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 ①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。②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。③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。④成熟性：选用覆盖率高和技术成熟的产品。⑤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。⑥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。⑦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。⑧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。
①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。
①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，即可满足学生自主学习同步教材课程，观看专题活动资源。
参考文献：
[1]钱展.基于soa的中小学多媒体教学平台的设计与实现.北京邮电大学.2011-04.
[2]刘繁华，张瑜.协同教育“班班通”解决方案及应用策略研究.中国电化教育.2010-12.
[3]刘志波，齐媛.班班通:从校园信息化建设走向课堂信息化应用.中国电化教育.2010-08.