校校通:打造教育信息化
去年10月,教育部提出将从2001年起全面实施中小学“校校通”工程,努力实现基础教育的跨越式发展,用5~10年时间加强信息基础设施和信息资源建设,使全国90%左右的独立建制的中小学校能够与网络联通。教育部还指出“校校通”工程的核心就是校园网的建设问题,因为只有学校实现了真正意义上的数字校园,才能实现教育信息化的建设。那么,校园网究竟要“网”住些什么呢?
中国教育科研计算机网(CERNET)于1994年正式启动以来,已与国内几百所学校相连,为广大师生及科研人员提供了一个全新的网络环境。1998年10月,CERNET二期工程正式启动,目标是除达到连接1000所大学外,对有条件的中小学也提供接入上网服务。的确,随着信息技术的飞速发展,中小学校园网的建设已经逐渐提到议事日程上来。但是,我国目前大多数校园网上的应用还不丰富,学校原有一些计算机业务系统还没有充分发挥,应用水平的低下是对校园网资源的极大浪费。只有提高校园网上的应用水平,才能切实提高学校各项业务水平,适应信息时代的要求。因而,如何利用先进的计算机技术与校园网资源,实现学校各项业务系统的集成,提高应用水平将是学校校园网建设的下一个工作重点。
校园网的必要性
随着计算机多媒体和网络技术的不断发展与普及,校园网信息系统的建设是非常必要的,也是可行的。主要表现在:
1、当前校园网信息系统已经发展到了与校际互联、国际互联、静态资源共享、动态信息发布、远程教学和协同工作的阶段,发展对学校教育现代化的建设提出了越来越高的要求。
2、教育信息量的不断增多,使各级各类学校、家庭和教育管理部门对教育信息计算机管理和教育信息服务的要求越来越强烈。个人是否具有获得信息和处理信息的能力,对于能否成功进入职业界和融入社会及文化环境都是个决定性的因素,因此,学校应该培养所有学生具有驾驭和掌握这种技术的能力。
3、我国各级教育研究部门、软件开发单位、教学设备供应商和各级学校不断开发提供了各种在网络上运行的软件及多媒体系统,并且越来越形象化、实用化,迫切需要网络环境。
4、现代教育改革的需要。在校园网中将计算机引入教学各个环节,从而引起了教学方法、教学手段、教学工具的重大革新。对提高教学质量,推动我国教育现代化的发展起着不可估量的作用。校园网是学校提高管理水平、工作效率和教学质量的有力手段,是解决信息时代教育问题的基本工具。
5、随着经济发展,我国各级政府对教育的投入不断加大,计算机技术的飞速发展,使相应产品价格不断下降。同时,人们的认识水平和经济实力不断提高。大量计算机进入学校和家庭,使得计算机用于教育信息管理和信息服务是完全可行的。
三次信息化浪潮
我国中小学教育信息化的发展期间共出现了三次浪潮:
第一次浪潮是70年代末、80年代初开始的计算机学科教学,让学生学习掌握计算机的基础知识和基本技能,其标志性的口号是“程序设计是第二文化”。直至今天,在中小学开设信息技术课程还是开展中小学教育信息化最重要的措施之一。
第二次浪潮是80年代中后期开始的计算机辅助教学与计算机辅助管理,主要是开发教学软件、课件和教育教学管理软件,将计算机与教育教学相结合,其标志性的口号是“计算机与基础教育相结合是国际教育改革的发展趋势”,目的主要是改革传统的教育教学模式。
第三次浪潮就是目前的网络教育,其标志性的口号是“建网、建库、建队伍”。它反映了我国中小学校迎接因特网时代的迫切愿望。尤其是教育部颁发的《关于加快中小学信息技术课程建设的指导意见》,要求全国普通高级中学和城市初级中学最迟也要在2001学年开设信息技术必修课程,所有地区的初级中学最迟于2005学年开设信息技术必修课程。然而,在互联网时代,上网则是中小学信息技术课程和“校校通”的重要内容。教育行政部门的强力措施,将使我国中小学校的上网人数在1~2年内出现爆炸式的增长,网络教育必将成为我国基础教育的热点和焦点,从而掀起我国中小学教育信息化的第三次浪潮。
“校校通”启动
随着“校校通”工程的启动,我国校园网的建设也随即大规模展开。最近,在国家教育部主办的“2001中国中小学信息技术教育论坛与交流展示会”上,一位专家在报告中指出:在我国的“校校通”工程中,教育资源网建设应该能起到以下的作用:一要解决学校所面临的教育资源不足的问题;二要解决学校所面临的资源管理难和应用难的问题,向学校提供良好的资源管理和应用平台;三要建立县(区)、地(市)、省级直至全国范围的一体化资源网,为资源的交流和流通提供大平台;四要引入市场机制,提供运营和交易环境,促进各学校以及各级教育部门的资源开发,把我国中小学的资源建设水平提高到一个新的高度。
图1 全国中小学校园网建设情况
从这段话中我们可以看出,“校校通”网络肩负的使命既艰巨又复杂:不但要拓展学校的教育方式,还要促进学校的管理和经营;不但要在校园内应用,还要实现校际乃至全国的资源共享;不但要帮助学校解决问题,还要给整个教育系统带来新的机会。
而这一切,又要在并不厚实的基础上实现。谁都知道,我国教育系统资金并不充裕,长城公司今年在我国签下了多个教育网大单,其电脑事业部网络产品总监肖帆,在评述学校对网络产品的采购心理时说:“我们兜里没钱的时候是怎么买东西的,那些学校就是怎么买东西的。”要求很多,而囊中又相对羞涩,使“校校通”工程中网络搭建不能照搬常规的企业园区网建设模式。应该说,“校校通”工程的网络应用,是想少花钱还要多做事的典型。
建设趋向标准化
校园网建设的目标简而言之,是将校园内各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来,形成校园园区内部的Intranet系统,对外通过路由设备接入广域网。
校园网不只是涉及技术方面,而是包括网络设施、应用平台、信息资源、专业应用、人员素质等众多成份的综合化以及信息化教学环境系统。因此,在总体上如何筹划、组织网络建设和开发应用的设计思想是校园网建设中的最重要的问题。
总体设计是校园网建设的总体思路和工程蓝图,是搞好校园网建设的核心任务。进行校园网总体设计,首先是进行对象研究和需求调查,弄清学校的性质、任务和改革发展的特点,对学校的信息化环境进行准确的描述,明确系统建设的需求和条件。其次,在应用需求分析的基础上,确定学校Intranet服务类型,进而确定系统建设的具体目标,包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等方面的目标。第三是确定网络拓扑结构和功能,根据应用需求、建设目标和学校主要建筑分布特点,进行系统分析和设计。第四,确定技术设计的原则要求,如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求。第五,规划安排校园网建设的实施步骤。
图2 校园网建设硬件不完善方面
我国许多学校已经把千兆主干、百兆到桌面定为校园网的标准,这样一个网络建设的资金总投入往往要几十万、上百万,许多学校不可能一次性拿出那么多钱来,没有条件追求“豪华型”、“一步到位”,所以要根据学校的资金状况和网络需求的增长情况逐渐推进,网络方案采用模块化的设计思想,需要什么功能就安装什么模块。另外还要采用层次体系,扩展起来容易,为未来留出空间,避免资源浪费。
国内的厂商TCL、神州数码、长城、紫光等公司在提出校园网方案时,都把层次化、实用化和模块化作为应用特点,其中紫光按照不同需求提供了40、100、200个信息点的不同方案,这些解决方案就单个方案而言都是完整的解决方案。而且都具有良好的可扩充性,网络产品都是“即插即用”,还能够经得起一些误操作。廉价、简单、稳定、多功能同时兼顾升级性的解决方案,使缺乏内行、专职的IT管理维护人员的学校也能开展网络应用,必要时可以平滑升级到更大规模的校园网方案。
软硬必须兼施
由于校园网是一个新概念,在国内发展还不成熟,所以无论是学校、媒体,还是计算机业界,对校园网的理解和认识都处在逐步发展的过程中,对它的使用往往并不合理。当一堆设备变成网络的时候,大部分学校的满腔热情也慢慢地冷却凝固。校园网建成了,各种问题也不断涌现:设计目标根本无法实现,没有合适的应用软件,许多设想根本无法实施,后续的维护费用不堪承受等等。现在所谓的校园网多是一些系统集成商基于先进的硬件设备提出的解决方案,是设备集成。由于网络技术是一门比较新的技术,致使许多人产生了“重视硬件,轻视软件”的想法,只注重有形的网络建设而忽略了无形的文化建设。这里所指的“无形的文化”是指人们的观念、工作方式、利益结构、学校的管理运作模式等看不见、摸不着的东西。从某种意义上讲,校园网的建设绝不仅仅只是涉及到技术问题, 而是会引申到更深的层次,也就是说信息技术所带来的一场革命,会彻底改变我们的生活方式和工作方式。
作为系统集成商当然希望给学校的方案越先进越好,但是作为学校必须研究,以后会有什么样的用途,能不能发挥这些设备的潜能,这些设备能不能满足未来发展的需要。花几百万采用ATM技术建起来的网络,只用来进行文件共享,没有合适的网络软件可运行,无疑是一种浪费。
图3 2001年中小学信息化教育市场规模
目前,不少中小学校的校园网并没有很好地利用起来,究其原因,大致有两个方面:其一是不少人对网络的了解、认识不足,不知道在网络上该干些什么;其二是对网络的基本使用方法不甚了解。让大家了解网络、认识网络的作用就成了当务之急。而要加深对网络的认识和了解需要一定的时间,需要一个过程。校园网能够提供丰富多彩的内容,有极大的魅力吸引大家使用网络,无疑会缩短这个过程。
许多国内厂商也看到了这一点,他们不但卖自己的产品,还与学校一起进行应用系统的二次开发。像巨龙公司就推出了巨龙科教“校校通”园网全系列软件,包括15个应用软件,利用现代化的技术设备和多媒体的教学手段形象直观地进行教学讲解,增强学生的学习兴趣和理解水平,从而促进学校整体教育水平的提升。另外,北京佛氏深蓝、国之源、网达等公司也都有专门的应用软件系统问世。
管理任务繁重
校园是各类年轻人聚集的地方,他们有才智、有好奇心、有创造力。Internet网络是当今世界最时髦的领域,无疑吸引了众多的年轻学子,在对网络有了初步了解后,他们中相当部分人会尝试突破管理者给他们设定的界限,比如不花钱上网、网上其他人在干什么、是否自己可以当一下管理员等等,这种不规范的网上操作成为校园网正常运行的隐患。
因此,解决校园内部网的安全性问题是校园网建设的重点工作之一。很多时候需要充分使用各种不同的网络技术,比如VLAN、Proxy、防火墙等,同时从数据安全的角度讲,应将重要的数据服务器集中放置,构成服务器群,以便采取措施集中保护。
图4 校园网建设的重点
由于互联网与生俱来的开放性,其所承载的资源良莠不齐,再加上青少年学生自制力不强,如何让学校和家长放心让孩子上网获取健康的信息,是一件令人头疼的事情。另外,校园网接入互联网,不管接入的线路是专线还是普通的拨号线路,由于使用的用户数比较多,通讯费用便是一笔不小的开支。考虑到这些因素,现在许多中小学干脆采取了禁止学生上Internet的措施,但这又违背了建网的初衷——不对外开放,网络教学的意义何在?
这时就需要人们给校园安上专门的应用管理与计费软件,管理软件应能提供用户的分级管理和网页过滤,帮助学校实现基于策略的管理和计费,并对用户进行有效的管理;而计费软件可以区分不同用户需求,提供多种计费方式,并对用户的上网记录和使用流量等数据进行统计和整理,帮助学校节约成本。