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一、智慧教育建设背景
教育信息化的目的是为了推动教育现代化,全面革新传统教育方式,以提高教学的交互性和授课效率,培养学生独立思考和实践创新能力。随着云计算、移动互联网、物联网等新技术的应用和发展,教育信息化也呈现出与之相匹配的新形态,多种信息资源的重组与优化,大范围、高效率的资源共享,集约化管理,无纸化办公,教学方式多样化,学习随时随地化、互动化已成为教育发展的新趋势。
2012年教育部发布《教育信息化十年发展规划》明确指出: “十二五”期间,以“智慧教育”为抓手,建设基础教育“宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通,建设教育资源公共服务平台和教育管理公共服务平台,促进教育信息化和教育公平”。2016年2月,教育部办公厅印发的《2016年教育信息化工作要点》的通知强调,全面完善“三通两平台”的建设与应用,重点推动“网络学习空间人人通”,深化普及“一师一优课、一课一名师”活动,为“十三五”教育信息化工作谋好篇、开好局。“三通两平台”、“智慧教育”的建设及应用已成为全国教育信息化建设的基础性、必然性工作。
“智慧教育”是一套系统化的教育信息化解决方案,它通过在教育领域全面深入地运用现代信息技术,促进教育现代化,改变传统的教育模式。它涵盖了“三通两平台”建设,其目标是实现教育的数字化、网络化、智能化,其基本特征是开放、共享、交互和协作。
二、“智慧教育”建设概述
(一) 建设目标
以云服务、互联网、移动互联网、物联网技术为支撑,构建一个智能化教育教学、管理平台,以优质的教育资源形成区域内教育资源共享、资源整合中心,将信息技术融入到教研、学习、管理等工作领域,最终实现教育公平、提高教育质量,推动教育改革。
“智慧教育”是一套完整的教育信息化解决方案,它可以为教育主管部门、学校、老师、家长和学生提供全方位的教育信息化服务。整个系统从业务逻辑上划分为五个层次:
l 感知层,由终端通讯设备、感知设备和信息采集设备等硬件组成,用于完成信息交互和数据采集;
l 网络层,完成感知层设备互联,感知层设备与平台层设备连接,提供安全通讯服务。连接介质有物联网、专用网络、互联网、移动互联网、WIFI网络、卫星网络等;
l 平台层,提供数据集中存储、计算分析、共享服务,是整个系统的核心层,由云计算数据中心、教育基础数据库、教育共享资源库、大数据平台、运营支撑硬件组成;
l 应用层,运用平台层提供的资源和服务为系统用户提供多种服务。基于功能范围和应用方向,它有智慧校园、智慧教室、智慧图书馆、电子书包、远程教育、校园一卡通、平安校园等模块组成;
l 用户层,是整个系统的最终受益者,包括教育主管部门、学校、老师、家长和学生。用户类型不同需要解决的问题不同,每个类型用户都有适合自己的应用或服务。
“智慧教育”整体解决方案框架图
(三) 三通两平台”框架
“三通两平台”包括教育管理公共服务平台、教育资源公共服务平台,校校通、班班通和人人通,项目实施涉及平台软件和硬件、用户端软件和硬件和开发、布署,网络环境建设等工作。
三通两平台框架
(四) 项目实施规划
“智慧教育”项目从以下四个方面来建设完成:“智慧教育”项目基础设施建设、智慧学习平台建设、“智慧教育”管理平台建设、“智慧教育” 业务支撑平台建设,各部分具体方案请参见后续内容。
三、“智慧教育”项目基础设施建设
“智慧教育”项目基础设施建设包括教育云数据中心建设、教育资源公共服务平台建设、校校通、班班通、人人通建设。
教育云数据中心建设
教育云数据中心是整个“智慧教育”项目的核心部分,它提供如下几个方面的服务:一是整个项目数据的转换、存储和分析;二是针对不同的业务需求提供相应的应用系统;三是提供访问界面,通过统一的身份认证来完成资源共享、业务操作。
搭建“云计算数据中心”,包括搭建云计算平台、云存储平台和大数据平台,建立“教育云数据运营中心”,具体涉及机房装修、综合布线、设备安装、应用部署和平台整合等,根据机房大小,数据中心用户规模等综合因素,确定数据中心建设方案。
教育资源公共服务平台建设
“教育资源公共服务平台”是采用“云+端”的建设和应用模式,面向教育主管部门和学校提供教学资源、专题教育、名师课堂、在线课堂、专递课堂、教育研究、教师研究、教师社区、学校社区、班级社区、图书馆、试题中心、资源市场为主要功能的综合服务平台。“教育资源公共服务平台”实现统一应用集成,统一管理,统一认证,平台具备大数据分析能力。
校校通
作为教育信息化应用的重要基础设施,采用有线接入与无线接入相结合,为全市教育主管部门、全部中小校提供光纤宽带接入服务,为所有单位搭建无线网络,实现语音、数据、视频等业务的综合承载,提高学校、教师、学生的教学和工作效率。充分借助运营商在宽带网络方面的优势,实现宽带网络校校通建设。
班班通
基于互联网宽带,一个账号便可以实现将课堂视频、教学课件、电子教材和学习资源向特定用户群快速传播,如面向老师、学生的视频公开课和学习资源等。
硬件上,增加班班通设备,如电子白板、触控一体机、录播系统、中控台、短焦投影机、教师专用笔记本、学生平板电脑(可自购)。
软件上,开发多媒体环境下的网络教学系统,实现与电子白板、录播设备等的有效兼容;系统应具备互动式教学、个性化备课、全过程设备监管等一系列功能,支持全学科数字化教学。
人人通
开发适合于中小学学生、家长、教师使用的PC端、移动设备的应用程序,将同步课堂、学习空间、绿色上网、校园社交、亲情定位等功能集中起来,为学生提供随时随地学习、交流、分享的平台和空间,加强家长、教师和学生之间的互动,帮助学生提高学习成绩,共享安全、快乐时光,平衡心智发展。
在学习空间中为每位教师分配50G的资源存储空间,为每个学生提供10G的存储空间。
四、“智慧教育”项目学习平台建设
“智慧教育” 项目学习平台充分发挥“智慧教育”系统无时间、空间限制,随时随地学习的特点,促进优质教育资源普及共享,改变传统的教学、学习模式。“智慧教育”学习平台建设涉及电子书包、远程教育、数字图书馆建设。
(一)电子书包
l 结合人人通建设,为学生提供个人网络学习空间,统一账号登录和使用;
l 以PAD为主要形式,轻巧便携,避免沉重课本对身体压迫,让青少年健康成长;
l 以课堂教学互动为主,以课前准备和课后复习为补充,教学内容显示方式多样化,激发学生好奇心和上进心;
l 以标准化内容为基础,内容多以图片,视音频为载体,消除文字描述带给学生的困惑;
l 资源、素材、练习库丰富,在学习同时,拓展学生知识面和应用思考能力;
l 帮助学校老师实现因材施教的教育目标,为学生提供个性化学习、自主学习的服务,提升教学质量。
电子书包
(二)远程教育
l 建立数据中心,实现在线的相关教学工作,如学习、培训、考试、认证等;
l 运用互联网技术实现不受时间和空间限制的教学;
l 通过录播系统、视频直播系统、电子白板等工具提丰富的在线教学资源。
(三)数字图书馆
数字图书馆是用数字技术处理和存储各种图文并茂文献的图书馆,它把不同载体、不同地理位置的信息资源用数字技术存贮,实现跨区域、面向对象的网络查询和传播。数字图书馆由图书录入、图书存储管理、图书检索及借阅几部分组成。
五、“智慧教育”管理公共服务平台建设
“智慧教育”管理公共服务平台建设涉及教育信息管理系统、综合办公系统、教务教学管理系统、与国家教育管理系统对接几个方面的工作。
- 教育信息管理系统
教育信息管理系统包括教育行政事务管理(如排课表,统计教室利用率,教材信息库,设备信息库,学籍管理,学生档案管理等),科研管理,财务管理,人事档案管理,后勤库房管理,卫生保健管理等。
- 综合办公系统
“综合办公” 系统是面向教育局、学校、教职人员的一体化综合应用平台,它用来实现公文拟稿、审批、会签、签发、分发、签收、办理、归档等公文全生命周期的管理,同时提供审批、邮件、公告、文档管理等十几个组织内部日常使用功能。
“综合办公” 系统不但可以降低组织内行政办公成本和人力成本,也降低了工作强度和复杂度,规范了工作流程,更强化了部门之间、单位之间的协作办公能力,提高了工作效率和质量。
- 教务教学管理系统
教务教学管理系统涵盖学校教务教学管理工作的所有环节,包括培养方案编写、教学课程安排、教师分工、课程表编排、学生成绩、考试事务、教学考评、教师工作量管理,以及学生、教职工、专业信息、课程、班级等基础信息的管理等,基于校园网/互联网为学校教学工作提供先进、实用的信息化管理手段。
教务教学管理系统以底层硬件作为支持,通过对不同角色用户的统一身份认证来提供不同的服务。
l 校长:审核关键环节,实现精准管理,教学工作运转透明,有迹可循 ;
l 教务处:各项教学安排可管可控 ,排课灵活,减轻负担 ;
l 教师:教学工作安排清晰可查,学生成绩可统计分析;
l 专业室:专业建设规范,便于调整,对教学质量可客观评估。
- 与国家教育管理系统对接
国家教育管理公共服务平台由教育部统一规划和建设, 为第三方提供了API开放接口,第三方机构可以申请将资源、应用接入国家教育资源公共服务平台,也支持第三方申请获取资源搜索授权服务。