教育基礎數據庫建設的探索與應用

目前，基礎教育改革和信息化建設過程中碰到不少難點問題，教育基礎數據庫的建設和應用就是其中之一。包括：控輟、保學和高考移民，教育統計數據的準確性，進城務工人員子女入學，農村務工人員留守子女，教育信息化系統或環境建設中的重復與浪費，應用子系統相互獨立無法兼容，新課程改革的學生評價體系，教師教具的現代化、虛擬化，優質教育資源共建共享等。

盡管教育部門頒布了《基礎教育教學資源元數據庫規范》、《教育管理信息化標準》、《關于印發中小學學生學籍信息化管理基本信息規范的通知》等標準和規范，還存在著標準的修訂和需要完善的問題，存在著標準的實，施和執行問題，以及如何科學運用等問題。當前，教育部門每年的數據統計仍然存在著誤差較大的問題，數據的準確性和時效性遠遠不能滿足信息化社會對教育統計數據的需求。如何才能更好地解決諸如此類的問題呢?

中央電化教育館正在組織開展的基于互聯網環境下的教育基礎數據庫的建設與應用研究，試圖通過選擇不同地區、不同層面的研究單位，開展研究和實踐，完善基于互聯網的教育基礎數據庫的技術架構及管理和運營模式；研究并提出基于互聯網的教育基礎數據庫建設的相關標準和規范；探索并形成基于互聯網的教育基礎數據庫應用的規范和模式，切實解決上述問題。

建設教育基礎數據庫的必要性

由于沒有準確的教育基礎數據庫，無法對生源做準確預測，也就無法對學校的布局準確決策；各個應用系統之間沒有統一的標準接口，信息無法共享；無法準確跟蹤進城務工人員子女的數量，不能及時解決教學資源的合理調配；學生的成長檔案分散在小學、初中和高中，新課程改革的評價體系無法完整建立和實施。

意識到教育基礎數據庫的重要性和迫切性，有些信息化條件比較好的地區已經開始了探索和研究。比如，廣州市教育局的教育基礎數據庫中已經擁有200多萬學生的數據，覆蓋了轄區內所有中小學校，學生學籍號從小學一年級入學開始到高三畢業保持一致，學生基本信息完整，學生異動全部通過網絡審批，可以實時了解學生的信息，廣州市學生公交卡就依據教育基礎數據來辦理；福建省教育廳的教育基礎數據庫中已經擁有了200多萬中學生的數據，涵蓋了全省600多所高中和1400多所初中的學生信息；重慶、四川、浙江、新疆、河北、寧夏等地都在規劃建設過程中。

實際上，如果統一搭建教育基礎數據庫，將會改變目前的現狀，并且能夠節省大量的人力、物力和財力。根據目前的市場預測，教育基礎數據庫的統一建設，將會為一個100所學校規模的縣市區節省數百萬元的投資，為一個1000所學校規模的地市區節省近億元的投資。教育基礎數據庫是收集教育系統基礎數據、建立學生成長檔案、實現教育新課程改革和實現素質教育評價的基礎。教育基礎數據庫的建設，將整合各個應用子系統統一標準接口，實現信息共享。

教育基礎數據庫建設走過的彎路

在教育信息化建設過程中，由于各種原因我們走過了不少彎路，有許多現象值得深思。

現象一，有些地方把教育信息化看作是面子工程，作為展示的“業績”，作為招生的宣傳工具。事實上卻不重視應用，沒有應用的保障措施，沒有培訓經費，很多硬件設備不是用壞，而是放壞了。信息化的持續投入應該和應用水平考核掛鉤，誰用得好，才能有持續的投入。

現象二，有些地方政府采購信息化設備只有建設費用，沒有后續維護費用。應用軟件的購買沒有升級維護費用預算，導致后續升級維護沒有保障，不斷更換系統，造成更大的投資浪費。

現象三，有些教育部門在教育信息化產品招標過程中，過分地追求低價格，要求廠商承諾三年、五年免費升級，導致廠商沒有收益，結果浪費最嚴重的還是教育部門。2000年的200多家注冊資金1000萬以上的專業教育軟件廠商到現在已經所剩無幾了，這從一個側面反映了教育信息化建設和采購模式存在問題，無法讓商家贏利，就無法保證得到持續的服務。

有些廠商只關注一次性銷售，承諾免費升級維護，結果不到三年，公司已經無法繼續生存。

現象四，軟件招標和硬件一樣，低價中標，結果招標來的很多軟件無法達到用戶要求。其實再低的價格也是投資浪費，因為軟件不是一個產品，軟件是一種服務，很難一次性定價，它需要通過服務來體現價值。軟件需要不斷根據用戶需求進行完善和改進，而不是有些人印象中，軟件就是光盤拷貝一下，不要什么成本。一個穩定、易用、實用的軟件開發需要技術人員持續不斷的投入，像藝術品一樣精雕細琢。凡此種種，不一而足。我國教育信息化發展過程中，有許多成功的經驗和存在的問題，需要我們認真總結和反思。

教育基礎數據庫的建設模式

教育信息化的建設按目前可以預見的技術發展來劃分將會分成五個階段。

第一階段：以校園網為代表的校園級應用階段。條件比較好的學校，率先建設校園網，以學校為單位購買應用軟件，包括校園管理平臺、學科資源庫、電子備課系統、電子教室等。學校的信息化基本上處于一個啟蒙階段，教育基礎數據庫建設以學校為單位。

第二個階段：以城域網為代表的區域級應用階段。條件比較好的縣市區教育局，甚至地市教育局，開始建設教育城域網，購買很多網絡版資源庫，在城域范圍內實現共享，提供學籍管理系統、人事管理系統、資源庫、備課系統等。教育基礎數據庫建設以縣市區為單位。

第三個階段：以互聯網為代表的跨區域應用階段。各地教育局紛紛開始建設門戶網站，大量的信息通過門戶網站來公示，包括招生信息、政策法規、政務公開、問卷調查、數據填報等。各地市教育局、各縣市區教育局、各個學校紛紛開始效仿建設自己的門戶網站。不少省市開始把城域網版的學生管理系統、教師管理系統、資產管理系統等升級到互聯網版本，并出現了學科主題博客、互動社區等Web2.0系統。教育基礎數據庫建設開始以地市或省為單位。

目前國際上被炒得最火熱的三個概念是：SaaS(software-as-a-Service，軟件即服務)、PaaS(Platform-as-a-Service，平臺即服務)和云計算。對于saaS的認識，業界目前基本已達成一致，認為SaaS是將“軟件作為服務”來提供。PaaS是在SaaS基礎上衍生出來的概念，同理可以解釋為將“平臺作為服務”來提供，PaaS與SaaS都是側重于服務，對廠商的服務能力有要求。而云計算更注重計算資源的共享。云計算分為三層，最底層是基礎架構，包括硬件、服務器等物理資源，第二層是平臺，最上面一層是應用和服務。

第四階段：以saaS為代表的軟件即服務階段。目前教育軟件的SaaS還處于發展初期。比如，中國移動和中國電信的數字校園、浙江萬朋的數字校園就是這樣的一種模式，教育局不需要購買任何服務器和存儲設備，只需要支付每年的軟件使用費即可享受專業的教育軟件服務，按使用的系統模塊和人數來收費。

第五階段：以PaaS以及云計算為代表的平臺即服務以及計算資源共享階段。PaaS是SaaS模式發展的一種必然結果。與SaaS相比，PaaS對提供商的要求更高，對開發語言、開發環境、開發工具等都有更高的要求。SaaS產品一般而言都是最終應用，用戶可以拿來即用；而PaaS一般面向的是軟件開發商，這些軟件開發商們在Paas廠商提供的在線開發平臺上進行開發，從而推出自己的SaaS產品或應用。正因為PaaS要求更高，所以目前有能力提供Paas平臺的廠商并不多。SaaS的發展催生了對PaaS的需求；PaaS的出現，則可以使得SaaS更加完善規范；而云計算與SaaS、Paas的結合，可能會使得這個產業鏈變得更加完整。比如，當前很多saaS廠商都是租用電信或移動的機房作為自己的數據中心，但這一傳統模式有個缺點，即不夠靈活。當SaaS用戶規模急劇擴張時，數據中心不能及時做出響應，而如果SaaS廠商采用云計算廠商來提供網絡資源，能夠更好地解決這一問題。

互聯網模式教育基礎數據庫的特點

技術力量雄厚的中國電信業，最核心的計費系統、機房系統、呼叫中心、客服熱線等都是外包給專業的廠商。國外技術力量雄厚的銀行也把IT系統外包給專業的廠商。

根據上面介紹的教育基礎數據庫的建設將要經歷的五個階段，不少地區已經在經歷Saas階段，如新疆、陜西、湖南等，由運營商提供數據中心，浙江萬朋提供軟件服務平臺。

隨著本課題的研究成果發布，《基于互聯網的教育基礎數據庫的建設與應用研究》成果中將包括：數據庫的建設標準，接口交換標準等。在課題結題后將迎來PaaS階段，由領先的廠商提供PaaS平臺，其他教育軟件開發商可以基于其PaaS平臺開發種類繁多的saaS應用模塊，滿足用戶個性化的需求。

目前，Amazon、Google、IBM、微軟等都推出相關的云計算產品，隨著云計算的普及，SaaS廠商和PaaS廠商可以租用云計算廠商的網絡資源，為教育局和學校提供更加方便的服務。

目前還有不少教育信息化主管部門希望自己組建開發隊伍來開發教育軟件，軟件行業發展日新月異，教育信息化主管部門應該更多地去幫助學校選型、把關，而不是自己去做產品和服務，既當裁判員又做運動員。由于體制的原因，單位性質的原因，人才的原因，團隊的原因，這樣做的結果既浪費了時間，又浪費了經費，而且也很難做好。

每所學校的用戶數有限。比如，學校網站的訪問基本上僅限于教師、家長和學生，所以一個縣市區、地市下屬學校的服務器、存儲等設備可以集中部署和維護，不需要每個學校配置服務器，也就是在全省或者全地市范圍內統一搭建服務器群組，為整個地區的學校提供saas服務模式。學校不需要購買服務器，不需要配備專業的網絡管理人員，只需要向專業廠商購買相應的服務即可，每年為學校節省數萬元的硬件投入和人員成本，而每月只需要支付數百元，就可以享受到專業的升級和服務。

比如：一個縣市轄區內有100所學校，只需要2臺服務器，就可以提供100所學校的個性化門戶網站，而不需要每所學校購買自己的服務器。僅此一項，就可以為一個縣市區節省投資200萬以上。而且可以實現100所學校的信息共享。

教育基礎數據庫的作用

第一，可以為每位學生建立一個個性化的成長檔案。廣州市建立了統一的學生基礎數據庫，在授權范圍內，可以查詢到每位學生的成長檔案，全市范圍內學生異動可以通過網絡審批，可以直接查閱到審批進展。學生從小學升初中、初中升高中、轉學的時候，新的學校可以自動獲取該學生從小學一年級開始的所有成長記錄。

第二，可以為學生、家長、教師搭建一個實名制的綠色交流平臺，讓家長積極參與到教育過程中來，成為教育信息化的重要組成部分，及時了解孩子的成長情況，打破教師和家長之間的信息不對稱，避免在學校和家庭之間出現教育的盲區，還可以為協同教育打好基礎。

第三，可以制定出標準化的接口，其他應用系統可以和教育基礎數據庫進行無縫對接，如校園一卡通、圖書管理系統、考勤系統等，不會出現數據的重復維護。

第四，可以搭建網上自主學習系統，教師可以在網絡上布置作業，學生可以在網絡上提交作業，學生在網絡上可以建立綠色的校園社區。 第五，教師可以在網絡上進行聯合備課，共同完善教案，分享教學心得，共享教學資源。

第六，教育局可以針對每所學校的特長，進行不同學科資源的積累和探索，實現優質教育資源的共享，讓每所學校都有自己的特色。