教育基础数据库建设的探索与应用

陈庆贵 申屠祖斌

目前，基础教育改革和信息化建设过程中碰到不少难点问题，教育基础数据库的建设和应用就是其中之一。包括：控辍、保学和高考移民，教育统计数据的准确性，进城务工人员子女入学，农村务工人员留守子女，教育信息化系统或环境建设中的重复与浪费，应用子系统相互独立无法兼容，新课程改革的学生评价体系，教师教具的现代化、虚拟化，优质教育资源共建共享等。

尽管教育部门颁布了《基础教育教学资源元数据库规范》、《教育管理信息化标准》、《关于印发中小学学生学籍信息化管理基本信息规范的通知》等标准和规范，还存在着标准的修订和需要完善的问题，存在着标准的实，施和执行问题，以及如何科学运用等问题。当前，教育部门每年的数据统计仍然存在着误差较大的问题，数据的准确性和时效性远远不能满足信息化社会对教育统计数据的需求。如何才能更好地解决诸如此类的问题呢?

中央电化教育馆正在组织开展的基于互联网环境下的教育基础数据库的建设与应用研究，试图通过选择不同地区、不同层面的研究单位，开展研究和实践，完善基于互联网的教育基础数据库的技术架构及管理和运营模式；研究并提出基于互联网的教育基础数据库建设的相关标准和规范；探索并形成基于互联网的教育基础数据库应用的规范和模式，切实解决上述问题。

建设教育基础数据库的必要性

由于没有准确的教育基础数据库，无法对生源做准确预测，也就无法对学校的布局准确决策；各个应用系统之间没有统一的标准接口，信息无法共享；无法准确跟踪进城务工人员子女的数量，不能及时解决教学资源的合理调配；学生的成长档案分散在小学、初中和高中，新课程改革的评价体系无法完整建立和实施。

意识到教育基础数据库的重要性和迫切性，有些信息化条件比较好的地区已经开始了探索和研究。比如，广州市教育局的教育基础数据库中已经拥有200多万学生的数据，覆盖了辖区内所有中小学校，学生学籍号从小学一年级入学开始到高三毕业保持一致，学生基本信息完整，学生异动全部通过网络审批，可以实时了解学生的信息，广州市学生公交卡就依据教育基础数据来办理；福建省教育厅的教育基础数据库中已经拥有了200多万中学生的数据，涵盖了全省600多所高中和1400多所初中的学生信息；重庆、四川、浙江、新疆、河北、宁夏等地都在规划建设过程中。

实际上，如果统一搭建教育基础数据库，将会改变目前的现状，并且能够节省大量的人力、物力和财力。根据目前的市场预测，教育基础数据库的统一建设，将会为一个100所学校规模的县市区节省数百万元的投资，为一个1000所学校规模的地市区节省近亿元的投资。教育基础数据库是收集教育系统基础数据、建立学生成长档案、实现教育新课程改革和实现素质教育评价的基础。教育基础数据库的建设，将整合各个应用子系统统一标准接口，实现信息共享。

教育基础数据库建设走过的弯路

在教育信息化建设过程中，由于各种原因我们走过了不少弯路，有许多现象值得深思。

现象一，有些地方把教育信息化看作是面子工程，作为展示的“业绩”，作为招生的宣传工具。事实上却不重视应用，没有应用的保障措施，没有培训经费，很多硬件设备不是用坏，而是放坏了。信息化的持续投入应该和应用水平考核挂钩，谁用得好，才能有持续的投入。

现象二，有些地方政府采购信息化设备只有建设费用，没有后续维护费用。应用软件的购买没有升级维护费用预算，导致后续升级维护没有保障，不断更换系统，造成更大的投资浪费。

现象三，有些教育部门在教育信息化产品招标过程中，过分地追求低价格，要求厂商承诺三年、五年免费升级，导致厂商没有收益，结果浪费最严重的还是教育部门。2000年的200多家注册资金1000万以上的专业教育软件厂商到现在已经所剩无几了，这从一个侧面反映了教育信息化建设和采购模式存在问题，无法让商家赢利，就无法保证得到持续的服务。

有些厂商只关注一次性销售，承诺免费升级维护，结果不到三年，公司已经无法继续生存。

现象四，软件招标和硬件一样，低价中标，结果招标来的很多软件无法达到用户要求。其实再低的价格也是投资浪费，因为软件不是一个产品，软件是一种服务，很难一次性定价，它需要通过服务来体现价值。软件需要不断根据用户需求进行完善和改进，而不是有些人印象中，软件就是光盘拷贝一下，不要什么成本。一个稳定、易用、实用的软件开发需要技术人员持续不断的投入，像艺术品一样精雕细琢。凡此种种，不一而足。我国教育信息化发展过程中，有许多成功的经验和存在的问题，需要我们认真总结和反思。

教育基础数据库的建设模式

教育信息化的建设按目前可以预见的技术发展来划分将会分成五个阶段。

第一阶段：以校园网为代表的校园级应用阶段。条件比较好的学校，率先建设校园网，以学校为单位购买应用软件，包括校园管理平台、学科资源库、电子备课系统、电子教室等。学校的信息化基本上处于一个启蒙阶段，教育基础数据库建设以学校为单位。

第二个阶段：以城域网为代表的区域级应用阶段。条件比较好的县市区教育局，甚至地市教育局，开始建设教育城域网，购买很多网络版资源库，在城域范围内实现共享，提供学籍管理系统、人事管理系统、资源库、备课系统等。教育基础数据库建设以县市区为单位。

第三个阶段：以互联网为代表的跨区域应用阶段。各地教育局纷纷开始建设门户网站，大量的信息通过门户网站来公示，包括招生信息、政策法规、政务公开、问卷调查、数据填报等。各地市教育局、各县市区教育局、各个学校纷纷开始效仿建设自己的门户网站。不少省市开始把城域网版的学生管理系统、教师管理系统、资产管理系统等升级到互联网版本，并出现了学科主题博客、互动社区等Web2.0系统。教育基础数据库建设开始以地市或省为单位。

目前国际上被炒得最火热的三个概念是：SaaS(software-as-a-Service，软件即服务)、PaaS(Platform-as-a-Service，平台即服务)和云计算。对于saaS的认识，业界目前基本已达成一致，认为SaaS是将“软件作为服务”来提供。PaaS是在SaaS基础上衍生出来的概念，同理可以解释为将“平台作为服务”来提供，PaaS与SaaS都是侧重于服务，对厂商的服务能力有要求。而云计算更注重计算资源的共享。云计算分为三层，最底层是基础架构，包括硬件、服务器等物理资源，第二层是平台，最上面一层是应用和服务。

第四阶段：以saaS为代表的软件即

服务阶段。目前教育软件的SaaS还处于发展初期。比如，中国移动和中国电信的数字校园、浙江万朋的数字校园就是这样的一种模式，教育局不需要购买任何服务器和存储设备，只需要支付每年的软件使用费即可享受专业的教育软件服务，按使用的系统模块和人数来收费。

第五阶段：以PaaS以及云计算为代表的平台即服务以及计算资源共享阶段。PaaS是SaaS模式发展的一种必然结果。与SaaS相比，PaaS对提供商的要求更高，对开发语言、开发环境、开发工具等都有更高的要求。SaaS产品一般而言都是最终应用，用户可以拿来即用；而PaaS一般面向的是软件开发商，这些软件开发商们在Paas厂商提供的在线开发平台上进行开发，从而推出自己的SaaS产品或应用。正因为PaaS要求更高，所以目前有能力提供Paas平台的厂商并不多。SaaS的发展催生了对PaaS的需求；PaaS的出现，则可以使得SaaS更加完善规范；而云计算与SaaS、Paas的结合，可能会使得这个产业链变得更加完整。比如，当前很多saaS厂商都是租用电信或移动的机房作为自己的数据中心，但这一传统模式有个缺点，即不够灵活。当SaaS用户规模急剧扩张时，数据中心不能及时做出响应，而如果SaaS厂商采用云计算厂商来提供网络资源，能够更好地解决这一问题。

互联网模式教育基础数据库的特点

技术力量雄厚的中国电信业，最核心的计费系统、机房系统、呼叫中心、客服热线等都是外包给专业的厂商。国外技术力量雄厚的银行也把IT系统外包给专业的厂商。

根据上面介绍的教育基础数据库的建设将要经历的五个阶段，不少地区已经在经历Saas阶段，如新疆、陕西、湖南等，由运营商提供数据中心，浙江万朋提供软件服务平台。

随着本课题的研究成果发布，《基于互联网的教育基础数据库的建设与应用研究》成果中将包括：数据库的建设标准，接口交换标准等。在课题结题后将迎来PaaS阶段，由领先的厂商提供PaaS平台，其他教育软件开发商可以基于其PaaS平台开发种类繁多的saaS应用模块，满足用户个性化的需求。

目前，Amazon、Google、IBM、微软等都推出相关的云计算产品，随着云计算的普及，SaaS厂商和PaaS厂商可以租用云计算厂商的网络资源，为教育局和学校提供更加方便的服务。

目前还有不少教育信息化主管部门希望自己组建开发队伍来开发教育软件，软件行业发展日新月异，教育信息化主管部门应该更多地去帮助学校选型、把关，而不是自己去做产品和服务，既当裁判员又做运动员。由于体制的原因，单位性质的原因，人才的原因，团队的原因，这样做的结果既浪费了时间，又浪费了经费，而且也很难做好。

每所学校的用户数有限。比如，学校网站的访问基本上仅限于教师、家长和学生，所以一个县市区、地市下属学校的服务器、存储等设备可以集中部署和维护，不需要每个学校配置服务器，也就是在全省或者全地市范围内统一搭建服务器群组，为整个地区的学校提供saas服务模式。学校不需要购买服务器，不需要配备专业的网络管理人员，只需要向专业厂商购买相应的服务即可，每年为学校节省数万元的硬件投入和人员成本，而每月只需要支付数百元，就可以享受到专业的升级和服务。

比如：一个县市辖区内有100所学校，只需要2台服务器，就可以提供100所学校的个性化门户网站，而不需要每所学校购买自己的服务器。仅此一项，就可以为一个县市区节省投资200万以上。而且可以实现100所学校的信息共享。

教育基础数据库的作用

第一，可以为每位学生建立一个个性化的成长档案。广州市建立了统一的学生基础数据库，在授权范围内，可以查询到每位学生的成长档案，全市范围内学生异动可以通过网络审批，可以直接查阅到审批进展。学生从小学升初中、初中升高中、转学的时候，新的学校可以自动获取该学生从小学一年级开始的所有成长记录。

第二，可以为学生、家长、教师搭建一个实名制的绿色交流平台，让家长积极参与到教育过程中来，成为教育信息化的重要组成部分，及时了解孩子的成长情况，打破教师和家长之间的信息不对称，避免在学校和家庭之间出现教育的盲区，还可以为协同教育打好基础。

第三，可以制定出标准化的接口，其他应用系统可以和教育基础数据库进行无缝对接，如校园一卡通、图书管理系统、考勤系统等，不会出现数据的重复维护。

第四，可以搭建网上自主学习系统，教师可以在网络上布置作业，学生可以在网络上提交作业，学生在网络上可以建立绿色的校园社区。第五，教师可以在网络上进行联合备课，共同完善教案，分享教学心得，共享教学资源。

第六，教育局可以针对每所学校的特长，进行不同学科资源的积累和探索，实现优质教育资源的共享，让每所学校都有自己的特色。