教室、教学局域网、办公管理局域网乃至联通Internet互联网络等。国内一些著名学校由于具备比较雄厚的资金基础和水平较高的师资力量，因而它们的校园网建设常采用一次性投入数百万元甚至数千万元巨资，高起点、高标准地建成比较完善的校园计算机网络。如上海市华东模范中学遵循“两性两可”的要求，即超前性与实用性、可扩充与可升级的建网原则，投资数百万元于是1997年月日10月建成的校园网络可覆盖学校的每个教室、多媒体电脑机房、各办公室与图书馆、视听资料室以及语音室等，同时还充分发挥了校园计算机网络与校园电视网的互联功能，不仅实现了校内资源的共享，而且建成后的校园网通过区教育学院网管中心与上海市教育科研网联网，并与Internet实现了互联。上海市育才中学抓住迁址新建的契机，遵循“与国际接轨，与世界同步”的原则，在新校建设中投入一千多万巨资，于1998年9月建成了基于Intel千兆技术的高标准校园网，并投入200多万元人民币进行软件开发。育才中学校园网不仅将多媒体计算机辅助教学引入课堂，提供了可供师生共享的丰富教育资源，而且还全部实现了学校内部管理的计算机网络化，并陆续开通了育才网站和育才网校，将学校内部教育资源提供给全社会所共享。实用性原则从应用角度出发兼顾已有的计算机系统，根据学校的实际应用要求进行规划设计，满足中小学日常工作、管理的需要，并考虑使用方便。校园网的建设可以具有不同的层次，如网络电子教室、小型办公、管理对等网、基于客户机服务器的局域教学网以及面向全校的计算机辅助教学-管理信息网络等。普通中小学校校园网的建设可以根据自己的特点和学校实际情况，分步实施建设，重在教学实用，分阶段地建设不同层次的计算机校园网络。也就是说，具备条件的学校，可以一次性投入，建设成比较完备的校园网络；而其它学校则可以根据经济条件和实用需求，先建设一些小型的局域网络，以后再逐步发展建成较为完善的校园网络。校园网建设是信息时代教育现代化发展的客观需求，是每一所学校都将面临的发展课题。普通中小学如何建设和发展校园网络，上海市莘松中学和山东淄博市桓台实验小学为我们提供了良好的借鉴。莘松中学是上海城乡结合部的一所普通初级中学，在校园网的建设方面，他们与山东淄博市桓台实验小学面临着同样的情形：一是普通中小学建网面临着学校教育经费紧缺的状况；二是学校现有的各种不同档次的计算机都要尽可能地发挥作用；三是两校领导和师生都具有加快和应用现代教育技术的紧迫意识。莘松中学和桓台实验小学一直重视现代教育技术的应用和发展，两校从1995年开始，就着手研究和准备筹建校园网。从学校的实际情况出发，他们遵循经济性和实用性的建网原则，根据当前网络应用的实际需求，围绕建设好必要的网络硬件和软件环境，提出了“两低两高”的校园网建设规划要求，即低投入、高产出；低起点、高效率。他们的具体做法和经验是：第一，自己动手安装，既节约资金经费，又锻炼培养师资；第二，根据现有条件，分阶段、分层次实施建网，充分发挥各种现有设备的功效；第三，注重教学软件的搜集、整理与开发，不断加强师资培训，提高教师的现代教育技术应用能力。莘松中学和桓台实验小学的校园网建设对普通中小学具有一定的启发意义。他们都是利用学校现有条件，首先将原有的不同档次计算机包括286、386、486等联成Novell网或无盘工作站，作为电子教室或教师备课系统；以后逐步发展，以586机型或多媒体计算机组成基于Windows NT的办公-管理局域网或多媒体教学网络；然后又接入Internet互联网络，并通过网桥将学校的多台服务器互联，从而使全校的教学、办公、管理都融入到一个有机的网络整体，实现了校园网分层建设，逐步实施，有效实用的建网目标。两校几年来的实践证明，普通中小学发展现代教育技术大有潜力。桓台实验小学的计算机辅助小学作文实验在全国范围内取得了较为广泛的影响，国内几十家学校和一些媒体都对其进行过参观或报道；莘松中学的校园网建设经验以及在初中阶段对学生进行现代技术教育的体会也多次在一些学术会议和报刊、杂志上进行过交流，并获得了良好的反响。坚持先进性、开放性，以利于技术升级更新应采用先进和成熟的硬件、软件、网络协议和操作平台，网络系统设计应采用先进的交换网络技术，以适应大量数据和多媒体信息的传输。对所选的网络设备要通用性高、扩充容易，采用开放标准的网络技术产品，数据库系统和应用软件系统平台。可靠性和安全性原则并方便日后管理维护由于大量的数据以及多媒体信息在网络上传输，网络系统的可靠性就显得尤为重要。所以在网络的设计上应注意网络结构和网络设备的可靠性。同时，网络的安全性也是一个不容忽视的问题，网络层、操作系统、数据库系统和应用软件系统必须在多个层次上分别设立访问权限管理机制并充分考虑到数据的安全性。在与外界网络互联时，应建立防火墙。另外，一旦网络建成后，使用者对其依赖性会日益提高，届时用户势必无法忍受网络的不正常运作，而且系统中信息点多、软硬件系统庞大，因此要求其网络设备、操作系统、数据库系统和应用软件具有良好的可管理性。这也是维持系统正常运行的关键。二、中小学校园网的建设步骤1、 需求分析明确校园网的应用目标，进行需求分析，是建好校园网的第一步。学校需长远考虑校园网要实现的功能，了解用户对网络信息应用的需求是什么，这样才能规划建立最理想的网络环境。否则一旦用户抱怨并且不愿使用，那么网络应用将会倒退到单机应用，与没有网络区别不大，浪费了人力和财力。2、 寻求合适的配置方案根据校园网的规划理念和设计原则，做到弹性配置网络结构、慎重选择线材、支持主流的网络协议及操作系统，制定一个合适的校园网配置方案，是校园网建设的关键。整个校园网对内一般由主干网和挂在主干网上的几个局域子网组成，对外可以用MODEM、CABLE MODEM或专线连入INTERNET。学校对系统集成商提供的校园网配置方案要多方对比论证，择优选择。3、 施工与安装当前网络配置规划好之后，便可进行安装施工。为了让安装施工的进程顺利与迅速，可大致分为以下几个步骤：l 前置作业整个安装工程的前置作业包括准备材料和安装计划书、局域网络的切割和IP地址的分配。若是已有网络系统，需再准备原有网络分布图和管道配置图。l 施工队挑选、安装施工与验收网络工程施工应挑选技术经验丰富、售后服务良好的厂商，才能避免将来网络系统因施工不当而造成的问题丛生，甚至无人解决的局面。线路布好以后一定要严格验收，签订日后线路服务协议。l 网络资料的建立与保存在网络工程完成验收的同时，需要建立网络系统的相关完工资料。一旦网络发生故障，就能协助技术人员迅速找到问题所在，有效地修复，保持网络正常运转。网络系统的相关完工资料如网络结构图、配线路径图、线缆种类、长度、网络设备放置位置图及网络设备设定资料等均需认真详细地建立档案，妥善保存。4、培训师资，提高水平中小学校园网的建设和应用发展与学校师资队伍的培养和教师应用现代教育技术能力的提高息息相关。网络管理人员的专业素质和学校教师的现代教育技术能力如何，决定着一所学校的网络管理水平和对现代教育技术的应用状况。学校发展现代教育技术必须重视培养和提高学科教师的教育技术应用能力。学校教育发展的实践和教育专家的研究表明，在发展现代教育技术的过程中，学校应该注重“四件”平衡，即硬件具备、软件跟上，“智件”超前，“潜件”保障。其中，“智件”意为掌握技术方法的师资队伍，“潜件”所指针对教育技术的各种服务和管理。学校师资队伍的培训必须引起足够的重视。校园网的建设要想充分发挥效用，就不能只停留在实现硬件和软件的物质层面上，而应该同时重视师资队伍的培训和加强服务管理，增强教师的技术活力，实现管理效益。一般来讲，在硬件、软件和师资培训的投入上，学校投资比应尽量做到1：1：1比较适当。目前各地都正在加强学校教师的计算机能力培训，在调查中我们发现，一些学校和地方的教师计算机培训存在两个方面的主要误区：一是以计算机等级考核作为评判教师计算机能力的标准，片面强调“过级率”；二是主要以加强教师的多媒体软件开发能力培训为主，片面强调教师的计算机软件开发功能。由于国家计算机应用等级考试目前还相对滞后于信息技术的发展水平，单纯以能否“过级”为标准无法衡量教师对信息技术的实际应用水平。我们认为，对大多数普通教师而言，教育技术的培训目标主要是要求他们必须掌握对现代教育技术的实际应用能力，掌握在教学过程中对各种教学资源，特别是对现代信息媒体资源进行有效的设计和运用的技能，从而有利于优化教学过程和教学效果。至于媒体软件的开发和研制，主要是相关职能部门和学校电教专业人员的职责。基于提高教师应用现代信息技术能力的要求，培训课程应应该主要围绕应用能力的培养，开设诸如计算机应用基础、多媒体应用技术、常用演示软件如PowerPoint、几何画板等、网络应用基础如浏览器、电子邮件的使用以及课堂教学设计的原理与方法等培训内容。5、搜集信息、丰富资源目前的校园网建设当中，许多学校都反映教学软件不足，信息资源匮乏。如何解决校园网“有路无车”的问题，是当前校园网建设所面临的需要迫切解决的一个重要问题。解决这一问题的重要途径就是抓紧建设校园网教育信息资料库。中小学教育信息资料库一般由学科教学资源、教育管理资源、教师备课系统、相关网站资源等部分组成。校园网教育信息资料库的最大特点是便于网上运行，即资料库的全部信息都能通过互联网络进行远程传输。互联网信息资料库的诞生是信息服务领域正在发生的一场革命性变化，它必将从根本上改变人们传统的信息检索、查询、阅读和学习习惯。教学信息资料库的信息资源主要有静态性信息、动态性信息和多媒体信息等类型。静态信息包括文本、图表、图片、档案材料等常规教学和管理内容；动态性信息主要是有关教育和教学活动的各种新闻、消息、时事、通讯以及各类时效性教育动态等；多媒体信息集文字、图片、声音、视频、动画等于一体，构成了校园网上多维的或虚拟真实的学习空间环境。由于硬件配置、线路传输和软件开发等方面的局限，目前在网上运行的多媒体教学资源还很有限，但是随着信息技术和教育应用的不断进步，网上多媒体教学资源将会有着非常广阔的发展前景。校园网教育信息资料库的来