威海市智慧教育云平台网络学习空间建设与应用研究

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　　摘   要：山东省威海市以“智慧教育”云平台为依托，实现了教育资源服务、教育管理服务和教育教学服务的深度融通。该市“网络学习空间人人通”应用取得了丰硕成果，为“教育信息化2.0”标准下的“互联网+教育”大平台建设和应用提供了具有借鉴意义的案例。
　　关键词：智慧教育;网络学习空间;资源;服务;应用
　　中图分类号：TP393 文献标志码：A  文章编号：1673-8454（2020）01-0068-05
　　一、引言
　　威海市是国务院“推进市域内义务教育高位优质均衡发展”项目的试点城市，2013年所辖四个区市全部通过了国家“义务教育基本均衡县”的评估验收，成为全省首个、全国三个“一片红”地级市之一;2014年被确定为全国7个义务教育标准化管理实验区之一;2016年被确定为山东省4個省级基础教育综合改革试验区之一;2017年被中央精神文明建设指导委员会评选为全国未成年人思想道德建设工作先进城市;2018年承办全省义务教育学校管理标准现场推进会。威海市教育发展的先进经验多次受到教育部和山东省教育厅相关领导及各地同行们的一致肯定。
　　威海市教育发展的丰硕成果离不开教育信息化的支持。多年来，威海市教育局大力实施“信息化助推均衡化，信息化带动现代化”战略，以创新引领、应用驱动为思路，以互联互通、共建共享为方向，以市域统筹一体化建设应用为着力点，全力打造融教育资源、教育管理和教育教学服务为一体的综合性“互联网+教育”大平台——威海市“智慧教育”云平台。实现了“一级建设、三级应用”的市域一体化网络学习空间云服务，有力地推动了全市基础教育的高位优质均衡发展和教育教学质量的不断提升。
　　二、威海市“智慧教育”云平台建设实践
　　1.整体建设概况
　　威海市“智慧教育”云平台采用统一的基础支撑服务和基础数据库，打破了教育资源服务和教育管理服务的界限，同时与教育教学业务需求深度融通，是符合国家“教育信息化2.0”要求的“互联网+教育”大平台[1]。“智慧教育”云平台主要包括基础支撑服务平台、教育资源服务平台、网络学习服务平台、网络空间服务平台、教育管理服务平台、教研培训服务平台等子平台。依托云平台构建的网络学习空间，主要包括教育教学资源服务、网络教研服务、网络自主学习交互、业务活动展示评选、空中课堂直播录播、教育科研管理与培训、学生综合素质评价以及消息服务等具体应用，整体上大致可以概括为“12345”教育信息化服务体系：1个“互联网+教育”大平台;2项支撑服务（数据与技术）;3类核心业务（资源、管理、教学）;4类服务群体（管理者、教研员、教师、学生）;5大服务中心（资源、管理、教学、活动、消息）。
　　威海市“智慧教育”云平台由浪潮软件集团联合威海北洋集团承建。2015年正式启动建设，2016年完成一期建设并开始推广应用，2018年完成二期建设，计划在2020年启动三期建设。二期建设完成后，全市已基本建成“处处能学、时时可学的泛在学习环境”，初步实现了“创新教育服务供给渠道、手段和内容，形成多元教育服务并存的良性供给模式”[2]。目前，以云平台为依托的市域一体化“网络学习空间人人通”，已经在应用中取得了突出的良好效果，在全市教育现代化进程中发挥着越来越重要的积极作用。
　　2.总体设计架构
　　“智慧教育”云平台按照分层体系结构进行设计，采用云计算模式部署。总体设计框架如图1所示。
　　3.技术架构路线
　　（1）一体化综合性大平台建设模式。该平台以统一的基础服务和基础数据库为核心，按照全市域一体化服务的思路，采用分层体系结构设计、组件化技术构建、云计算模式部署，融教育资源、教育管理和教育教学服务为一体。平台提供可配置的层级关系，可以建立多级别的管理模式，同时为全市中小学教师、学生、教育管理者和学生家长提供云模式的教育信息化应用服务，实现了市域内地市级建设，地市、区市、学校三级应用。
　　（2）层次化的外部应用集成。应用集成架构采用基于层次化的“纵向分层、横向分块”分布式结构，优先考虑组件集成和内部信息共享。纵向分层，即所有系统统一采用基于Web服务的三层架构。在技术实现中，基础架构层、服务层、应用层和展现层均实现集成。横向分块，即可根据业务特性、安全要求和负载情况，将部分业务系统部署于不同的子平台上，并依据整体集成要求实施分割，确保整个系统的集成性。在技术实现上，主要采用Restful和OAuth2保证各系统之间的交互性和授权，实现系统间的信息共享和无缝集成。
　　（3）实现不同层面的数据汇聚。对不同厂家的应用系统，以及各区市和学校已有的应用系统，通过不同层面的整合，实现全市数据统一存储、管理与共享。①统一入口整合：对各类使用者，均以网络空间为入口，以职业、角色、服务需求为条件，整合功能需求，其所需要的全部功能都在网络空间里提供服务展现，实现了“支持不同角色用户（教师、学生、家长、管理者等）在同一空间中的身份切换”。②数据整合：以基础数据为核心，为平台各应用系统提供统一的基础数据服务，各应用系统管理自身的数据，并通过开放API和其它系统进行交互，实现了“支持不同角色用户的互联互通，实现信息沟通与数据交换”。③服务整合：对平台服务通过应用集成和跨教育部门的流程调度进行整合，提供综合业务服务，基本实现了“支持各类公共应用服务的汇聚与调用，实现服务贯通”。[2]
　　4.目前完成的主要建设内容
　　（1）完成了技术标准的制定和基础信息库的建立。建立了“智慧教育”技术标准规范;建立了包括全市中小学校教师、适龄学生和幼儿园教师的基础信息库。
　　（2）完成了教育教学活动核心应用的开发。完成了基础支撑服务、教育资源服务、网络空间服务、网络学习服务、教育管理服务等骨干框架的开发;完成了网络备课室、空中课堂、网络学习和网络作业、业务活动展示评选、学生综合素质评价等核心业务模块的开发。 　　（3）完成了优质教育资源的集成整合。完成了总量约20T的本地化优质教育资源向云平台的导入和整理，建立了云平台优质教育资源共建共享机制。深度集成了包括1000多万份教育教学素材、800多万道试题和约900个数字化虚拟实验在内的优质第三方资源。云平台的所有资源全部通过网络学习空间与网络备课、网络学习等教学业务应用紧密集成，为全市各学段各学科的教师以及学生、家长提供教育资源服务。
　　（4）完成了与上级教育管理应用系统的集成。集成了教育部和山东省教育厅包括全国教师管理系统、全国学生资助管理信息系统、山东省中小学教育资产管理系统、山东省解决城镇中小学大班额问题信息系统等15个重要的教育管理应用;对接了山东省教育云服务平台、威海市市民卡校园网应用平台，正在与威海市政务大数据管理平台进行对接。
　　三、 网络学习空间应用创新
　　1.以人为本的三级资源服务
　　“智慧教育”云平台的资源服务秉承以人为本的建设理念，在多个方面具有良好的先进性。一是一体化建设。资源服务与网络空间、备课室等应用集成在一起，师生依托网络学习空间开展教育教学活动时，不需要下载资源就可以将资源直接嵌入到备课室、网络学习等功能模块使用。二是易学好用。云平台可以根据用户身份智能化向网络空间推荐资源。用户需要下载资源时，既可以下载整个资源包，也可以下载资源包中的单个文件。三是共建共享。各级教育部门和学校都可以依托云平台建设自己的市级、区级或校级资源库，同时可以共享上一级资源库的优质资源。教育部门和学校利用云平台业务活动展评、空中课堂等系统开展教育教学活动时生成的优质资源，也可以导入资源库。目前通过全市教师共建产生的本地化优质资源包（威海市义务教育阶段长期实行“五四”学制，即小学五年、初中四年，这一学制与全国大多数地方不同，因此本地化教育资源的建设和共享对促进全市义务教育优质高位均衡发展具有重要意义）总数已近50万个，总量约25T，对中小学所有学科知识点的覆盖面达70%以上，有效提升了全市优质教育资源的均衡配置水平。
　　2.无处不在的网络学习服务
　　“智慧教育”云平台的备课室和网络学习（网络学案和网络作业）模块，共同构成基于云平台的电子书包和翻转课堂教学系统，可以依托云平台的资源和其他服务，为所有学校、教师、学生提供一种基于互联网的教与学新途径。其优点是既不需要绑定资源，也不需要绑定终端，更不需要学校统一实施，大幅度降低了在线教学的成本。师生在任何时候、任何地点，都可以利用系统和各种终端，方便地开展网络教与学活动，特别适合学生在寒暑假、双休日、居家、旅行等时间进行泛在学习。截至2019年8月，全市教师共发布网络学案20万余份，超过300万人次的学生通过网络学习空间开展过学习。教师下发网络作业约15万份，学生网上提交近200万余份，教师线上批阅100万余份。学生学习时产生的错题、成绩等资源也可以纳入云平台，为进行数据挖掘和大数据分析贮存数据，对改进教学方法、监控教学质量有重要意义。
　　3.跨越时空的空中课堂
　　“智慧教育”云平台空中课堂服务，利用自主开发的转码、传输技术，大幅度降低了录播教室系统直播、点播和双向互动教学所需要的网络带宽要求，并且支持多用户负载均衡和各种终端。空中课堂系统，利用全市中小学录播教室覆盖率100%的有利条件，把全市的录播教室连接起来建成跨越时空的空中课堂。利用空中课堂系统，可以形成全市中小学线上公开课课程表，让全市所有教师、学生共享。目前，威海市已经完成170余所中小学录播教室与云平台空中课堂系统的对接工作，实现了对中庆、时代智囊等多个不同厂家的接口支持;已开展空中课堂直播课程7000余节，利用空中课堂和网络备课室跨学校跨区域开展网络教研活动已具雏形。威海市还利用空中课堂系统，与青海省门源回族自治县共同开展了课堂教学远程观课议课活动。空中课堂系统的应用，实现了不同学校教师“同研一节课”，城市农村学生“同上一堂课”;实现了教学和教研活动的跨时空、低成本、高效率，进一步促进了全市基础教育的高位优质均衡发展。空中课堂系统页面如图2所示。
　　4.灵活开放的业务展评服务
　　“智慧教育”业务展评系统是集各种业务展示、评选活动为一体的网络展示评选平台。业务展评活动可以包含业务展示和评选两个环节，也可以只选择其中的一个环节。在业務展示环节，活动范围内的教师、教研员可以将自己开发的相关作品上传云平台进行展示，已在云平台注册（开通网络学习空间）的教师和学生都可以对展示作品进行观摩、学习和评论、打分;在评选环节，评委可以对参加评选的作品，在云平台上进行审查、观摩、评议、打分，对通过评审的资源纳入相应的（校级、区市级、市级）资源库，并择优推荐参加上一级评选。对已纳入资源库的作品，用户可以像使用其他资源一样在备课室、网络作业、网络学案等功能模块进行调用。截至2019年8月，全市各区市、学校依托业务展评服务共发起业务比武、微课评选、一师一优课等业务展评活动5000余项，提交参与各项活动的资源包15万多个。线上业务展评活动不仅催生了优质教育资源，而且提高了教研活动的效率，引领和推动了教育教学方法的改革与探索。图3为业务展评系统页面截图。
　　5.丰富多样的第三方资源
　　“智慧教育”云平台通过集成第三方学科工具、题库等优质资源，大幅度提高了云平台资源的可用性和易用性，如图4所示。①引进成熟的优秀课程资源。涵盖小学、初中、高中三个学段25个学科的学科资源（图书、课件、电子教材、虚拟实验、素材等）和视频资源（微课视频、专题视频等多媒体形式），总资源超过1000万套。实现了主要学科内容的全覆盖，满足教师日常教学的资源所需，推进地区资源均衡化、优质化发展。②引进内容丰富的数字化题库资源。覆盖小初高12个年级主要学科的同步章节、知识点、专题等基础体系数据，试题总量超过800万道，方便教师轻松实现网上快速选题组卷，有效提高教学效率。③引进专业化的虚拟实验教学软件。包括初、高中物理、化学、生物和小学科学等学科课程规定的所有实验，总量约900项。为利用信息技术开展自主学习、探究学习、合作学习，推进技术与课程教学的深度融合提供了优质资源。 　　6.精准创新的网络教研服务
　　“智慧教育”云平台的网络教研服务，不仅包括通常的集体备课功能，还专门开发了供教学研究部门的教研员进行网络指导和教研管理的网络教研指导模块，如图5所示。一方面，教师可以通过集体备课功能开展交流研讨、协同备课、课题研究、远程点对点互动交流等活动，教师之间可在线批注和编辑Word、PP等文档，并可查看历史版本，实现了线上的教师群组内的资源共享、讨论交流和集体备课。另一方面，市级和区县级教研员可以通过网络教研指导模块，查看教师提交的备课内容、研讨记录、教学心得等信息，并且可以对其进行专业指导。例如教研员可以对教师的备课内容进行在线批注、修改，并将批注、编辑的记录反馈给教师;也可以随时对教师的线上提问进行答疑，或与教师进行交流沟通、共同研究;还可以根据需要，对教师的网络教研情况进行检查、评价和管理。以威海市环翠区为例，目前全区的中小学教研员，面向区内30多所中小学，近4000名教师开展网络教研指导服务，不仅有效推动了网络教研活动的开展，而且取得了非常好的网络教研效果，同时还生成了5000余份优质教学案。教研员网络教研指导模块的设立，把教研员的专业引领搬进了教师的网络备课室（网络学习空间），创新和拓展了当前网络备课系统的功能内涵，既实现了专业教研与校本教研的有机结合，又促进了信息技术与教学业务的深度融合。
　　7.方便实用的个人网盘
　　“智慧教育”云平台为每个用户提供了容量达100G的云存贮服务（个人网盘）。用户可以将自己的资源上传到网盘中，也可以将云平台的各种资源转存到网盘中。网盘与云平台的其它应用深度集成，存贮在网盘中的资源可以在云平台的业务应用中直接调用，比如可以与他人协作编辑文档，或者把资源直接插入网络作业中，也可以分享给其他用户。截至2019年8月，“智慧教育”云平台的个人网盘激活使用人数达10万余人，使用存储总量约20T。
　　四、 结束语
　　威海市通过建设“智慧教育”云平台，推进网络学习空间的深度应用，形成了基于信息技术的新型教育服务供给方式，提升了教育治理体系和治理能力现代化的水平，具有可复制、可借鉴的意义和经验。
　　一是建立了一个真实的“互联网+教育”大平台案例模型。《教育信息化2.0行动计划》提出要建设“互联网+教育”大平台。威海市“智慧教育”云平台在设计之初就采取了打通教育资源服务、教育管理服务和教育教学服务之间数据壁垒的思路，并成功地付诸实施。虽然目前云平台还存在许多不完善的地方，需要在后续建设中进一步完善和拓展，但作为“互联网+教育”大平台的一个真实案例，对其他各地的“互联网+教育”大平台建设提供了参考。
　　二是形成了新型数字教育资源服务供给模式。通过制定数字资源标准规范，开展资源建设活动和引进第三方资源，多途径整合优质教育资源，并使优质教育资源在更广的范围内得到共享应用，扩大了优质教育资源的覆盖面，有力地提升了包括农村、边远和贫困地区在内的优质教育资源均衡配置水平。
　　三是在市域范围内极大地提升了教育信息化推进教育发展、促进教育公平、提高教育质量的能力。通过云计算、大数据等新技术的进一步应用，可以更好地创新资源服务、管理服务和教育教学服务的建设和应用模式，形成基于信息化的覆盖面广、互联互通的教育服务和教育治理体系，为学生享有优质教育资源提供更加方便快捷的服务，有效地提升了较大区域范围内教育信息化支撑教育管理和教育教学的水平，并為进一步挖掘和丰富教育大数据应用奠定了基础。
　　参考文献：
　　[1]教技[2018]6号.教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知[Z].
　　[2]教技[2018]4号.教育部关于发布《网络学习空间建设与应用指南》的通知[Z].
　　（编辑：王晓明）
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