校园数字化教育教学平台建设与应用研究

王 强

（辽宁省本溪市第一中学,本溪117000）

1 引言

数字化校园就是建立在传统校园网基础上的，用当前主流的软件编程技术，将原来的有纸办公转化为各种管理软件办公，即所谓的数字化办公。数字校园是为了支持学生更好的用现代化的手段学习，以面向服务为基本理念，依托信息技术构建的数字学校系统。数字校园的宗旨是拓展学校的校园时空维度；优化教学、教研、管理和服务等过程。校园数学化使传统的校园在时间和空间上得以延伸。它是以网络为基础，从环境（校内、校外、设备、教室等）、资源（人力、设备、图书、讲义、课件等）到活动（教、学、管理、服务、办公等）的全部信息化[1]。在数字化校园里，可以通过信息数字化的手段，实现学校的常态化教学管理、学生信息管理、学校资源共享等，从而提高教学质量、科研水平、管理水平[2]。

2 以数字化校园建设为契机推进学校电化教育的发展

传统的教育方式是教师在黑板上写提纲讲授，学生记笔记听课，然而目前对高中教师来说，面临着信息化教学改革带来的危机[3]。因此广大教师应懂得如何利用信息技术也就是数字化教学，来提高教学水平，从而改变学生学习的传统方式，改变教学内容的呈现方式，促进教育教学的发展。此研究旨在实现数字化教学如何以最简单化，最实用化为目的来建设数字化校园。

数字化校园建设是切实推进和实现现在教学手段和方法改革的关键，是实现教育信息化的基础。学校的数字化教育，其教学过程与传统教学模式下的教学过程有很大不同，它打破了传统教育在时间和空间上的限制[3]。数字化校园网络不仅需要有先进的计算机网络技术支持，而且也需要有丰富充实的课程资源。这些课程资源为学生提供完善的学习服务。

随着信息技术的发展，网络教学是一种趋势。因此建设具有较高水平的多媒体教学资源，是稳定教学秩序、深化教学改革、提高教学质量和办学效率的重要保证[4]。进行网络教学的多媒体教学资源建设，关系学校教育信息化和教育现代化建设的顺利发展，是实施数字化教育教学的网络基础[5]。

3 以校园网为基础搭建数字化校园网平台

以校园网为平台搭建了适合学校教学情况的校园网教育管理平台。目前该平台正在测试阶段，根据教师在教学实践中的反馈，实际应用效果良好，能在很大程度上提高教育教学效果。该平台主要实现教室录播放功能。在应用过程中，面临着如何提高教师的数字化教学水平、如何丰富教学内容、如何统一各类信息与资源等实际问题，这些问题的解决将直接影响数字化校园建设进程。

3.1 校园网平台的搭建

网站平台的搭建，采用的是开源的JAVAEE规范，具体如下，业务逻辑层采用EJB3.0(Enterprise JavaBean)；显示层采用 JSP(Java Server Page)技术；Web框架采用Struts1；这种设计的优点是充分实现业务逻辑层和显示层的分离，最大限度的降低层之间的耦合性，提高系统后期的可维护性。

在网站的后台服务器方面，采用的应用服务器是JBoss5.1GA；其中数据库服务器是SQL Server 2000，这种设计的优点是：JBoss5.1GA版较4.x版而言，对Web应用及EJB3.0的支持度更好。实验表明，Jboss5.1GA版完全能够满足系统建设及后期的扩展需求；SQL Server2000简单易用、操作方便，版本稳定等特点，非常适合校园网的建设。客户端采用标准浏览器，用户无需升级维护。

3.2 数字校园的构成要素

在学校网站上集成学校的数字化教学平台和数据共享平台，数字化教学平台包含下述三个基本组成部分：

第一是数字化的学校教学环境。这方面主要体现在学校里的微格教室的应用，微格教室里面有三个摄像头，分别对教师和学生上课进行自动跟踪和切换。摄像头进行实时录像，听课的教师可以去微格教室现场听课，也可以通过我们建立的数字化系统平台进行在线实时观看，即所谓的现场直播。当然系统平台也建立了8T的海量存储系统，把我校的精品课程都放在校内共享平台，以备教师和学生复习使用。

第二是数字化的学校教学资源库和云资源平台，也就是我校系统的共享平台。这个部分已经将我校教师的课件资源，视频资源、音频、文本素材、图书、题库等集中起来建立了一个校内经验总结资源平台，以备将来教师快捷的查看相关资源，提高数字化的备课效率。云资源平台是集教学的各个学科各种资源的汇总平台，这个平台提高了教师的备课效率，集备课、上课、习题等资源为一体。

第三是数字化的学校教育活动。数字化的教育活动也就是数字化的学校运作模式，主要从以下几方面来构建这种模式：课程的组织方式和教学方式、教学的管理方式、教师的备课方式和学生的作业方式等。这些过程都需要数字化资源支持，当然更加需要教师和学生对电化教育的不断熟练和运用。

3.3 数字化校园的主要功能

数字化校园的功能是不断进行更新和扩充的，就目前而言数字化校园的功能如图1所示。

图1 数字化校园功能图

下面对每部分都做简要的介绍：

(1)办公室系统

办公室系统主要负责校园网内各种教育教学信息、通知等的发布。

(2)学生自学系统

学生可以通过校园网登陆学校的教学资源系统，教学资源系统中有全校教师在微格教室上课的录像，学生可以在课下自由选择课节和教师进行复习、自学和预习，并对教师的课进行提问及评价等。

(3)远程教学

由于高中教育是全日制教育，关于远程教学方面，我们主要是通过网络让学生在假期时对学校的教学资源进行访问。

(4)数字化图书馆

学校建立了专门的数字化图书馆，为学生提供各种资料查询。

(5)教务管理系统

教务处的管理工作是非常繁重的工作，课务管理和考务管理影响着全校的教学秩序。数字化的教务管理系统可以进行网上选课、网上成绩查询、网上阅卷等功能。

(6)校园一卡通

一卡通就是指在学校内，凡有现金、票证等需要识别身份的地方都统一采用一个卡来管理。我校目前餐厅、超市实行的一卡通服务系统。

(7)多媒体教学管理系统

在校内的任何一台联网的电脑都可以登录http://172.16.4.2进行教学资源的浏览、评价。当然该系统设置了不同的用户角色使用不同的权限。

(8)总务办公系统

总务处是学校工作中最繁重繁琐的地方，数字化校园中嵌入总务办公系统，根据不同的权限进行该系统的访问和管理等。

4 身份认证平台

身份认证平台设计的基本思想是：平台将各个部门、用户进行统一的存储管理，对应用系统统一授权，统一标准，从而达到规范应用系统的认证方式，提高整个系统的集成性、可管理性和安全性[6]。其结构图如图2所示。

图2 身份认证平台结构图

从图2我们可以看到身份认证平台所具有的功能有：

(1)目录结构服务

目录结构服务是指将校内的用户，按照一定的层次结构，以树型目录逻辑的方式加以收集和储存，对用户信息进行统一管理。当然我们的教学视频管理平台的课程管理也是采用目录进行管理的。目录服务完成了对用户信息进行集中统一管理，保证了信息的完整性和统一性。

(2)用户身份认证服务

用户身份认证服务是允许系统管理员方便地对各类用户进行授权或取消授权，并且系统管理员可以查看用户的相关登陆信息，身份认证技术提供三个方面的功能[7]：第一，提供多种身份认证方式，支持用户名/口令认证、数字证书认证、卡认证。第二，对应用系统进行访问控制，系统根据用户的类别不同，允许使用某些服务或者服务中的一部门，也就是角色分配。第三，单点登录功能，实现用户登录一次，就可以访问所有集成的应用和服务。

5 共享数据平台

共享数据平台的目标就是为整个数字化校园系统提供一个安全、稳定、集成、可靠、快速的数据环境[8]。构建合理的数据存储模式，建立跨部门的数据交换平台，使学校各个应用系统具有合理的数据分布并满足各个应用系统之间的数据交换需求，满足为全校教工、学生提供全方位信息服务的需求，满足学校决策的信息支持需求，如跨部门的综合信息统计、分析和评价。

NAS存储系统只是数据共享平台的一小部分，要完成数据的集中，需要一个完整全面的数据中心和一套规范的信息编码标准，保证整个新系统中各个业务系统可以充分集成并保持一致。通过预先设计好的共享数据平台将各个不同时期建立的业务子系统进行有机集成，实现整个校园管理的规范化、整体化、统一化。

共享数据平台依靠数据抽取整合工具从各个业务系统中抽取出数据，再经过数据转换规则后，形成标准的信息编码，存入核心数据库中。其他应用系统通过数据访问服务，访问核心数据库，按照定义的权限使用共享数据平台中的各种数据资源。共享数据平台具有如下的功能有：

(1)提供全面完整的数据源

共享数据平台中储存的数据，无论在横向的校园范围内，还是纵向的时间积累上，都是最全面和完整的。因此这些数据可以作为面向教职工、学生需求的信息服务集的基础数据源，为其他应用系统和门户平台开发各种共享数据利用提供了强大的数据基础支持。

(2)实现数据共享

通过共享数据平台，实现校园共享信息的实施共享，使系统间的共享数据的使用不再是业务系统之间的调用，避免业务系统之间的数据相互依赖，改变了各个系统对系统的依赖和人对人的依赖。

6 结束语

数字化校园是一个长期的发展课题，在信息技术的推动下，校园数字化建设已经成为基础教育学校发展的一个趋势。以校园网为基础，与教育专网连接，使学校各项工作都具有“数字”属性和功能。包括资源、教学、学习、管理、观念、文化等。

本文从实践出发提出了数字化校园不仅仅要从“数字”上呈现，而且还要注重资源的内容建设，从而体现数字化校园的常态化，简洁化。数字化校园应该最大化的体现着教育价值。让传统校园在数字化空间里无限延伸，数字化校园以现实校园为根基，从中吸取经验和营养，让虚拟和现实协调一致发展，真正的朝着虚拟现实发展。

[1]静永文,熊伟,李国山.基于校园网的数字化网络教学平台建设与应用研究[J].中国教育信息化,2008(13):37-39.JING Yongwen,XIONG Wei,LI Guoshan.Research on the construction and application of digital network teaching platform based on campus network[J].China Education Info,2007,37-39.

[2]管廷昭,夏艳东,苗春生.数字化校园的平台构建[J].中国科技信息,2007(21):197-198.GUAN Tingzhao,XIA Yandong,Miao Chunsheng.The platform construction of digital campus.[J]China Science and Technology Information,2007(21):197-198.

[3]殷娜,傅明.数字校园的建设发展与规划[J].兰州交通大学学报,2002,21(4):142-144.YIN Na,FU Ming.Construction development and programme of digital campus[J].Journal of Lanzhou Jiaotong University.2002,21(4):142-144.

[4]刘厚萍.中小学数字化校园构建研究[D].上海：华东师范大学,2006.LIU Houping.Study on the construction of digital campus in primary and secondary schools[D]Shanghai:East China Normal University,2006.

[5]章航海.中学数字化校园的生态化建设探索[J].中国电化教育,2009(11):48-50.ZHANG Hanghai.The ecological construction exploration of digital campus in middle schools[J]2009(11):48-50.

[6]朱莉.以教育信息资源配置为核心的中学数字化校园建设的实践研究[D]上海:上海师范大学,2009.ZHU Li.Study on the practice of digital campus construction in middle schools based on education information resource allocation[D]Shanghai:Shanghai Normal University,2009.

[7]陈峰巨.基于校园网的教育资源库构建[J].中国教育信息化,2006(15):47-48.CHEN Fengju.Construction of education resource library based on campus network[J].China Education Info,2006(15):47-48.

[8]柯和平.高校数字化教学资源系统的建设与管理[J].远程教育杂志,2006(4):39-42.KE Heping.Construction and management of digital teaching resourcessysteminuniversities[J].DistanceEducationJournal,2006(4).