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【三亚市教育局】国家数字教育资源公共服务平台规模化应用探索实践
作者:匡松鹤 出处:三亚市教育局电教站 发布时间:2016-05-26 阅读次数:22733

海南省教育信息化试点工作进展情况材料

国家数字教育资源公共服务平台规模化应用探索实践
三亚市教育局电教站 匡松鹤

  通过教育信息化规模化应用,促进优质教育资源的共建共享,提高学校教育信息化应用水平,缩小区域、城乡、校际差距,促使我市义务教育均衡发展,是我们的目标与期待。在市政府的支持下,我们组建教育信息化推进办公室。在探讨三亚市教育信息化规划时,我们通过以课题带动实验区工作的方法,积极开展教育信息化课题研究,探索规模化应用的有效方法和途径。
  一、环境与背景
  1987年9月26日,海南筹备建省办特区前夕,三亚升格为地级市。20多年来,三亚从一个南海小渔村蜕变为风情万种的滨海旅游城市,是世界上热带旅游资源最密集的城市之一。撤镇设区后,市辖4个区和1个生态区,陆地总面积1919.6平方公里,人口68.5万,其中,少数民族人口占41.5%。全市各级各类学校295所,其中,幼儿园109所,普通中学43所,小学135所,中等职业学校3所,高等院校5所。全市各级各类学校学生16.4万人,其中,在园幼儿1.2万人,小学在校生6.7万人,初中在校生3万人,高中在校生1.2万人,中等职业学校在校生1万人,高校在校生4.1万人。(全市公办中小学校160所,其中:小学132所,初中22所,完全中学6所。在校学生82648人,教学班级2036个,教职工5587人,其中教师5233人)。
  一座只有20多年的新兴城市,教育的投入也是巨大的,毋庸讳言,基础教育状况不可能单靠短期硬件建设就可以迅速改变。现实是在17所建有校园网络的学校中,能够让校园网发挥作用的学校仅有5所(指能够拥有自己的门户网站、及具备相关网络资源应用)。多数学校信息化建设工程验收后,基本没有后续应用运行。由于信息技术教师配置不齐,有能力做网络管理和计算机维护的老师太少。
  二、思路与方法
  在三亚现有的情况下,如何实现规模化应用?如何缩小区域差距?如何做到教育均衡发展?农村教师的培训如何进行?有效发挥技术的优势,让教师的主要精力集中到教学应用上来。也就是“专业人员做专业的事!”教师在信息化进程中的主要任务就是教学应用,而降低信息化入门技术含量,应该是信息化建设部门需要研究的课题。
  “以信息化提升教育现代化”为理念,走网络资源集约化使用和治理之路,运用现代教育理念和先进信息技术,建设“数据与应用互联互通”的区域教育信息综合应用服务网络平台,全方位服务于大教育体系。种种现状都告诉我们,如果按传统方式建设,想实现国家数字教育资源公共服务平台规模化应用,没有办法在本地区行得通,只能考虑云平台和高速城域网方式来进行实验,教育私有云建设是必由之路!
  三亚教育云服务平台的定位是本市教育系统统一的基于城域网络的应用服务平台。建设方式采用一体化、工程化的云计算平台建设模式、SOA应用架构,成为流程化、灵活伸缩、具备高可靠、高安全、统一管理的教育应用计算服务平台。
  软件平台遵循业界领先的“资源集约化使用和治理”的云计算核心本质,构建一个能适应快速变化的架构。平台上层采用开放服务的松耦合,配合基于OSGi构建的系统,支持模块化的动态应用部署。底层采用于硬件一体化的紧耦合,以提高系统的运行高速、安全和稳定。
  以教育部颁发的《教育基础管理信息化标准》、《教育管理基础数据库指标体系》和相关行业信息标准为基础,消除“信息孤岛”。实现大视频文件的“秒传”。平台实现了资源开放接口,以满足云平台对基础资源开放和访问控制进行统一管理的要求,为第三方教育应用接入提供统一资源支撑。
  数据库采用面向云设计的数据库,多租户架构,是可插拔的数据库,能够让用户共享操作系统和数据库,同时每一个又是单独承载。数据有安全服务配套。
  我们认为技术应该在底层透明支持,平台界面应该简单友好,让用户专注于应用。本地区年龄大的老师为数不少,对于使用云平台空间来教学,从心理上就感到为难,我们提出的UI要求是,简洁——再简洁,以谷歌的搜索界面为例,不相干的内容尽可能不出现,当用户适应环境后再逐渐增加,功能键根据需要才适时出现,界面从用户使用方便出发,以不用培训就能使用为目标。
  硬件平台采用一体化云平台的设计理念,即通过集成计算、存储和网络组件的一个标准数据中心构建模块。随着应用项目的进展,可以通过采购计算节点的方式,实现低成本扩展。
  统一身份认证,解决各应用系统用户名和口令不统一的问题,让用户用一套账号和口令就能够使用网络上其有权使用的所有业务系统。登陆后会直接进入个人空间,按照各自工作流程都可以简单操作,尽量体现信息化手段带来的体贴。
  三、推进与保障
  我们使用三亚市学校标准化建设的专项资金,即财政性资金来安排本项目的投入。按照整体规划分布实施的原则,整个项目根据政府投入资金和启用效益,首先将资金用于终端项目,逐步汇聚到云中心,先在互联网学习,后在城域网云中心安家(个人空间)项目分三期完成:
  第一期优先完成43所有代表性的中小学简易校园网、城域网网络汇聚和城域网中心光纤宽带互联的建设;
  第二期完成剩余中小学校校园网络和光纤宽带建设;
  第三期重点推进各类教育教学应用平台、资源库以及支撑各类应用和资源库运行的软硬件云平台建设。
  在每年的计划内资金中,划定400万元左右的设备维护费,通过招标确定服务外包公司。学校可以通过云平台报修,第一时间处置事件。对各业务支撑系统实现“网络级、资源级、应用级”的维护管理要求,建立网络信息监控、安全信息监控、终端信息监控。
教育信息化是一个发展的过程,网络带宽也应该是动态变化的。于是我们与网络运营商协商了一个“裸光纤”——根据用户使用需求弹性改变实际带宽的线路。
  三亚市国家数字教育资源公共服务平台规模化应用项目,安全体系的目标包括事前防范、事发检测与响应、事后恢复与分析三部分。为保障常态化使用,按企业级标准,所有软硬件都有成对的冗余,做异地镜像。针对虚拟化安全使用了全新的VSG(Virtual Security Gateway)解决方案。建立基于多租户的隔离机制,三亚教育系统的多个应用部署聚集在一个私有云池(集群)中的物理服务器上。应用隔离可分为四个方面的隔离:故障、资源、安全和运营。
  四、成效与体会
  按照《中央电教馆关于印发国家教育资源公共服务平台规模化应用专项试点方案的通知》(教电馆〔2013〕40号)文件要求和工作目标,推进“三通二平台”建设和应用,即:宽带网络校校通、优质资源班班通以及网络学习空间人人通的“三通”和教育资源公共服务平台及教育管理公共服务平台的二大“平台”。我们基本实现了避免设计局限化,破解信息碎片化,力戒建设空心化,破除安全脆弱化。
  经过几年来的系统建设和运行,三亚市教育局教育信息化在行政系统内部管理、课堂教学、教研教辅等方面都取得了良好成效。在培训初期,平台注册教师用户已达到近6000人(包含私立学校),学生用户约7万左右。因为云平台的建设,已经将网络延伸到最偏远的农村学校,也给当地农村也带去了“互联网+”的条件。
  从经济效益方面来看,按传统建设,以目前校园网建设的平均费用大约在100万元,全市按250所学校(含提供服务的部分民办幼儿园、中小学校及中职、技校等)计算,需投入约2.5亿元。每个学校配2名网络维护人员,需要500人的专业维护队伍。按云服务建设,云平台中心6000万元;网络汇聚800万元;简易校园网5000万元;光纤网络租用费309万元/年(含千兆互联网出口)。网络维护人员10人。比传统建设经费节约1.29亿元,可减少网络维护人员约近500人。
  最近,按有关部门要求,每个学校必须在互联网出口加接一台管理设备,单价大于10万元,以250所学校计算,需资金投入约2500万元,由于我们采取统一出口管理,全市只需要二台即可完成这一硬性规定,仅此一项节约资金约2480万元;
又如,在应用效率上的优势,市某中学,需要上一个应用项目,从申请服务器到开通使用,仅花了不足半小时。
  总之,本次国家数字教育资源公共服务平台规模化应用探索实践,解决难题和克服困难的思路和方法是:
  通过专业运营解决网络维护:租用网络运营商提供的裸光纤,在市中心汇聚,建成高速教育城域网;电信级的高速教育城域网,可以保证应用服务的质量;集中互联网出口管理,可以合理均衡服务。同时通过他们的专线提供附加的资源服务。
  通过云平台解决学校技术人员短缺:全市校园网设计成简易式(远程维护)校园网,就是只有网络交换设备,没有需要管理维护的服务器、存储和机房。校园网的简化,减少了学校网络软硬件维护工作,教师和学生们将主要精力放在教学上,让“专业的人员做专业的事”。
  通过一体机解决机房专业人员不足:使用高性能一体式云服务器系统,为学校提供全方位的技术服务平台,从虚拟网络教室到虚拟桌面都能保证常态运行。
  通过软硬件平台的弹性和可扩展性解决应用资源变化和发展。
  通过资源超市的方式解决资源采购不合理的问题:将资源平台建设成“教育资源超市”,打造灵活、有生命力的应用平台。探索教育信息化建设的集约化发展途径与方法。“教育资源超市”就是将基础平台独立出来,基础应用集成在底层平台,教学资源和学习培训作为外挂应用,为资源运营商免费提供空间和计费服务,让教师和学生自主选择优质资源,避免以往由行政采购的资源无人问津的情况,而“有效”资源通过虚拟货币按需选购,统一结算,让有实力的资源提供商可以进入良性循环,没有能力的商家可以在不影响基础平台的情况下卸载。
  通过远程技术解决教育均衡发展和教师培训的问题。
  通过虚拟桌面服务解决农村学校对设备可靠运行和维护的问题。
  教学应用是一个长期的实践与发展过程,我们在今后的规模化应用探索中,将继续努力,大胆创新,实现三亚教育信息化的美好梦想!

2016年3月30日

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