科学规划、合理定制,高效建设“班班通”系统_班班通建设模式方案
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科学规划、合理定制,高效建设“班班通”系统
【文摘】中小学现代远程教育工程实现了优质资源的“校校通”,随着应用的发展,“班班通”已经成为今后农村教育发展的方向。在“班班通”系统建设的过程中,由于缺乏统一标准,各地区、学校实现的模式各不相同,多数学校都本着高标准、高起点、高投入的方针来建设“班班通”系统,因各个学校的教学应用方式不同,造成建成后的“班班通”系统存在高投入、低效率、难维护等问题。本文将阐述,“班班通”系统建设应该以“按需而定,量身定制”的原则,根据学校的实际应用需求,进行科学规划,设计合理的方案,组建经济、稳定、适用、实用的“班班通”系统。
【关键词】班班通 科学 高效 方案
农村中小学现代远程教育工程的实施,使得优质教育资源得以进入每一个乡村学校,实现了优质教育资源的“校校通”,突破了农村、边远地区学校获取教育资源的瓶颈。优质教育资源城乡共享,为农村中小学教育发展插上了腾飞的翅膀。“农远”工程的技术装备和技术路线推进的是初级层次的信息化, 它不能全面支持从“教教材”向“用资源教”的转变,无论“模式二”还是“模式三”,设备使用效率即使达到教育部规定的周二十几课时,能“用资源教”的课时占总课时比例仅5%,95%的课仍然是“粉笔加黑板”。在中国基础教育发展新阶段,还不能全面适应“上好学”的需求。从教育资源“校校通”到“班班通”是农村教育信息化发展的必然选择。“班班通”工程正是在这样的背景下,应运而生。
“班班通”顾名思义,是在每一个教室配备一套多媒体信息终端系统,使得优质教育资源直接进教室、入课堂。大大方便了教师的教和学生的学。每节课,教师可以根据自己教学的需要,直接使用远教IP资源的课件或小班教学视频进行辅助教学,还可以使用自己事先从互联网下载或自制的教学课件,方便快捷。而学生则可以利用课间或课余时间,直接利用“班班通”设备,使用远教资源里的“学习指导”、专题教育等丰富多彩的内容。这样,真正提高了远教资源的使用率,促进了教育教学的发展。目前,教育部正在积极调查研究制订标准,而许多学校已率先试点建成“班班通”系统,并进行积极的探索中。经多方查阅相关资料,结合对试点学校的调研,笔者认为“班班通”建设应该“按需而定,量身定做”,本文将谈谈对“班班通”系统建设的一点浅识:
一、“班班通”系统建设的配置模式
所谓“班班通”,就是学校的每个教学班装备基于计算机网络环境下的,以投影机、电视机、电子白板等为终端显示的设备,利用网络和教学资源共享,每个班级都能同时进行演示课件、现场直播、收看电影电视节目等。通常包括校园广播系统、闭路电视系统和远程教育资源进教室系统。(本文所讨论的“班班通”系统,仅指远程教育资源进教室系统。)
“班班通”系统,通常由三部分组成:
①主控中心设备(资源服务设备):负责下载、存储远程教育IP下载的资源和教师自制的课件、互联网下载的课件等资源,主要设备是卫星下载系统和若干台大存储量的服务器;
②网络部分:负责数据的传输,是连接校园网、“班班通”各个功能模块的神经中枢,主要由网络交换设备和光纤网络等组成;
③教室端设备:负责教学资源的演示和浏览,并提供互联网上网功能。
“班班通”教室端设备,是整个“班班通”系统的主要部分,也是投入最大的部分。教室端设备配置最常见的三种方案是:
A.计算机+多媒体系统; B.计算机+数字化电视机; C.网络终端+数字化电视机;
二、“班班通”系统建设的一般配置模式及其优缺点 我国农村发展极其不平衡,即使在东部沿海地区,农村“班班通”全部采用城市条件较好学校的“计算机+多媒体教室”方式显然是不现实的。据笔者所了解的情况,在现已建成的“班班通”系统中,一般都以对等网的方式组网,采用如下配置模式:
①主控中心设备:由一台计算机和卫星接收卡组成卫星接收系统,专门负责下载、存储远教IP卫星资源;由一台大存储量的计算机负责存储教师自制课件、互联网下载资源,并将远教教学光盘资源拷贝到计算机内存储,以供各班级共享。有的学校则将二者合一,用一台计算机下载、存储所有资源。
②网络部分:由交换机、网线等与学校办公室、电子备课室等现有网络组成对等网,并通过路由器经ADSL拨号到互联网,建成简单的校园网系统;
③教室端设备:采用“计算机+数字化电视机”模式,用计算机、VGA分配器、大屏幕数字化电视机来组成教室端系统。教师用计算机来下载、演示课件,大屏幕数字化电视机作为显示设备,向学生播放音、视频信息。
常见“班班通”系统方案示意图
经这样配置起来的“班班通”系统,其优点是不言而喻的:
1、经济:相对于多媒体系统,数字化电视机的价格要廉价的多,以“计算机+数字化电视机”的模式来配置教室端系统,是多数学校都能够承受的。资源服务器与IP下载计算机合二为
一、利用现有的校园网络,也大大缩减了经费投入。这也是这一模式能在多数学校推广开来的重要因素。
2、易用:以对等网方式建立的“班班通”系统,资源存储在服务器上,通过文件夹共享或Web发布的方式,直接可以在教室计算机上访问,如果在计算机上建立相应的快捷方式,使用更加便捷。以对等网的方式组建,只需要正确设置IP地址,保证连接网络就可以了,不需要专业人士,组建非常方便。
当然,以这种经济、易用的方式组建的“班班通”系统,其缺点也是很明显的:
1、设备故障率高:教室端由计算机、VGA分配器、数字化电视机组成,计算机本身的内存、硬盘、电源以及计算机与各种设备的连接线、接头等,因使用率高、使用时间长、移动频繁等原因,往往造成故障频频。资源服务器、网络系统等因性能低、负荷高,也是故障率居高不下的重要因素。
2、管理维护困难:安装系统、更新软件时,需要一台机器一台机器地调试,费时费力,系统使用时受病毒感染等诸多因素,造成维护困难,工作量大。
3、安全性低:采用对等网的方式组网,虽然有网络成本低、网络配置和维护简单等优点,它的缺点也相当明显的,主要有:网络性能较低、数据保密性差、计算机资源占用大等。尤其是在对等网络中,网络上各台计算机具有相同的功能,无主从之分,网上任意节点计算机既可以作为网络服务器,为其它计算机提供资源,也可以作为工作站,以分享其它服务器的资源。很难对访问资源的计算机、用户作权限控制,容易因病毒感染、用户误操作、恶意攻击等造成资源丢失,甚至服务器瘫痪,安全性非常低。
三、对“班班通”系统建设的思考
建设“班班通”系统,使农远资源进入教室,实现“堂堂用”农远资源,是中小学教育技术发展的大势所趋。“班班通”系统建设需要大量的资金,在目前各级教育经费紧张、学校财力薄弱的现状下,如何把有限的资金用在“刀刃”上,用最少的钱,建最“优”的“班班通”系统,是一个值得思考的问题。
笔者认为,“班班通”建设不宜贪大图全、盲目追求先进,也不能“多快好省”、克意节省资金,更不应该所有的学校“一刀切”,搞统一的模式,而应该根据每个学校的实际情况,按需而定,“量身定做”。既要能满足学校当前的教学应用,也要考虑今后发展的需要,为系统升级留有余地,避免盲目施工,重复建设。
学校在建设“班班通”系统前,首先应该做一个“需求分析”,把应用中的问题考虑全面,统筹规划。如:教室“班班通”设备主要用来干什么?同时使用的班级有多少?带宽峰值有多大?服务器最高峰访问量有多少?如何与学校其它的计算机系统、网络互联?什么样的网络拓扑结构是最科学的?……然后根据学校的实际应用需求来确定教室端和服务器端的设备类型、网络设备的选择和网络的拓扑结构等等。
就笔者使用体会和调研的资料来看,现阶段普通中小学“班班通”设备主要用于辅助教学和提供学生浏览学习资源。鉴于此,笔者认为现阶段普通中小学“班班通”系统可作如下设计和配置:
1、主控中心设备:主控中心主要是服务器,如果学校班级数少,可以考虑将IP资源下载和资源服务器两台计算机合二为一。当学校规模大,班级数量多,使用率高时,很显然,应该提高服务器的档次,以满足巨大的数量吞吐量和长时间、高负荷运行的需要。服务器最主要的任务是资源的存储和共享,数量的收发是主要的工作,而磁盘读写速度是最大的瓶颈,鉴于目前磁盘速度难以大幅提高,建议采用磁盘冗余阵列(RAID)的方式来提高数据读写速度和可靠性。当然,如果有必要,可以考虑采用服务器镜像、负载均衡技术来实现数据的快速读写。
2、网络部分:在“班班通”系统建设过程中,通常大家考虑得最多的是教室端设备的优劣高低,而忽视了网络部分。然而,网络恰恰是“班班通”和校园网的神经中枢,所有的资源和信息都必须通过网络来进行传送。如果网络部分设计不当,将会造成带宽不足或网络不稳定现象,最典型的表现就是“班班通”使用过程中播放视频时“卡壳”、停滞现象,严重影响了“班班通”的正常使用。当然,笔者认为,网络设计时,不仅仅要考虑网络的带宽,更要考虑网络的拓扑结构。一个良好拓扑结构的网络,可以有效减少数量的广播和转发,充分发挥带宽的作用。“班班通”使用过程中,教室端主要的工作就是从服务器下载教学资源并进行演示,所以有必要把资源服务器和所有教室的“班班通”设备放在一个网段内,并与校园网内的其它计算机相对独立,可以通过网关或网桥与校园网和Internet互联互访,以减少校园网和“班班通”网络中的数据广播,释放带宽,提高速度。
“班班通”建议优化网络拓扑结构简图
3、教室端设备:对于普通中小而言,我们分析一下“班班通”的日常使用便知,主要是用来演示课件、播放教学视频和网页浏览,没有复杂的数据计算和3D建模,不需要存储大量的数据。基于以上应用需求,笔者认为,完全可以用无盘工作站、网络终端(NC)来代替传统的计算机系统。
使用网络终端与使用普通计算机相比,有如下优点: ①管理方便、安全性高:网络终端没有存储设备,所有用户端的操作权限都由服务器分配,不可能感染病毒。如果采用域方式来组网,在服务器上可以为每台终端分配资源,为不同的用户设定相应的权限,用户根据权限访问网络中的资源,安全可靠。
②故障率低、容易维护:终端通过网络获取资源,不会出现普通PC机的系统崩溃等现象,终端硬件系统集成度高、性能稳定,基本无故障,管理维护方便。安装操作系统、应用软件、系统升级、杀毒等,只需在服务器上进行,无需每台机器上都安装操作。③费用减少,成本降低:从硬件成本来看,一台终端要比一台普通计算机便宜,高度集成的终端还可以省去诸如VGA分配器等外围设备;从软件成本来看,网络终端组成的系统只需要在服务器上安装软件程序,省去了客户机大量购买软件的费用。以Microsoft Windows XP操作系统和Microsoft Office 2003办公软件来说,两套正版软件的价格是3000多元,如果40个班级的学校以普通计算机来组建“班班通”系统,仅软件购置就需要近15万元,而用网络终端组建的系统,只需要购买一套软件安装在服务器上就可以了。
四、对“班班通”系统建设的建议
如上所述,“班班通”建设不是要建最好的,而是要建最实用的。在“班班通”建设正在各地各校推广开来之际,笔者想对“班班通”建设提两点建议:
1、建设之前,上级教育主管部门对各地各校的应用需求做系统、科学的分析和统计,并将其分类,以便有针对性地设计“班班通”建设方案,而不能“一刀切”,所有的学校都用一个模式。
2、针对不同需求,集成不同的硬件、网络甚至管理软件系统,以硬件的集成降低故障率,以软件的集成提高易用性,使“班班通”好用、易用,真正提高“班班通”设备的使用率。
以上是就“班班通”系统建设的现状及实施方案的技术分析,阐述了“班班通”建设过程中必须“按需而定,量身定做”的观点,而不是片面追求高起点、高标准、高投入,以稳定、适用、实用为目标,减少建设和使用过程中人力、财力投入,尽可能地做到少投入、高效率,以建设符合我国国情的“班班通”建设模式。