開放互聯(lián)教育服務(wù)平臺的框架設(shè)計與實現(xiàn)

袁書宏 厲曉華

摘 要：該文以移動泛在的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、基于教育云的共享資源整合、開放互動的教育支撐平臺構(gòu)建及課程教學(xué)與管理服務(wù)的應(yīng)用示范為核心，提出了基于人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新的開放互聯(lián)教育服務(wù)平臺的框架設(shè)計，為教師教學(xué)的及時有效反饋、學(xué)生學(xué)習(xí)的研討交流和資源獲取、師生的課內(nèi)外互動和管理者的教學(xué)評估提供環(huán)境和手段。

關(guān)鍵詞：教育服務(wù)平臺 開放互聯(lián) 分層設(shè)計

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（c）-0061-02

高校信息化經(jīng)過十余年的建設(shè)和發(fā)展，已基本融入學(xué)校教育教學(xué)、科學(xué)研究、日常管理和社會服務(wù)等各個方面。不斷提高高等教育質(zhì)量是我國高校面臨的主要任務(wù)，創(chuàng)新技術(shù)模式支撐教育教學(xué)是高校信息化下一階段的發(fā)展潮流。近年來，隨著云計算、移動互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)等信息化前沿技術(shù)的發(fā)展，建設(shè)服務(wù)模式的不斷創(chuàng)新，我們迫切需要順應(yīng)高等教育教學(xué)的發(fā)展規(guī)律，構(gòu)建面向人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新的信息化支撐體系。該文以移動泛在的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、基于教育云的共享資源整合、開放互動的教育支持平臺構(gòu)建及課程教學(xué)與管理服務(wù)的應(yīng)用示范為核心，提出了基于人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新的開放互聯(lián)教育服務(wù)平臺的框架設(shè)計，為教師教學(xué)的及時有效反饋、學(xué)生學(xué)習(xí)的研討交流和資源獲取、師生的課內(nèi)外互動和管理者的教學(xué)評估等提供環(huán)境和手段。

1 核心框架

開放互聯(lián)教育服務(wù)平臺是整個信息化支撐體系的核心。以公共基礎(chǔ)層、教學(xué)資源層、應(yīng)用支撐層、應(yīng)用示范層等四層架構(gòu)來支撐教學(xué)與管理的創(chuàng)新活動，核心技術(shù)框架如圖1所示。

（1）公共基礎(chǔ)層：建立包括教學(xué)專網(wǎng)、無線網(wǎng)、移動網(wǎng)為一體的泛在網(wǎng)絡(luò)；集成IDC機房環(huán)境、主機集群、存儲系統(tǒng)為核心的信息化基礎(chǔ)設(shè)施共享云平臺。

（2）教學(xué)資源層：建立課程資源共享庫、教務(wù)信息庫、學(xué)生綜合信息庫、國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)教材庫、國內(nèi)外優(yōu)秀教學(xué)資源庫等基礎(chǔ)教育資源庫，并通過邏輯整合建立統(tǒng)一的教學(xué)資源中心庫。

（3）應(yīng)用支撐層：建立支持跨網(wǎng)絡(luò)、跨平臺、跨終端的開放互動教育支撐平臺；提供課堂交互、協(xié)作學(xué)習(xí)工具、作業(yè)發(fā)布系統(tǒng)、試題庫系統(tǒng)、學(xué)業(yè)跟蹤評價、協(xié)作式課程內(nèi)容制作、移動學(xué)習(xí)工具等共享應(yīng)用軟件。

（4）應(yīng)用示范層：在公共基礎(chǔ)、教學(xué)資源、應(yīng)用支撐的基礎(chǔ)上，試點建立若干智慧教室，并開展包括精品視頻公開課、精品資源共享課、核心課程的試點課程示范，實施以電子學(xué)檔、學(xué)生一站式服務(wù)、課程互通選課為主要內(nèi)容的管理與服務(wù)示范。

（5）以四層架構(gòu)和云服務(wù)管理與標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)為核心，遵循云服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)體系，以信息安全及推進(jìn)機制為保障，開展以開放教學(xué)、移動教學(xué)和交互學(xué)習(xí)等為特色的教學(xué)與管理創(chuàng)新活動。

2 建設(shè)內(nèi)容

2.1 公共基礎(chǔ)層

2.1.1 泛在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)

依托IPv6網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實現(xiàn)校園有線網(wǎng)、無線網(wǎng)、移動網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的泛在融合，為學(xué)生提供高速、安全、便捷的校園網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)；構(gòu)建專用的教學(xué)、實驗應(yīng)用專網(wǎng)，滿足不同應(yīng)用服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)帶寬、服務(wù)性能和開放接入的要求，為網(wǎng)上課堂、虛擬實驗、互動討論和協(xié)作學(xué)習(xí)提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施保障。

2.1.2 基礎(chǔ)設(shè)施共享云平臺建設(shè)

集成服務(wù)器、存儲、SAN網(wǎng)絡(luò)、備份軟件等基礎(chǔ)設(shè)施組成云服務(wù)，實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施資源的有效共享。構(gòu)建面向云架構(gòu)的軟件與開發(fā)平臺，支撐開展教學(xué)資源云存儲、教學(xué)過程云服務(wù)、基于云端的學(xué)習(xí)。

2.2 教育資源層

課程資源共享庫：依照相關(guān)國內(nèi)外資源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建多媒體教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對所有課程資源的統(tǒng)一入庫、維護(hù)、管理，提供統(tǒng)一的按知識點、關(guān)鍵詞、學(xué)科大類、課程等分類查詢和檢索服務(wù)，基于RSS和Podcast的個性化訂閱服務(wù)，資源目錄服務(wù)。

教務(wù)信息庫：通過同現(xiàn)有教務(wù)支撐數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換，建成涵蓋學(xué)生學(xué)籍、教學(xué)計劃、選課、成績、畢業(yè)論文、教學(xué)質(zhì)量評價、畢業(yè)情況等信息的數(shù)據(jù)庫，支撐管理與服務(wù)示范-電子學(xué)檔等應(yīng)用服務(wù)建設(shè)。

學(xué)生綜合信息庫：通過同學(xué)生信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，建立涵蓋科研訓(xùn)練、獎懲情況、資助補助等基本信息及生源跟蹤分析、課程成績分析、就業(yè)分析等分析信息的數(shù)據(jù)庫，支撐管理與服務(wù)示范-電子學(xué)檔、一站式服務(wù)、課程互通選課等應(yīng)用。

國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)教材庫：以學(xué)?！笆濉逼胀ǜ叩冉逃究茋壹壱?guī)劃教材的31種教材以及學(xué)校出版社精品教材為基礎(chǔ)，整合國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)教材，面向iPad、Android等移動終端，研發(fā)基于IOS、Android的數(shù)字教材App產(chǎn)品與工具，滿足學(xué)校在線課程教學(xué)與移動課程教學(xué)的需要。

教學(xué)資源中心庫：建立教學(xué)資源開放存取標(biāo)準(zhǔn)，以基礎(chǔ)教學(xué)資源庫為基礎(chǔ)，按主題整合匯集教育資源，建成可共享的邏輯數(shù)據(jù)庫，支撐一站式檢索、按主題定制、主動推動等服務(wù)。

2.3 應(yīng)用支撐層

課堂交互：提供多終端的課堂實時反饋教學(xué)工具，包括視頻實時授課、視頻教學(xué)互動、視頻答疑、視頻會議、電子白板、課堂點名、實時教學(xué)效果統(tǒng)計等。

協(xié)作學(xué)習(xí)工具：構(gòu)建協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境，支持以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，主要提供的工具包括：Wiki、博客、基于SNS內(nèi)容推送工具、討論區(qū)、通知發(fā)布、視頻點播、日歷等。

作業(yè)發(fā)布系統(tǒng)：實現(xiàn)基于課程的在線作業(yè)發(fā)布、遞交、批改與反饋功能，支持多種文件與媒體格式。

試題庫系統(tǒng)：構(gòu)建支持課程基礎(chǔ)題型的通用試題庫，實現(xiàn)的功能主要包括試題的維護(hù)和管理；按學(xué)科、知識點和課程分類檢索；試題的錄入；在線自測；在線組卷等。

學(xué)業(yè)跟蹤系統(tǒng)：通過在線調(diào)查、資源訪問統(tǒng)計、學(xué)習(xí)活動記錄、協(xié)作與交互過程記錄、作業(yè)與成績等信息的自動記錄與分析，從而實現(xiàn)對資源使用情況、教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效果的自動評價。

協(xié)作式課程內(nèi)容制作：構(gòu)建協(xié)作式課程內(nèi)容建設(shè)環(huán)境，提供協(xié)作式的在線課程內(nèi)容建設(shè)工具，包括課程內(nèi)容在線編輯工具，支持?jǐn)帱c續(xù)傳的本地文件自動識別上傳工具，基于模板的課程內(nèi)容發(fā)布工具，課程內(nèi)容協(xié)作建設(shè)人員管理、任務(wù)分配工具，學(xué)校資源中心庫資源查找引用工具。

移動應(yīng)用開發(fā)：構(gòu)建學(xué)校統(tǒng)一的移動學(xué)習(xí)門戶，主要包括移動信息發(fā)布工具；學(xué)校基本信息查詢工具（包括課程信息查詢、個人學(xué)習(xí)成績查詢、學(xué)生選課結(jié)果查詢、教學(xué)日歷查詢、課表查詢、考試地點查詢、教室使用狀態(tài)查詢、校內(nèi)移動位置地圖和導(dǎo)航服務(wù)等）；在線課程資源分類查詢、檢索、閱讀、下載和點播服務(wù)工具；移動教學(xué)互動工具（包括答疑、消息推送、微博、分組討論、在線評價、在線調(diào)查等）。

支撐平臺：基于各類底層資源庫和相關(guān)教學(xué)信息化應(yīng)用，構(gòu)建開放、共享、協(xié)作的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境，通過整合以上各類創(chuàng)新應(yīng)用工具，支持泛在學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)等教學(xué)模式的創(chuàng)新；開發(fā)Web Service數(shù)據(jù)交換接口，可以方便未來教學(xué)相關(guān)工具、平臺和硬件設(shè)備的正常接入，共享平臺所有應(yīng)用工具和學(xué)習(xí)資源。

2.4 應(yīng)用示范層

2.4.1 智慧教室。

改造多媒體教室，基于移動互聯(lián)網(wǎng)和教育資源云建設(shè)教學(xué)支撐系統(tǒng)和管理支撐系統(tǒng)。

（1）教學(xué)支撐系統(tǒng)。

集成開發(fā)支持手持設(shè)備教學(xué)交互系統(tǒng)，支持師生互動、生生互動過程中實時的信息傳遞。應(yīng)用基于網(wǎng)真技術(shù)的情境體驗系統(tǒng)，為隨時隨地地溝通交流創(chuàng)造了一個獨特的面對面體驗。部署遠(yuǎn)程協(xié)作系統(tǒng)，實現(xiàn)智慧課堂內(nèi)的學(xué)習(xí)者與異國異地課堂內(nèi)的學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)互動。

（2）管理支撐系統(tǒng)。

在現(xiàn)有國家教育考試標(biāo)準(zhǔn)化考點建設(shè)基礎(chǔ)上，建設(shè)身份識別系統(tǒng)、手機信號屏蔽系統(tǒng)、GPS統(tǒng)一授時系統(tǒng)，保障教育考試的順利進(jìn)行。建成基于互聯(lián)和物聯(lián)的智慧教室設(shè)備管理系統(tǒng)。

2.4.2 試點課程示范

主要包括精品資源共享課建設(shè)、精品視頻公開課建設(shè)、通識專業(yè)核心課建設(shè)。

（1）精品資源共享課建設(shè)。從學(xué)校通識課、大類課和專業(yè)課中選擇基礎(chǔ)課程作為首批移動教學(xué)示范課程。建設(shè)包括課程介紹、教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、教案或演示文稿、重點難點指導(dǎo)、作業(yè)、參考資料目錄和課程全程教學(xué)錄像等反映教學(xué)活動必需的資源，符合國家級精品資源共享課建設(shè)技術(shù)要求。

（2）精品視頻公開課建設(shè)。繼續(xù)選擇學(xué)校優(yōu)勢學(xué)科的教學(xué)資源，以大學(xué)生為服務(wù)主體，同時面向社會大眾建設(shè)50個左右網(wǎng)絡(luò)視頻課程與學(xué)術(shù)講座。實行嚴(yán)格的課程內(nèi)容審查制度，把好課程政治關(guān)、學(xué)術(shù)關(guān)和質(zhì)量關(guān)。視頻課制作、傳播標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范符合《精品視頻公開課拍攝制作技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（修訂版）》。

（3）通識專業(yè)核心課。選擇20門左右的通識核心和專業(yè)核心課程，在智慧教室平臺基礎(chǔ)上應(yīng)用探究式、情境式和遠(yuǎn)程協(xié)作式教學(xué)手段，探索信息化條件下教育教學(xué)模式的創(chuàng)新。

示范課程應(yīng)用建設(shè)包括：①數(shù)字教材、音頻、視頻、課件、參考文獻(xiàn)、試題庫等教學(xué)資源的發(fā)布與管理；②個人學(xué)習(xí)資料的云端存儲和跨平臺同步；③具備共享、交流和溝通的社交化學(xué)習(xí)，實現(xiàn)學(xué)習(xí)筆記分享；③支持書簽、筆記、搜索等豐富的個人學(xué)習(xí)功能；⑤支持課程教學(xué)管理功能。示范課程不僅立足本校，還滿足與國外高校、國內(nèi)高校的互選互認(rèn)，為中學(xué)提供預(yù)科課程學(xué)習(xí)，為社會學(xué)習(xí)者提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。

2.4.3 管理與服務(wù)示范

圍繞學(xué)生成長，進(jìn)一步集成學(xué)生信息加強綜合分析和服務(wù)優(yōu)化，圍繞培養(yǎng)模式創(chuàng)新集成現(xiàn)有應(yīng)用支持教學(xué)改革的實施。主要包括：學(xué)生電子學(xué)檔、學(xué)生一站式服務(wù)、課程互通選課建設(shè)。

（1）學(xué)生電子學(xué)檔?；诮虅?wù)信息庫和學(xué)生綜合信息庫，建立學(xué)生的電子學(xué)檔，提供學(xué)生學(xué)習(xí)信息的綜合統(tǒng)計和決策分析。跟蹤學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)整個學(xué)習(xí)與成長過程，采集與記錄包括學(xué)習(xí)、獎懲、實踐、評價、就業(yè)在內(nèi)的多方面數(shù)據(jù)，形成全面、完整、準(zhǔn)確、有效的學(xué)生個人電子學(xué)檔。開展基于學(xué)生電子學(xué)檔信息的綜合統(tǒng)計及決策分析。為學(xué)校管理人員、教師、學(xué)生、家長和企業(yè)提供多層面信息服務(wù)、輔助決策。

（2）學(xué)生一站式服務(wù)。圍繞學(xué)生學(xué)習(xí)過程的各個環(huán)節(jié)，建立一站式、個性化的服務(wù)門戶，方便學(xué)生學(xué)習(xí)和辦事。整合教育教學(xué)和管理過程的信息化應(yīng)用服務(wù)，構(gòu)建學(xué)生網(wǎng)上服務(wù)大廳，建成基于身份可定制的校園信息門戶，為學(xué)生提供個人信息空間與交流協(xié)作環(huán)境。

（3）課程互通選課。實現(xiàn)本科生、研究生的本碩一貫培養(yǎng)，為學(xué)有余力的本科生提早進(jìn)入研究生專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、同等學(xué)力或跨專業(yè)的研究生補修相應(yīng)本科專業(yè)課程實現(xiàn)選課互通、課程成績互認(rèn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔣東興，付小龍，劉啟新，等.高校數(shù)字校園建設(shè)指南[M].北京：高等教育出版社，2008.

[2] 蔣義軍.遠(yuǎn)程教育服務(wù)平臺的總線架構(gòu)設(shè)計[J].中國教育信息化：高教職教，2011（12）：60-62.

[3] 蔣侃，張開宇，林玉峰.基于SaaS的高校創(chuàng)業(yè)教育服務(wù)平臺設(shè)計[C].中國教育技術(shù)裝備，2011（24）：87-88.

[4] 王楊，嚴(yán)遠(yuǎn)庭.基于P2P技術(shù)的云計算教育服務(wù)平臺設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機教育，2011（16）：147-150.