中小學(xué)校園網(wǎng)方案

1、中小學(xué)校園網(wǎng)方案李海泉龔希鵬近一年來，我國的一些中小學(xué)先走一步，采用了光纖技術(shù)、結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)、千兆以太網(wǎng)技術(shù)、Inter技術(shù)、MPEG技術(shù)和IC卡技術(shù)等建設(shè)新一代校園網(wǎng)。這些技術(shù)使校園網(wǎng)完全可以解決帶寬爭用和品質(zhì)保障的問題。但是，真正可用的備課系統(tǒng)是很缺乏的，加上過分復(fù)雜的個(gè)人電腦，使計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的設(shè)想和實(shí)際實(shí)現(xiàn)的效果相距甚遠(yuǎn)。一般的校園網(wǎng)建設(shè)過分專著于網(wǎng)絡(luò)和硬件，軟件方案華而不實(shí)而且急功近利，無助于問題的實(shí)際解決。筆者從事IT行業(yè)

2、近10年，現(xiàn)正從事一些投資數(shù)百萬，乃至數(shù)千萬資金規(guī)模的校園網(wǎng)建設(shè)，這里將其中一些經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)介紹如下。網(wǎng)絡(luò)核心應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助教育(ComputerbasedEducation，CBE)是隨著社會(huì)的信息化而產(chǎn)生的。從軟件的角度看，CBE一般分為兩個(gè)方面，一個(gè)是CAI(ComputerAssistedInstruction計(jì)算機(jī)輔助教學(xué))，另一個(gè)是CMI(ComputerManagedInstruction計(jì)算機(jī)管理教學(xué))。對于CMI而言，多

3、年以前就有了校長辦公系統(tǒng)等，最近1～2年以來，上海等地大規(guī)模采用微軟公司的技術(shù)，二次開發(fā)了“藍(lán)波校務(wù)管理系統(tǒng)”、“易方上海易方中小學(xué)校園分布式應(yīng)用解決方案——校源服務(wù)系統(tǒng)”等系統(tǒng)，包括校務(wù)管理、信息通信、一卡通等，這些系統(tǒng)已投入實(shí)際應(yīng)用，如校源服務(wù)系統(tǒng)的用戶有上海市位育高級(jí)中學(xué)、上海市延吉中學(xué)、浙江省蕭山中學(xué)等。但是，從CAI的角度而言，目前還沒有完善的解決方案。CAI的難點(diǎn)和熱點(diǎn)教育界一直在探索怎樣將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)用于傳統(tǒng)的講臺(tái)，其中包

4、括電視、錄音機(jī)、錄像機(jī)、液晶投影儀、實(shí)物投影儀、電腦，直至全副武裝的綜合電教室。經(jīng)歷了多年的風(fēng)風(fēng)雨雨之后，大家普遍意識(shí)到，上課并非像看電視那么簡單，任何機(jī)器都是輔助手段。在一些公開演示課中，人們體會(huì)到了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的精采，但未來的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)不僅限于演示和公開課，它應(yīng)該用于每一堂課。CAI目前滯留在演示課階段，難以普及，究其原因主要有以下幾點(diǎn)。備課系統(tǒng)停留于演示版為了制作好1個(gè)小時(shí)的計(jì)算機(jī)教案，教師往往要專心學(xué)習(xí)幾個(gè)月的計(jì)算機(jī)知識(shí)，

5、再用幾天時(shí)間進(jìn)行軟件編制，這種現(xiàn)象迫切需要備課系統(tǒng)生成過程“傻瓜化”。要做到真正實(shí)現(xiàn)可以投入實(shí)際使用的備課和上課系統(tǒng)，CAI系統(tǒng)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)就是不必要求每個(gè)教師都是計(jì)算機(jī)專家，每次備課都要從最基礎(chǔ)的素材開始制作課件，系統(tǒng)自身必須有現(xiàn)成的素材庫和示范性的標(biāo)準(zhǔn)教案。我們認(rèn)為，今后大量的教案來源于廣大的有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的老師，素材庫可以使大多數(shù)教師從煩瑣的重復(fù)勞動(dòng)中解脫出來，當(dāng)素材庫豐富到一定的程度，CAI才有可能實(shí)現(xiàn)真正的“傻瓜化備課系統(tǒng)”。因此

6、，海量多媒體素材庫的存儲(chǔ)、檢索、管理、共享等成為CAI的一個(gè)極大問題，這迫切要求系統(tǒng)采用多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù)。目前，備課系統(tǒng)一般采用的是文件驅(qū)動(dòng)的辦法，也就是將多媒體素材以文件形式存儲(chǔ)在硬盤上，采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理標(biāo)題，這樣做就不可能支持大容量的素材庫。沒有海量素材庫的備課系統(tǒng)永遠(yuǎn)只能是演示版。多媒體數(shù)據(jù)庫正是當(dāng)今CAI的難點(diǎn)和熱點(diǎn)問題。像和聲音上延遲太大；另一方面，PC不穩(wěn)定，可管理性差。但是，在寬帶局域網(wǎng)中，IP語音已基本感覺不到延時(shí)，

7、動(dòng)態(tài)圖像的點(diǎn)播也是成熟的技術(shù)。因此，我們認(rèn)為，純軟件版多媒體教學(xué)網(wǎng)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，更有著其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，理由如下：當(dāng)代信息技術(shù)的大趨勢就是三網(wǎng)合一，將圖像、聲音和數(shù)據(jù)融合到一個(gè)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)，在技術(shù)上已基本成熟；純軟件版的多媒體產(chǎn)品由NC實(shí)現(xiàn)，引入權(quán)限制機(jī)制，在廣播分組教學(xué)、遠(yuǎn)程討論控制、虛擬教室等方面可以實(shí)現(xiàn)其他方法不能實(shí)現(xiàn)的一些功能；維護(hù)和升級(jí)十分方便，可以通過網(wǎng)絡(luò)直接進(jìn)行。國外應(yīng)用示例1996年夏季，在美國Geneva大學(xué)開始了一項(xiàng)研究

8、，以下是該計(jì)劃最終端實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)：任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以運(yùn)行Linux、DOS、Windows3.1或Windows9598，NT，每次啟動(dòng)時(shí)可以選擇所需要的操作系統(tǒng)；所有的軟件，包含操作系統(tǒng)，可以放在服務(wù)器上，便于安裝與更新；客戶端計(jì)算機(jī)可以在不對服務(wù)器做寫入操作的狀態(tài)下正常工作(為了安全性)，HOME目錄除外；盡可能減少客戶端的設(shè)置，客戶端可以自動(dòng)由服務(wù)器取得IP設(shè)置，有關(guān)信息放在一個(gè)小文件中，可供各種操作系統(tǒng)使用；大部分計(jì)算機(jī)都擁有硬

9、盤，客戶端可以靠這種優(yōu)點(diǎn)來降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載與存放用戶的緩存文件；所有的用戶都必須注冊才能使用計(jì)算機(jī)；學(xué)生所使用的計(jì)算機(jī)在每次啟動(dòng)時(shí)必須清理一次；每臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以防止病毒感染。人們選用EDVGmbH的TCPIPBootPROM來啟動(dòng)機(jī)器，因?yàn)檫@種BootPROM與操作系統(tǒng)無關(guān)。另外，啟動(dòng)硬盤的映像文件可由其他程序來取代，這個(gè)功能使人們能在操作系統(tǒng)啟動(dòng)前進(jìn)行許多初始設(shè)置。客戶端個(gè)人計(jì)算機(jī)的啟動(dòng)過程如下：客戶端個(gè)人計(jì)算機(jī)啟動(dòng)后，在TCPIPBoo

10、tPROM獲得控制權(quán)之前先做自我測試；BootPROM送出BOOTPDHCP請求，取得動(dòng)態(tài)IP地址；如果服務(wù)器收到個(gè)人計(jì)算機(jī)所送出的要求，就會(huì)送回BOOTPDHCP響應(yīng)，內(nèi)容包括客戶端的IP地址、默認(rèn)的通信網(wǎng)關(guān)及引導(dǎo)映像文件；BootPROM由TFTP通信協(xié)議從服務(wù)器下載引導(dǎo)映像文件；個(gè)人計(jì)算機(jī)通過這個(gè)引導(dǎo)映像文件啟動(dòng)，該引導(dǎo)文件只是單純的引導(dǎo)程序(并不包括操作系統(tǒng))；如果這臺(tái)計(jì)算機(jī)是學(xué)生使用，啟動(dòng)程序首先由TFTP通信協(xié)議下載一個(gè)小的