2006年12月25日 - 随笔

教育信息化从数据基础抓起

随着计算机的普及和网络技术的发展,如何利用信息技术改善教育环境,提高教育质量成为目前教育界和IT界的热点话题,而“教育信息化”的实施进展也成为社会各界所关注的焦点。其实,早在1994年,我国的教育行业信息化建设就已经开始在全国展开部署了。从由国家教委所主持启动的“中国教育科研网(CERNET)”,到全国院校所逐步展开的“校校通”工程,教育信息化的市场空间正在以前所未有的速度急剧膨胀,而围绕着教育信息化所拓展出的各种需求也出现了爆炸式的增长。

基础的偏离

顾名思义,“教育信息化”就是指现代信息技术在教育领域中的应用。教育信息化要求在教育的过程中较全面地运用以计算机、多媒体和网络通讯为基础的现代信息技术,促进教育改革,从而更适应已经到来的信息化社会所提出的新要求。在现有的教育信息化建设中,计算机硬件建设是实现信息化的基础平台,受到了各大校园的重视,而硬件标准的强弱也间接成为了评估教育信息化程度的重要指标。的确,硬件的资源在一定程度上确保了信息流通的顺畅性,在教育信息化的过程中起着重要的作用。但纵观信息教育全局,对于更基础的教育资源统筹和校园信息化管理方面,却一直没能引起相关部门的足够重视。

2003年的一场SARS让国内无数的中小学校面临停课,而在此期间,处于疫情中心的广东省大部分中、小学却基本上没有停课,因为在广东的大部分学校中,学生、教师每天的体温测量上报工作是一套完整的预警系统,它和学校的电子学籍管理系统紧密相连,通过网络,将每个学生、老师的晨检发热情况向上级部门进行汇报,从而使教育局的保健部门能够及时、准确地了解到各级各类学校的相关信息,并通过数据的电子化整合,迅速制作出统计报表,一旦出现情况,可以准确而迅速的确定目标,采取有效的措施防止事件的蔓延。可以想象,如果不是通过校园电子化管理配合SARS预警系统的同时作用,那么整个在校师生情况的管理和查询将是一件非常繁琐的工作。可以看出,校园信息的电子化管理在非典期间的确发挥了切实的功效。

上面的例子从一个侧面反映出了校园基础管理信息化的重要性,而其中,数据更是实现管理的关键。教育行政系统日常工作中会产生大量的基本数据,如学校基本信息、学生基本信息、教师基本信息、学籍信息、成绩统计信息等等。这些数据经常需要进行整理、保存、统计、上报等处理,而这些数据需要及时的维护与整理,需要建立一个相对完备和稳定、面向管理的基本数据库。虽然,在目前的教育信息化项目中,都把信息管理列为必建内容之一,但真正能够用的系统微乎其微,教育基础数据的数字化、数据维护与更新制度建设、数据管理模式的建设在信息化的大趋势中并没有得到足够的重视!

数据信息化的硬道理

针对在教育信息化过程中所突现出的基础数据信息化管理问题,清华同方教育安全产品事业部所提出的“校园放心”概念以及“校园放心卡”工程成为了目前实现教育基础数据信息化管理的最有效平台。

对于一个基层教育行政区域来说,“校园放心卡”的出现不仅解决了数据信息化管理工作涉及面广、技术要求高、后续服务工作量大的中小学学籍数据管理难题。同时也在区域上确保了数据格式的一致性,提供了一个相对统一的数据管理平台。目前,同方教育安全产品事业部通过采取自上而下的推进方式,已经在河北、山东、上海、天津、湖北、湖南、广东等地相继部署了“放心卡”工程,结合当地的不同情况,通过同方数据中心的一套教育基础数据库系统对各种数据加以整合,并通过功能强大的网上操作平台(www.fxk.com.cn)为不同基层的教委、学校、家长提供了各种个性化的数据服务。通过清华同方“放心卡”的网络数据查询系统,不仅学生家长可以更加及时、准确地了解到包括学生学籍、成绩、转学记录、校内信息、教师基本信息等相关情况,同时,还可以通过“同方放心卡”的网络平台,轻松实现(针对授权的教育管理部门)包括学籍数据录入、查询、统计、分析等管理功能,帮助更多的地区真正意义上实现了校园数据的信息化管理。

数据信息化的实现

在“同方放心卡”工程中的基础数据信息化建设中,包括学生学籍管理和教师考评制度管理,而结合这两项基础数据所建立的数据库系统也是目前教育信息化大环境中所必须要进行的基础性工作。

所谓学籍管理,暨包括学生基本信息管理、成绩管理、校内情况管理等在内的设置情况,学生的详细信息,包括基本信息、健康信息、考勤信息、家长信息、评语信息、简历信息、其他信息等将被录入到学籍库中。而在一定区域内,(随着部署的全面化,该网络可能涉及到全国院校)学校中的学生还可以进行退学、留级、跳级、转学等相关数据信息的处理。而家长也可以通过“校园放心卡”的网上查询功能随时了解孩子的学籍、成绩等情况,及时掌握第一手资料。

而教师考评管理的主要目的是想通过各种定性和定量的分析,帮助学校的领导更好的了解学校的各种人力资源。如学校的教学水平,学生对教学质量的评估等等。教师考评管理具有相当的灵活性,可以在“放心卡”(www.fxk.com.cn)的网络中进行设置。例如,学校可以建立本校的评估体系,以实现符合学校自身需要的信息化教学评估体系,这样使准确率更高,避免出现形式主义、一刀切的危险。

结束语

虽然目前清华同方教育安全产品事业部在“校园放心卡”工程的建设上已经让我们看到了校园基础数据信息化的前景,但从目前国内的实施情况来看,依然不容乐观。

在中国,教育信息化本身还没有被算做一个真正的产业,更没有形成清晰的产业模型。但是,就是在这样的一个结构下,过度重视硬件投入的相关教育部门更应该理性的思考,将教育信息化的精力重新拉回到基础数据信息化的投入上,通过数据基础的实施与逐渐完善,形成一个更具价值的系统化、规模化的全方位教育信息化体系。

来源:新华网

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宝德教育数据中心解决方案

1.什么是教育数据中心?
  
教育数据中心是区域教育机构通过建立能够存储T级数据量,连接互联网或者高速光纤城域网的区域教育中心站点,运用主机托管、服务托管和应用托管等多种服务形式,为区域内的 

学校提供教育资源共享和数据管理服务,作为区域教育的资源中心和管理中心,它不仅仅是一个区域教育门户站点,更是一个区域教育应用服务提供商(eASP)。

建立教育数据中心的优点
  
通过差别化的建设:大大降低区域教育信息化整体建设和维护成本
通过资源共享:大大降低教育资源积累和维护的成本,全面提升区域教育水平
集中管理数据:大大降低学校和教育机构的信息管理成本,同时为教育管理决策提供海量资源和迅速的支持。通过资源和数据的集中管理,使教育为区域的社会经济发展提供支持服务成为可能。

教育数据中心的基本应用
  
资源库建设:建立多媒体课件资源库、视频资料库、教案库等资源内容,向各个学校的多媒体教学提供共享的教学资源和交流的园地
应用和服务:为当地的学校和其他教育机构提供主机托管或者空间租用,降低维护成本,同时通过建立集中应用,使诸如学籍管理等关键应用在区域内得到统一,以此降低管理成本
社会化的教育服务:通过集中区域教育资源和其他区域外的教育资源,为当地家庭企业提供远程教育的服务

2.网络系统需求分析

1) 连通性需求
  
根据教育信息化工程的统筹规划,教育信息宽带主干网不再单独建设,而是租用电信已建成的宽带信息传输网络传输。电信局负责教育信息网的基础网络部分的投资,其中包括光缆,电信局机房内的中央交换设备,中央路由设备、用户端设备;电信局提供1000兆带宽到教育信息网的核心节点,各学校和教育局下属机构分别提供10兆-100兆不同带宽的线路,电信局向教育信息网提供至少100兆带宽接入互联网。教育数据中心作为教育信息宽带网的逻辑的网管中心,提供各镇教育办、学校逻辑连接和教育信息网的域名、IP地址的管理,共享教育资源。

2) 带宽需求
  
目前的网络应用一般基于客户机/服务器模型,这本身对网络的通信带宽提出更高的要求,同时由于多媒体应用、电视会议等应用需要,网络应具有足够宽的带宽。主干网速率应达1000Mbps以上,连至桌面的速度不低于100Mbps。

3) 服务质量的要求
  
由于基于WEB的信息与办公自动化系统存在电视会议应用、视频点播应用,对网络通信系统要求能提供实时传输的服务质量(QOS)。特别对资源服务器和数据库服务器的连接要得到良好的保证

4) 可扩展性与互操作性的需求
  
由于系统本身的复杂性及应用需求的不断变化,这就要求系统能方便地升级与扩展,能有效地保护以前的投资。同时,由于计算机软硬件及网络设备分阶段购置所带来的产品的异构性,要求这些产品具有良好的互操作性,遵循国际标准。

5) 网络的安全性
  
整个系统除了能有效地避免单点故障外,还应能有效地防止非法用户的侵入,避免网络黑客造成破坏。

3.系统设计及原则

1)系统设计概述:

网络拓扑图如下:

系统结构图

管理数据信息处理中心

区域教育数据中心

1000Mbps中心交换机

E-mail/Web/DNS服务器

流量管理设备

数据库服务器

互联网Internet

教学资源中心

网络管理服务

在本方案中的设备选型我们建议如下:

数据中心服务器的选择要充分保证整个网络系统的高可靠性、安全性及高效性;

以1台朗讯Lucent Cajun P880路由交换机为中心和多台3COM SuperStack II Switch 9300主干网络,保证信息可靠通讯,并且实现双机备份,实现1000M主干网的全面容错;

以3COM SuperStack II Switch 9300交换机来构造部门间的交换式局域网;

采用朗讯Lucent Cajun P880路由交换机的路由模块来划分部门虚网;

用CISCO 7202路由器连入INTERNET和提供远程与零散拨号用户入网;

采用3COM SuperStack II Switch 3900 提供100M带宽连接到桌面高性能微机;

采用HP OpenView Network Node Manager,作为集成化网络与系统管理的基础;

网络设备全面支持虚网划分和第三层交换,采用模块易升级的网络互连设备,以备在未来网络技术发展的前提下升级简单,而勿需整件更换,网络通信协议采用TCP/IP和OSPF。

2)系统设计原则

完整的一体化解决方案决不是仅仅提供某类产品,而是提供基于主机、网络和应用系统的系统集成技术,使系统的整体性能最优。

先进性: 保证系统具有长期的生命力,符合当前及未来的技术趋势。
灵活性: 系统能够适应客户目前和未来多种环境、应用要求,留有规模扩展和技术升级的充分空间。
开放性: 采用'客户机/服务器 '体系结构,使用的产品与技术均符合国际标准或惯例,保证系统具有良好的互操作能力和可移植性。
实用性: 决不盲目追求超前和高档,为客户制定规模优化的整体方案。

4.宝德教育数据中心服务器选型

1) 数据中心服务器--PL-ED8000R

采用最新CPU技术及关键部件热插拔技术,使得系统性能、系统连续运行时间均得到最大的提升,具有良好的系统伸缩性,极大的保护了用户投资。同时系统的监控管理也得到很大简化。PL-ED8000R主要面向大型企业、重要行业、政府关键部门等应用领域,如教育、金融、证券、ISP/ICP等用户的后端数据资源服务器,以及应用决策支持系统(DSS)、OLTP、数据中心、企业ERP等领域,可作为集群服务器的硬件平台。在教育、电子商务、ERP、DataBase等应用中能够充分发挥出IA架构服务器性价比的优势。

2) WEB/DNS/FTP服务器--PL-ED3800R

PL-ED3800R具有强大的数据处理能力和优异的扩展性,具备高可用性、高可靠性且易于管理。2U(88mm)的机身高度,是空间限制和处理大量数据应用领域的最佳选择。

PL3800R服务器可稳定运行于多种操作系统平台,它所采用的最新技术及高可靠性和高性能确保其能胜任WEB服务器、DNS服务器、FTP服务器等服务器领域。

3) 防火墙服务器--PL-FW2000

PL-FW2000 防火墙服务器可用于多种服务器配置和各种环境中,特别适合用于受到空间和预算制约的部门。PL-FW2000在密集应用系统中可以提供惊人的扩展性,它支持高达1GB的ECC SDRAM和两块PCI卡、内建两个英特尔PRO/100+服务器网络适配器,支持奔腾III和赛扬处理器。这些灵活性使得PL-FW2000成为前端服务或扩展至更复杂的防火墙服务器的理想平台。

4) 数据库服务器--PL-ED4400

对于每一个庞大的教育系统来说,高性能数据库服务器尤为重要。Internet互联网使我们之间发生了革命性的变化,加速各种业务的流程,为各类规模的企业提供了大量的商机。PL-ED4400作为数据库服务器的高端产品,能够给各类规模的教育系统提供强大的数据处理功能。PL-ED4400具有强大的数据处理能力和优异的扩展性,具备高可用性、高可靠性且易于管理。

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系统结构模式突破

作者:余胜泉

教育管理的现代化,数据是关键。教育行政系统日常工作中会产生大量的基本数据,如学校基本信息、基建房产信息、学生基本信息、教师基本信息、学籍信息、成绩统计信息等。这些数据经常需要进行整理、保存、统计、上报等处理。我们把这些基本信息称为教育管理基础数据,把维护这些数据以及产生报表的过程称为基础数据管理。真正的教育管理现代化需要建立一个相对完备和稳定、面向管理的基本数据库,它是教育管理现代化发展的必由之路。基础数据管理由以下一些部分组成:
 
1.数据录入。对于不同的数据信息,由相关部门输入,部门包括科室和下级单位,凡是属于同一内容信息的,只要而且只能输入一次即可。

2.数据查询。负责某类数据的用户可以授权别人来查询该类数据,别的用户被授权后,就可以查询自己权限范围内的数据。

3.数据统计。基础库系统应该包括一个功能灵活的报表生成工具,只要统计的内容在基础数据库中,就可以自动生成需要的报表,报表可自定义数据格式、统计流程,从而解决教育管理大量报表费时费力的问题。

4.业务支持系统。对于某些更加复杂业务科室的应用,还需要在基础数据库的系统上专门设置支持各部门具体业务逻辑的应用模块,实现各科室日常管理工作的信息化。

通过基础库系统在进行数据统计时,不再需要基层单位上报统计报表,再由教育局进行汇总。而只需要基层单位即时维护本单位的基础信息,教育局直接通过本统计系统生成所需报表。

目前,各类教育信息网络建设项目中,都把信息管理列为必建内容之一,但真正能够用起来、用得良好的几乎没有,究其原因在于只注重软硬件系统的建设,而忽视了教育基础数据的数字化、数据维护与更新的制度建设以及数据管理模式的建设,尤其是忽视了数据管理模式的建设。目前各地教育信息系统建设,基本上是以学校为单位来组织,各自为政,信息不能相互沟通和交流,形成一个个信息“孤岛”,对区域性的教育管理现代化起着严重的阻碍作用。

对于一个基层教育行政区域来说,教育管理是统一的,教育信息管理应该自上而下推进,统一数据标准,将教育局人、财、物基本信息数据集中存储管理,采用EASP(教育应用服务提供)的建设模式,通过数据中心的一套教育管理基础数据库系统,为基层不同的学校提供个性化的服务,同时在数据集中的基础上,针对不同的科室提供不同逻辑的业务支持系统,可使得教育行政人员对这些信息进行增加、删除、修改、查询、统计和分析,及时和准确地进行数据统计,简单便捷地查询当前或某些特定时间、特定条件的数据,满足随时进行统计分析、提供辅助决策的需要,从而推动教育行政现代化的进程。

在教育城域网环境下,可以将主要的财力集中到教育信息中心(IDC)的建设上,采用集中式架构为下属学校和单位提供服务,提高教育信息化的资金使用效率,充分发挥教育信息中心的综合服务功能的思路。具体来说,就是采用“系统论”的观点,充分考虑各级单位的实际情况,采用“肥中心,瘦学校”的集中式架构,把城域网主要的网络应用、教学资源、信息服务等功能集中在网络中心,学校用“节点”的方式接入“中心”,获得应用服务“独立子系统”和信息、资源。

集中式架构的核心是IDC,让原本分散于各处的多个系统集中起来统一管理,藉此来节省庞大的维护和运营成本,而分散于各地的下属单位和学校可以利用发达的网络来获得节点(子系统)服务。集中式架构可以很好地解决资源优化配置和信息共享的问题,有效避免“信息孤岛”的出现,同时可通过高效地部署和科学的管理服务整体提高整个系统的可扩展性、可管理性和安全性。

在此架构中,信息中心处于“中心枢纽”的地位,是数据存储、运算和中转的中心,只要在信息中心部署相应的硬件设施,配备城域网系列应用软件(如校园网站生成系统、教育管理基础数据库、办公自动化系统、邮件服务系统、教学资源系统等),实行集中式管理,数据统一存储于教育局服务器,学校无需购置数量庞大的、昂贵的服务器设备,只要将校内计算机和城域网中心网站连接即可,实施方便,成本较低,仅通过浏览器即可访问中心网站和应用系统。

教育数据中心应用系统的规划和实施应遵循如下基本原则:

1.一站式的教育门户:提供基于角色和权限的唯一的用户登录口和所有应用的单一入口;

2.集中存储:所有相关应用数据和用户数据集中存储在数据中心;

3.集中服务:集中为整个教育系统及相关单位提供网络应用服务;

4.分布使用:在业务集中的前提下,用户的逻辑界面是分离的,用户只会看到与他相关的数据,管理他有权管理的数据,软件界面是个性化的,就像是在使用一个独立的系统一样;

5.三层架构:系统逻辑结构——WEB服务器、应用服务器、数据库服务器;应用逻辑结构——市、区、学校三级应用体系;

6.基于用户角色的应用需求分析:整个应用系统的规划和实施应以用户角色的应用需求为基础;

7.功能模块化:根据用户角色的应用需求规划设计相应的功能模块,各功能模块要求相对独立。这种集中提供服务,分布共享使用的教育管理基础数据库系统逻辑的示意图如左图所示:

教育管理基础数据库是教育管理现代化的基础性工程,它的出现和普及应用是教育管理发展到一定阶段的必然产物,是未来的发展趋势。教育管理现代化,不仅仅是技术手段与支持环境的现代化,更重要的是管理制度、管理模式、管理思想的现代化,离开了这几个方面的互动,将难以取得显著的进展。

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