关键词:闽台合作专业;学生;安全教育
中图分类号:G645 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)48-0039-03
闽台合作办学是福建省探索对台教育开展实质性合作、实现人才联合培养的项目成果。近年来,福建省闽台合作教育蓬勃发展,办学模式呈现多样化,闽台合作专业学生规模增长迅速。毫无疑问,各闽台合作办学高校都对闽台合作专业学生安全非常重视,并采取了各种措施以应对各种事件,然而闽台合作专业学生的安全管理还处于初步探索的阶段,面对自然灾害频发的台湾地区以及学生各种突发状况的现状,学生安全教育成为闽台合作办学高校必然面对的挑战。
一、闽台合作专业学生的安全教育现状与问题
通过文献研究显示,受现实条件的局限,学者们对闽台合作专业学生安全教育缺乏深入、系统地研究,仅是在现有人力条件下,力所能及地探索一种应对在台陆生管理需要的综合管理模式和运行机制,如陈国仕(2014)探讨了闽台高校联合人才培养项目学生工作模式,提出了加强学生管理可采取完善制度、加强监督管理、提高防范意识、强化服务功能等措施[1]。蔡素容(2014)针对闽台社会大环境和教育理念的差异、赴台陆生综合素质问题、多点合作办学管理难等带来的挑战,认为做好闽台合作办学模式下在台陆生日常管理工作的可行策略应是从闽校方、思想政治工作者和学生自身三方共同发力[2]。这种综合管理模式非常注重引导学生适应在台的学习和生活,但只将学生安全管理作为其中的一项内容粗略概况,并没有作为重点内容加以研究。
从管理现状看,闽台合作办学的福建高校基本都对学生进行赴台行前教育,强调安全注意事项,且派出工作人员与学生一起赴台,进驻台湾高校,负责闽台合作专业在台学生事务,方便与大陆高校对接工作。然而,有些大陆高校与台湾多所高校合作办学,高校分布在台北、台中、台南等地,学生数量多而分散,而赴台工作人员仅仅一人或两人。工作人员缺乏导致学生入台后没有办法及时开展安全教育,学生发生安全事件时,工作人员无法第一时间抵达现场,严重影响安全事件的有效处置。
从工作人员的素质看,进驻台湾高校的工作人员虽然肩负学生安全工作的职责,但是由于工作人员素质良莠不齐,有些对台湾根本不了解,不清楚自身工作内容,不知道如何开展工作,在学生安全事件发生时无从应对,并且受家庭、工作安排等因素的牵制,驻台工作人员更换频繁,赴台前又缺乏必要的培训教育,以致于对闽台学生事务不了解,对入台后学生安全教育更是无从谈起。
从台湾合作高校看,因为闽台合作的关系,对大陆学生的安全管理极为重视,到台湾后基本都由台湾高校教师对学生进行安全再教育。但是由于两岸高校对大学生的管理方式存在较大差异,台湾高校平时对大学生管理相对宽松,学生相对自由自主,因而无法对安全局势做出预判和提醒,台湾高校没有经常性的安全教育和提醒,学生出现突发安全事件的几率较大。
二、学生在台求学期间可能面对的安全风险阐述
闽台合作专业学生赴台求学期间可能面对多重安全风险的威胁,主要可以归结为以下几类。
1、自然灾害。台湾自然灾害主要是地质灾害和气象灾害。台湾处于环太平洋地震带上,在太平洋板块、菲律宾板块和欧亚板块相互作用的边界地区,因此台湾自古以来就是地震多发地区。尽管频繁的地震让人们积累了丰富的抗震经验并应用于建筑等行业,但是突如其来的强震还是让台湾地区人员死伤惨重。根据中国地震台网统计数据显示:2014―2016年2月29日,全球共发生340次地震,其中发生在台湾地区及其附近海域地震就达112次,占全球地震总频数的1/3,震级6级以上地震有6次,最近一次是2016年高雄6、4级地震,造成46人死亡,150多人失联,500多人受伤。毫无疑问,地震是台湾地区最主要的地质灾害,严重威胁生命安全。
飓风为台湾最主要的气象灾害,平均每年给台湾造成至少数十亿元(台币)的损失,特别是生命的死伤。根据台湾中央气象局监测的侵台飓风资料库统计数据显示,2005―2015年间,侵台飓风达255次,其中强度为强烈的飓风15次,中度的飓风25次,轻度的飓风22次。加上台湾的地势、水土保持情况的影响,很容易造成山体滑坡等地质灾害,给台湾地区造成严重的灾害,威胁生命安全。
2、事故灾害。空难与交通事故:闽台合作专业学生赴台求学,难免搭乘飞机或轮船等交通工具穿越海峡抵达台湾。飞机或轮船方便快捷,但在运行中无法避免潜在的风险,气象因素、人为操作、飞机故障等多种因素造成空难事件时常发生。即便平安抵达台湾,学生也可能遭遇交通事故。台湾是世界上机车最密集的地区之一,骑行机车便利实惠,让不循规蹈矩的陆生们跃跃欲试,曾有陆生违规骑行机车发生追尾事故,后暂停学业住院接受治疗。旅途意外事故:台湾的旅游业发达,交通系统便捷,大陆学生打着了解台湾人文地理的名号,利用课余时间经常外出旅行,甚至骑行自行车环岛,一览宝岛美丽风光,但是旅途也伴随着凶险。苏花公路是台湾最美的公路,盘旋于断层悬崖之间,依山傍海,也是嵌在太平洋西岸的天险,号称“死亡公路”,每逢大雨必塌方,落石不间断,发生伤亡事故的概率极高。台湾七星潭尽管很美丽,但也很危险,是台湾海巡署公布的十大危险海岸之一。由于海底隐藏着深海沟,并不适合游泳,遇上大风天气,海滩上很容易出现大浪,多次发生游客不注意而被海浪卷走的意外事故。公共场所意外伤害事故:人的活动离不开公共场所,而公共安全风险时刻威胁人的生命。公共场所在节庆日等举行大型的聚会活动,特别容易发生重大公共安全意外伤害事故。2015年6月台湾新北游乐园粉尘爆炸,致15人死亡,500多人烧伤。2014年5月台湾捷运站发生伤人事件,造成4死21伤的恶性刑事案件。台湾公共意外伤害事故,给台湾各界敲响了警钟,促使人们反思公共安全保障。
3、公共卫生。近三年来,流感病毒、登革热等传染病疫情在台湾肆虐,影响较大。特别是登革热等传染病疫情爆发已经成为台湾不安全不稳定的因素之一。多雨的气候条件及环境卫生清洁问题,致使台湾南部地区登革热疫情爆发,多年来高雄、屏东、台南为疫情集中地区。在台湾特殊的气候影响下的各种传染性疾病,病毒传播速度快、范围广,感染人数多。学生在台湾南部学习,感染病毒的风险较高,因此难免产生心理恐慌。
三、闽台合作专业学生的安全教育内容体系建构
针对闽台合作专业学生安全教育的现实问题,基于在台求学期间可能面临的主要安全风险,加强闽台合作专业学生的安全教育尤为重要,而建构合理的安全教育内容体系是对学生进行安全教育的基础。闽台合作专业学生安全教育内容体系应当包括三部分。
1、安全思想教育。安全思想即安全理念、安全意识,是人们对安全的认知、理解和态度。加强学生安全思想教育,要求在台负责教师及闽台合作专业学生都要充分认识安全、理解安全、重视安全,同时认识风险、理解风险、预知风险。闽台合作专业学生的安全思想教育主要包括生命教育、心理健康教育、国防安全教育、校规校纪教育,进而促进学生牢固树立“珍爱生命、安全第一、防范未然、守望相助、遵纪守法”的安全观。安全思想教育体现的是尊重人、理解人、关心人、爱护人,是注重“以人为本”,实现生命安全的重要手段。通过加强学生安全思想教育,实现安全理念的灌输,提高学生对安全和风险的认知,促进学生健康成长。
2、安全知识教育。安全知识教育是通过安全知识的传播和灌输,让学生能够明确各类灾害风险,能够对所处环境可能产生的风险正确认知和预判。鉴于闽台合作专业学生可能面对的灾害、事故,学生需要掌握自然灾害、事故灾害、公共卫生、社会安全等几方面的知识,特别是加强台风、地震等自然灾害,飞机轮船等交通事故,传染病,公共场所的意外事件,危害国家安全的违法犯罪,等等知识的教育。让学生了解各类事故灾害和风险可能带来的后果并进行预防,懂得灾害风险发生时的应对办法,置身事故中明确正确的应急处置措施,掌握正确的自救、求救办法,从而减少伤亡,赢得更多生存可能。
3、安全技能教育。树立安全的思想意识、掌握扎实的安全知识,有助于应对灾害和风险。在灾害发生,还需要掌握相应的操作技能,具备将安全知识转化为抵抗风险和求生技能的本领,才能赢得更多生存机会。因此,学生不仅要树立正确的安全观、学习扎实的安全知识,还要掌握正确的安全操作技能,内容主要包括预防事故风险等危险发生的能力,灾害危险发生时如何进行自我保护以及采取果断措施进行应急处置的技能,身陷灾难危险中如何正确的求救以及预防流行病、传染病等。锻炼学生自护自救能力,使他们能够果断正当地进行自救自护,机智勇敢地处置遇到的各种灾害事故和危险,从而保障生命安全。
四、闽台合作专业学生的安全教育的实践
面对闽台合作办学规模迅速发展的局面,闽台合作专业学生的安全教育实践也在探索中深入。安全教育内容体系和实践探索回应闽台合作专业学生的现实需要,依托于闽台合作高校的优势,联合开展安全教育,凸出闽台合作在教育领域资源互补的特征,彰显闽台合作办学的优势。
1、加强学生赴台行前教育,将行前教育与即时安全提示紧密结合。努力做好学生赴台行前教育,帮助学生更多地了解台湾高校的学习和生活,使学生更快更好地适应台湾高校的学习生活方式,是目前福建各闽台合作办学高校的普遍工作。厦门理工学院针对闽台合作专业学生赴台行程,合理安排行前教育,着重加强学生安全教育,培养学生的安全意识,树立“珍爱生命、安全第一、防范未然、守望相助、遵纪守法”的安全理念。同时,在台负责教师建立并畅通运行安全信息网络,时刻关注台湾局势和班级学生的出行安排,关注在台学生的安全动态,给予学生即时安全提示,方便学生调整出行计划,明确安全注意事项,保障学生在台学习期间平安顺利。
2、依托班级学生骨干队伍,在台期间严格执行安全管理制度。厦门理工学院在闽台合作专业学生教育、管理、服务的工作中培养锻炼学生骨干,依托班级学生干部队伍,促进学生自我教育、自我管理、自我服务,建立并要求学生干部严格执行课堂考勤制度、每天晚点制度、周末外出联络制度、安全周报制度。通过执行以上安全管理制度,在台负责教师和闽台高校都可以掌握学生安全动态,加强对重点学生群体的关注,特别是旷课学生、迟归未归学生、周末单独出游学生等,进行学生安全动态跟踪,及时加强学生的教育引导,消除各类安全隐患,促进学生健康成长。
3、利用学校微信平台进行安全知识的宣传和灾害预警,实现安全教育线上与线下的紧密结合。厦门理工学院依托学校官方微信平台进行校园安全知识宣传,利用期初、期中、期末、节假日、毕业季等不同阶段的安全教育重点,通过将编辑生动、图文并茂的安全案例整合成微信美文,在微信平台主页面推送,进行校园安全知识宣传。学生关注学校微信公众号,可以随时随地学习安全知识、获取安全资讯。学校微信平台的推广,营造了网络线上浓厚的安全宣传氛围,让学生获取、分享安全资讯方便快捷,与课堂线下安全教育紧密配合,相得益彰,增强了安全教育的效果。
4、闽台合作办学高校联合开展安全知识教育和技能训练。吕俊旭(2014)通过开展地震认知调查和比较研究,认为闽台两地大学生对地震灾害认知存在着较大的差异,在高等教育阶段台湾地区目前已经建立了相对健全的地震灾害安全教育制度、比较完善的地震灾害信息的传播机制,与此相比,福建地区高等教育大学生的地震灾害认知与应对行为需进一步提升和加强[3]。鉴于闽台合作办学高校在安全教育方面的优势资源,厦门理工学院与台湾高校联合开展学生安全教育,实现优势资源共享。学生赴台学习期间由台湾高校聘请业界工作人员对学生进行安全知识教育,开展灾害中逃生与救护技能演练,提高学生自防自救能力及应急处置能力,让学生终身受益。
参考文献:
[1]陈国仕、闽台高校联合培养人才项目学生工作模式初探[J]、闽南师范大学学报(哲学社会科学版),2014,(2)、
关键词:大数据;决策支持;数据分析
中途分类号:TP393 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2017)05-0051-05
随着信息化建设的不断推进,高校建设正由数字化校园向着智慧校园的方向迈进。信息化高度发展,给教学、科研、学习、生活带来了高速便捷的服务,同时也长生了大量记录高校日常管理和教学工作的数据,这些数据随着时间的积累构成了一个庞大的大数据资源。这些资源具有很高的价值,如何让这些数据发挥价值,为高校各项工作提供服务,是值得每一个学校思考的课题。
一、信息化发展现状
公安教育信息化是培养高素质公安人才的根本要求,是开展教育训练工作的实际需要,是顺应公安信息化发展趋势的必然选择。上海公安高等专科学校作为上海公安教育训练工作的主阵地,在校园信息化建设方面进行了积极的探索,由数字化校园正逐步向智慧校园迈进,在服务公安教育培训、指导公安实战等方面发挥了重要的作用。
1、信息化基础设施建设
自2005年启动第一个信息化五年规划以来,我校信息化基础设施水平不断提升。目前公安网和教科网两套网络均成熟应用,公安网成为日常办公的主要载体,无线网络在校内已实现了全覆盖,广大师生均可免费使用。此外学校率先使用虚拟化等先进技术,运行了各类实体服务器107台、虚拟服务器289台,以及各类信息系统102个,其中邮件系统为全市5万多名公安民警提供服务,是上海市公安局首个面向全局民警应用的邮件系统。
2、建成公安教育云服务平台
2011年被评为上海市10家云计算应用培育单位之一,我校开启了公安教育云服务平台的建设工作。在综合考虑公安实战及公安教育的业务需求基础上,云平台建设分为两个方面,一方面是建立数据中心,将已有的物理资源、虚拟资源、数据及应用资源进行整合,形成云资源池,通过云资源管理软件对计算资源进行统一管理;另一方面,建立虚拟云桌面,将应用封装为各类云服务集中到云数据中心,用户可通过多种联网终端接入云门户获取相应服务。云服务平台作为上海市经信委云计算培育项目在学校得到广泛使用,其提供的云盘、虚拟云桌面、云应用等功能有效地解决了教学资源异地访问受限的问题,也为未来移动教学提供了一个优秀的支撑平台。
3、自主研发信息系统集成平台
学校采用SOA等先进技术自主_发了信息应用系统集成平台,将校内主要74个信息系统纳入平台进行统一管理。此外,上海公安教育训练管理平台作为公安行业内第一个覆盖民警终身培训全过程的管理系统,其16个培训管理子系统也纳入了统一的信息化流程,为上海公安每一位民警形成了一份完整的教育训练活动电子档案。信息系统平台目前集成了学校80%的应用软件,当前用户56000人,日均在线1000人,为全局教育训练工作提供了强有力的支撑,也成为大数据分析最重要的数据来源之一。
4、建成上海公安远程教育网
我校率先在全国公安院校建立“上海公安远程教育网”,通过研发网络学习平台、领导干部在线学习平台、在线考试系统、在线答疑等辅助模块,探索远程教育应用于公安教育训练的新模式。学校教师教官均参与到公安网络课程、公安微课程的建设中,形成了人人有课程教学网站、时时可布置在线作业,处处可进行在线答疑的良好教学互动局面,打破了学员学习的时空限制,有效拓宽了学院获取教学资源的渠道,使上海公安教育在使用教育信息技术方面成为全国的排头兵。
二、信息化建设中的大数据
我校在信息化建设过程中,已部署了众多软件系统,如信息系统集成平台、教学管理系统、OA办公系统、后保综合系统、远程教育、数字图书馆等,这些系统每天都在产生大量数据,并且产生的速度越来越快。这些数据来源于不同的应用和层次,既有教学、科研、人事、财务、资产等常规管理型业务所产生的结构化数据,又有课件、图片、视频等多媒体教学资源产生的非结构化数据,同时还有购物、吃饭、洗浴等一卡通消费行为数据,以及无线网络、RFID、GPS等物联网感知的位置数据。这些数据在系统运行中不断积累,目前学校各业务系统已有结构化数据表约1000多个,记录约5千万条,数据规模接近200G,初步积累了“公安教育大数据”。这些数据得到了有效的存储和管理,但囿于技术限制以及数据应用经验的不足,这些数据在分析挖掘、充分利用方面还不够。如何利用这些数据,使这些数据变为有价值的信息和知识,为公安教育训练工作提供决策成为摆在我们面前的一道亟需攻克的难题。
通过对信息系统和数据进行梳理,我们发现当前系统中还存在一些问题:
(1)信息孤岛现象仍然存在。虽然学校的信息集成平台集中了绝大部分管理类的应用,但是远程教育、数字图书馆等专业应用仍有较强的独立性,信息并为充分集中和互通,数据之间无法动态关联,降低了数据的使用效率;
(2)技术难点需要突破。由于数据类型繁多,类型不一,传统的数据挖掘算法无法满足这些结构化和非结构化数据的处理要求,传统数据挖掘技术面临巨大的挑战;
(3)缺乏数据分析的模式和方法,数据需求不够强烈,数据价值难以体现。
同时为了解学校对数据服务的需求,探索大数据应用的解决方案,我们还对学校的教学部门及管理部门进行了走访调查,听取了各部门对信息化工作的意见和建议,并对日常教学、科研、管理等方面存在的数据应用需求进行了归纳:
(1)校办公室提出,希望通过数据掌握学校总体运行情况,但目前无法实时了解在校培训总人数,教室、宿舍使用率,教师教官教学状态等,缺乏相关数据支撑,为领导提供决策支持方面工作收到较大局限。
(2)政治处要时刻掌握民警的出勤情况、人员结构、思想状况等,但目前考勤系统还未能实现对各种出勤数据的自动统计,人事数据变动也无法做到即时的自动分析,工作人员则希望系统产生的数据可以通过统计和分析来得到有用信息从而降低人工统计的工作量,并能够通过人员结构变化进行各种趋势分析。
(3)教务处目前已提供了各专业课程数据、师资情况、学校教室使用分布数据、学生实习实训等情况,工作人员希望能通过利用已有数据、分析排课规律来实现自动排课功能。学管处在现有录入数据的基础上,希望通过学生在校考试成绩、德育表现、获奖情况等在学员毕业前自动为每个学员形成综合画像。
(4)后保处表示对于学校日常管理的数据需求日渐增大,如对于能源消耗管理、车辆运行管理、经费管理等应用大数据分析,将大大提高后勤管理的工作效率。
(5)教学部门的工作人员提出希望能通过数据自动分析出网络课程各模块学员参与度及掌握情况,以及在线考试题目的错误率等,从而为网络课程的设计提供参考,并为教学创新提供重要依据。
我校数据来源广泛、数据类型繁多,数据量随着信息化建设的推进日益增加。基于目前的数据现状,以及学校各部门对于数据应用的需求,我们考虑建立公安教育大数据分析平台,对学校人事、课程、资产、档案等方面的数据进行收集、存储、分析,把得出的知识再反过来服务于管理、教学、科研、后勤等各项工作,通过系统的整合以及数据的互联、共享,提高数据的利用效率,从而推动数据在公安教育中的智能化运用。
三、公安教育大数据分析平台的构建方案探索
我校100多个信息应用系统,在日常教学和管理中积累了大量历史数据,但这些海量数据却没有得到有效的分析和利用,各部门人员在日常数据录入和维护中只是通过统计和排序对数据进行简单的功能操作获得一些表面、浅显、价值不高的结果。构建一个大数据分析平台,从学校其他应用平台中抽取海量数据进行管理、整合、分析和利用,从中发现潜在问题和有价值的规律,并通过可视化的方式进行展示,能够为学校管理层提供科学决策的支持,并满足教师教官、学员的个性化需求,从而提高我校信息化服务的质量。
1、构建目标
(1)实现数据的共享和交换。将学校各应用系统的数据进行集成和整合,使来源各异、种类不一的各类数据可以相互使用,丰富数据的来源,打破系统间的信息孤岛,实现数据的共享和应用。
(2)大数据的采集和存储。研制数据适配接口,对接校内各应用系统获取各类异构数据,并采用大数据主流的框架和系统对数据进行统一存储,为数据的挖掘和分析打好基础。
(3)大数据分析与决策。采用数据挖掘、数理统计等相关技术,构建大数据分析框架,提取数据中隐含的、未知的、极具潜在应用r值的信息和规律,为学校的教务管理、科研管理、学员管理、后勤管理等各项工作提供决策和指导。
2、构建原则
(1)安全性。公安教育训练工作中有许多保密性内容,大数据分析平台依托公安网进行部署,应采取安全性高的访问认证机制,同时在平台建设中要充分重视系统自身的安全性以及其他应用系统的安全性。
(2)可扩展性。对公安教育大数据的分析和应用是一项长期持久的工作,随着管理工作的重点、教育训练工作的变化推进,对于分析平台的规模和要求也会不断变化。因此,要求平台的设计和实施要具有良好的扩展性,以满足不断发展变化的要求。
(3)灵活性。在平台的设计和实施中要考虑到与其他应用系统的整合,开发出多个类型的接口,能够灵活接入其他系统、拓展服务类型。
3、总体框架
平台应适应于大数据处理要求,能支持PB级数据管理。系统架构应高安全性、易扩展性,能够支持各类主流开发语言,并提供丰富的接口。同时能够支持结构化和非结构化数据的存储和应用。Hadoop作为开源的大数据处理平台和工具,其提供的HDFS分布式文件系统和MapReduce模型能够很好地满足以上的要求。系统的总体架构图如1所示。
基于Hadoop技术的公安院校大数据分析平台自下而上分为三个部分,分别为:数据层、大数据采集与存储、数据分析及展示。
(1)数据层,针对不同系统进行分析,制定系统数据采集范围与目标,收集本校在日常管理和教学中的产生的各类数据,将各种结构化和非结构化数据进行整合,为大数据的分析提供支撑。
(2)大数据采集与存储旨在为各类异构数据研制适配接口,与校内其他各系统对接,并为数据提供适配、转换、存储等基本管理功能,基本步骤包括:
a、数据抽取:针对大数据分析平台需要采集的各类数据,分别有针对性地研制适配接口。对于已有的信息系统,研发对应的接口模块与各信息系统对接,不能实现数据共享接口的系统通过ETL工具进行数据采集,支持多种类型数据库,如SQL SERVER, ORACLE, ACCESS等学校系统数据库,按照相应规范对数据进行清洗转换,从而实现数据的统一存储管理。对于其他数据,需要具体根据数据情况实现相关接口,利用对应接口获取相关数据信息,进而完成数据的抽取。
b、数据预处理:为使大数据分析平台的MAPREDUCE算法能更方便对数据进行处理,同时为了使得数据的存储机制扩展性、容错性更好,需要把通过数据按照相应关联性进行组合,并将据转化为文本格式,作为文件存储下来。
c、数据存储:为了提升数据存储的扩展性和容错性,采用主流的大数据框架Hadoop的HDFS文件系统对学校的各类数据统一进行文本化存储,数据按相应规则存储,实现每日保存一套完整数据文件集,形成数据仓库。
(3)数据分析和展示是核心业务层,通过数据报表工具,根据需求制定多样的,针对性的数据报表。通过基于的Hadoop的MapReduce编程模型实现的数据分析系统,针对存储的数据进行数据处理、算法运行、结果转换操作,将结果保存为报表文件,每日形成的报表文件集。报表展现系统将生成的报表文件以可视化方式进行展现。
4、大数据分析平台中的关键技术
大数据平台的构建借鉴了开源系统的先进理念,采用了Hadoop开源系统,充分利用 HDFS的可靠性,MapReduce的引入大大加强了平台在数据分析方面的弹性,使平台在可扩展性、可靠性、易用性和性能方面都有良好的表现。
(1)Hadoop技术
Hadoop框架是一个开源的大规模数据处理平台和工具,主要来源于Google公司提出的MapReduce编程框架,GFS文件系统以及BigTable存储系统等技术[1]。Hadoop具有庞大的家族体系,本平台的构建主要涉及到Hadoop框架的分布式文件系统HDFS和MapReduce模型。分布式文件系统作为Hadoop框架的底层,主要负责分析数据的分布式存和管理,MapReduce模型主要是负责对大规模数据集进行计算处理。Hadoop用HDFS文件系统子框架来实现其所具有的存储能力,用MapReduce编程模型框架来实现其计算能力,二者的巧妙结合使得Hadoop拥有高效的存储和计算能力。
(2)HDFS技术
HDFS分布式文件系统是对大规模数据实现分布式存储和管理的有效工具,也是分布式计算的存储基础,具有很高的容错性和扩展性,并且对数据读写提供了的高吞吐率[1]。HDFS实现了数据的分布式存储,使得应用程序能够更加灵活地访问大规模的数据集,同时也为后续对大规模数据的分析提供了数据平台[5]。HDFS分布式文件系统用的是典型的主/从结构,这种结构极大的简化了系统的架构,使得系统更加简洁,方便系统的管理。Hadoop的分布式文件系统HDFS主要由主控制器和数据节点组成,主控制器管理名字空间和数据节点,同时管理数据块到数据节点DataNode的映射等。文件系统中的DataNode作为数据节点,主要存储实际的数据,主要负责所在的物理结点上的存储管理,执行主控制器下达的命令。数据节点能够及时接收客户发送的读写请求,并针对这些请求完成相应的操作。从分布式文件系统的结构内部来看,数据文件被存储分割成多个数据块存储在每个数据节点上,每个数据节点存储着来自多个文件的数据块,同时每个数据节点上也会存储这些数据块的多份副本,保证后续数据操作的准确性。
(3)MapReduce技术
MapReduce技术基于分布式文件系统,通过编写相应的处理过程能够实现对大规模数据集进行并行计算和处理,通过对不同分析模块编写相关的MapReduce处理函数能够实现对大规模数据的精确分析,同时能够控制各个节点之间完成高效的任务调度[5]。MapReduce通过将操作分发给网络上的各个节点,每个节点会周期性的返回它所完成的工作和最新的状态,从而实现对大规模数据集的操作,这种处理方式保证了操作的可靠性[5]。MapReduce技术处理的方式是,首先将一个具体的任务分解成为若干个很小的任务,然后将分解后的任务分配到各个分节点,通过主节点来对分节点的任务进行管理和调度,然后得到分节点处理后的结果,再将结果整合,得到最终结果,通过多个节点之间的相互合作和调度,从而实现对大规模数据集的计算和处理。总的说来,MapReduce就是基于“分而治之”的思想实现“任务的分解与结果的汇总”。
四、利用大数据,实现教学和管理的全面创新
构建公安院校大数据分析平台是以我校战略发展规划为蓝本,以我校信息化建设纲要为依据而进行的创新性探索。以大数据建设顶层设计为基础,收集整合公安教育各方面所产生数据,从数据中提取出有价值的信息和模型,推动公安教育的全面创新。
1、开展大数据顶层设计,以大数据应用全面推进学校发展
大数据将成为推进学校发展的新动力,通过开展大数据顶层设计,对大数据获取、收集、整理、利用进行全面规划,从应用需求出发,明确建设目的和路径,明确什么要做,什么不要做,什么应该先做,什么应该后做,用什么模式做,做到什么程度,达到什么效果,以指导学校未来3-5年的大数据建设。
2、快速推进教学和管理工作的信息化,建立丰富的数据来源
用大数据方法全面分析现有教学和管理工作,新建或升级信息系统,对教学和管理实现全过程记录,建立丰富的数据收集渠道。如通过对现有远程教育系统进行全面升级,跳出远程教育的概念,实现对教学过程的全面支持,详细记录每个学生的学习行为数据,包括课程学习数据、视频观看数据、资料查阅数据、作业完成数据、互动交流数据、成绩数据等,将数据细分到每个行为细节,以提供超越传统系统的数据精细度,客观地反映出学习的实际状况。通过建立物联网应用,实现对物品、人员、安全等各方面管理的强大支撑,提升管理质量的同时积累大量管理数据和行为数据。
3、基于个性化服务需求,建立大数据分析模型
提供优秀的个性化服务是教育和管理的重要目标之一,大数据应用则是提供规模个性化服务的必要条件,而大数据分析模型的质量决定了数据的价值。一个平时被忽略的数据在好的模型中,会产生难以想象的作用。我们可以通过对学习行为数据的分析,了解学生的学习兴趣和学习效果,研究哪些学习方式是最容易被接受的,哪些课程的设计是最受欢迎的,或具体到某个作业问题回答的正确率以及横向和纵向的比较,并深层次的展现出其中的原因。这些数据被提供给教师,将对教学创新提供最为直接的支撑。通过对一卡通行为数据的分析,可以了解学生的日常行为规律和消费规律,了解学生行为与学习成绩、学校效果之间的关联关系,提供学生管理创新的依据。
4、综合应用大数据成果,推动学校全面创新
通过大数据的综合应用,可以建立对各项教育和管理工作的分析和判断,应用到实际工作中,从各个方面推动学校全面创新。
通过对教学过程、学习行为、学习成绩、教学满意度、教师需求量、专业师资质量、专业成熟度、行动轨迹等综合分析,建立教师画像、学生画像、专业画像,直观了解优势和不足,预测发展状况。
通过对学生人数、宿舍分配、教室使用、能源消耗、网络消耗、食堂消费、图书馆利用等进行综合分析,建立各资源利用率指数,实现数据可视化,引导管理工作的精细化和管理的扁平化。
通过对一卡通、图书借阅、专业分布、课程分布、成绩、学习行为等进行聚类分析,发现具有某些特征的特殊群体及其独有的行为方式,并利用相关性数据进行挖掘,从中发现规律。
通过对教学数据、教学效果、考勤记录、个人数据、管理数据进行综合分析,建立科学的、真实客观的教师绩效评价体系,改变传统人为评价的主观性,让大数据选出真正优秀的教师。
五、结语
构建高校大数据分析平台是个具有开拓性的实践探索,在高校中具有广阔的应用前景。我校目前还处于初步规划的阶段,我们将加强与行业公司、科研机构的合作,在大数据分析平台构建方面进行深入探索,从公安教育信息化发展的实际出发,采用当前先进的工具和技术,构建出体现上海公安教育特色,同时在普通高校又具有通用性的大数据分析平台。
参考文献:
[1]赵刚、大数据:技术与应用实践指南[M]、北京:电子工业出版社,2013:4、
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[3]宓,赵泽宇,大数据创新智慧校园服务[J]、中国教育信息化,2013(24): 3-7、
【关键词】物联网;云计算;智慧校园
【中图分类号】G40-057
【文献标识码】A
【论文编号】1009-8097(2013)02-0109-06
一 研究缘起及项目背景
1 研究缘起
信息技术的快速发展促进了教育观念和教学方式的变革。随着物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术的发展,随时随地的师生互动、无处不在的个性化学习、智能化的教学管理和学习过程跟踪评价、一体化的教育资源与技术服务、家校互通的学习社区、师生共同成长的校园文化等新型“智慧校园”教学管理模式已展现在人们面前。关于“智慧校园”的研究已成为当前教育信息化领域关注的热点。
自从IBM提出“智慧地球”概念后,国内外不少学者提“智慧校园”的概念和解决方案。在国外,具有代表性的实施案例有韩国与马来西亚。韩国教育科学技术部于2011年6月向总统府递交了《通往人才大国之路:推进智能教育战略》提案,并于同年10月了《推进智能教育战略施行计划》,提出五大战略举措:(1)数字化教材的开发与应用;(2)在线学习常态化与在线评价体系的构建;(3)营造教育资源用于公共目的的环境与加强信息通讯伦理教育;(4)加强教师的智能教育实践能力;(5)构筑基于云计算技术的教育服务基石。马来西亚政府为促进教育系统的整体性变革于2006年提出的一项宏伟工程――“智能学校”(Smart School)计划,到2010年,马来西亚所有的中小学都将转型为智能学校。智能学校实施计划有四项目标:提供个人全方位的发展;注重智能、情绪与身体的发展;培育科技的素养能力及建立教育民主化制度。在国内,有学者对“智慧校园”的概念提出了不同的解读。黄荣怀等认为,“智慧校园”是一种智慧的学习环境。还有学者认为,“智慧校园”是以物联网为基础的校园应用。在实施方面,南京邮电大学于2010年实施了基于物联网的“智慧校园”建设方案,浙江大学、西南大学、成都大学、同济大学等几十所高校正在筹划、实施智慧校园建设;中国电信等移动互联网运营商实施了基于e卡通的“智慧校园”解决方案。目前“智慧校园”解决方案还处于探索阶段,在技术方面,没有建立统一的“智慧校园”的系统架构和技术规范;在应用方面:物联网和云计算等先进技术应用处于初级阶段,技术、业务、资源、信息、数据与用户服务的融合度不够,没有从如何利用信息技术支持学生的自主学习、协作学习,如何支持师生互动与快速准确反馈,如何支持教师教学决策等方面提出有效的解决方案。
本文以作者主持的佛山市禅城区“智慧校园”示范工程项目为例,阐述如何采用先进的教育理念和物联网、云计算等先进信息技术构建“智慧校园”系统,探讨“智慧校园”系统的基本特征、系统架构、功能模块、技术路线和实施方法等整体解决方案。
2 项目背景
佛山市禅城区“智慧校园”示范工程是禅城区人民政府于2010年9月启动、2012年5月正式上线运行的“四化融合、智慧佛山”首批重点示范项目。本项目分别选择高中(佛山三中)、初中(汾江中学)、小学(佛山实验学校和南庄中心小学)四所不同类型的学校,建立禅城区“智慧校园”示范工程试点学校和示范系统。
禅城区在教育信息化环境建设、教育资源建设、教师教育技术能力培训和教育信息化推广应用方面具有良好的基础,是“广东省推进教育现代化先进区”,四所“智慧校园”示范工程学校具有较高的教育信息化建设与应用水平。但由于信息技术发展等历史原因,项目实施前,禅城区教育信息化建设面临的主要挑战在于:
(1)“信息孤岛”现象。各个学校的信息化应用系统采用的技术标准、数据规范不一致,缺乏甚至没有数据共享关系和交换途径,形成“信息孤岛”;
(2)信息系统的综合服务能力弱,难以实施综合业务流程和综合查询与决策支持;
(3)教育资源存储分散,数据标准不同统一,资源共享困难、检索低效,教育资源的数量和质量难以满足日常教学需要;
(4)信息化建设对提高教学质量和学校管理效率的有效支持不够。
因此,禅城区教育信息化建设需要一个统一的平台,统一的技术标准,统一的数据规范来整合各类信息,实现校园内各个信息管理系统的无缝连接。本项目的实施,着重在解决以上问题方面进行探索。
二 智慧校园的内涵与特征
“智慧”(wisdom)一词是指对事物能迅速、灵活、正确地理解和解决的能力。“智慧”是一个相对概念,并不局限于人类,任何物体组成的体系都有智慧,只是高低不同。IBM提出的智慧系统特征是3I:即能够更透彻的感知和度量(Instrumented),更全面的互联互通(Interconnected),更深入的智能化(Intelligent)。
关于“智慧校园”的特征,国内一些学者提出了不同的解读。黄荣怀等认为,智慧校园(Smart Campus)应具有以下五个特征:(1)环境全面感知;(2)网络无缝互通;(3)海量数据支撑;(4)开放学习环境;(5)师生个。宗平等人认为,“智慧校园”的核心特征主要在三个方面:一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台,提供基于角色的个性化定制服务;二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用与服务领域,实现互联和协作;三是通过智能感知环境和综合信息服务平台,为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。笔者认为,“智慧校园”是信息技术高度融合、信息化应用深度整合、信息终端广泛感知的信息化校园。“智慧校园”系统兼有技术、教育和文化等多重属性,具有如下9大特征:
(1)融合的网络与技术环境。实现校园有线网、无线网、传感网、视频监控网等多种网络的融合和多种信息化应用系统的融合,形成一体化的网络环境和应用环境;
(2)广泛感知的信息终端。为广大师生提供一个全面的智能感知环境;
(3)快速、综合的业务处理服务。能够对教学、科研、管理的各种业务、信息、数据按照基于流程的方式进行快速、综合处理,为广大师生提供一个全面综合业务处理与服务平台;
(4)智能的管理与决策支持。具有架构科学合理、低耗高效运转的学校智能化管理与决策支持系统,能够对学校的人、财、物、活动、事件和业务流程进行感知、识别、跟踪、判断、处理、评价与提示指引;
(5)个性化的信息服务。能提供基于角色的个性化信息定制服务;
(6)泛在的自主学习环境。通过实施有线和无线网络的全面覆盖,借助移动学习终端和教育云服务平台,任何时间可以在学校任何地点在线学习、互动交流和辅导答疑。实现教育无处不在,学习随时随地;
(7)智慧的课堂。具有满足师生个性化教与学需求,实现自主探究、互动教学、协同学习等多种教学模式,并能对学习过程进行动态跟踪与评价的智慧课堂;
(8)充分共享、灵活配置的教学资源平台。建有教育云服务平台,能实现教育资源的按需动态分配和技术服务的充分共享。具有统一的教育资源建设标准和存储规范,能实现教育资源的高效检索和智能汇聚。能提供海量的优质教育资源,并与教学系统无缝对接,满足教学需求;
(9)蕴含教育智慧的学习社区。具有家校互通的沟通平台和学习社区,教师、学生、家长能够及时互动,分享教育经验与智慧。能整合各种社会力量,共同促进学生快速健康成长。
三 智慧校园系统架构
佛山市禅城区“智慧校园”系统的构建是在现有校园网和学校教育信息化设施及应用系统的基础上,通过应用RFID等传感技术组建校园物联网,应用无线网络技术组建校园移动学习网,实现对校园内的人(教师、学生、管理者、家长及其他人员)、财(学校经费、个人消费等)、物(教学大楼、图书馆、教室、实验室和教学设备等)和信息(教学资源、教学管理信息、学校公共管理信息、活动信息等)进行识别、传输、存储、处理和控制,为师生提供智能化的管理和个性化的信息服务。
“智慧校园”系统平台采用面向服务的多层架构模式(SOA),将学校的资源、数据、信息和业务流程,按照基于服务的方式整合起来,使平台具有很强的适应性、扩充性、维护性和易用性。平台总体架构如下图1所示:
智慧校园系统架构包括4大体系4个支撑平台和8个应用系统。
4 大体系包括标准体系、安全体系、云平台监控体系和教育云服务体系。
1 标准体系
基于教育云的智慧校园标准目前还没有统一规范。云计算本身就缺乏统一的标准,在云平台上运行的应用系统又千差万别,难以有统一的资源管理、资源、资源应用。因此,本系统平台的构建首先需要建立一套标准体系。
智慧校园系统标准体系建设分三个层次:信息编码与数据交换,软件开发与集成;硬件环境;在线应用。包括:
(1)建立完整的信息编码与数据规范体系。采用国际通用标准和中国教育信息化标准委员会的制订的学习技术系统《体系架构与参考模型(CELTS-1)》和《教育资源建设规范CELTS-41》等10个标准以及《智慧校园示范学校自定义信息编码标准》多种代码体系相互补充,代码分层定义,方便用户分级选择输入信息,同时支持代码扩充、自定义和更新。
(2)软件开发采用《GB/T19001ISO 9001在软件开发、供应和维护中的使用指南》、《计算机软件产品开发文件编制指南(GB/T 8567-1988)》和《角色访问控制标准ANSI INCITS359-2004》等国际与国家标准。
(3)智慧校园硬件设施标准。采用中国教育技术协会技术标准委员会制定的《多媒体教学环境工程建设规范》。
2 安全体系
智慧校园安全体系建立了包括操作系统级安全、网络级安全和应用级安全三层安全体系。
(1)操作系统级安全。在操作系统级,平台使用最新的主流Linux操作系统,启用Linux的内核防火墙和身份认证机制保障操作系统的安全,基于心跳(Heart Beat)技术检测系统的崩溃并尽可能自动恢复。如果安全服务系统没有收到某一计算节点的定时心跳数据流,则说明该节点或网络出现了故障,此时重新启动该节点,如果不成功就将该节点排除在计算之外。
(2)网络级安全。在网络级,平台使用下列手段保证平台的网络传输安全:使用硬件防火墙保障整个云平台的安全。为了防止教育云平台系统被非法侵入,在前端计算机安装双网卡将内部和外部网络隔离开。在系统区域网络中使用在Internet上没有实际意义的内部IP地址,并用IP伪装(IP Masquerading)和IP端口转送(IP Port Forward)技术实现网络地址转换。为了防止云平台与用户之间网络通信的被窃取,教育云平台采用了基于SSL安全协议的扩展HTTP协议HTTPS。
(3)应用级安全。在应用级,平台使用下列手段保证平台的应用安全:①可信的单点登录(SSO)。单点登录是解决门户系统安全认证问题的一种理想和有效的认证策略,我们采用的CAS(Central Authentication Service)是Yale大学发起的一个开源项目,作为智慧校园平台的一个安全而又简单的SSO安全实现。②云平台权限控制。为了防止非授权用户的非法入侵和授权用户的越权使用,教育云平台进行各种级别的权限控制,并具备审核功能,自动记录用户访问的情况和操作过程,以备日后查询。
系统开发中,由于不同身份的用户其业务处理逻辑不同,如果单独为每类用户开发与之工作相对应的应用程序,无疑将十分复杂,也不利于以后的维护工作。为控制系统信息的阅读范围和业务办理权限,系统将用户划分为不同的角色,不同的用户角色具有不同的系统操作权限和查询权限,通过权限控制为不同身份的用户赋予与之身份对应的各项操作,屏蔽不能执行的操作调用,以此实现分工负责。系统用户按照其职务、业务类别、管辖区域,被授予不同的操作权限。操作权限包括数据库(表)操作限制、业务模块操作限制、地理范围限制、数据读写操作的限制等。平台采用专业的用户细分,针对教育系统的独特性,研发出一套专业的用户系统,将用户根据教育部门,学校,地区,身份,角色,岗位,职位,科目,年级,班级等分类归档,并赋予不同功能和权限,同时,云教育的用户将终身有效。
系统也采用严格的权限和隐私设置,用户可为自己的内容和上传的资料快速设置或详细设置读写权限。详细设置可将权限赋予指定地区、身份、年级等细分用户和指定好友等。同时还为用户提供私密保护,设置为私密的信息,除了用户本人,其他任何人包括平台管理员也无法查看到该信息,最大程度地保护了用户的隐私。
3 云平台监控体系
云平台监控体系建立了包括教育云平台访问量数据统计分析、用户数统计分析、功能模块访问统计分析、用户使用习惯统计分析、用户在线时间统计分析、流量统计分析等完整的平台使用监控策略。
4 教育云服务体系
教育云服务体系以教育资源共享为核心形成多层次的服务体系:
(1)基础设施即服务(Infrastructure as a service)
平台以服务的形式提供虚拟硬件资源和服务器租用等,使教育相关部门无需购买服务器、网络设备、存储设备,只需通过互联网租赁即可搭建自己的应用系统。
(2)平台即服务(Platform as a service)
平台能提供完善的平台即服务功能,包括云应用支撑服务、云系统支撑服务和智慧校园云服务总线。平台通过提供二次开发接口、教育软件定制接口等功能以及开放式的支撑服务功能,提供完善的应用服务引擎和应用编程接口,用户能通过应用服务引擎,构建相应的教学应用。
(3)软件即服务(software as a service)
智慧校园服务平台的用户和客户端软件均能通过标准的Web浏览器来使用云平台上的各类在线服务,用户不必另行购买软件,平台能提供完善的软件即服务功能。
本平台通过集成三个层次的服务,能全方位满足各级学校各类服务的需要。4个支撑平台包括云平台基础设施支撑平台、云系统支撑服务平台、智慧校园服务总线和云应用支撑服务平台。
①云平台基础设施支支撑平台。包括底层的服务器集群、数据仓库集群、云存储和监控系统。该平台为整个系统提供稳定、可靠的应用基础支撑平台。
②云系统支撑服务平台。通过系统中间件和应用服务器进行系统支撑。云系统支撑层能提供业务功能模块与云平台层的连接,包括单点登陆、统一用户授权、统一消息服务、统一数据交换服务、工作流服务、信息门户服务、统一搜索服务、统一信息服务等云支撑服务。
③智慧校园云服务总线。这是各类学校和教育机构的数据融合和交换中心,包括数据融合、重组、加工、管理、变换和集成,服务感知、消息感知、事件感知、任务调度、服务编排和调度、服务QoS、数字证书等功能。
④云应用支撑服务平台。该平台形成用户的基本信息数据、教育资源数据、师生成长档案,并提供数据分析和挖掘、教育资源共享等;
8个应用系统分布在教育在线应用服务层,能提供各类在线教育软件服务,包括智慧校园管理系统、智能教学系统、移动学习系统、数字化实验系统、教育资源库、智慧系统文化、家校通系统、数字图书馆系统等在线服务系统。
四 实施方法与技术路线
1 总体实施策略
“智慧校园”示范工程建设起点高、时间紧、技术难度大,本项目通过创新的政产学研合作机制,采用“以政府主导、以产学研为依托、以应用为驱动、示范引领、逐步推广”的实施策略,边研发边建设,由教育主管部门、本地高校和相关专业公司多方合作,组成佛山市禅城区“智慧校园”示范工程课题组,充分利用教育主管部门和示范学校的项目组织管理优势、需求分析优势、教学资源建设和推广应用优势,高校的系统设计与研发优势,企业的资金、产品和技术服务优势,实现强强合作。这种创新的机制和项目推进策略,有利于实施“起点高、时间紧、技术难度大”的项目,为其他示范工程项目的建设探索可供借鉴的模式。
2 系统开发方法
“智慧校园”项目采用的开发方法是基于RUP的迭代开发方法,RUP是一个面向对象且基于网络的程序开发方法。由于本项目的实施尚无成功经验可循,系统庞大,且涉及众多新技术的应用,开发难度大。在软件开发的早期阶段无法全面准确地明确用户需求,确定详细技术路线。而迭代式开发允许在每次迭代过程中需求可能有变化,通过不断细化来加深对问题的理解。迭代开发可有效降低项目风险。本项目开发依据迭代开发方法的核心理念和操作模式,实施过程按“调研-需求分析-原型构建-系统开发-测试-适用评-示范应用-深化应用-总结推”广9个阶段进行。
3 主要实现技术
(1)开发环境和工具。以Linux作为底层操作系统,使用JAVA语言作为主要的开发语言,开发环境为JDK1、6+和eclipse3、7,完全满足J2EE和servlet2、4+的开发规范,web容器使用tomcat7、0。整个平台基于SOA方式,采用Apache的CXF作为数据的整合和共享方式,智慧校园各系统的数据互通都是通过该方式实现;该方式独立于操作系统和开发语言,可灵活部署,兼容性和性能优越。
(2)单点登录。平台的各个系统之间的登录整合以Yale CAS(Central Authentication Service,中央认证服务器)方式实现。Yale CAS是耶鲁大学的一个开源项目,Yale cas是目前项目中用到最多的SSO整合方案,该方案提供一种标准的用户认证服务,实现了单点登录功能。
(3)Web部署。Web部署使用前端服务器加后端服务器的耦合方式实现,前端使用高性能的Nginx,后端则使用标准的serlvet容器Tomcat实现,Nginx专为性能优化而开发,它支持内核Poll模型,能经受高负载的考验,有报告表明能支持高达50,000个并发连接数,这样的搭配可以很好的解决性能和应用的兼容性问题。使用Nginx按照调度规则实现动态、静态页面的分离,为了提高访问性能,以Nginx的ip哈希方式实现了应用的负载均衡。
(4)工作流引擎。使用/BOSS成熟的JBPM工作流引擎作为解决方案,JBPM是一个开源的、纯JAVA的、轻量级的支持多种可执行流程语言的工作流程管理(BPM)工作流引擎。
(5)数据存储。使用分布式的关系型数据库Mysql Cluster作为关系型数据的存储,使用分布式的Hadoop作为非关系型数据的存储解决方案。
(6)云平台虚拟化。采用Linux的KVM解决方案,KVM虚拟化平台是linux内核原生的组成部分,它使用Linux自身的调度器进行管理,所以相对于其他虚拟化平台其核心源码很少,速度更快更稳定。
(7)网络性能优化方法。在网络优化和传输方面主要使用gzip压缩技术、浏览器缓存技术、服务端动静态分离的处理技术和服务端缓存技术;
五 智慧校园示范应用系统
智慧校园示范系统基于教育云平台构建,包括智慧校园管理系统、智能教学系统、移动学习系统、数字化实验系统、教育资源平台、智慧校园文化系统、家校通系统和数字图书馆系统。
1 教育云平台
教育云平台是智慧校园的底层支撑。采用先进的虚拟化技术,通过租用世纪互联的硬件服务,构建了禅城区全新的、动态扩展的、分布式存储教育数据中心。教育云平台建立了统一的单点登录系统,实现了用户界面整合、业务流程整合和系统数据整合,为禅城区所有学校师生提供了统一用户授权、统一信息服务、统一数据交换服务、工作流服务、电子表单服务、数据存储与计算服务、教学资源共享服务等硬件、软件和应用服务,避免了重复建设,大大提高了资源与技术服务的利用率。
2 教育资源平台
教育资源平台是七个子系统的接入口。通过整合全区各类学校的教学资源、建立了涵盖中小学各学科的素材库、课件库、教案库、电子教材库、试题库、名师讲堂库、同步视频课堂库等优质的教学资源,实现了跨校共享。教育资源平台具有良好的用户体验。支持教学资源的智能管理、智能检索和智能汇聚,用户可以对资源进行订阅与推荐,可以设定资源的访问、下载的权限,保护知识产权。支持动态生成作业和试题,并具有作业、作答、批改、查询、修改、删除和统计分析功能;支持动态组卷,具有试卷、作答、批改、查询、修改、删除和统计分析功能。
3 智能管理系统
智能管理系统以先进的物联网技术为基础,实现了校园进出人员身份管理、考勤管理、学校资产监控与数据泄密管理、办公管理、教学活动管理、教学设备管理、教务管理和安防管理智能化。智能管理系统提供智慧校园各个业务系统的单点登录接口和用户管理配置。办公管理系统根据学校管理架构和业务流程定制开发,包括公文管理、个人事务管理和统计查询系统。实现了办公业务全流程的跟踪管理、统计查询和辅助决策。教学活动管理系统提供各类校园活动申请、安排,跟踪和查询等功能。教学设备管理系统提供设备申购、入库、报损、借用、领用、维修管理、账物卡管理、重要设备跟踪管理和统计、查询等功能。教务管理系统提供智能化的教学排课、成绩录入、教务信息、查询、教学评价、成绩统计分析等功能。
4 智能教学系统
智能教学系统依托教学资源平台,为教师编写教案、制作课件、批改作业和辅导答疑提供智能化服务。包括智能备课系统、互动课堂系统、辅导答疑系统、电子作业系统和综合评价系统五部分。
智能备课系统提供了基于教学流程选择、备课资源智能汇聚、轻松编辑素材、快速制作教案、自动生成教学网站的智能备课功能。让老师备课像写博客一样轻松省力。
互动课堂系统由教师电脑、电子白板、短焦投影、实物展台、录播系统、电子书包、无线网络和智能讲课系统组成,为老师开展互动教学提供了先进的教学环境。利用智能讲课系统,老师可以按备课的教学流程在电子白板上点播素材、任意调整播放窗口、任意书写,既像写黑板一样轻松自如,又能随时保存。在课堂练习环节,老师通过电子白板把题目发给学生,学生利用电子书包接收、作答,提交答案,老师可以在白板上看到每个学生的答题结果,及时、精确地掌握每个学生的学习情况。课堂练习的结果可以保存在课堂学习档案。学生利用电子书包按照老师控制的课堂活动进度自主学习、练习、提问和作笔记等。
课堂录播系统可以将教师的授课过程自动录制成视频,供学生课后复习,也可以实现“翻转课堂”。
辅导答疑系统直接建立了老师和学生之间的信息交流。
电子作业系统提供了覆盖各个年级各学科的作业库和试题库,具有作业布置、提醒、作答、批改、统计分析功能和自动组卷、智能评分功能。
综合评价系统提供了学生平时成绩、课程作业、考试统计分析等信息,为老师教学决策提供了重要依据。
5 移动学习系统
移动学习系统主要电子书包、手机等移动学习终端为载体,基于统一的教育资源平台支持,实现任何时间、任何地点的个性化学习。移动学习系统能够为移动学习终端有效地呈现学习内容并且提供教师与学习者之间的双向交流,具有提供随时随地地学习环境和学习情境的功能。主要包括:电子教材阅读、课堂笔记、课件下载和信息订阅、教学视频点播、作业下载和提交、辅导答疑、考勤信息和成绩查询、学习工具等。
6 数字化实验系统
数字化实验系统主要由传感器、数据采集器、计算机、实验教学平台和多媒体互动投影系统组成。实现了从实验数据采集、传输、处理和生成输出全过程数字化。为学校师生创设了开放、协作的科学探究实验环境。系统还具有实验教学管理、实验设备管理、实验室开放管理和实验成绩管理功能,并与智慧校园其他子系统无缝对接。
7 家校通系统
家校通系统实现了家校沟通无障碍。老师和家长之间,可以直接使用家校通系统互动交流。譬如学校向家长报告学生在校情况,通知,布置作业,家长查询学校的规章制度、课程安排,或与老师一起切磋教育心得等,十分便捷。
8 智慧校园文化系统
智慧校园文化系统包括校园多媒体信息系统、虚拟校园交互式演示系统和智慧学习社区三部分组成。智慧校园多媒体信息系统以数字化方式展示学校形象与文化特色。即在学校主要场所与主要通道,应用电子显示屏展示校园文化特色、办学理念、校园动态信息、教学活动信息、楼层、场所导览信息、宣传表彰、通知公告等。虚拟校园交互式演示系统通过虚拟现实技术逼真再现校园的地形地貌、建筑物、绿化、运动设施及场地等,并可以在校园主页以各种方式进行导览,展示学校形象;与智慧校园共用同一个数据库系统,让管理者随时随地直观地了解学校的资产情况,实现资产管理,还可辅助实现消防安全管理;智慧学习社区整合了博客、QQ等多种功能,为学生、教师和家长提供了一个便捷交流互动的平台,包括智慧讲坛、创意乐园、智慧活动、名师支招、智慧之星等,为广大教师交流教学经验,分享教学智慧,为学生分享学习心得,开展科技创新活动提供有效的支持。
9 数字图书馆系统
数字图书馆系统是为了适应图书馆未来的发展要求,满足示范学校对馆藏资源充分共享、高效管理等方面的实际需求构建的。本系统包含了目前图书馆管理业务的每个环节,具备系统图书采访、图书编目、图书流通、期刊管理、公共查询、系统管理等功能,并与本区e卡通系统无缝对接,实现成员馆馆藏资源的互借、互还和互通。
六 结束语
关键词:现代信息技术;关爱;留守儿童
我校地处惠农区红果子工业园区,厂矿企业较多,已成为大量接纳留守儿童的小学,留守儿童也随着逐步增加。那么,如何才能有效促进留守儿童的发展呢?我校充分l挥网络的快捷、便利的功能作用,依托现代信息技术,携手搭建远程教育应用服务平台,共同关爱留守儿童健康成长。
一、校园网站的建立为留守儿童开辟新天地,实现全校师生共同关爱
我校的网站首页涉及板块内容丰富,专门开辟了“留守儿童”专栏,在这个专栏里有留守儿童的优秀作文、美术(电脑)绘画作品、关爱留守儿童倡议书等,同时还可以链接到家长们最关心的孩子在学校这个大集体的动态,同时学校还制定了3-6年级,每班每周利用信息技术课让信息技术教师带领学生浏览和关注本校网站,关爱本校的留守儿童。我们还将留守儿童参与学校组织开展的各类活动的过程都用相机或摄像机拍摄下来,并在“留守儿童之家”网页中,使社会、家长在任何时候都能了解到孩子在学校的情况,有效地实现对留守儿童的关爱。
校园网站的建立与开放,为本校的留守儿童提供了平台,让社会家长和留守儿童监护人不仅获得了一种全新的交流手段,更多地多了一份宽慰。同样校园网站的开放增加了我们工作的透明度,缩短了学校、老师和家长之间的时空距离,拉近了彼此心灵上的距离,使家长和我们共同走进留守儿童的世界,关注留守儿童的健康成长。
二、“校讯通”教育网络平台,构建留守儿童家校共育桥梁
“校讯通”是中国移动公司利用移动通信网、互联网资源、集成短信网络平台和现代教育信息技术,在教育系统内构建一个学校教育、家庭教育和社会教育三位一体的,不受时间、空间的限制,实时的、交互的信息沟通平台。
1、携手共铸家校平安之路
留守儿童的平安是监护人和学校最关注的。对孩子的到校、离校信息如不能及时与家长或监护人沟通,留守儿童的安全就会存在一定的失控断层。针对这一状况,我校充分利用“校讯通”家校互动平台,第一时间将留守儿童到校、离校的信息发送给家长或监护人,家长(监护人)可以通过收到的短信及时了解孩子的到校、离校时间,便于家长(监护人)及时加强对留守儿童上学、放学途中的安全教育,有效避免了孩子在上学、放学途中长时间玩耍、逗留,可有效地避免产生各种安全隐患。由于我校地处贺兰山脚下,每到春秋两季,经常会遭遇到恶劣天气,风沙大,沙尘天气较多,为了让家长(监护人)能够及时了解天气的突变,使孩子平安上下学,我校指定杨吉朝老师为校讯通管理员,他认真、耐心,如遇到风沙较大的天气就利用“校讯通”平台及时给家长(监护人)发送短信,通知他们接送孩子,让孩子平平安安来上学,高高兴兴回到家。“安全无小事”“安全重于泰山”,孩子平安了,家长才能安心工作,学校老师才能静心搞好教育教学工作。“校讯通”的开通,铺就了家校平安道路,为孩子的安全起到了保驾护航的作用,成为家校共育的现代信息通道。
2、传情达意,点滴关爱
我校大多数家长,无论是本地家长还是外来务工人员家长都工作繁忙,为了生计奔波,疏于对孩子的照顾。杨吉朝教师通过“校讯通”平台给家长温馨提示,天气变化,气温升降,学校放假通知,节假日安全提醒,学校重要通知等发送短信提醒家长及时给孩子添、减衣物;疾病流行时,提醒家长(监护人)少带孩子去人多的场合。一条简单而温馨的短信体现了老师对留守儿童的关爱和学校对他们的关心。
3、更新观念,拓宽视野
我校家长由于文化水平差异,特别是外来务工人员和留守儿童监护人文化水平较低,他们都希望孩子能够好好读书,出人头地,以后不用过他们一样的苦日子。然而由于自身文化不够,不能辅导孩子学习,也没有很好的教育理念,只会简单的教育方式,纵容或棍棒教育。有了“校讯通“平台,老师可以利用“校讯通”平台将教育专家的教育观念、教育策略发送给家长,家长可以选择其中适合自己孩子的教育观念和策略进行家庭教育。比如,如何培养孩子良好的行为习惯、如何教育孩子树立正确的人生观等。
总之,现代信息技术在留守儿童的成长教育中起到了较好的效果,但它只能是学校教育和留守儿童家庭教育互动在方式和功能上的一种补充而不是替代,让我们基层教师应积极地行动起来,一起携手为留守儿童的成长撑起一片广阔的蓝天,让留守儿童健康快乐成长、成才!
摘要:在信息技术迅猛发展的条件下,如何做好教育信息化工作是值得探索和思考的。本文借鉴教育信息化建设相对发达地区区域资源建设经验,以西安市长安区为例,开展教育信息资源区域建设研究,重点围绕教育信息化资源共享系统平台的建设、开发与应用,从信息化教育资源建设现状、建设成效、存在的问题及对策等方面,归纳总结了西安市长安区的教育信息化资源区域共享建设经验和问题,并提出了具有实际参考价值的建议和思路,为相关部门建设区域教育资源平台提供借鉴。
关键词:教育信息化;教育资源区域共享;平台建设;信息资源
1研究思路以及过程
笔者在陕西省西安市教育局各管理部门(主要是现教中心、基础教育处)、西安市现代教育信息技术中心等的支持下对陕西省西安市长安区基础教育(中小学)信息化教育资源区域共享建设情况展开调研,目的在于弄清陕西省西安市长安区基础教育(中小学)信息化教育资源区域共享建设的现状与问题,初探中小学教育信息化教育资源区域共享建设的方法和高效机制,为教育管理部门快速实施中小学信息化教育的决策提供支持。早在2008年罗江华博士提出教学资源数字化的三个层面[6]——技术层面、内容层面、应用层面的论述,本文借鉴该理论,并考虑管理和运行效率方面的因素,调查研究主要围绕四个层面展开:一是研究分析信息化教育资源共享平台建设与应用基础设施;二是分析目前的资源共建共享和信息化功能服务平台的建设情况;三是总结和分析现阶段信息化教育资源区域共享建设取得的成效;四是研究分析运行和管理方面存在的问题,包括针对资源区域共享建设的激励方式和运行机理、人员队伍等,给出可行性对策。
调查研究的数据来自三个方面。一是对已有的来自西安市教育局的调查问卷统计数据进行归类分析,主要涉及学校基础数据、学校教育信息化基础设施与建设现状、资源共享平台的建设现状、教育资源的数量、类型和来源、对教学资源的需求、共享资源呈现方式的意向、资源建设管理机制等。二是无记名、随机问卷调查和随机访谈。调查侧重对长安区边远地方的关注,尽量做到有代表性,抽取了具有代表性的韦曲、滦镇、兴隆、细柳等地,共发放问卷400份(区县教育部门、学校、村民三种问卷),由于此次调研的基础教育信息化教育资源大多为教师教育提供服务的,所以问卷主要以教师为主体。选择了长安区的7个区域共计12所学校。其中,小学3所,初级中学3所,高级中学2所,完中(含初、高中)4所。调查采用纸质问卷,问卷内容包括单项选择、多项选择、献言献策。共计发放教师问卷300份,收回问卷295份,回收率为94、1%,其中有效问卷290 份,有效率为96、3%。通过初步的访谈,了解各级教育部门针对信息化教育资源区域共享建设已经采取的措施和取得的成效,对已经开展的工作有一个初步的了解,并作参考。访谈对象包括西安市教育局相关领导、长安区教育局相关领导、长安区农村偏远山区,以获得对城市和农村信息化教育情况较全面的整体认识;根据访谈了解到的信息研究分析以往工作的效果、发现存在的问题和需要采取的措施。三是根据自身对现代教育技术的学习和了解,认真总结教育技术的开发和应用前景,分析一系列相关文献,得出自己的一些看法和建议。
2长安区中小学教育概况
信息化教育资源基础建设稳步推进西安市长安区,目前长安区有中小学共计149所,其中小学108所,初中28所,高中13所(包括职教中心和职业二中)。在校学生大约7万人,教职工约5000人。自2000年起,尤其是自2004年实施新课程标准以来,信息化教育资源区域共享平台建设的任务更显重要与迫切,西安市长安区先后确立了“以信息化教育资源建设带动教育现代化发展”的思路,制订了一系列促进全区教育信息化建设与发展的管理和奖惩制度,并以文件的形式下发至相关学校和组织机构。区教育局成立领导小组,监督各项制度的执行情况,建立健全相关的保障机制,将具体的奖惩措施落实到细节处,除了从思想上让广大师生和管理者增强信息意识以外,更在实践中监管制度的执行情况,按照“统筹规划、分步实施、整合资源、互联互通、不断完善、统一标准、突出应用、持续发展”的总体战略,坚持硬件建设、软件建设、人员队伍建设三者并重的原则,结合国家相关项目,先后实施了教育城域网、校园网建设工程,“农远工程”、“班班通”等。目前,长安区已基本实现学校通过光纤或ADSL接入教育城域网,逐步建立了较为完善的网络服务与应用,多数学校设有数字图书馆、教学资源库、数字校园广播系统、电子备课室等。与此同时,多年来全区积极开展形式多样富有实际意义的面向领导者、教师、职员的各类培训,不断提高教职员工网络信息技术素养,基本做到“领导懂、骨干精、教师会”,为教育管理平台应用提供了坚实的人员队伍保障,为教育管理平台建设提供了有力的环境支撑。
3西安市长安区教育信息化教学资源建设现状
在长安区区委、区政府及教育局的高度重视下,长安区中小学以提升办学实力,优化校园环境为抓手,大力推进标准化建设,大力实施教育信息化教学工程,长安区信息化建设工作取得了阶段性成果。2009年全区共建成微机室243个,“校校通”85个,多媒体教室350个,装备微机10245台,覆盖全区中小学的农村远程教育工程建成投入使用,现代教育技术在课堂教学及学校管理中的应用日益广泛,有力地推进了优质教育资源的共享进程,使全区的综合办学实力不断增强。
3、1 长安区中小学信息化教学资源的开发和利用近年来,长安区中小学逐步重视教育信息化的实施,大力开发信息化教学资源。目前长安区中小学对信息化教育资源的开发和利用主要有两种途径:一是各校自主开发建设校本教学资源库,二是从校外购买信息化资源。随着信息技术在教学中的普及和深入,西安市中小学校园网等基础设施的建设已有一定的规模,各学校也在不断地开发建设校园网系统中的教学资源,中小学开始建设校本教学资源库。校本教学资源建设以教师教学和学生开展自主学习为主,同时也为教师教研、教学资源共享服务。
3、2 基础服务平台的建设基础服务平台的建设是信息化资源共建共享和信息化信息化功能服务的基础和前提,是实现信息互通和资源共享的首要条件,它能使教育信息安全、快捷的进行传递。长安区教育局中心网站建设于2011年5月中旬试运行,各直属单位、学校,各乡街中心学校,幼儿园的网络中心扩容升级于2011年8月完工,这样为实现网络资源库、网络图书馆、网络论坛、视频点播、远程教学等功能提供硬件保障,为实现全区教育系统资源共享提供条件。
3、3 信息化教育资源区域共享建设取得的成效近年来,长安区全面加强教育信息化建设,全面部署教育信息化建设,实施教育信息化规划,全面落实《西安市教育信息化工作2008-2010年行动计划》。努力完成西安市基础教育专网及农村(山区)标准化寄宿制学校互联网接入工作。推进区教育局门户网站、教育资源网和全区教育电子政务系统建设,完成教育局网站的扩容升级、改版工作,完成17所学校多媒体教室和6所学校“班班通”建设。启动建设国家优质教育资源中心。大力提高教育管理与公共服务的信息化水平,建设统一的教育公共服务网络平台。以视频公开课为突破口,探索教育资源建设与共享新模式和新机制。启动“西安市中小学教育信息化应用及达标”工作,推进各级各类教育资源库的建设与应用,开展教师多媒体课件大赛和中小学生电脑制作活动,充分发挥实验部室和现代教育设施设备作用,提高教育现代化水平。
4存在问题及对策
经过调查与研究,就西安市长安区各校现已建设的信息化教育资源库而言,依旧还存在一些问题,这些问题在一定程度上限制了各个学校信息化教育的进一步发展和运用,并且直接影响了信息化教育资源使用的有效性和广泛性。
4、1 存在问题①资源的局限性。学校的自主资源建设过程中,资源的来源大多数是通过校外购买的方式获得的,这就会出现多个学校花费同样的费用却购买的是同样的资源,也会出现经费多的学校资源相对丰富,经费少的学校的资源相对缺乏。此外,各个学校建设的资源库只能局限于本学校使用,资源的数量有限不说,而且失去了学校与学校之间信息化教学交流的机会。②资源的不规范性就以数学资源为例简单说明,资源中的句点许多都使用的是中文句号,公式未能采用Word中的公式编辑器或者其他辅助工具编辑而出现形式错误,使用的图形中有些线条不规范、焦点也不准确,偶尔会出现水平线或垂直线倾斜、角的顶点处两边不相交等问题;此外,在图形、动画和视频资源中,为了追求美观而使用特殊字体或艺术效果忽略了科学性。这些不规范性使得各个学校的资源库无法设定一个统一的管理标准,也使得用户在运用中出现各种各样的解说版本。③资源更新速度慢。新课程标准的实施,导致所有教材都按照新课程标准重新编排,并逐年推进。因此,每年都会有新教材涌现出来,不但有国家的,而且还有地方的,而各个学校资源库中的教育资源都需要配套开发。因此资源开发的工作量巨大,资源更新又只是依靠本校教师,人数精力有限,这就使得各校资源库中的资源不能得到及时的更新和适当的补充,最后再完美的资源库过1~2年都会因资源过时而无法使用。所以,如何能够保持资源的适时更新,是教育资源区域共享建设中最为核心的一条。④资源发展不均衡,缺乏创新性和独特性。各校资源库中的教育资源多以素材、文本、PPT形式为主,许多学校因为资金等问题,硬件设施只有投影仪,因此对大多数学校而言,资源库中是极其缺乏动态生成类资源(优质录像)和半开放资源(优质主题资源)。此外,虽然表面看起来各校的资源库中的教育资源数量已经非常丰富了,但许多资源都是低水平的设计和重复开发,亦或是照搬书本和素材而制作的。而在新课程改革的前提下,要求教育资源的设计应立意新颖、构思独特、设计巧妙、寓教于乐,具有想象力和个性表现力。现在各校的资源并不能满足这一需求,致使供学生使用的有效资源十分欠缺,也使资源平台无法焕发出新的生命活力。⑤硬件设施薄弱。西安市长安区位于西安市南郊,还处于建设之中,在许多方面的发展还不能达到市区的发展速度。因此,一些学校在校园建设,师资建设以及硬件设施建设还需积极努力,而这还需要一定时间,因此对于这些学校在一定程度上就不能享用其他学校拥有的资源,也使其校学生无法获得最新的知识更新,影响学校的整体发展。
4、2 解决问题的对策①开发资源共享平台,实现资源利用的最大化和最优化。可以由长安区教育局总体领导,制定统一标准,长安区的每个学校作为资源提供者共同创建专属长安区的基础教育信息化教学资源共享平台,以此来拓宽资源来源途径,提高资源的利用率,为各校提供信息化教学交流的机会,带动信息化教学发展相对较慢的学校同先进学校同步化发展,提高长安区教育教学的整体水平。②规范资源形式,实现统一化管理。所谓统一化,就是指被提供的教学资源的书写,用词,标点使用等方面具有统一性标准,同时不失科学性。这就需要各个学校以开会的方式统一思想,共同商讨如何实现资源的规范化,使在各个学校的用户对资源都能达成一致认可,也使教育资源的使用更广泛化。③定期更新资源库,确保资源的时效性,建立同步化资源。这一环节可以由各个学校的一线教师协助完成,要求一线教师能确保定期根据自己所教的教材或者使用的较好教学资源在资源库中进行更新,从而使资源处于动态发展状态,与时俱进,具备真正的使用价值,建立起与教材变化同步化的教育资源平台。④强化创新理念,提供有助于用户更好发展的资源。这一环节既要求各校的提供者自身具有一定教育经验,而且要求资源的提供必须经过严格的筛选审核后才可使用。还可以制定相关奖励制度,鼓励创新,使资源的提供者摒弃以往的陈旧方式,将创新放在首位,提供形式新颖,内容独特,具有个人特色的有效教学资源,使其具有独特的一面。⑤各校达成“资源共享,教学共同发展”的协议,建立合作关系。在政府方面要相对加大对一些发展相对落后学校的资金投入,从而解决硬件设施的建设,其次根据协议共享教学资源,各个学校在竞争中合作,在合作中共同发展。
5结束语
当前我区教育城域网建设中普遍存在着独立联网和信息封锁的现状,系统之间无法实现“互联互通、资源共享”,造成条块分割和资源浪费的现象。如何确保有效整合现有资源,实现互联互通和资源共享,彻底解决“信息孤岛”现象,提高网络效益,是当前首要考虑的问题。相信将来长安区的信息化教育资源区域共享会呈现“连通性强”、“交互性强”、“服务水平超前”的良好现象。
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关键词:数字化校园;云校园;建设方案
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)31-6988-03
数字化校园建设发展到现在,云技术是应用最多的技术之一。“云校园”网是一种按需分配、按需使用的信息服务交付和使用模式,校园网到“云校园”网的转变是全方位的升级。
1 学校“数字化校园”建设现状
目前绝大多数院校拥有一流的数字化千兆校园网网络环境,同时注重资源建设,推进教学、科研和管理的数字化校园应用水平,取得了一定的阶段性成果,为提高数字化校园整体水平奠定了良好基础。
各院校普遍建有基于数字化校园的一卡通管理系统;校园广播系统;不同功能的计算机实训室、语音实验室、电子阅览室且都能配备多媒体设备;为每位教师配置了笔记本电脑;同时还在教学区、实训区、行政区、生活区及校园都安装了监控系统。不少院校重视信息化资源建设,自行设计开发了教学资源网平台、精品课程平台、视频点播平台、教师个人空间、电子作业平台等。还有院校建立了学生日常行为百分考核系统、教务管理系统、财务管理系统、网络自助报修系统等应用系统,充分利用这些信息为学校和社会提供优质服务,努力使这些信息的可用性得到不断提高。
2 学校“云校园”建设理念
根据实际需求和长远发展,“云校园”可采取总体规划、分步实施、逐步推进的方针,有计划、分阶段、科学合理地构建。主要建设理念如下:
首先,“云校园”是服务于院校整体发展战略、服务于教学科研业务、服务于师生用户的无处不在的便捷的网络基础设施和公共服务支撑平台。
其次,“云校园”需要加强权限管理策略,做到身份可信、地址可信、终端可信和行为可信等,以便给使用者带来极强的心理安全感。
第三,“云校园”建设离不开培育“云校园”理念下的教师队伍。“云校园”中教师是教学的开发者和设计者,学生学习过程的指导者和倾诉者。
3 学校“云校园”建设目标
1)建设“云校园”战略的信息化基础平台及支撑平台。重点为:“云校园”学校网络支撑环境建设、“云校园”软件支撑平台建设,“云校园”软件应用平台建设、“云校园”特色校园终端平台建设、“云校园”教育教学资源建设、“云校园”管理制度建设。
2)建设基于“云”的信息化、虚拟化仿真教学资源。加强相关专业的虚拟仿真教学与实训资源的建设与应用,并能通过“云空间”访问共享,探索信息化技能教育、教学、培训及技能鉴定的新模式。
3)建设基于“云”的网络学习空间。通过远程网络教学系统、“名师课堂”在线学习系统、国家数字教育资源公共服务平台,实现职业教育的信息化、网络化,探索开展远程职业教育和培训的新模式。
4 学校“云校园”建设内容
4、1 “云校园”基础平台
在校园网基础设施建设方面,分阶段分批实施校园网设备的升级及改造。
1)主干网及主设备升级:主干互联实现万兆互联,双核心备份。
2)接入网改造:教学区、实训区、行政区、生活区实现千兆接入,千兆桌面。
3)安全与管理:逐步建设防火墙、网络出口流量控制设备及网络认证计费设备。
4)无线校园网:在学校教学及实训区域、图书馆安装无线AP,方便教师与学生访问学校教学资源和“云空间”。
4、2 “云校园”支撑平台
1)统一身份认证平台:系统整合教务管理系统、教学资源库,图书管理系统,财务管理系统。构建统一的身份认证平台,集中用户管理、统一权限管理,保证用户电子身份的唯一性、真实性与权威性,实现用户单点登录。
2)“云校园”应用数据中心:数据中心宜采用一台2-3U机架式存储设备,作为全校数据中心数据存储,一台存储设备主机箱一般可容纳12-24块磁盘,且性价比较高的3、5英寸SATA磁盘。
3)“云校园”基础数据库系统:将全校所有业务系统的数据库中基础数据进行整合,使用统一的数据库作为数据管理的基础,利用分布式存储技术和海量存储技术实现数据存放的可靠性和安全性。教务管理平台、网络教学平台等平台均从基础数据库中调用数据,确保各业务平台数据的完整性、准确性与一致性;基础信息库自动读取它系统的数据或者共享自身数据的方式,进行数据传递,实现数据共享的目的。
4、3 “云校园”应用平台
1)“世界大学城”云空间平台(网络教学平台、试题库平台、网络资源库、工学结合平台、实习管理平台)
利用“世界大学城”建立一个资源共建共享型交互式教育学习网络服务平台,为全校师生每个人建立一个功能强大的终身学习空间,无论是个人空间、还是机构平台,均具有强大的Web2、0、Web3、0特征和基于云计算的远程软件服务、远程平台服务、远程基础逻辑架构服务、远程在线大数据存储和移动应用服务。
2)学校协同办公系统
学校协同办公系统支持校级、部门内部及部门之间的安全、可靠、易用的协同办公,改进和提升学校现代化管理水平,促进学校内部信息资源交流,解决信息孤岛的问题,并用科学的管理方法,借助于各种先进技术,提高管理和决策的水平。
3)学生宿舍管理系统:学生宿舍管理系统主要实现对学校学生寝室分配、宿舍财产、寝室日常考勤情况等管理,减轻宿舍管理人员及学生管理部门的工作负担。
4)教务管理平台:其已有功能为基本设置(课程设置)、教学计划、排课管理、选课管理、成绩管理、师资管理、实践教学管理、考务管理、教材管理。下一步将进一步整合数据,扩展功能。
5)一卡通管理平台:进一步整合数据,扩展功能。与银行接触,建设圈存系统。
6)图书管理平台:建设汇文图书管理系统。汇文系统是一个起点高、功能全、采用client/server的体系结构,依托大型数据库Oracle系统进行数据处理,它包含了图书馆所有的业务工作范畴,更加突出了现代化管理的特色。
4、4 “云校园”特色校园终端平台
“云校园”的终端设备包括:教师终端、学生终端。
1)教师终端
①“云校园”技能录播教室建设
录播教室由主播室和控制室组成。主播室采用最新的布线方法,选用国内主流的硬件产品,保证可迅速适应网络视频应用的需求。
②“云校园”空间教学专用教室建设
建设“云校园”空间教学专用教室,配备电子白板及网络、摄像设备、学生电脑、学生桌,每张学生桌上设有电源插座及网络接口,供学生采用笔记本、平板进行自主学习。
2)学生终端
鼓励学生采用自己的笔记本、平板、智能手机自主学习。
4、5 “云校园”教育教学资源
1)虚拟化仿真教学资源建设
建设虚拟化仿真教学资源,利用三维立体在线仿真实训,在强大的云计算能力支持下模拟、再现各种实际操作,足不出户,便能完成复杂工作、工种的操作实习实训,既为本校提供在线仿真学习,也可以面向国内外开展基于仿真实训的在线远程培训。
2)优质数字教育教学资源建设
建设优质数字教育教学资源,构建一个较完善的资源“云空间”共享工作流程,将教育资源数字分为二大块:一是教育教学过程中的资源数字化,即包括教师上课的电子教案、教学课件、学生作品、试题集等;二是传统媒体素材和资源的数字化,如:磁带、录相带、VCD、投影片等;
3)名师工作室及基于“云空间”的远程培训系统建设
依托“云空间”建设名师工作室。利用名师工作室建立协作学习的环境,使名师与学生、学生与学生在讨论、协作与交流的基础上进行协作学习。借助强大的云服务平台,使得学生开展协作学习更加便利、更加互动、更加创新。
建设远程培训云平台,使培训者可以免费学习并可以根据网络提供的资料,模拟功能开展多种形式的学习和实践,培训者可以一边学习一边创业,发表自己的专著和科研成果和大家分享讨论。模拟现实的工作状况,去开拓自己的人际关系。
5 学校“云校园”建设进度
第一阶段:确定建设的子任务和分工:讨论、定稿。
第二阶段:需求调研阶段。
第三阶段:系统设计阶段:设计、讨论(每二周检查和交流1次)、内审、修改(按实际情况)。
第四阶段:开发建设阶段:开发、检查(每三周检查和交流1次)。
第五阶段:完善与初步验收。
第六阶段:整改及最终验收。
6 学校“云校园”建设机制创新与预期成果
1)建立教育教学资源建设激励机制
将教育教学资源建设纳入到教师教育教学工作考核中,同时通过多种途径对参与教育教学资源建设的教师给予激励和支持。
2)建立以应用为导向的建设机制
立足“云校园”,确立以应用为导向的建设机制。围绕“云校园”所提供的功能重点考虑信息技术与学科课程整合的频率与质量、优质教育教学资源的建设、教师教育技术能力的发展、教育管理的真正现代化等因素,建设名师课堂、学生网上作业空间、学科教学资源库、实习管理系统、专业网上博物馆、网上德育工作平台、远程教育平台、教师个人博客等应用系统。
3)建立双向教学评价机制
通过“云校园”每位教师每节课都能在平台上进行,教师可以对学生的表现进行评价,学生也可以随时对老师的教学方法提出建议,改变传统教学评价的不足,形成教与学的良性互动。
4)教师具备较高的信息化教学与应用能力
通过培训与使用,学校的专业课教师普遍具备较高的信息化应用能力。能够熟练且自觉地使用各种信息化教学工具或手段从事育人工作,教学工作,管理工作,教师利用现有的多媒体技术,逐步实现电子备课和网络教案,最终实现和云技术的全面对接,教师的信息素养得到普遍提升。
5)教育教学模式和管理创新
通过项目实施,推进 “名师课堂”和专业教育资源库的再建升级;推进信息化实验实训教学条件改善、师资队伍建设和质量保障体系构建工作的深化与改革。
6)学生学习模式的创新
改变学生学的模式,变传统的“师带徒”模式为教师指导下的探究式、数字式学习,采用多元方式进行基于信息技术手段的教育教学。对于学生来说,便于其从“云”端选择自己所需要的各种资源,也便于其根据自己的实际情况选择自己合适的学习进程、学习时间和学习方式,缩短自己的学习进程,获取更多的知识,形成举一反三、推陈出新的能力。
7 结束语
校园网与云计算相结合是数字化校园建设的发展趋势,“云校园”所提供的服务可以促进院校朝着科学管理、科学发展的方向不断改革与创新。若能让其真正运用到校园教学生活中,面向服务、安全可信未来还有许多问题需要面对,因此院校在建设“云校园”时,要有统一和长远的规划,认真审核方案的可行性,以保数字化校园建设的健康发展。
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(一)不断膨胀的网民群体与相对滞后的教育机制并存据最新的《中国互联网络发展状况统计调查》截至2013年12月止,我国网民规模达6、18亿,全年共计新增网民5358万人。互联网普及率为45、8%,较2012年底提升3、7个百分点。2013年北京、广东、上海等省的互联网普及率超过了65%,而发展相对落后的广西2013年的网民达到了1774万人,互联网普及率为37、9%,全国排名第22,是整个西部地区网民规模和普及率最高的省份。在广西的49所高校中,在校大学生网民有数十万人之多,以校园网和社交网为平台的网络触角深入到校园的各个地方,深入到学生的课堂、宿舍,对学生的健康成长和价值观产生影响,而相应的教育机制和平台却没有建立起来。不断膨胀的网民群体与相对滞后的教育机制并存,已经成为当下高校网络安全的主要特征。
(二)无处不在的网络触角与监管控制的乏力始终存在伴随着智能手机、平板电脑等更加智能、更加便捷工具的使用,互联网升级3G网络、4G网络的出现,互联网的触角已经覆盖了人类社会生活的方方面面,因此有人生动地形容网络化趋势已经一发不可收拾,人类社会将被一网打尽。微信、微博、手机网络、社交网站已经被大众所熟知,“微时代”已经来临。截至2013年12月止,我国手机网民规模达5亿,较2012年底增加8009万人,网民中使用手机上网的人群占比由2012年底的74、5%提升至81、0%。全国2000万大学生都是手机网民,手机网络客户端的开发已经实现了互联网个人化。目前的高校是以校园网为主要阵地的网络集群,而在校园网之外,如中国移动、联通、电信等提供的3G、4G网络,也深受大学生喜爱。而据相关调查研究发现,大学生使用校园网主要在选课、学费缴纳、学分查询等方面。对大学生喜爱的电影下载、网页浏览、社交平台、游戏等,校园网的网速较慢,而且管制较多。加之智能手机上网已经成为时尚,手机上网涉及个人隐私和权限设置,这种涉及到个人隐私的监控管理很难实现,这两种情况决定了校园网络监控的乏力。
(三)信息传播扩散的无序性与高校网络安全知识平台创建的滞后作为一种新工具,互联网承载着最大、最广的信息传输功能。按照舆论学的相关理论,信息传播的过程就是信息失真的过程。有些信息在开始传播的时候就已经出现了问题,而有些信息,也可能在传播过程中被无限放大。由于“沉默螺旋效应”的存在,使得虚假信息的危害性进一步升级。网络诈骗、网络传销、网络间谍等,已经成为频频出现的问题。美国学者詹姆斯•博特(JamsPotter)在他的《大众传播学导论》中指出:“在信息爆炸的时代,我们经历着信息疲劳而浑然不觉。新闻娱乐化、信息碎片化,使人们失去了理解信息的语境,对信息的理解和思考变得浅易,而媒体也给受众造成假象———我们很富有知识。”而互联网构建的虚拟世界往往容易使得学生深陷其中,尤其是网络游戏。大学生正处在各种价值观形成的时期,而一旦进入“反正没有人认识我”的无主体网络社会,其原有需要加固的道德纪律和舆论、感情防线极易崩溃,传统道德基础将被逐步消解。面对互联网信息传播、扩散的无序性、多样化,高校建立网络安全知识教育平台,开设网络安全知识教育课,培养学生鉴别信息、提高防诈骗、侵害的能力很有必要。而目前,各高校网络安全教育课程和平台的构建相对滞后。这直接导致了当前大学生网络犯罪、被网络侵害、沉迷网络虚拟世界不能自拔等问题的产生。
二、高校网络安全知识技能学习资源平台的开发和管理模式构建
(一)高校网络安全知识技能学习资源平台的开发理念高校网络安全知识技能学习资源是一个集网络基础知识、网络安全知识、网络信息鉴别能力培训、网络技术操作为一体的学习平台。构建这样的平台有利于将网络技术教育与安全教育、思想政治教育联系起来,打造一个全方位、多层次、专业性的服务性载体。
(二)高校网络安全知识技能学习资源平台的开发高校网络安全知识技能学习资源需要有平台支撑,核心在于构建一个以高校网络安全知识技能学习为主要内容的数据库。数据库的支撑平台需要建设专门的网站,结合高校校园网建设普及的实际,可以在此基础上建设一个专门的网络安全教育网站,构建高校网络安全知识技能学习资源平台,要从以下几个方面入手。
1、建立平台,深入推广。打造全新独立的教育资源平台,借助校园网的基础地位,深入推进平台的建设和功能的发挥,将网络安全知识技能学习教育深入课堂、深入宿舍、深入到校园的每一个角落。网络安全知识技能教育平台,可以在现有的校园网基础上增设安全教育栏目,也可以重新打造独立的教育板块,在进行计算机培训、开展安全教育等活动中,融入网络安全知识技能的学习,推进网络安全教育在高校的普及。
2、实现融合,道器相衡。高校网络安全知识技能学习资源要实现与思想政治教育,美学教育等课堂教育相融合,开展网络安全知识教育,提高学生的网络安全知识,增强鉴别、抵制不良信息、错误信息的能力,树立正确的网络观、价值观,这与思想政治教育和美学教育等不谋而合。通过打造高校网络安全知识技能学习平台,将高校思想政治教育、美学教育等融入其中,在提升学生网络安全知识和技能的同时,也在无形中塑造学生高尚的品格和养成正确的价值观。在高校网络安全知识技能学习平台上开发思想政治教育电子课程,进行网络安全相关法律法规宣传和在线评估是丰富高校网络安全知识技能学习资源数据库的重要举措,也是开发高校网络安全知识技能学习资源平台的着力点。
3、强化专业,凸显特色。建立专门的网络安全知识技能培训师资队伍,提高德育讲师和技术管理人员利用平台开展安全教育,提高学生网络安全知识技能的素质和能力,打造专业化队伍。高校网络安全知识技能资源平台,最终将成为高校德育讲师和技术管理人员开展教育工作、管理工作的平台。因此,提高管理者的素质和能力,能够充分发挥平台的作用更好地为教育学生、提高学生网络安全知识技能服务。德育讲师通过平台开展教育,要对平台的使用、管理和特点进行学习,通过平台开展教育与课堂教育完全不同,平台教育更加立体化、更加需要有鉴别意识和相应的操作能力,组织德育讲师进行技术培训有助于提高平台的使用效率,更好地为学习思想政治教育服务。技术管理人员也是平台的直接管理者、维护者,技术管理人员对学生进行网络安全知识教育,可以从网络操作、信息维护、数据库管理等方面进行,让学生对网络进行全方位的认识,对网络系统的薄弱环节、“信息黑洞”等有确切的认知,从而提高对网络安全的认知。
(三)高校网络安全知识技能学习资源平台的管理
1、对系统本身的维护与管理高校网络安全知识技能学习网站建立起来后,对系统的维护和管理必不可少。由于在校园系统的网络中,存在大量用户,各用户以不同的业务关系或其他关系相对独立地组成各局域网子系统,依靠其子系统的支撑平台进行数据信息的交流。这种分布式的工作方式保证了各子系统运行的独立性,从而相应提高了校园网系统运行的可靠性,但相对分散的处理方式使资源共享性和透明性受到抑制,各子系统外用户对非本部门的资源的利用较困难,同时由于教学行业工作特殊性限制,信息流量在局部范围内的突发传送相当频繁,将会导致某些信息通道的瓶颈,造成运行中断。除了资源的分散性和流量的不可预测性外,将来结构的多种化和分布式使网络整体维护工作相当困难。针对以上情况,网络管理系统应主要对网络资源的配置管理、过障管理、性能管理、记账管理、安全管理等方面有全面有效的解决方案。高校网络安全知识技能平台的维护管理,引入目前市场上流行最广的CISCOWORKS管理软件可以轻松实现信息的配置、过障管理。
2、教育者对平台的运用和管理高校网络安全知识技能学习平台的开发,最终目的是要服务于学校的网络安全教育,引导学生形成正确的网络观,提高网络信息鉴别能力和运用能力。网站开发的最终落脚点在教育者身上,教育者如何运用和管理平台、充分发挥平台的作用显得相当重要。
(1)借助平台优势,促进德育工作取得新突破。高校思想政治教育工作的开展,主要采取课堂教学的方式进行。课堂教学可以实现面对面的教学,但鉴于思想政治教育的特点,课堂教学的成效往往不是很理想。通过网络安全知识技能平台,将德育工作融入安全教育、网络知识教育中,借助网络平台信息传播的迅捷化、可视化、生动化等特征,改变思想政治教育依靠书本、单调乏味的现状。开发德育电子课本、视频与网络安全知识融合,促进德育工作创新发展,打造独具特色的德育和网络安全教育新局面。
(2)开发手机客户端,实现网络安全教育立体化、全覆盖。互联网技术的飞速发展使得手机网络超过了传统的电脑平台,尤其是3G、4G网络的升级,使得手机网民无处不在。大学生上课玩手机几乎成为全国各高校的普遍现象,借助网络安全教育平台、开发手机客户端链接,在微信上链接二维码,可以实现网络安全教育和德育工作的立体化、全覆盖,将学生纳入网络安全教育平台中来,实现网络安全教育全民化,深入校园、宿舍甚至学生的家庭。这样的覆盖面和普及率,将带来巨大的社会效益。
Abstract: In the context of group development of vocational education, how to integrate various resources effectively and achieve efficient management and sharing is the problem needs solving、 This article takes this as a starting point, and designs the online integration education and teaching platform through the function framework design and technical architecture of the management platform、
关键词: 校企合作;资源数据共享;平台
Key words: school-enterprise cooperation;sharing of resource data;platform
中图分类号:TP31 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)24-0234-02
0 引言
组建职教集团,是新形势下发展职业教育的新模式、新途径。以“市场运作、龙头带动、城乡联姻、校企结合”为宗旨的行业性职教集团不仅学生受益,参与办学的企业也受益匪浅。省的职教集团发挥的功能和作用是全方位的,它不仅加强了校际合作,固化了城乡联姻,促进了盛市、县三级合作办学,也强化了校企合作,进一步固化了“订单培养”模式,实现校企资源共享、优势互补,是实现职业教育跨越式发展的金钥匙,充分发挥职教集团在职教事业发展中的示范、带动和辐射作用,努力实现城乡、校际、校企之间的全方位合作,积极引入市场机制和民营资本,推动公办职业学校改制,促进学校之间、校企之间资源有机有效地融合,形成招生、教学、就业、实训基地建设等链条,达到全面合作、校企双赢的目标,以此提升职教的综合实力。
职业教育集团网上集成教育教学平台在统一的数据规范下,采用先进的软件开发技术及“以人为本”的设计理念,将职业教育集团内部的校际、校企之间的教育教学工作的全部业务处理流程集成到一个强大、简便、智能、安全、高效、稳定的软件平台上进行处理,使职教集团的学校成员及企业成员实时协同工作,及时在线沟通,更加高效率地完成资源共享管理、教学一体化、教学资源库建设、校企合作培养、职业技能鉴定、联合招生管理、学籍管理、成绩管理、就业服务等。该平台能有效解决职教集团优势互补、资源共享、联合招生、校企合作、扩大就业、订单培养、共建共享教学资源库等老大难问题,提供职教集团内部真正实现校企、校际充分融合发展的得力工具,实现“信息化促进职教集团更大发展”的目标。
1 建设总体目标
职业教育集团网上集成教育教学平台将在统一的数据规范下,采用先进的软件开发技术及“以人为本”的设计理念,将职业教育集团内部的校际、校企之间的教育教学工作的全部业务处理流程集成到一个强大、简便、智能、安全、高效、稳定的软件平台上进行处理,使职教集团的学校成员及企业成员实时协同工作,及时在线沟通,更加高效率地完成资源共享管理、教学一体化、教学资源库建设、校企合作培养、职业技能鉴定、联合招生管理、学籍管理、成绩管理、就业服务等。该平台要解决职教集团优势互补、资源共享、联合招生、校企合作、扩大就业、订单培养、共建共享教学资源库等老大难问题,提供了职教集团内部真正实现校企、校际充分融合发展的得力工具,实现了“信息化促进职教集团更大发展”的目标。职业教育集团网上集成教育教学平台的建设应该实现以下目标:
①能够实现职教集团内部校际、校企合作开展教育教学工作的全面信息化,基于网络化B/S架构设计,将各级各类合作共享功能整合到一个平台中;②实现校际、校企教育教学资源数据的共享与集成,实现数据“一个软件平台,一次数据录入,大家共享”;③提供大规模网上人员互动交流、自主学习、就业指导等功能;④提供强大的管理报表和数据统计分析功能,为领导提供快速准确的决策支持;⑤引入Web2、0技术,增强智能化处理,提高软件的易用性,减少操作次数,使系统简便、好用;⑥采用组件式开发,保证软件系统升级与功能扩展的灵活性;⑦提供强大的安全体系,保障数据安全。
2 功能框架设计
将职业教育集团内部的校际、校企之间的教育教学工作的全部业务处理流程集成到一个强大、简便、智能、安全、高效、稳定的软件平台上进行处理,使职教集团的学校成员及企业成员实时协同工作,及时在线沟通,更加高效率地完成资源共享管理、教学一体化、教学资源库建设、校企合作培养、职业技能鉴定、联合招生管理、学籍管理、成绩管理、就业服务等。具体功能架构设计如图1所示。
2、1 系统管理 本模块授权给系统管理员使用,提供整个系统的权限管理、用户管理、模块管理等系统维护功能,以保证系统的正常运行。本模块包括组织机构、角色管理、权限管理、用户管理、系统基本设置、系统接口配置等基本功能,提供项目信息的维护功能,同时维护项目的统一编码,实现各系统之间项目编码的转换功能,从而真正实现数据集成。本模块的功能结构如图2所示。
2、2 成员单位管理 具体功能架构设计如图3所示。