開放互聯教育服務平臺的框架設計與實現

袁書宏 厲曉華

摘 要：該文以移動泛在的互聯網絡建設、基于教育云的共享資源整合、開放互動的教育支撐平臺構建及課程教學與管理服務的應用示范為核心，提出了基于人才培養模式創新的開放互聯教育服務平臺的框架設計，為教師教學的及時有效反饋、學生學習的研討交流和資源獲取、師生的課內外互動和管理者的教學評估提供環境和手段。

關鍵詞：教育服務平臺 開放互聯 分層設計

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（c）-0061-02

高校信息化經過十余年的建設和發展，已基本融入學校教育教學、科學研究、日常管理和社會服務等各個方面。不斷提高高等教育質量是我國高校面臨的主要任務，創新技術模式支撐教育教學是高校信息化下一階段的發展潮流。近年來，隨著云計算、移動互聯、物聯網等信息化前沿技術的發展，建設服務模式的不斷創新，我們迫切需要順應高等教育教學的發展規律，構建面向人才培養模式創新的信息化支撐體系。該文以移動泛在的互聯網絡建設、基于教育云的共享資源整合、開放互動的教育支持平臺構建及課程教學與管理服務的應用示范為核心，提出了基于人才培養模式創新的開放互聯教育服務平臺的框架設計，為教師教學的及時有效反饋、學生學習的研討交流和資源獲取、師生的課內外互動和管理者的教學評估等提供環境和手段。

1 核心框架

開放互聯教育服務平臺是整個信息化支撐體系的核心。以公共基礎層、教學資源層、應用支撐層、應用示范層等四層架構來支撐教學與管理的創新活動，核心技術框架如圖1所示。

（1）公共基礎層：建立包括教學專網、無線網、移動網為一體的泛在網絡；集成IDC機房環境、主機集群、存儲系統為核心的信息化基礎設施共享云平臺。

（2）教學資源層：建立課程資源共享庫、教務信息庫、學生綜合信息庫、國內外優質教材庫、國內外優秀教學資源庫等基礎教育資源庫，并通過邏輯整合建立統一的教學資源中心庫。

（3）應用支撐層：建立支持跨網絡、跨平臺、跨終端的開放互動教育支撐平臺；提供課堂交互、協作學習工具、作業發布系統、試題庫系統、學業跟蹤評價、協作式課程內容制作、移動學習工具等共享應用軟件。

（4）應用示范層：在公共基礎、教學資源、應用支撐的基礎上，試點建立若干智慧教室，并開展包括精品視頻公開課、精品資源共享課、核心課程的試點課程示范，實施以電子學檔、學生一站式服務、課程互通選課為主要內容的管理與服務示范。

（5）以四層架構和云服務管理與標準體系建設為核心，遵循云服務標準體系，以信息安全及推進機制為保障，開展以開放教學、移動教學和交互學習等為特色的教學與管理創新活動。

2 建設內容

2.1 公共基礎層

2.1.1 泛在的網絡環境建設

依托IPv6網絡環境，實現校園有線網、無線網、移動網、物聯網的泛在融合，為學生提供高速、安全、便捷的校園網絡接入服務；構建專用的教學、實驗應用專網，滿足不同應用服務的網絡帶寬、服務性能和開放接入的要求，為網上課堂、虛擬實驗、互動討論和協作學習提供網絡基礎設施保障。

2.1.2 基礎設施共享云平臺建設

集成服務器、存儲、SAN網絡、備份軟件等基礎設施組成云服務，實現基礎設施資源的有效共享。構建面向云架構的軟件與開發平臺，支撐開展教學資源云存儲、教學過程云服務、基于云端的學習。

2.2 教育資源層

課程資源共享庫：依照相關國內外資源建設標準，構建多媒體教學資源數據庫，實現對所有課程資源的統一入庫、維護、管理，提供統一的按知識點、關鍵詞、學科大類、課程等分類查詢和檢索服務，基于RSS和Podcast的個性化訂閱服務，資源目錄服務。

教務信息庫：通過同現有教務支撐數據庫的數據交換，建成涵蓋學生學籍、教學計劃、選課、成績、畢業論文、教學質量評價、畢業情況等信息的數據庫，支撐管理與服務示范-電子學檔等應用服務建設。

學生綜合信息庫：通過同學生信息系統的數據交換，建立涵蓋科研訓練、獎懲情況、資助補助等基本信息及生源跟蹤分析、課程成績分析、就業分析等分析信息的數據庫，支撐管理與服務示范-電子學檔、一站式服務、課程互通選課等應用。

國內外優質教材庫：以學校“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材的31種教材以及學校出版社精品教材為基礎，整合國內外優質教材，面向iPad、Android等移動終端，研發基于IOS、Android的數字教材App產品與工具，滿足學校在線課程教學與移動課程教學的需要。

教學資源中心庫：建立教學資源開放存取標準，以基礎教學資源庫為基礎，按主題整合匯集教育資源，建成可共享的邏輯數據庫，支撐一站式檢索、按主題定制、主動推動等服務。

2.3 應用支撐層

課堂交互：提供多終端的課堂實時反饋教學工具，包括視頻實時授課、視頻教學互動、視頻答疑、視頻會議、電子白板、課堂點名、實時教學效果統計等。

協作學習工具：構建協作學習環境，支持以學生為中心的教學模式，主要提供的工具包括：Wiki、博客、基于SNS內容推送工具、討論區、通知發布、視頻點播、日歷等。

作業發布系統：實現基于課程的在線作業發布、遞交、批改與反饋功能，支持多種文件與媒體格式。

試題庫系統：構建支持課程基礎題型的通用試題庫，實現的功能主要包括試題的維護和管理；按學科、知識點和課程分類檢索；試題的錄入；在線自測；在線組卷等。

學業跟蹤系統：通過在線調查、資源訪問統計、學習活動記錄、協作與交互過程記錄、作業與成績等信息的自動記錄與分析，從而實現對資源使用情況、教學效果和學習效果的自動評價。

協作式課程內容制作：構建協作式課程內容建設環境，提供協作式的在線課程內容建設工具，包括課程內容在線編輯工具，支持斷點續傳的本地文件自動識別上傳工具，基于模板的課程內容發布工具，課程內容協作建設人員管理、任務分配工具，學校資源中心庫資源查找引用工具。

移動應用開發：構建學校統一的移動學習門戶，主要包括移動信息發布工具；學校基本信息查詢工具（包括課程信息查詢、個人學習成績查詢、學生選課結果查詢、教學日歷查詢、課表查詢、考試地點查詢、教室使用狀態查詢、校內移動位置地圖和導航服務等）；在線課程資源分類查詢、檢索、閱讀、下載和點播服務工具；移動教學互動工具（包括答疑、消息推送、微博、分組討論、在線評價、在線調查等）。

支撐平臺：基于各類底層資源庫和相關教學信息化應用，構建開放、共享、協作的網絡學習環境，通過整合以上各類創新應用工具，支持泛在學習、研究性學習、協作學習等教學模式的創新；開發Web Service數據交換接口，可以方便未來教學相關工具、平臺和硬件設備的正常接入，共享平臺所有應用工具和學習資源。

2.4 應用示范層

2.4.1 智慧教室。

改造多媒體教室，基于移動互聯網和教育資源云建設教學支撐系統和管理支撐系統。

（1）教學支撐系統。

集成開發支持手持設備教學交互系統，支持師生互動、生生互動過程中實時的信息傳遞。應用基于網真技術的情境體驗系統，為隨時隨地地溝通交流創造了一個獨特的面對面體驗。部署遠程協作系統，實現智慧課堂內的學習者與異國異地課堂內的學習者的學習互動。

（2）管理支撐系統。

在現有國家教育考試標準化考點建設基礎上，建設身份識別系統、手機信號屏蔽系統、GPS統一授時系統，保障教育考試的順利進行。建成基于互聯和物聯的智慧教室設備管理系統。

2.4.2 試點課程示范

主要包括精品資源共享課建設、精品視頻公開課建設、通識專業核心課建設。

（1）精品資源共享課建設。從學校通識課、大類課和專業課中選擇基礎課程作為首批移動教學示范課程。建設包括課程介紹、教學大綱、教學日歷、教案或演示文稿、重點難點指導、作業、參考資料目錄和課程全程教學錄像等反映教學活動必需的資源，符合國家級精品資源共享課建設技術要求。

（2）精品視頻公開課建設。繼續選擇學校優勢學科的教學資源，以大學生為服務主體，同時面向社會大眾建設50個左右網絡視頻課程與學術講座。實行嚴格的課程內容審查制度，把好課程政治關、學術關和質量關。視頻課制作、傳播標準和規范符合《精品視頻公開課拍攝制作技術標準（修訂版）》。

（3）通識專業核心課。選擇20門左右的通識核心和專業核心課程，在智慧教室平臺基礎上應用探究式、情境式和遠程協作式教學手段，探索信息化條件下教育教學模式的創新。

示范課程應用建設包括：①數字教材、音頻、視頻、課件、參考文獻、試題庫等教學資源的發布與管理；②個人學習資料的云端存儲和跨平臺同步；③具備共享、交流和溝通的社交化學習，實現學習筆記分享；③支持書簽、筆記、搜索等豐富的個人學習功能；⑤支持課程教學管理功能。示范課程不僅立足本校，還滿足與國外高校、國內高校的互選互認，為中學提供預科課程學習，為社會學習者提供優質教學資源。

2.4.3 管理與服務示范

圍繞學生成長，進一步集成學生信息加強綜合分析和服務優化，圍繞培養模式創新集成現有應用支持教學改革的實施。主要包括：學生電子學檔、學生一站式服務、課程互通選課建設。

（1）學生電子學檔。基于教務信息庫和學生綜合信息庫，建立學生的電子學檔，提供學生學習信息的綜合統計和決策分析。跟蹤學生從入學到畢業整個學習與成長過程，采集與記錄包括學習、獎懲、實踐、評價、就業在內的多方面數據，形成全面、完整、準確、有效的學生個人電子學檔。開展基于學生電子學檔信息的綜合統計及決策分析。為學校管理人員、教師、學生、家長和企業提供多層面信息服務、輔助決策。

（2）學生一站式服務。圍繞學生學習過程的各個環節，建立一站式、個性化的服務門戶，方便學生學習和辦事。整合教育教學和管理過程的信息化應用服務，構建學生網上服務大廳，建成基于身份可定制的校園信息門戶，為學生提供個人信息空間與交流協作環境。

（3）課程互通選課。實現本科生、研究生的本碩一貫培養，為學有余力的本科生提早進入研究生專業課程的學習、同等學力或跨專業的研究生補修相應本科專業課程實現選課互通、課程成績互認。

參考文獻

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