[摘 要] 云計算為聚合海量教育資源、開展教育/教研/教學(xué)在線服務(wù)、促進各業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能的整合與協(xié)作提供了充分的可能,因此,打造北京基礎(chǔ)教育服務(wù)體系(基礎(chǔ)教育云)已成為推進北京基礎(chǔ)教育信息化建設(shè)進一步發(fā)展,探索新型的教育信息化建設(shè)與推進模式的新機遇,通過北京基礎(chǔ)教育云平臺的建設(shè),為教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)的全程化活動支持提供一體化的、便捷的應(yīng)用空間。
[關(guān)鍵詞] 基礎(chǔ)教育; 教育信息化; 基礎(chǔ)教育云
[中圖分類號] G434 [文獻標(biāo)志碼] A
[作者簡介] 羅潔(1955—),男,北京人。研究員,主要從事教育信息化研究。E-mail:lj55010@bjedu.gov.cn。
一、 教育云發(fā)展的基本背景
(一)教育信息化發(fā)展的總體特征
當(dāng)前,從全國基礎(chǔ)教育信息化建設(shè)的發(fā)展進程來看,有以下一些基本趨勢。
第一,基礎(chǔ)教育信息化建設(shè)正從普及期走向整合期,如何將日益廣泛存在的硬件設(shè)施、海量的數(shù)字化資源、各種有效的信息化教學(xué)模式整合和應(yīng)用到廣大一線教師的例?;虒W(xué)行為中,推進信息化教學(xué)方式,并深刻培養(yǎng)學(xué)生的信息化學(xué)習(xí)方式,使得信息技術(shù)的教育教學(xué)應(yīng)用向常規(guī)化方向發(fā)展。
第二,自2005年以來,信息技術(shù)與教育整合的有效性已清晰地演化成三個層次信息化建設(shè)環(huán)節(jié),一是高可用性的區(qū)域級信息化支撐基礎(chǔ)平臺/設(shè)施/環(huán)境,二是有效的校本信息化整體推進體系,三是廣大教師及學(xué)生群體的個體化的信息化素養(yǎng)的提升。伴隨著信息化進程的加深,前兩類環(huán)節(jié)的作用正日益凸現(xiàn)。
第三,從信息技術(shù)和教育系統(tǒng)耦合的整體要素來看,支持教師的有效教學(xué)和促進教師的專業(yè)發(fā)展正成為深化信息技術(shù)有效應(yīng)用的重要突破點,而打造在線互動的學(xué)習(xí)環(huán)境、培養(yǎng)學(xué)生的在線學(xué)習(xí)習(xí)慣、促進學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與自我發(fā)展正成為信息技術(shù)教育應(yīng)用的新路標(biāo)。
第四,信息化建設(shè)推進模式正在發(fā)生顯著的變化。更強調(diào)頂層設(shè)計和整體規(guī)劃,“教育信息化的實施要整體考慮,加強頂層設(shè)計、整體推進”。“頂層設(shè)計”的概念源于工程學(xué)領(lǐng)域,是大型工程技術(shù)項目建設(shè)中的一種設(shè)計理念和科學(xué)決策模式。這一設(shè)計理念強調(diào)從實際需求出發(fā),運用當(dāng)代系統(tǒng)科學(xué)的方法論,自高端開始進行戰(zhàn)略謀劃和總體設(shè)計。
教育云的發(fā)展正是教育信息化發(fā)展的上述需求特征所決定的。
(二)云計算及其發(fā)展
云計算的發(fā)展適應(yīng)了教育信息化建設(shè)當(dāng)前特征階段的需求。IBM 公司于2007 年底宣布了云計算計劃,云計算概念開始出現(xiàn)在大眾面前。在IBM技術(shù)白皮書《Cloud Computing》中對“云計算”進行了定義:云計算一詞用來同時描述一個系統(tǒng)平臺或者一種類型的應(yīng)用程序。一個云計算的平臺按需進行動態(tài)部署、配置、重新配置以及取消服務(wù)等。云計算平臺中的服務(wù)器可以是物理的服務(wù)器,也可以是虛擬的服務(wù)器?!霸茟?yīng)用”使用大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心以及功能強勁的服務(wù)器來執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。任何一個用戶可以通過合適的互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備以及一個標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器就能夠訪問一個云計算應(yīng)用程序。因此,云計算包含兩個方面的含義:一方面描述了基礎(chǔ)設(shè)施,用來構(gòu)造應(yīng)用程序,另一方面描述了建立在這種基礎(chǔ)設(shè)施之上的云計算應(yīng)用。
云計算未來主要有兩個發(fā)展方向,一個是構(gòu)建與應(yīng)用程序緊密結(jié)合的大規(guī)模底層基礎(chǔ)設(shè)施,使得應(yīng)用能夠擴展到很大的規(guī)模,另一個是通過構(gòu)建新型的云計算應(yīng)用程序,在網(wǎng)絡(luò)上提供更加豐富的用戶體驗。第一個發(fā)展趨勢能夠從現(xiàn)有的云計算研究狀況中體現(xiàn)出來。而在云計算應(yīng)用的構(gòu)造上,很多新型的社會服務(wù)型網(wǎng)絡(luò),如Facebook等已經(jīng)體現(xiàn)了這個發(fā)展趨勢。在研究上則開始注重如何通過云計算基礎(chǔ)平臺將多個業(yè)務(wù)融合起來?;诖?,云計算創(chuàng)造出了新的層次性的服務(wù)模式,提供IaaS(設(shè)施作為服務(wù))、PaaS(平臺作為服務(wù))和SaaS(軟件應(yīng)用作為服務(wù))等不同的服務(wù)模式(見圖1), 并結(jié)合第三方應(yīng)用擴展SaaS。在云計算的環(huán)境之下,一切都是服務(wù),軟件是服務(wù),平臺是云平臺的服務(wù),基礎(chǔ)架構(gòu)是云架構(gòu)的服務(wù)。
①IaaS模式:Amazon對外提供效能計算和存儲租用服務(wù),包括存儲空間、帶寬、CPU 資源以及月租費。月租費與電話月租費類似,存儲空間、帶寬按容量收費,CPU根據(jù)運算量時長收費,如彈性計算云EC2讓用戶自行選擇服務(wù)器配置來按需付費。②Google的云計算平臺主要采用PaaS模式,提供的云計算服務(wù)按需收費。③SaaS模式:AT&T推出基于EMC Atmos數(shù)據(jù)存儲基礎(chǔ)架構(gòu)的“Synaptic Storage as a Service”。用戶可以在任何時間從任何地點進行訪問,使用AT&T的網(wǎng)絡(luò)云來保存、分布和找回數(shù)據(jù)。
云計算對教育領(lǐng)域具有重要的影響,隨著云計算的發(fā)展,廉價的應(yīng)用和方便接入將會使越來越多的學(xué)校和個人把自己的信息處理遷移到“云”上,可以建構(gòu)區(qū)域性的云服務(wù)設(shè)施為學(xué)校提供云服務(wù)。云計算模式為學(xué)校提供了合適的借鑒方案,教育機構(gòu)數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)中心的相關(guān)任務(wù)將可以選用云計算服務(wù)來完成。其影響主要表現(xiàn)在以下5個方面。
1. 提供經(jīng)濟的在線教育軟件服務(wù)。所有的應(yīng)用程序和文件都可以在云中,用戶只需通過瀏覽器訪問云即可實現(xiàn)文檔、表格、課件的編輯,編輯完成后的文件直接存放在云中。一些常用的應(yīng)用軟件如辦公軟件、電子郵件系統(tǒng)等可以采用云計算服務(wù)模式。
2. 整合教育資源。云計算模式最小化了終端設(shè)備的需求,在一個云計算環(huán)境中,不僅是課堂,個人電腦、實驗室都可以從“云”中獲得,在“云”中存儲,讓所有學(xué)生隨時隨地進行學(xué)習(xí)??梢越鉀Q教學(xué)資源需求持續(xù)增長與教育投入增長不足、教學(xué)資源相對短缺的矛盾,又可以提高優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的利用率,讓更多的學(xué)生獲得優(yōu)質(zhì)的受教育機會。
3. 創(chuàng)設(shè)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺。隨著云計算模式的逐漸發(fā)展和普及,學(xué)校、教育機構(gòu)和個人的信息處理會逐漸遷移到“云”上,這將對網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)帶來積極的影響。云計算將有助于構(gòu)建學(xué)校教學(xué)環(huán)境、群體學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)生個人自主學(xué)習(xí)環(huán)境;學(xué)習(xí)者則可以通過云計算提供的環(huán)境、資源和服務(wù),自由地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。
4.節(jié)約硬件設(shè)備的投入成本。云計算擴展性非常強,多個學(xué)??梢詫F(xiàn)有的硬件資源共同加入到一個“云”中,減少單個學(xué)校在資金和時間上的投入,并實現(xiàn)真正意義上的資源共享。
5. 云存儲中心更安全可靠。由于對教育信息資源建設(shè)的投入不斷加大,各個學(xué)校都積累了大量的教育信息資源。數(shù)據(jù)存儲的安全性、可靠性顯得越來越重要。學(xué)校使用云計算服務(wù)時,有技術(shù)先進的數(shù)據(jù)中心來幫助保存數(shù)據(jù),有強大的技術(shù)管理團隊來幫助管理提交的數(shù)據(jù)和程序,可為學(xué)校提供可靠和安全的數(shù)據(jù)存儲中心。
(三)北京基礎(chǔ)教育信息化發(fā)展基本現(xiàn)狀
自教育信息化建設(shè)開展以來,北京基礎(chǔ)教育信息化建設(shè)取得了飛速的發(fā)展,在基礎(chǔ)設(shè)施、教育管理、海量資源匯聚與服務(wù)、教師研修支撐、學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展、新課程實施與管理、教育質(zhì)量監(jiān)控與評價等方面進行了深入有效的工作,給全市基礎(chǔ)教育信息化建設(shè)與發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。架構(gòu)圖見圖2。
1. 搭建覆蓋各中小學(xué)校的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是教育信息化的基礎(chǔ)。北京市建成了由市級骨干網(wǎng)、區(qū)縣區(qū)域網(wǎng)和校園網(wǎng)等三級網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的北京教育信息網(wǎng),骨干光纖連通了每個區(qū)縣?;A(chǔ)教育中布局調(diào)整保留的1900多所中小學(xué)建成校園網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進入每一間教室。
2.整體規(guī)劃、構(gòu)架規(guī)范化的基礎(chǔ)教育數(shù)據(jù)體系(CMIS與學(xué)生卡)。北京市從2000年開始規(guī)劃、構(gòu)建市、區(qū)縣、學(xué)校等三級管理信息系統(tǒng),中小學(xué)生的基本數(shù)據(jù)信息全部錄入。2005年全市中考、高考報名實現(xiàn)與管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的對接。自2006年起全市為中小學(xué)生陸續(xù)免費發(fā)放學(xué)生IC卡140萬張,推行“小升初”、“中招”持卡入學(xué)注冊工作,在規(guī)范招生行為中起到了促進作用。全市基礎(chǔ)教育數(shù)據(jù)體系的建成為學(xué)生自主選課、學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)控、社會實踐的實施與評估、綜合素質(zhì)評價等奠定了堅實的基礎(chǔ)。
圖 2 北京教育信息網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
3. 創(chuàng)新資源服務(wù)模式(北京市中小學(xué)資源平臺)。北京市創(chuàng)新資源建設(shè)機制,采用“教師先選擇,財政后付費”的政府采購優(yōu)化模式,極大豐富資源內(nèi)容,提高資源品質(zhì);滿足教師的個性化需求,有效避免了資源的低水平重復(fù)建設(shè),最大限度發(fā)揮資源的使用效益。該平臺2005年底開通運行。截止到2009年12月,平臺已擁有條目類資源482054條,服務(wù)頻道17個,資源總數(shù)超過360萬條,注冊用戶超過48萬人,基本覆蓋了全市一線教師,日訪問量平均超過萬人,月下載量平均超過1.5T。同時擁有85033種、99多萬冊數(shù)字圖書的中小學(xué)數(shù)字圖書館,涵蓋了600余種主流教育教學(xué)期刊的期刊庫,提供220萬種文獻資料的文獻傳遞系統(tǒng)向中小學(xué)師生免費開放。
4. 搭建網(wǎng)絡(luò)研修平臺(北京市教師研修網(wǎng))。2007年,隨著高中課改在全市的推進,北京市面向全體教師開通了教師研修網(wǎng),該網(wǎng)站整合了課改相關(guān)機構(gòu)的專業(yè)服務(wù),向全市各級各類中小學(xué)及教研機構(gòu)提供新課程的數(shù)字化課程資源,提供針對教師個體研修的個性化服務(wù),為教師群體提供跨學(xué)校、跨學(xué)科、跨區(qū)域的交流服務(wù)平臺。平臺的開通受到了廣大教師和教研工作者的歡迎,截止到2009年底,平臺已建成覆蓋中小學(xué)27個學(xué)科的專題討論區(qū);建成專家、名師和個人博客4000余個;并依托平臺陸續(xù)開展網(wǎng)上音視頻互動教研活動32次,開展專題討論33次,發(fā)表作品2萬余篇。
5. 實現(xiàn)高中階段綜合管理與評價。為幫助高中學(xué)校順利進入新課程改革、建立新的教學(xué)管理制度和教學(xué)工作程序、實現(xiàn)綜合素質(zhì)評價、學(xué)分制管理及學(xué)生自主選課,2007年全市統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計、開發(fā)了普通高中綜合管理系統(tǒng),該系統(tǒng)包括北京市普通高中綜合素質(zhì)評價平臺和新課程管理平臺兩套管理平臺。綜合素質(zhì)評價平臺通過探索與新課程相適應(yīng)的學(xué)生評價制度,旨在引導(dǎo)和促進每個學(xué)生實現(xiàn)在原有基礎(chǔ)上的全面、和諧和可持續(xù)發(fā)展。新課程管理平臺建設(shè)通過建立電子化的選課、排課系統(tǒng)及教學(xué)管理系統(tǒng),為北京市高中學(xué)校順利進行新課程改革、建立新的教學(xué)管理制度和教學(xué)工作程序、實現(xiàn)學(xué)分制管理及學(xué)生自主選課等奠定了良好的基礎(chǔ)。
6. 創(chuàng)設(shè)北京市中小學(xué)社會大課堂。課改對于學(xué)生社會實踐及研究性學(xué)習(xí)提出了更加明確的要求。為充分利用本市豐富的社會資源服務(wù)教育教學(xué),于2008年1月開始全面啟動北京市中小學(xué)生社會大課堂,該項目整合利用北京豐富的人文、自然資源,為學(xué)校集體組織或?qū)W生個人開展豐富多彩的課外、校外活動,開展研究性學(xué)習(xí)、社區(qū)服務(wù)、社會實踐以及組織學(xué)科教學(xué)活動等創(chuàng)造條件,進而促進學(xué)校教育與社會教育的結(jié)合,學(xué)生的知識學(xué)習(xí)與社會實踐的結(jié)合。
7. 探索義務(wù)教育教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價體系,促進教育教學(xué)質(zhì)量提升。為科學(xué)、客觀地監(jiān)控北京市義務(wù)教育各個學(xué)段在常態(tài)下的教學(xué)質(zhì)量,充分發(fā)揮教學(xué)評價所具有的診斷、反饋和促進發(fā)展的功能,為實施高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的義務(wù)教育改革和發(fā)展決策與管理提供符合實際的意見,進一步通過反饋來促進學(xué)校的發(fā)展和教師專業(yè)化的發(fā)展,促進學(xué)生全面、主動、多樣化的發(fā)展,引導(dǎo)社會逐步形成正確的教與學(xué)質(zhì)量觀,促進北京市義務(wù)教育教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)步提升,北京市于2003年啟動“北京市義務(wù)教育教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價研究”項目,建立“北京市義務(wù)教育教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價體系”。2009年開始實施北京市義務(wù)教育教學(xué)質(zhì)量分析與評價反饋系統(tǒng),并依托該系統(tǒng),完成了全市9個區(qū)縣65000名學(xué)生的小學(xué)三年級數(shù)學(xué)測試。
8.探索建立首都基礎(chǔ)教育公共服務(wù)新模式—北京數(shù)字學(xué)校。北京數(shù)字學(xué)校(Beijing Digital School ,簡稱:BDS)是將傳統(tǒng)教育模式與信息技術(shù)和新媒體技術(shù)有機結(jié)合,建立起一種網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化的新型教育環(huán)境,探索現(xiàn)實學(xué)校與虛擬學(xué)校無縫銜接,構(gòu)建信息時代背景下具有首都特色的基礎(chǔ)教育公共服務(wù)新模式。北京數(shù)字學(xué)校門戶網(wǎng)站建立一套統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng),整合現(xiàn)有教育平臺,通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)課程點播、同步課程直播、互動英語、拓展資源等內(nèi)容學(xué)習(xí),建立學(xué)生、教師和家長學(xué)習(xí)、交流、討論、共享的虛擬空間,為學(xué)習(xí)者提供個性化成長和發(fā)展所需的教育服務(wù)。制定《基礎(chǔ)教育階段名師同步課程資源建設(shè)及應(yīng)用指導(dǎo)意見》,進行管理機制創(chuàng)新,突破學(xué)校、區(qū)域界限,促進優(yōu)質(zhì)教育資源在本區(qū)縣乃至更大范圍內(nèi)共享,使學(xué)習(xí)將不再局限于學(xué)校、局限于書本,可以在任何時間、任何地點,可以通過電視、電腦、手機等任何介質(zhì),實現(xiàn)真正意義上的泛在學(xué)習(xí)。
(四)北京基礎(chǔ)教育云
進一步推進北京基礎(chǔ)教育信息化建設(shè)的發(fā)展,一方面要能夠更加有效地應(yīng)用和發(fā)揮現(xiàn)有教育信息化建設(shè)成果和積累,使現(xiàn)有信息化建設(shè)的成效更加有效地發(fā)揮在教育教學(xué)、管理、教研等基礎(chǔ)教育關(guān)鍵業(yè)務(wù)中;另一方面,要在現(xiàn)有工作基礎(chǔ)上,開展大規(guī)模、深層次的資源、系統(tǒng)及跨越組織邊界的整合和服務(wù),并在總體發(fā)展追求上向為學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù)、為學(xué)生的個性發(fā)展與成長服務(wù)轉(zhuǎn)變,為學(xué)生打造融合課堂內(nèi)外的信息化支撐環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生在線學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)的能力。云計算為聚合海量教育資源、開展教育/教研/教學(xué)在線服務(wù)、促進各業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能的整合與協(xié)作提供了充分的可能,因此,打造北京基礎(chǔ)教育服務(wù)體系(基礎(chǔ)教育云)已成為推進北京基礎(chǔ)教育信息化建設(shè)進一步發(fā)展、探索新型的教育信息化建設(shè)與推進模式新機遇,通過北京基礎(chǔ)教育云平臺的建設(shè),為教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)的全程化活動支持提供一體化的、便捷的應(yīng)用空間。
二、 北京基礎(chǔ)教育服務(wù)體系(基礎(chǔ)教育云)
架構(gòu)及描述
圖3顯示的是北京基礎(chǔ)教育服務(wù)體系(基礎(chǔ)教育云)架構(gòu)圖。該圖以現(xiàn)有云計算的服務(wù)類型分類,將構(gòu)建中的北京基礎(chǔ)教育云服務(wù)分解到三個層次上,即IaaS、PaaS、SaaS三個層次,并將北京基礎(chǔ)教育信息化建設(shè)成果所對應(yīng)的服務(wù)以及云計算特征典型的服務(wù)融合其中。下面逐步說明北京基礎(chǔ)教育云架構(gòu)中的內(nèi)涵。
在IaaS層,云所提供的是教育信息建設(shè)基礎(chǔ)架構(gòu)及其對基礎(chǔ)架構(gòu)的服務(wù)。通過基礎(chǔ)架構(gòu),可實現(xiàn)對服務(wù)器、存儲器及網(wǎng)絡(luò)的虛擬化管理,從而可自動地管理和動態(tài)地分配、部署、配置、重新配置以及回收資源?;谶@一基礎(chǔ)架構(gòu),可實現(xiàn)性價比好、可靠性高、擴展能力強、按需使用的彈性基礎(chǔ)教育信息化支撐設(shè)施。為使得云計算能夠更加有效地適應(yīng)于基礎(chǔ)教育發(fā)展的需求,創(chuàng)建高可用性的、穩(wěn)定的云服務(wù)環(huán)境,在IaaS層提供海量教育數(shù)據(jù)服務(wù)和綠色安全教育保障服務(wù)。在海量教育數(shù)據(jù)服務(wù)部分,提供多級數(shù)據(jù)存儲、系統(tǒng)備份和恢復(fù)等服務(wù),以實現(xiàn)對海量教育數(shù)據(jù)的可靠、穩(wěn)定的存儲與應(yīng)用。綠色安全教育保障服務(wù)要在綠色信息空間創(chuàng)建、病毒防護、流程監(jiān)控與控制等方面提供有效的服務(wù),為安全、高可用性的教育云平臺環(huán)境提供基礎(chǔ)支撐。
圖3 北京基礎(chǔ)教育服務(wù)體系(基礎(chǔ)教育云)體系架構(gòu)
在PaaS層,云所提供的服務(wù)來源于北京基礎(chǔ)教育信息化建設(shè)的先前平臺與系統(tǒng)的共性基礎(chǔ)需求之中,這一層將為上層SaaS服務(wù)提供共性的、基礎(chǔ)性的服務(wù),包括應(yīng)用整合服務(wù)(統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù)、數(shù)據(jù)互操作引擎服務(wù)、應(yīng)用互操作框架服務(wù))、教育基礎(chǔ)服務(wù)(海量資源匯聚與共享服務(wù)、測評服務(wù))、云通用服務(wù)(實時流媒體服務(wù)、云存儲(盤)服務(wù)、云消息服務(wù))等。其中,應(yīng)用整合服務(wù)為上層云服務(wù)提供不同層面的整合能力,是促進SaaS類云服務(wù)有效整合的基礎(chǔ)。統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù)提供用戶單點登錄、統(tǒng)一身份認(rèn)證、上層云服務(wù)全系統(tǒng)漫游的基礎(chǔ),以提升用戶應(yīng)用云服務(wù)開展教育教學(xué)的用戶體驗;數(shù)據(jù)互操作引擎服務(wù)提供的是SaaS類云服務(wù)中各類服務(wù)之間數(shù)據(jù)互操作的基礎(chǔ),以實現(xiàn)各類SaaS類云服務(wù)之間的數(shù)據(jù)有效流轉(zhuǎn);應(yīng)用互操作框架服務(wù)提供SaaS類云服務(wù)功能集成的能力,為SaaS類云服務(wù)提供功能集成和關(guān)聯(lián)的能力。教育基礎(chǔ)服務(wù)和云通用服務(wù)雖然具有SaaS類云服務(wù)的特征(即它們能夠直接為教育用戶使用),但從更普遍的意義上來看,這類服務(wù)更應(yīng)融合到教育云更上層的其他服務(wù)中,并被其他服務(wù)編程應(yīng)用,如教師備課服務(wù)、教師研修服務(wù)、在線學(xué)習(xí)服務(wù)等。教育基礎(chǔ)服務(wù)中包含海量資源匯聚與共享服務(wù),該服務(wù)提供從其他應(yīng)用匯聚資源的功能(如從SaaS類教師研修云服務(wù)中來的生成性資源、從學(xué)生在線學(xué)習(xí)中來的學(xué)生提交的可共享資源等),并支持海量匯聚的資源在其他SaaS類服務(wù)中的應(yīng)用(如SaaS中的教師備課服務(wù))。教育基礎(chǔ)服務(wù)中包含測評服務(wù),測評服務(wù)可以為各類其他需要評價的SaaS類服務(wù)提供支撐。云通用服務(wù)包括實時流媒體服務(wù)、云存儲服務(wù)、云消息服務(wù),其中,實時流媒體服務(wù)提供實時交互功能,可以整合和內(nèi)嵌在所有需要有效交互的SaaS類服務(wù)中,如教師研修服務(wù)、家?;臃?wù)、在線協(xié)作活動等;云存儲服務(wù)提供給教育用戶個體或群體(指組服務(wù))利用云的服務(wù)能力開展數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)交換、移動教學(xué)/學(xué)習(xí)的支持能力,可以為SaaS類的各類服務(wù)所使用。
在SaaS層,依據(jù)教育系統(tǒng)中的各類用戶,提供具有崗位特征及各類角色特征的服務(wù),所提供的服務(wù)包括管理類服務(wù)、教學(xué)類服務(wù)、教研類服務(wù)、學(xué)習(xí)類服務(wù)以及促進教育開放的各類服務(wù)等。當(dāng)前,像CMIS類、社會大課堂類、教師研修網(wǎng)類、綜合管理與評價類等應(yīng)用都是此類服務(wù)。當(dāng)然,在云服務(wù)環(huán)境下,這類應(yīng)用將充分應(yīng)用教育云所提供的IaaS和PaaS類云服務(wù)的能力,在服務(wù)規(guī)模的可擴展性、服務(wù)的穩(wěn)定性與可靠性、服務(wù)與其他各類相關(guān)云服務(wù)的可整合性等方面將大為提升。
除了上述方面之外,有效的教育云支撐離不開促進云服務(wù)規(guī)范生成、保障云服務(wù)有效運轉(zhuǎn)的支持服務(wù)等方面。因此,在構(gòu)建北京基礎(chǔ)教育云的過程中,在教育云建構(gòu)的相關(guān)規(guī)范(包括技術(shù)規(guī)范和服務(wù)規(guī)范等)、教育云的建設(shè)機制與組織保障機制、教育云系統(tǒng)的運行與維護、教育云用戶管理與授權(quán)體系等方面形成與云設(shè)施部署、云服務(wù)提供相配套的保障條件建設(shè),構(gòu)建跨組織、跨領(lǐng)域的協(xié)作環(huán)境。
在上述各級云服務(wù)的基礎(chǔ)上,最終將為教育相關(guān)的各類用戶提供個性化的、主動的服務(wù)(這需要充分在各個SaaS類云服務(wù)的生成中,充分應(yīng)用云消息服務(wù)所帶來的潛能),這里用戶包括管理者/教研員、教師、學(xué)生、家長等。
三、 北京基礎(chǔ)教育服務(wù)體系
(基礎(chǔ)教育云)工程
教育云建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)性工程,既涉及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),也涉及各類基礎(chǔ)云服務(wù)的成熟與完善。伴隨北京基礎(chǔ)教育信息化的建設(shè),一些IaaS和PaaS類服務(wù)已經(jīng)成熟,如以CMIS所帶動的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)體系、以教育資源網(wǎng)建設(shè)所帶動的統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù)、以中小學(xué)數(shù)字校園及CMIS應(yīng)用所帶動的數(shù)據(jù)互操作引擎服務(wù)等,為構(gòu)建北京教育云奠定了很好的基礎(chǔ)。結(jié)合北京中小學(xué)信息化建設(shè)的實際情況,以為打造適應(yīng)學(xué)生在線學(xué)習(xí)和自我發(fā)展的云服務(wù)為主導(dǎo),推進基礎(chǔ)教育云工程的開展,并以此為契機構(gòu)建適應(yīng)北京基礎(chǔ)教育發(fā)展需要的教育云。相關(guān)服務(wù)如圖4所示。
圖4 以學(xué)生學(xué)習(xí)服務(wù)為主體的教育云(Bjlearning-Cloud)
從總體規(guī)劃上來看,Bjlearning-Cloud是以創(chuàng)建為學(xué)生學(xué)習(xí)服務(wù)為主要內(nèi)容的基礎(chǔ)教育云,通過這一教育云服務(wù),能夠為學(xué)生提供在線選課、在線聽課、在線學(xué)習(xí)、在線交流、在線評測等貫穿學(xué)生學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)全過程的學(xué)習(xí)支撐功能,同時,為學(xué)生提供主題豐富的、適應(yīng)學(xué)生認(rèn)知特征需要的、交互性強、適用性好的在線數(shù)字化學(xué)習(xí)資源。將這一學(xué)習(xí)支持功能延伸到教學(xué)、教研、管理、家校互動等環(huán)節(jié)——允許學(xué)校、教師個體開課;允許學(xué)生自由選課;允許學(xué)生的選課成績成為其學(xué)校學(xué)籍中的有效部分;允許學(xué)生家長參與學(xué)生在線學(xué)習(xí)的選擇、輔導(dǎo)等。圖4所示的各項功能是緊緊圍繞上述功能而設(shè)定的,這些功能以SaaS形式對外提供。
下面對上述服務(wù)構(gòu)成進行簡要的描述。
學(xué)習(xí)和測評服務(wù):在線注冊與選課,學(xué)習(xí)者可以依據(jù)自己的需要在云中注冊;注冊者可以選擇系統(tǒng)中開設(shè)的各種實時類課程或在線資源瀏覽類課程;學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)所選課程的過程中,可以隨時通過網(wǎng)絡(luò)與參與同一門課程學(xué)習(xí)的學(xué)生或課程開設(shè)教師進行討論和交流;學(xué)習(xí)者完成某一主題、某一課程的學(xué)習(xí)后,可以進行與課程單元或課程相配套的作業(yè)與考試;系統(tǒng)可以自動記錄學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況與學(xué)習(xí)過程,從而對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)進行追跡與評價,并依據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程情況進行適應(yīng)性的反饋,包括有效的、針對性的資源推送等。
教學(xué)服務(wù):提供學(xué)?;蚪處熼_展在線課程的支撐功能,包括在線備課,允許教師課程準(zhǔn)備過程中聽取來自各方面的建議以優(yōu)化在線課程設(shè)計,系統(tǒng)支持快速的備課資源導(dǎo)入與整合功能;在線教學(xué),允許教師利用云流媒體服務(wù)開展實時在線教學(xué),且支持多種模式的在線課堂交互;在線輔導(dǎo)允許課程教師回答選課學(xué)生的各種問題,并以靈活的、多樣化的方式支持在線輔導(dǎo);評價與反饋功能支持課程教師對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)狀況的檢查,并進行有針對性的輔導(dǎo)和幫助。
教研服務(wù):使教師能夠有效地駕馭信息技術(shù),促進信息技術(shù)環(huán)境下的教育理念和教學(xué)技能的提升,教研服務(wù)提供給教師群體以網(wǎng)絡(luò)教研活動支持、協(xié)作電子備課、在線聽評課等功能,以群體教師的智慧促進教育云服務(wù)中教師在線授課能力及創(chuàng)建在線課程能力的提高。
管理服務(wù):為促進教育云服務(wù)中學(xué)生學(xué)習(xí)的有效開展而進行的相關(guān)管理服務(wù),其基本功能包括教育管理,教育云中的課程應(yīng)該能夠和學(xué)習(xí)者所在學(xué)校的課程進行對接和編排;課程資源管理提供對教育云中課程資源統(tǒng)一管理、質(zhì)量保證和從組織管理角度的有效評價等功能,以保證教育云服務(wù)中課程類資源的權(quán)威性、時效性和有效性;課程評價管理提供對教育云中所開設(shè)課程的全程質(zhì)量監(jiān)控與管理功能,包括課程的開設(shè)、實時課程質(zhì)量的評價與反饋、在線課程資源質(zhì)量的評價與反饋,以促進教育云中課程質(zhì)量的持續(xù)改善和優(yōu)化。
拓展服務(wù):為促進教育云服務(wù)在全市范圍內(nèi)的有效推進和應(yīng)用,提供相關(guān)的拓展服務(wù),包括家?;臃?wù),將學(xué)習(xí)者的學(xué)校表現(xiàn)從學(xué)校延伸到教育云上,促進家長依據(jù)學(xué)習(xí)者的教育情況、學(xué)習(xí)情況從教育云的課程和在線資源中進行教育和學(xué)習(xí)發(fā)展的支持,提供學(xué)習(xí)者自我測評基礎(chǔ)上的家?;釉u價;博客系統(tǒng)提供教育云中各類用戶依據(jù)主題、學(xué)習(xí)者群體、家長群體、學(xué)生發(fā)展成長知識分類等各種類型的分類,形成有效的互動社區(qū),促進教育云服務(wù)中各類資源的應(yīng)用和發(fā)展,促進教育用戶的開放交流;公共服務(wù)提供如公共信息發(fā)布、教育云服務(wù)發(fā)展等動態(tài)、公共類的信息,以促進全市范圍內(nèi)教育信息的統(tǒng)一門戶公眾發(fā)布,為廣大學(xué)習(xí)者、家長和社會服務(wù)。
通過上述各類云服務(wù)的提供,最終能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的用戶、課程管理及設(shè)置,實現(xiàn)各類課程的開設(shè)、在線學(xué)習(xí)管理及評價。實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源的快速傳播與充分共享,有效促進交流與協(xié)作,滿足廣大師生對有效學(xué)習(xí)資源的需求。通過上述教育云服務(wù)的組織與實施,最終為全市范圍內(nèi)的教育用戶提供資源互補、均衡發(fā)展的云應(yīng)用環(huán)境,帶動全市范圍內(nèi)基礎(chǔ)教育優(yōu)質(zhì)資源的共享,推進教育均衡發(fā)展。
要保障上述云服務(wù)環(huán)境持久、健康、生態(tài)化的運行,必須解決與教育云服務(wù)建設(shè)相配套的相關(guān)問題(如圖3所示)。當(dāng)前,以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的云服務(wù)環(huán)境還應(yīng)該在以下方面取得進展。
1. 學(xué)習(xí)資源標(biāo)準(zhǔn)研究與建設(shè)
(1)研究制定北京教育學(xué)習(xí)資源的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn);
(2)研究制定北京教育視頻資源格式與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);
(3)研究制定北京教育學(xué)習(xí)資源評估標(biāo)準(zhǔn);
(4)研究制定北京教育學(xué)習(xí)資源分類標(biāo)準(zhǔn);
(5)研究制定北京基礎(chǔ)教育在線學(xué)習(xí)評估模型。
2. 學(xué)習(xí)資源優(yōu)化與建設(shè)
按照教師與學(xué)生的不同需求分別組織建設(shè)一批有針對性的優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源。
教師學(xué)習(xí)資源內(nèi)容:
(1)精品課例。提供各學(xué)科的優(yōu)質(zhì)視頻課例,可依托基教研中心征集、評選并整理一批課例,供廣大教師學(xué)習(xí)參考。
(2)專題課程。根據(jù)一線教師需求,由信息中心組織策劃、拍攝一系列高質(zhì)量的專題培訓(xùn)課程,具體包括新入職教師基礎(chǔ)培訓(xùn)系列、班主任工作方法與技巧系列、學(xué)科教師教育教學(xué)方法提升系列、網(wǎng)管教師工作技能提升系列等。
(3)名校名師資源。由信息中心負(fù)責(zé)購買、征集、錄制一批世界及北京地區(qū)名校名師的課程資源,供廣大教師借鑒學(xué)習(xí)。
(4)研修培訓(xùn)資源。依托教研中心、教育學(xué)院,整合已有的研修培訓(xùn)資源,在學(xué)習(xí)平臺上統(tǒng)一呈現(xiàn)出來,供教師使用。
(5)交流資源。由一線教師自主拍攝的教育教學(xué)類短視頻資源,由教師上傳后經(jīng)審批發(fā)布在平臺上,供教師交流研討。
學(xué)生學(xué)習(xí)資源內(nèi)容:
(1)同步課程。擇優(yōu)委托部分區(qū)縣選擇名校承擔(dān)同步課程的組織與錄制工作,按照幾個大版本的教材制作主要學(xué)科(小學(xué):語、數(shù)、外;中學(xué):語、數(shù)、外、物、化、生)的同步課程。內(nèi)容以課堂實錄為主,輔以作業(yè)與評測。供廣大學(xué)生、家長學(xué)習(xí)參考。
(2)網(wǎng)修課程(支持學(xué)分認(rèn)證)。由課程中心、教研中心合作完成高中階段的5門左右網(wǎng)絡(luò)課標(biāo)選修課的制作,內(nèi)容包括課程說明、課程講解、課后練習(xí)、參考資料、評測題庫等。學(xué)生可根據(jù)自身愛好自主選擇學(xué)習(xí)課程,并在按要求完成學(xué)習(xí)后,獲得該課程的相應(yīng)學(xué)分。
(3)主題串講。由信息中心、教研中心合作,針對學(xué)生在各主要學(xué)科學(xué)習(xí)中的難點、重點問題,圍繞考試,邀請名師進行重點講解,該類講座以主題劃分,如小學(xué)數(shù)學(xué)分?jǐn)?shù)的問題,中學(xué)物理做功的問題,中學(xué)數(shù)學(xué)因式分解的問題等。同時也可以制作一些專題復(fù)習(xí)課,由名師進行中考、高考前的復(fù)習(xí)串講。此類資源力求精干、精品,以切實幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中的困難。
(4)在線答疑。由市教委牽頭,各區(qū)縣參與,定期(如每周一次)組織教師開展網(wǎng)上在線交流答疑。答疑安排可在每學(xué)年始時排定,每周依次安排不同學(xué)科及年級的答疑內(nèi)容,在中考、高考期間可以密集地安排幾場有針對性的考前咨詢答疑。將排定的答疑時間表通過網(wǎng)站及多種渠道向?qū)W生、家長公布,請他們根據(jù)需求參加相應(yīng)場次的答疑活動。信息中心負(fù)責(zé)提供技術(shù)支持。
3. 運行服務(wù)機制研究與建設(shè)
為了保障學(xué)習(xí)與服務(wù)平臺的順暢、持續(xù)良性運轉(zhuǎn),建議組建專業(yè)的服務(wù)團隊,負(fù)責(zé)平臺的技術(shù)支持、內(nèi)容維護及平臺服務(wù),同時由市教委研究出臺相應(yīng)的配套政策,以激勵師生的參與共享。
(1)配套政策的研究與制定
教師在線研修的相關(guān)要求及工作量計量的研究與政策制定;課程資源的建設(shè)與共享機制的研究與制定;學(xué)生在線學(xué)習(xí)的相關(guān)要求及配套政策研究與制定;學(xué)習(xí)與服務(wù)平臺建設(shè)與維護經(jīng)費保障研究;學(xué)習(xí)與服務(wù)平臺運行維護及人員保障機制研究。
(2)服務(wù)團隊的組織與管理
創(chuàng)新管理體制,采取能進能出、優(yōu)勝劣汰的市場機制,組建專業(yè)團隊,承擔(dān)平臺的建設(shè)策劃、內(nèi)容維護、技術(shù)支持、用戶服務(wù)及部分課程制作的工作,確保平臺服務(wù)質(zhì)量,推動平臺持續(xù)發(fā)展。
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