基礎教育“班班通”平臺系統(tǒng)的設計及應用

摘要：基礎教育班班通平臺是基于教育城域網和校園網絡的應用，分為市、校兩級部署。提供了先進的網絡多媒體互動教學應用和教學管理功能，改變了教學模式，充分發(fā)揮了遠教資源優(yōu)勢，有效促進了基礎教育教學現代化，實現了優(yōu)質教學資源共享，有效促進了教育均衡和公平。

關鍵詞：基礎教育班班通平臺市級平臺校級平臺教學客戶端教學資源

1 “班班通”教育系統(tǒng)平臺的設計意義

“班班通”將改變傳統(tǒng)的教育教學模式，將帶來教育教學思想、理念、方法、模式的變革，是課堂教學、學科應用的傳承與創(chuàng)新。

“班班通”是一個融合了基礎設施、軟件資源以及教育教學整合等內容的系統(tǒng)工程。分為三個層次，即“三通”，一是“通”硬件，每個班級配備適量的電教設備和網絡設施。二是“通”資源，在硬件通的基礎上配備與之相適應的信息化教學資源。三是“通”方法，利用資源和設備開展教學活動。

1.1 實現教育現代化、促進形成學習型社會 實現多媒體互動式教學模式，促進教師教學理念、教學方式、教學手段等一系列的變革；促進學生由被動學習到主動學習的轉變；提高教師教學效率，推進教師從知識的傳授者向知識的引導者角色轉變。

1.2 實現教育資源共享、促進教育均衡 讓教材資源、名師資源、校本資源、均衡資源進入每一個班級，實現基礎教育均衡發(fā)展，有效促進教育公平。

1.3 提高教學質量、確保教育生命線 建立鮮活豐富的教學備課資源庫，有效提高教師教學水平和效率；多彩多樣的知識題庫，全面提高教學質量。

1.4 提高師資培訓、助推教育改革 可實現大規(guī)模教師培訓，促進教師專業(yè)能力和信息化教學能力的提升，便于大范圍推動基礎教學新課程改革。

1.5 有利于加強青少年思想教育，提高學生素質 系統(tǒng)提供愛國教育、國學教育、道德教育等教育資源，有利于提高青少年的思想道德素質和科學文化素質。

1.6 實現科學管理、確保改革創(chuàng)新成果 系統(tǒng)提供教育局管理、學校管理等管理功能，有利于提高各級教育主管部門教育管理的效率，實現教育科學管理。

2 系統(tǒng)總體設計

2.1 設計原則 ①系統(tǒng)性：從教育教學需求角度出發(fā)進行設計，解決日常教育管理部門教育教學管理、學校一線教師教學、學生自主學習等需求。②實用性：系統(tǒng)設計重實際、講實用、求實效，滿足教師數字化網絡化備課、授課的實際需求，系統(tǒng)界面簡潔，布局合理，操作簡便。③先進性：采用面向對象的設計思想和開放的SOA體系結構；采用PON光纖通信技術搭建基礎通信網絡。④成熟性：選用覆蓋率高和技術成熟的產品。⑤可靠性：采用多種集群和高可用機制，具有容錯和容災能力，滿足多種環(huán)境下的應用。⑥安全性：采用基于令牌的多級安全認證機制和完善的內容審核手段，確保數據傳輸、教學內容和系統(tǒng)處于可靠的安全等級之上。⑦經濟性：在滿足系統(tǒng)需求的前提下，選用性價比高的設備完成項目建設，保證系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。⑧可擴展性和兼容性：支持對原有教學設備的利用；采用標準化接口設計，滿足未來新需求擴展需要。

2.2 系統(tǒng)構架 基礎教育班班通平臺由教學資源管理系統(tǒng)、教學資源調度系統(tǒng)、教學資源服務系統(tǒng)、教師備課系統(tǒng)、教學授課系統(tǒng)、教學信息管理系統(tǒng)、教學數據統(tǒng)計系統(tǒng)、網管系統(tǒng)組成。

網絡架構分為市、校兩級部署。校級平臺可以獨立運行，在學校備課、授課時不受外部網絡影響。

2.2.1 系統(tǒng)邏輯構架，如下圖所示

2.2.2 承載網絡 “班班通”網絡平臺是一個高速寬帶網絡平臺，以適應多媒體信息傳送的需要，安全性、高性能與經濟性的平衡是其網絡平臺的核心。網絡節(jié)點眾多，應用需要有較強的可擴展性，需要建立一個專用的網絡平臺，統(tǒng)一實現縱向的信息交互。

平臺層次結構分為教育城域網、互聯(lián)網兩部分；網絡拓撲如下：

3 系統(tǒng)功能

3.1 市級平臺

3.2 教學資源管理系統(tǒng)

建立標準的元信息規(guī)范和資源目錄結構，各級教育機構能夠分級建設、管理，整合電教中心、優(yōu)秀教師、資源運營商的教學資源，建立共建共享機制，提供優(yōu)質資源服務。

3.3 教學資源調度系統(tǒng)

資源運營人員根據資源分布的需求及下級教育機構對資源的需求，對教學資源進行調度，可以將市級教學資源調度到下級資源庫及服務節(jié)點，使資源存儲分布合理，提高教學資源服務質量。

3.4 教學資源服務系統(tǒng)

為教師教學提供流媒體的點直播服務、資源的瀏覽及下載服務。提供區(qū)域內智能調度，將用戶的內容請求負載到最佳的資源服務節(jié)點，提供優(yōu)質的點直播服務、資源的瀏覽及下載服務。

3.5 教學信息管理系統(tǒng)

教學信息管理系統(tǒng)對教學的支撐和輔助管理，可以管理各級教研機構的學校、教師基本信息，輔助教學管理者對教師進行評價、考核，組織直播教學活動、實時查看班班通工程建設進度，為教學管理者提供決策支持。

3.6 教學數據統(tǒng)計系統(tǒng)

教學數據統(tǒng)計系統(tǒng)在各系統(tǒng)集成的基礎上，分析教學應用及資源應用情況，提供宏觀預測和趨勢分析等內容，為教育管理者及資源中心提供決策支持服務。

3.7 網絡管理系統(tǒng)

網管系統(tǒng)為基礎教育班班通平臺提供了全方位的網絡管理解決方案，對系統(tǒng)的運行進行性能監(jiān)控、性能分析、故障處理、統(tǒng)計分析等管理方案。

3.8 校級平臺

3.9 教師備課系統(tǒng)

備課平臺主要是為教師提供豐富的同步教材資源和專題活動資源、校本資源、均衡資源及其他優(yōu)秀教師共享資源，教師根據教學設計的需要搜索、瀏覽、收藏、下載教學資源，完成課件的組織、制作，并上傳到教師個人文件夾供教學授課使用。

3.10 教學授課系統(tǒng)

教師利用授課平臺完成日常教學工作，主要包括教材資源瀏覽、教師收藏、教師文件夾、均衡資源瀏覽等欄目。

3.11 教學客戶端

教學客戶端通過連接授課系統(tǒng)提供教材資源瀏覽、教師收藏、教師文件夾、U盤資源瀏覽、專題活動、校本資源瀏覽、均衡資源瀏覽、教學直播等服務，能夠在線播放視頻、音頻、Flash、PPT、圖片等多種格式教學資源。

4 “班班通”教育系統(tǒng)的功能應用

4.1 建立教學資源整合管理平臺，實現教育資源共享，促進教育公平

建立規(guī)范的、開放的教學資源管理平臺，建立統(tǒng)一資源目錄和元信息規(guī)范，科學分類管理資源，支持分布式存儲，實現市、校兩級資源庫。

4.2 建立教學資源調度運營平臺，實現教學資源的統(tǒng)一管理、分布服務

建立統(tǒng)一資源調度中心，實現各級資源服務節(jié)點間教學資源的統(tǒng)一調度，支持多種格式教學資源（視頻、音頻、Flash、PPT、圖片等格式）的調度分發(fā)。

4.3 建立教學教學應用平臺，實現多媒體互動教學

支持在線和離線的備課、授課方式，完成資源篩選、收藏、在線預覽播放、下載，支持多種格式教學資源在線的收藏、下載、預覽、上傳等功能。

4.4 實現教學科學管理、資源科學規(guī)劃

建立教育基礎信息庫，實現市、學校兩級管理，提供準確的教學資源應用情況（在線瀏覽、下載）分析、為教育主管部門和資源建設者決策提供科學依據，為學校數字化、信息化應用的廣度、深度考核提供參考。

4.5 運營維護

提供全方位的系統(tǒng)管理手段，對市級平臺、校級平臺的業(yè)務系統(tǒng)及硬件設備進行全面的性能監(jiān)控、性能分析、故障響應及多媒體教學機在線智能升級。

在目前市級平臺、校級平臺基礎上可以擴展教學直播課堂、學生在家庭中自主學習的功能。

①教學直播課堂

在現有平臺基礎上，通過擴充直播頭端設備（攝像機、編碼器等），即可滿足區(qū)與區(qū)間、校與校間、班與班間開設直播課堂，讓更多的班級學生享受優(yōu)質教學服務。

①學生自主學習

在現有平臺基礎上，保持現有系統(tǒng)結構，根據學校學生數量，適當擴充校級服務器數量、增加網絡帶寬，增加學生學習門戶，即可滿足學生自主學習同步教材課程，觀看專題活動資源。

參考文獻：

[1]錢展.基于SOA的中小學多媒體教學平臺的設計與實現.北京郵電大學.2011-04.

[2]劉繁華，張瑜.協(xié)同教育“班班通”解決方案及應用策略研究.中國電化教育.2010-12.

[3]劉志波，齊媛.班班通:從校園信息化建設走向課堂信息化應用.中國電化教育.2010-08.