教育城乡网资源中心建设的几点思考
【摘 要】上杭县是个小县,隶属于福建省龙岩市,经济不发达,22个乡镇,总人口48.2万, 其中农业人口42.7万,占总人口的88.6%。上杭县实验小学(简称"上杭实小")目前有学生2235人,教师90人,教学班35个。从1997年建设第一间多媒体网络教室开始,到现在建设全数字的校园网,上杭实小已投入资金140多万元。要把校园网建设得比较完整,还需投入几十万乃至上百万元进行第二、三期工程的建设。上杭实小校园网是闽西第一个小学校园网,建设颇具特色。它站在建设县级小学教育城乡网的高度进行规划、建设。它的资源中心将是上杭县一百多所小学、六万多个小学生、三千多个小学教师所共享的资源中心。这一百多所小学及其师生,绝大部分处在农村,教育条件相对落后。
在我们这种以乡村人口为主的县(市)里,该怎样推进"校校通"工程的建设?我们该建设什么规模的教育城域网?资源中心该建在哪里?由谁来建?资源中心如何服务县内所有学校?如何选择资源中心的硬件设备?如何解决资源中心的教育资源软件的来源问题?……这都是我们在规划、建设过程中苦心思索的问题。
本文第一部分的主要内容是:通过对"建网、建库、建队伍""三'建'同行"的建网原则进行辩证分析,以及对"建设市级资源中心"与"建设县级资源中心"的优缺点进行对比分析,说明建设县级资源中心的必要性与可行性;提出并解释了"教育城乡网"的概念,通过《上杭县教育城乡网拓朴图》的实例分析,给出"县级教育城乡网"的资源"分类建设"这种建设模式。
本文第二部分的主要内容是:从实际应用的角度出发,对"资源更新率"的几个相关因素进行分析,得出资源中心与优秀教师群体的关系。通过我校校园网建设中遇到的"难筹"、"难养"、"难办"实际困难的说明,呼吁政府进行投资、建设县级资源中心。
文章的第三部分主要以分析《上杭县小学城乡网拓朴图》为例,说明县级资源中心如何服务全县所有学校的具体方法。
文章的第四部分主要以上杭县小学城乡网资源中心的中心交换机的选型为例,说明中心交换机的选型的基本要求。
文章的最后一部分,从最终用户的角度出发,讨论一些最终用户所关心的教育资源软件选购的"标准"问题和基本要求。
"校校通"工程推向城市不难,向广大农村推进才是真正的难题。"校校通"工程也只有向农村推进、推好,才真正能体现其"科教强国"的意义。上杭实小校园网的建设和在建设过程中的思考,或许能为"校校通"工程更好地从城市推向农村带去一些启发。
【关 键 词】校校通;校园网;城域网;城乡网;资源中心;资源库;国家资源库;基层资源库;企业资源;交换机;应用软件
思考问题之一:建设什么规模的教育城域网更有利于将"校校通"工程推向农村?
自教育部"校校通"工程开始实施以来,全国各地建设校园网、城域网风起潮涌。我们在几年的CAI实践中,已经充分体会到信息技术将给我们的教育、教学带来一场革命。但无论是建设城域网还是建设校园网,都需要投入大量资金和人力物力。上杭这个小山城,经济的落后和资金的缺乏,使我们对各地的校园网、城域网建设模式作更加认真的审视,我们尽量多地汲取先行者的宝贵经验,针对自身的实际情况来进行规划与建设。
许多人认为:校园网的建设应该"建网"、"建库"、"建队伍"同行。作为一项建设原则,它是无可非议的。但缺乏统筹规划,将这条原则孤立地用以指导学校的网络建设,必将忽略网络建设的区域可行性。事实上,已经有许多兄弟学校各自为政,搞封闭建设,造成了大量的软、硬件重复投资。"各自为政,搞封闭建设"的情况要是发生在条件更为落后的地区,城乡学校间的一种新的贫富分化--"信息技术"贫富分化将出现,穷校将越来越穷,广大农村要实现"校校通"就成了一句空话,这就与"校校通"工程的建设初衷背道而驰了。
网络的价值体现在软、硬件资源的共享上,"校校通"工程的精髓应该是"资源通"。"建网"、"建库"、"建队伍"这三"建"中,"建网"、"建队伍"两"建"是每个学校都应进行"自我建设"的,否则没有通向外界的"路"、没有自已的"司机"和"货物的使用者",是搬不回所需的"货物",甚至有"货"也不会使用的。三"建"之中的"建库"应该统筹规划、建设。
教育部基础教育司司长李连宁指出:"推进'校校通'工程,要采取多种形式,要积极建立以区域为主的中小学信息技术教育的城域网,为学校提供安全、健康、丰富的网络资源。我们要鼓励用网络中心的方式来建城域网,提高使用效率,大大降低成本,而不提倡搞独立的校园网。…?quot;从理论上说,全国只建一个资源库就够了,但现在就是每个省都建设一个大型资源库仍不尽合理。因为"域"越大,网络带宽需求越高,技术要求越高。教育城域网的"域"的大小,也就是教育城域网的规模的大小,它还关系到网络建设的区域自主性,关系到竞争与创新环境的优劣,关系到建设主体的经济实力,关系到网络性能,关系到其主要服务对象的群体大小,关系到服务质量,关系到重复投资的大小,特别关系到对"弱势"学校的扶持力度等一系列问题。我们将相关项目列出在下表中进行比较,很明显,省级及乡镇级的教育城域网不具可比性,县级教育城域网的建设具有很多方面的优势。
相比之下,建设市级教育城域网,虽然造成更大些的重复投资,但这也是在可承受的范围之内。从广大农村学校获取资源这方面来看,获取县级资源更加方便,也更有保障,也往往较适合使用的实际需要,这在实现资源通向农村这方面的独特意义是非凡的。从竞争与创新机制这方面看,因为各县级网都接入了因特网,因此,本县的资源不够用、不好用,还可用外县的资源。这样必将形成一种百花齐放,百家争鸣的局面,终会营造出一种你追我赶、不断创新、共同进步的资源共享的良好氛围。
表一:各级资源中心相关项目对比表("★"多表示优势多)
基于以上认识,我们为上杭县教育城域网的整体建设进行了构想与规划。网络拓朴图如《上杭县教育城乡网拓朴图》所示。之所以不叫"城域网"而命名为"城乡网",是因为我们的建设模式充分考虑到广大农村学校的"校校通",资源集中放在经济条件较好的城区学校,农村学校只需建"路"买"车",就可以免费使用本县资源中心的资源。上杭县教育城乡网以各个资源库为中心,以全县各校的内部网络为基础,通过INTERNET,分别组建高中、初中、小学等子城域网,并通过INTERNET将各个子城域网连成"上杭教育城乡网"。它的另一建设特色就在于资源的"分类建设",也就是将城域网的资源中心分为高中、初中、小学等资源,并分别建设在师资、教研等综合实力最强的上杭一中、上杭三中和上杭实小的校园网中。"分类建设"模式同样存在一些重复建设的问题,但相比许多城域网中把所有资源集中放在教委或某一学校中的"集中建设"模式,"分类建?quot;模式具备更多优势,它把各种不同类别的资源相对隔离存放管理,资源的建设者、管理者、更新者及应用者各有非常明确的任务,总之是建设、管理、更新、使用变得更加可行、方便和有效。
上杭实小该建设什么样的校园网? 经过以上的思考,作为上杭县小学领头雁的上杭实小,校园网的建设就有了较准确的定位:在建设本校校园网的同时,还要建设好全县小学教育城乡网的资源中心。
思考问题之二:教育城乡网资源中心建在哪里?由谁来建?
资源中心要使用得好,得依托良好的管理与更高的更新率,这样资源中心才有生命力。所谓"资源更新率",就是资源更新?quot;质"和"量"与资源更新的速度的比值。假设这几个项目都可用一个常量来表示,则可用公式表示"资源更新率":资源更新率=更新量×更新质/更新速度,或用:资源更新率=(更新量+更新质)/更新速度。资源更新率的几个相关项都与一个优秀的教师群体有密切关系。因此考察建设资源中心的主体和地点必须考察哪里有先进的、富于创新的一个教师群体。一般地说,资源中心应建立在本县的最强的学校中为好。实验性学校因为肩负着实验的责任而更为适合作资源中心,实验者超乎寻常的设想往往能激发更多教者的创新意识。有许多资源中心建设在教委或教育局,只靠几个工作人员去管理它,这就脱离了支持它的大量优秀教师直接参与建设、使用的这种环境,这是很难走远、走好的。上杭实验小学校园网的资源中心就是上杭县小学城乡网的资源中心,也就是上杭小学城乡网资源中心依托于上杭实小校园网。上杭实小拥有大批优秀的各学科教师,有近五年的CAI实践经验,这就形成了使用资源开展CAI实践的和搜集整理资源的主群体,他们和将来的本县其他学校的不断涌现的众多优秀教师将组成一个庞大的资源更新者群体,他们将让资源越用越好,越用越多,造福更多的小学生。
建设资源中心应该是政府行为。正常情况下,学校并非生产与赢利部门,无论哪所学校都不具备建设资源中心的经济实力,建设县级资源中心必须是县级政府的政府行为,至少应该由政府投资大部分的资金及组织建设。现实的情况往往是建设资源中心的学校将为建设资源垫付大量资金,小的如电费不说,单就每月几千元的光纤接入费用和月租就难以承受,更不用说建设初期的软、硬件投资费用,以后的资源开发费用及购买新资源的费用了。上杭实小校园网建设一期工程在近几年投资了80万元的基础上再投资约60万元,其中虽有教育局10万元的拨款资助,其余130多万元均为学校自筹,这给学校的工作和发展带来了沉重的负担。另外,我们也还扮?quot;外交官"等角色,诸如协调光纤接入与月租问题,调查市场情况和商家情况,组织招标……事实上,这些事单靠学校的力量是做不好的。试想,假如建设资源中心时非得遇上我校的这些情况,那还有多少学校还敢主动去建设资源中心呢?
资源的共享问题决定着城乡网资源中心建设的作用大小。"各自为政,封闭建设"的现象的根源就是缺乏政府主导。教育资源凝聚着开发者的心血与才智,它是有价之物。因此,不花钱无权使用资源,也是情理之中的事。教育城乡网的建设初衷恰恰是为了让广大落后的农村免费使用资源。这就存在一个资源建设费用由谁承担的问题。作为承办资源中心建设的学校,无能力也无义务承担资源建设费用,这部分费用必须是出自政府或社会。
当然,资源中心的资源是放在因特网上的,除了供给本县范围内的学校免费使用外,它还能发挥更大的作用,也就是供县外的用户使用。资源共享的范围越大,越有利于资源建设的竞争与创新。因此,我们可以用发展会员的形式来共享资源,县内农村用户可以是免费用户,县外用户可以成为收费用户。发展收费用户可以作为利用社会力量的一种方式,收费用户的增加可以给资源建设带来良性循环,但广大县级资源中心的资源建设的主角无论如何还是政府。
思考问题之三:教育城乡网资源中心如何服务县内所有学校?
网络的意义体现在资源共享,"校校通"工程的意义体现在"资源通"。农村学校和城市学校最大的差距在于教育资源,农村孩子与城里孩子最大的差距在于信息素养。要缩小这方面的差距,实施现代信息技术教育、实现"校校通"是最有效、最迅捷的方式。在网络的环境下,信息化必将成为农村学校实施素质教育的一个重要突破口,教育条件的城乡差别正逐渐缩小,农村学校可以共享全球各地的资源,农村教育将得到跨越式的发展。
真要做到"资源通"、"校校通",不可回避的是广大农村在通讯条件落后的情况下如何"通"的问题。下面是对我县小学城乡网资源中心如何服务县内所有农村学校的构想。如图《上杭县小学城域网拓朴图》所示,我们按通讯条件的优劣,将用户分为城区用户和农村用户两大类。城区用户因为有良好的通讯条件,如可以在城区校际布设光纤,或租用当地电信、联通、广电、电力等部门的光纤,将城区的各小学与资源中心相连,把城区多个学校当作一个大校园网来建设。这类用户均能实现1000M主干,100M交换到桌面的高带宽,各校共享资源犹如在处在同一所学校之中。
农村用户的通讯条件相对差得多,大体上可分为三种情况。第一种是有条件宽带上网(ISDN、DDN、ADSL或光纤接入)的用户,这类用户实际上与城区用户很相似,通过宽带接入,共享资源中心的资源乃至实时点播课件都没有问题。第二种农村用户是只能通过电话线拨号接入资源中心的学校。这类学校无法实现实时点播课件,只能提前下载好课件。因为带宽过小,搜寻资源和下载资源都需要大量的时间,花钱也不少,这样就给资源共享带来实际使用上的不方便。单纯使用这种拨号上网的方式获取资源,只适合获取少量资源的情况。为了弥补这种方式使用大容量资源上的先天不足,我们可以将常用的、不太需要更新的这部分资源刻录在光盘上,靠人力传送资源光盘给这种用户。这类用户用人力传送的资源光盘为主,用拨号上网共享资源为辅,能较好地实现共享资源。同样的,连拨号上网都没法实现的第三种用户,只有完全靠定期或不定期传送资源光盘了。
光盘资源可以采取分期刻录、择精刻录、按需刻录等方法。后两种用户在全县小学城域网中占相当大的比例。要为每一个用户刻录光盘、传送光盘究竟可行不可行?答案是可行的。因为服务对象仅对本县农村的相关学校,平均每个乡镇也就是几所或十几所学校是这类用户,而且在逐年减少,就是完全由资源中心负责刻录光盘也是可以实现的。当然,我们还可以把刻录光盘、传送光盘的任务用行政手段分发给各乡镇有宽带条件的用户,由他们对本乡镇的相关用户进行刻录光盘、传送光盘资源的服务。
思考问题之四:如何选择教育城乡网资源中心的交换设备?
上杭实验小学校园网的主交换机也是上杭小学城域网的主交换机。我们对这款主交换机的选择非常慎重。如《上杭县小学城乡网拓朴图》所示,我们选择思科ws-c4006-s2作资源中心主交换机。稳定性是我们挑选主交换机的第一个要求。思科产品是网络届公认的稳定性最好的产品,尽管它的价格偏高,我们的网络也并非金融、证券等高安全、稳定性要求的网络,但它是全县所有小学的"心脏",并且它要提供十几年乃至几十年不间断的服务,在这种设备上多投资三两万元还是在十分必要而且值得的。
性能与可扩展性是否符合我们的网络规模,是我们对主交换机选型的最重要的依据。根据我们的建设构想,要把城区十几所或更多的小学当成一个大校园网来建设,带宽要求是要实现1000M主干,100M交换到桌面,多媒体网络教室可以10M交换到桌面。资源中心服务器的数量一般是几台到十几台,其中视频点播服务器等数据流量大或访问量大的服务器需要使用1000M网卡连至主交换机上。因此,主交换机应该能提供十几个以上的1000M接口,这是第一个基本要求。大校园网中的所有学校在行政与管理上都是各自独立的,之所以共建一个校园网,目的仅在于节省投资、共享资源与更好地接受上级的统一管理,内部数据还是要独立并且保密的。因此主交换机选型的第二个基本要求是:主交换机必须提供三层交换功能。第三个基本要求是对背板带宽的要求。随着各校工作站的不断增加,城区各校内的与楼层交换机直接相连的工作站点数可能增至五、六百个或更多,这就要求交换机有更高的背板带宽。第四个基本要求是主交换机要有良好的可扩展性。当网络规模扩大时,能购买相应插件进行性能扩展,如各种交换板卡模块、GBIC卡等,当网络规模扩展到超出主交换机工作能力时,能通过1000M位的上行链路与新添加的主交换机进行级联,也就是能进行伸缩来满足当今的高性能需求并提供将来的投资保护。
经过比较,我们认为思科4000系列的产品较适合我们的建设规划,其中具有Supervisor I的Catalyst 4003也能胜任我们目前的建设需求,但具有Supervisor II的Catalyst 4006更具有良好的扩展性能,对比数据如《表二:思科4000系列交换机重要性能对比表》所示。因此,尽管我们为了未来的扩展需要先支付70%的资金,我们还是选择Catalyst 4006做资源中心的主交换机。我们认为,这种决策正体现了校园网或教育城域网的规划者们所应具备的一种素质:能用较长远的眼光来指导设备选型。
表二:思科4000系列交换机重要性能对比表
思考问题之五:如何解决教育城乡网资源中心的教育资源的来源问题?
教育信息化建设中,有好"路"还要有好"车"、好"驾驶员",更要有好"货"。单有好"货"还不行,得让好"货"有序地进、销、存放。如何去选好资源中心的教育资源软件这个"货"?专家们介绍,早在80年代出现了以原理性模拟为特征的第一代CAI教育资源;90年代初出现以海量题库为特征的第二代教育资源;90年代中期又出现了以电子图书电子教材为特征的第三代教育资源;近二年来许多教师自己动手开发课件并配以图片和视频从而出现了第四代教育资源。目前,大多数教育软件企业是在自定义的基础上进行教育资源的建设与开发,极力突出技术的先进性,但是各个企业相互之间底层技术不统一、兼容性差,资源分类不规范,所以当海量的资源涌来时,使用者反倒无处下手、无所适从。这不仅不适应教育教学的实际需要,还造成资源建设的重复与浪费。客观地讲,作为教育资源应该具有先进的教育理念、明确的建设目标、科学的研制标准、专业的技术水准,以及对教育改革趋势的准确把握,不应当盲目追求资源库的数据规模。可幸的是,4月21日在江西南昌举办的"2002年基础教育软件企业高峰会"犹如教育软件业的一股春风,给规范的资源建设带来了新的希望。与会的国内外40余家企业普遍认同并通过了《南昌共识》,符合行业标准的第五代资源将浮出水面,服务神州大地的教育事业。全国各地的县级教育城乡网资源库可以当作国家的基层教育资源库,那么,如何解决好基层教育资源的来源问题呢?如《基层资源库资源来源拓朴图》所示,我们把基层资源来源的类别分为三类:企业资源、国家资源和用户创新资源;把资源来源的方式分为四种:直接购买、通过卫星下载、通过因特网下载和收集最终用户的创新作品。
国家资源库应该成为全国各地的基层资源库资源建设的主要来源。《南昌共识》的诞生,使基础教育国家资源库浮出水面。国家资源库并非全国只建一个大资源库,除了省级或比较高级的相关机构按国家标准(或国际标准)统一建设的国家资源库外,建设得比较有特色的、符合相关标准的地(市)、县、校级资源库也可以升格为国家资源库。只要是国家资源库,都不应该把赢利当作主要目的,甚至应该免费向基础资源库提供资源共享。
无论教育资源来源于何种途径,最终都是要经过一线教师在实践中去检验。最终用户的创造性劳动,是对已有资源的加工、补充、更新、调整、否定。因此,最终用户创作的作品,是非常宝贵的教育资源。在基础资源的建设中,要十分注意收集一线教师的作品,要充分激发一线教师的积极性与创造力。这往往是一个基层资源库特色形成的关键所在。
在国家资源库还没有成形的时候,教育软件开发企业由于看好教育软件市场,往往能在较短的时间内开发出符合国家标准的教育资源,县级基层资源库在建设的初期,可以购买这种企业资源作为自已的资源库的基础,以形成一定的资源规模,让大部分的科目都有相对较多的资源可供使用,借此促进城乡网的教学应用实践。那么,在基层资源的建设初期,又应该如何来选择这种"企业资源"呢?
在"2002年基础教育软件企业高峰会"会上,教育部基础教育司副司长李天顺说:"三流企业说产品,二流企业讲品牌,一流企业谈标?quot;。软件企业要谈"标准",他们谈的是科学范畴的"标准";我们这些教育教学一线的最终用户在购买"企业软件"时,也要谈"标准"。我们谈的"标准"不可能达到企业所谈的"标准"的深度和广度,而是只从使用方便性、可扩展性和使用效果等角度出发,对软件提出最基本的要求。
首先,我们在选购教育资源软件时尽量找"谈标准"的企业。因为目前"一流企业"极少,所以很大一部分校园网或城域网用户使用教育资源软件并不如意,相反的,这类教育资源软件还给用户带来了无尽的困惑、麻烦与金钱的浪费。当然,对连"三流企业"都够不上的"软件开发游击队",我们更是不可轻信,纵使它由多位专家或博士组成,也是无济于事,因为软件服务除了讲"标准"之外,还得不断提供后续服务,就像微软的操作系统一样,不断有新的版本推出,用户越用越舒服,这不是"软件开发游击队"所能做到的。
其次,我们对资源中心教育资源软件的选购要注意易用性。开展CAI有三大实际需要:电子备课、教学软件制作平台和教学资源,这是优秀的教育资源库至少应该具备的三大组成部分。不管是哪个部分,都要有友好的界面,如提供中文菜单、中文帮助,WEB的方式、图形化的界面;容易使用分类检索和关键字检索等;教师只要会用浏览器软件,只要经过简单的培训,就能轻松地掌握软件的使用方法,方便快捷地检索素材并制作出符合自己的教学设计的电子教案和教学课件。
教学资源库"积件理念"也是易用性的一个体现。好的资源库软件应该用"积件理念"来指导资源库的框架结构设置、资源的采编及其一系列的资源建设工作。教学资源库在每科各课时原有的教案、文本素材、图片素材、视音频素材、课件、题库等分类下添加了一个积件素材,教师们可以利用课件制作平台,方便快捷地调用资源库中的积件素材,制作出符合自己教学设计的个性化网络课件。
第三,我们对资源中心教育资源软件的选购要注意开放性。资源建设应采用"整合、共建、共享"的方式,不能完全依赖软件企业提供升级。开放性指两方面的"开放":一是资源技术规范的开放,特别是底层技术标准实现开放性。开发出的资源库,技术与内容最好分开做,内容可以是个性化的,但技术和资源结构应有统一规范,不同的资源建设者可以共同提供适应网络技术发展的教育资源,学校也可基于相同的环境平台共享各种资源;作为平台级的软件产品,可以任意集成其他教育资源软件、文档、超文本、多媒体信息等。并且具有完善的分级授权系统、灵活的模块组合和强大的二次开发接口。二是资源建设机制的开放,可以由更多的软件企业投入其中,他们是创作资源的主力军,同时也吸收蕴涵更强生命力的创作者---如使用资源库的老师和学生,他们不仅是资源的使用者,也应该并可能成为资源的提供者和制作者。我们在应用中碰到一些很好的教学资源,但很难以资源本来面目保存下来。要想满足这样的需求就要求资源库是开放的、动态的。丰富的内容不是靠一次性购买就能建设完成的,更重要的是将其与城域网的内部资源真正结合起来。优秀教师的教案、课堂实录、优秀学生的成果活动甚至因特网上相关内容都要不断地添加在资源库内,日积月累形成城域网内独有的资源。
在资源建设中,如果缺少统一的规范,资源的检索就会混乱,资源的扩展、更新就会受阻,教师、学生的创造性,积极性就会受挫,资源的共享就是空谈,当然,校园网或城域网的建设就会成为摆设。
【参考文献】
[1] 思科中国网站
[2] 《中国教育报》2001年12月2日第4版郜云雁《第五代教育资源浮出水面》
[3] 《中国教育报》2002年4月18日第3版《国家基础教育资源库浮出水面--写在2002年基础教育软件企业高峰会召开之前》
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