第三部分 应用软件的规划.docx
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第三部分应用软件的规划
第三部分应用软件的规划
一、应用软件系统设计
系统整体结构与模块组成
系统结构图
整个农垦XX分局教育信息网应用系统的建成将形成一个覆盖XX垦区所有教育机构，面向社会的，以信息交流、教学管理、资源服务、远程教育与远程培训服务构成的“五个中心”应用的大型的教育信息化应用系统。
我们把这样的教育信息化应用系统定义为教育之门户。
从上面所示的教育信息网应用系统结构图可以看出，整个教育信息网的应用系统分为：
教育信息门户层、系统管理层和系统应用层。
通过一个统一入口将城域网内所有的应用集中地展现给所有的使用者，同时可以在身份识别的基础上为不同用户提供有针对性的服务。
系统管理层主要包括用户管理和统计计费系统，它们为整个垦区城域教育信息网中的所有应用提供统一的基础服务，实现一体化的管理模式。
系统应用层又细分为三大部分，它们分别是教学管理、教学应用和资源管理，在此之上构建各种具体的应用系统。
总体应用图
软件技术选型
农垦XX分局垦区教育信息网解决方案是一个基于先进的宽带技术，集区域教育和管理为一体的整体解决方案。
它需要高度的安全稳定性，尽量减少系统的维护。
因此，在技术选型上必须采用最可靠的技术。
为了能够支持项目的系统目标，我们的系统采用基于开放的多层次的体系结构，采用开放的Java平台，遵循J2EE技术规范，利用XML技术，使得系统具有更好的可靠性和可伸缩性。
三、教育信息门户
1．简介
Internet技术使教育信息可覆盖的地区不断扩大。
例如，数字图书馆、分布式自主教学、虚拟课堂、多媒体等相结合，几乎可以通过Internet向任何地方传递语音、数据和视频信息。
技术创新也改变了教育机构的需求和期望。
当前，学生要求提供网上注册、在线数字图书馆、智能卡以及可以节省时间的大量其它教学服务。
而学校管理者一方面面临经费压力，另一方面计算基础设施的需求却与日俱增，这就要求他们采用既经济又高效的方式，交付这些教学服务和其它许多服务。
因此，他们需要一种易于使用、可以伸缩、性能可靠、经济有效的网络环境。
该环境只需要最低限度的培训与管理，同时允许大量地部署其功能，以便学生进行访问。
要解释教育门户，首先要说我们今天在Internet上随处可见的普通网络信息门户，如Yahoo!
、Lycos、新浪和网易等。
网络门户之所以被称之为门户（Portal），是因为它把网民们在网上可能用到的众多内容与服务都集中到一个站点中，体现在其站点主页上，使上网者通过这个主页“大门”进入精彩的网络世界，去寻找所需的一切。
网络信息门户面向的是普通网上用户，而教育局城域教育信息网的教育门户是一个面向教育局范围内的教学管理者、教师、学生和所有希望接受教育信息人员的专用网站。
和普通网络门户一样，城域教育门户是在城域网上建一个“大门”以满足所有访问者对内容与服务的需求。
简单地说，城域教育门户就是“一网打尽”，即用一个网络门户为所有与城域教育有关的人提供所有与城域教育有关的信息与服务。
就是因为这“一网打尽”的思想，城域教育门户将为城域教育带来大量的好处。
2．特点
教育信息网教育门户可以大大降低教育教育信息网运营成本。
在这方面最显著的例子就是信息技术软硬件投入的减少。
目前，城域教育中的许多信息与应用服务都是通过专用系统或指定软件提供的，要通过一台计算机获得特定的信息与应用服务，这台机器就必须安装指定的硬件与软件。
现在的软件都越做越大，越做越复杂，在一台计算机中装入多种软件与硬件带来的麻烦和随之而来的总体拥有成本（TCO）的上升是不可避免的。
而建立了城域教育门户，所有这些麻烦与支出都将成为历史，因为城域教育门户的用户端只需要一个普通的Web浏览器，不论用户需要何种信息与服务，都可以在一个浏览器中得到，因此从某种意义上说，城域教育门户将使瘦型机的思想得到真正的应用。
此外，由于城域教育门户采用廉价的Internet作为信息传输的载体，城域教育还可以节省大量架设、维护或租用外部网络的费用。
最后，城域教育门户能够更有效地开发利用各种城域教育内的信息与应用资源。
每个城域教育内都有大量以数据库、数据仓库及各种文档方式保存的信息，由于现有系统的条块分割，这些数据的充分利用存在着很大困难。
而有了城域教育门户之后，城域教育内的各种信息与应用服务资源都将得到统一的跟踪和整理，并经过相应的过滤和调整，迅速提供给城域教育门户的各类用户，从而能够充分挖掘出城域教育内信息与应用资源的潜在价值。
3．功能
首先是教学管理者、教师、学生和所有希望接受教育信息人员可以更方便更迅速地获得自己所需的信息与服务，从而加强交流，密切协作。
在此之前，他们都有着各不相同的信息传递渠道，信息渠道的多样化除了会导致信息的重复、混乱与丢失，以及管理上的困难外，城域教育运作的速度与成本也会因此而受到影响。
今天的教育人士已认识到，在教育环境不断变化的今天，信息传递方式的简单、高效与迅捷与否将直接影响到城域教育的效率与发展。
垦区教育信息网门户的服务对象主要是垦区范围内教育的教学管理者、教师、学生和所有希望接受教育信息人员，服务的对象和目的极为明确。
城域教育门户提供的内容与服务也与城域教育业务相关，所以城域教育门户可以针对不同用户提供具有针对性的服务。
其次，城域教育门户不是简单的链接组合，而是通过一个系统化的结构同时向所有访问者提供服务。
不论谁要访问垦区教育信息网内的应用，都要通过门户进行身份认证，位于系统中间的服务层会根据访问者的身份与实际需求提供不同的内容与服务。
由于城域教育门户的这种运行机制，完全不存在“门户”名存实亡的危险。
而经过一年多发展的普通网络信息门户却因大量用户绕开门户直奔自己所需的服务而去，已在一定程度上从“门户”降格至“目录”。
总之，垦区教育信息门户作为垦区教育网建设的“一个核心”、“五个中心”的重要组成部分，是一个最重要的信息中心，只是这个应用以Web为表现形式。
借助与普通网络信息门户截然不同的系统结构，城域教育门户将垦区教育网中的各种信息、应用及其他资源集成在一起，担负着与教学管理者、教师、学生和所有希望接受教育信息人员之间交流与协作的重任，是城域教育运作的一个不可或缺的组成部分。
四、教育局信息发布系统
1．简介
信息发布系统主要面对教育局及下属教育机构、社会发布各种教育信息。
信息发布系统主要功能包括内容管理、站点建设、用户管理、信息预览、登录、页面风格设置。
教育局信息发布系统的主要栏目设置有，首页：
教委动态、部门工作简报、学校动态、会议通知、教育新闻、综合新闻、专题报道、留言板；教委导航：
教委简介、组织机构、名师介绍、教委大事记、教育教学成果、对外交流、部门风采、校友录；教育教学研究：
素质教育、学科教学、班主任工作、电子出版物、课题研究、学习方法、现代教育技术等。
每个栏目，都随时更新，并都有BBS论坛的功能，以及连接相关优秀的Internet教育站点。
招考信息：
招生信息、招生动态、学校专业介绍；考试信息：
成绩公布、家长查询、考试指南；政策法规：
动态信息、国家教育政策、国家教育法规、本地政策法规等。
2．主要栏目
1.新闻导读：
教委可以以图片、文字的形式发布教育动态、学校动态信息新闻、教育新闻、综合新闻、专题新闻等。
2.教育局导航：
教育局导航是教于局向外界对外宣传的重要栏目。
由教育局简介、组织机构、名师介绍、教育局大事记、教育教学成果、对外交流、部门风采栏目组成。
3.教育教学研究：
以素质教育、学科教学、班主任、学生作文库、电子出版、教育技术、学习方法和专题研究等不同类型，从不同角度进行学习方法、教育教学技术的研究。
4.教学资源库：
由教案库、试题库、课件库、软件库、电子图书馆、信息技术教程、多媒体资料库和其他多种与教学相关的资源构成一个内容丰富、涉及面广的教学资源信息发布系统。
5.政策法规：
介绍教育动态信息、国家教育政策法规、本地政策法规、异域采风。
6.招考信息：
介绍当前的考试信息和招生信息。
考试信息介绍当前的考试动态、考试指南、发布考试成绩、服务家长查询等。
7.下属学校：
即学校主页。
学校主页的许多信息由教育局下属学校提供，介绍学校的情况、校风、校容、校貌和学校风采。
8.教育咨询：
也称教育服务之窗。
以教育人才区场、教育电子商务和家庭教育多种形式提供多种类型的教育咨询服务，例如：
“外资企业人才调入优惠政策”、“21世纪中国将需要什么样的人才”、“高校毕业生就业答疑”、“家长如何教育孩子”等服务咨询。
9.为您服务：
提供人才动态、学校人才状况、产品推荐、教育服务、家长必读、家庭教育精粹。
5．8．5教育信息网资源库
5．8．5．1资源库简介
“教育信息网教育资源库”含基础教育、职业教育、成人教育、社区教育等各类教育资源，具有上述几类资源相对集中储存、供给的功能。
信息丰富、覆盖面广，以贴近一线教学、科研为资源制作导向。
尤其是基础教育库中包含了学科课件库、学科教案库、优秀公开课、学科挂图库、信息技术课资源库、电子图书、电子期刊等既贴近教学、又足够丰富的资源，是教师提高教学科研水平、学生提高综合能力的宝库。
5．8．5．2TF-ERM新课标主题资源管理系统
1、概述
教育资源是教育单位最宝贵的财富之一，每个教师、每个学校、每个地区的教委都在多年的教学实践中积累了大量的教育资源，但是，这些教育资源有许多还没有实现数字化，还不能在更大的范围内实现资源的共建共享。
“校校通”工程的核心是通过现代化教育思想的普及和网络基础设施的建设，实现以教育资源为核心的教学综合应用。
网络教育资源的匮乏，已成为我国网络教学应用的“瓶颈”，教育用户对教育资源库产品的需求不断升温。
但是，现在市面上的许多资源库产品，是从互联网上下载的一些内容凌乱、系统性差、质量不高的资料简单拼凑而成，严重脱离教学实际，同时管理功能薄弱、不能体现资源共建共享的思想，无法提供相应的资源管理和维护功能，满足不了用户的需求。
教育资源是随着教学实践不断完善的，只有让用户在更加广泛的范围内成为资源库的建设者，才能使资源库更加完善，因此资源共建共享是资源库管理平台的主要功能。
同时资源库的使用者既有教师，又有学生，使用的目的和应用水平各不相同，因此必须提供不同层次的基础精品资源，使用户在此基础上实现教学应用并在应用的过程中使资源内容更加完善，当然，让用户按照不同的检索方式让非常方便的找到所需资源是资源库的基本功能。
为了满足用户的要求，清华同方思科公司依靠自身专业的教育资源制作队伍和强大的技术力量，结合先进的教育资源管理（ERM）理论，开发出集高质量内容及可靠管理为一体的《TF-ERM清华同方思科新课标主题资源管理系统》，整合资源、平台、工具、服务，为用户提供了一个内容丰富实用、管理功能完善、可动态扩充的资源库系统解
2、概述TF-ERM新课标主题资源管理系统介绍
新课标主题资源库的核心是资源，资源库的使用目的是教学应用。
如何使资源库更加适应于当前素质教育理念指导下的教学应用呢？
同方思科通过近八个月的努力，推出了新课标主题资源库的建设理念，即融合新课标提出的新的教学理念，并且教师可以利用模板围绕教学主题有效组织资源。
关于新课标：
课程标准是教材编写、教学、评估和考试命题的依据，是国家管理和评价课程的基础。
它是整个基础教育课程改革系统工程中的一个重要枢纽。
现在很多人误以为新课标是新出来的一种教材，其实通过上面的定义可以理解为新课标是代替以前的教学大纲的纲领性文件，新课标是国家最新的课程标准，是应试教育向素质教育理念转变的里程碑。
新课程标准在关心结果性目标的同时，更关注的是学生学习的过程和方法，以及伴随这一过程而产生的积极情感体验和正确的价值观；教师在使用课程标准的过程中，主要关注的是如何利用各门学科所特有的优势促进每一个学生的健康发展，而不是仅仅关心学生对某个结论是否记住，记得是否准确，某项技能是否形成，并且运用起来是否得心应手。
在这种情况下，一些新的教学理念如自主性学习、模拟情境学习、网络协作学习、探究性学习、互动式学习逐渐兴起，而他们都在同方思科新课标资源建设中得到了充分的体现。
关于主题资源：
主题资源库是指按元数据规范的资源建设规范分类、整理与某一主题相关的资源入库，并提供良好的资源上传、下载、资源维护、资源检索、资源应用等资源管理与应用功能。
而主题资源的推出，更是方便了教师和学生的新时代教学要求。
新课标颁布之前教学都以学科为中心，学科之间划分明确。
在新课标的教学理念指导下，某一主题往往是多学科多类型的整合，不再局限于一个学科领域，而形成以某个教学主题为中心，多学科交插的教与学方式。
为此，同方思科聘请一线名师，参照国内外（美国，新加坡，台湾）的新教学模式，紧密结合我国的教学实际和新课程标准总结出近百个体现新教育理念的教学模板，教师可以根据模板围绕教学主题形成资源群，通过视频、音频、课件，动画，交互，讨论，互联网使学生对主题的认识全面而深刻，是教师教学和学生自学的最佳方式，从而大大提高学生学习的主动性和教学效果。
同方思科为什么推出“新课标主题资源库”？
推出“新课标主题资源库”体现了同方思科对教育行业的深刻理解，是资源库产品开发从建设层面到应用层面的飞跃。
立足教学，立足应用一直都是同方思科坚定不移的软件开发目标。
用得起、用得全、用得好更是同方思科在资源库市场前进一贯的理念。
所以，2003年初，同方思科第一家率先推出符合中国教育行业当前教学实际的新课标主题资源库。
特色功能：
资源检索：
多种检索查询方式，包括关键字、知识点、复合检索、结果中二次检索、浏览方式查询等，能够对各种多媒体资源进行检索。
资源审核：
对上传上来的资源进行审核，经审核后的资源进入资源库中使用，保证了资源的可靠性。
资源库上传资源的审核可以按照学科来进行审核。
资源浏览：
提供明确的导航系统，以实现用户对资源的自然浏览。
用户可以根据国家标准、人教版、本校资源等不同资源分类，快速浏览定位到某一个资源文件上。
对于每一个资源文件，都具备相关属性的显示功能，如提供该资源的内容简介、关键字、作者信息等。
用户可以预览资源，根据自己的需求选择下载、加入收藏夹、插入PowerPoint、评价等操作。
资源上传：
作为一个开放的系统，除了已有的资源以外，能够动态的扩充和增加，以达到资源库的丰富和发展。
上传的资源的来源应当包括作者信息、学校信息、资源描述等标准属性。
同时提供资源批量录入功能，将大量合格的资源一次性存入数据库，不仅包括资源文件本身，还包括改资源的各种标准属性的入库。
资源编目：
严格按照《基础教育教学资源元数据规范》，提供资源的在线和离线编目，从而方便资源入库后的检索和访问。
资源库结构管理：
提供强大的本校资源结构动态调整设置的功能，如增加学科、改变篇章节结构、根据教学大纲的变化修改知识点等，整个资源库是完全动态的，能充分满足学校构建本校特色资源库的需要。
资源交流功能：
资源建设与运营功能：
计费管理：
系统提供一种资源库建设的激励工具，使用电子货币的方式可以鼓励资源的上传，使多上传者多使用，是资源库本身的造血工具。
资源统计：
提供多种模式的资源统计方法，有数字有图形，使资源库的使用者、维护者以及管理者动态、方便的了解资源库的建设情况。
3、新课标主题资源库基本内容
教育资源库信息丰富、覆盖面广，以贴近一线教学、科研为资源制作导向。
包含了学科课件库、学科教案库、优秀公开课、学科挂图库、信息技术课资源库、电子图书、电子期刊等既贴近教学、又足够丰富的资源，是教师提高教学科研水平、学生提高综合能力的宝库。
●丰富的资源：
学科资源/多媒体素材/网络课件/课堂实录/电子图书馆/拓展知识/原创精品课件/积件……，符合国家基础教育教学资源元数据应用规范；
●强大的平台：
资源建设（上传、下载、审核、维护等）
资源服务（编目、入库、检索、查询、挖掘等）、
决策辅助（统计、贡献排行等）
共建共享（电子货币、积分等）；
●实用的工具：
媒体处理工具（视频、音频、动画、图片等处理工具）
制作工具（动画、课件、图符公式编辑等制作工具）
学科教学工具（化学仿真实验室、物理仿真实验室、仿真光学实验、成语字典等）
并与PowerPoint、同方思科电子备课系统无缝集成；
●完善的服务：
1、通过互联网可以获得精品教育资源下载升级；
2、有机会获得其他TF-ERM（新课标主题资源库）用户学校的优秀教育资源；
3、无限制资源下载、教学课件定制服务（此项服务需另付费）。
4、TF-DERM清华同方思科分布式资源库管理系统
（1）、目前国内资源库建设的现状
“校校通”工程的重要目标之一就是实现优秀教育资源的共享，资源中心被公认为城域教育网建设的首要任务，然而从目前国内城域教育网资源中心建设的情况看，几乎都采用“大集中”的传统资源建设框架模式，在地区教委/教育局的信息中心对教育资源进行集中存储、集中管理，虽然这样做的好处是用户可以在一个指定地点查询检索到资源，但同时也带来了更多的问题：
●资源共享具有局限性，对资源的检索查询只限于中心资源站点，不能定位查询不同资源站点的共享资源
●不能支持不同厂商、不同结构资源的批量导入、数据互换；无法实现兼容共享
●集中存储，集中使用，随着访问量的增多，必然会出现资源中心的拥塞瓶颈，其结果是降低检索、使用的效率或增加网络设备成本，从而导致资源的可用性不高
●资源中心管理机构没有充足的人力、资金去维护一个日益庞大的资源库软硬件正常运转
由此，我们可以清楚地看出城域教育网资源建设的最重要的问题是：
一、数据的存储与分布问题
二、不同厂商资源库的整合问题
经过这几年“校校通”工程的建设，某些地区的城域教育网资源中心的建设已经初具规模，但是一个越来越突出的问题摆在了各级教育主管部门的面前：
购买的多个厂家的资源库相互之间无法兼容，无法兼容共享。
这样必然会出现多次安装，多次录入，维护复杂、烦琐，资源重复，用户使用烦琐等问题，极大的影响了各教育主管部门对教育资源库的管理、用户的使用。
资源库的建设涉及到多个级别（市、区/县、学校）多个单位，任何一个单位都没有能力建立完备的教育资源库。
资源集中存储集中管理，造成了资源低效建设，资源孤岛现象越来越严重，整个资源建设缺乏系统宏观的指导。
（2）、解决方法
解决上述问题的有效方法是将资源分散存储在一定数目的节点上，如各区县教育信息中心或学校，从而可以避免集中式存储的瓶颈问题，也可以减轻市教育信息中心管理机构的负担。
而各节点资源目录分级集中管理，方便用户检索定位资源的位置。
这种城域教育网资源建设的新模式已在北京、广东等教育信息化先进地区进行实施，并证实是理想的、成熟的、有效的、可操作的。
清华同方思科TF-DERM（DistributingEducational Resources Management）分布式教育资源库就是这样一种国内最先进的、全新的资源管理平台，有效提高资源的效用，发挥网络的信息共享功能，能够实现对资源分布建设分布管理，同时解决这些异构数据之间的互操作问题、解决不同厂商资源库的整合问题。
清华同方思科TF-DERM分布式教育资源库示意图
（3）、TF-DERM概述
北京清华同方思科系统技术有限公司提出了全新的分布式教育资源管理系统，即TF-DERM（TimeFoundDistributingEducationalResourseManagement），是一套集精品教育资源、管理平台、资源工具、应用服务等为一体的全新的教育资源管理系统。
教育资源库为学生和教师在学习与教学过程中提供所需要的素材、教学软件、补充材料等等，它是专为学习和教学而设计的结构化的资源库。
随着信息社会的到来，教育资源服务环境出现了许多新的变化，首先是教育资源总量的急剧增加，任何个别教育资源库都不可能收藏和提供所有的教育资源，教育资源库之间的共享成为一种必需和发展方向；其次，以往教育资源建设和共享很少考虑经营运作成本和效率问题。
资源成为一种重要的商品后，如何有偿使用和共建共享，构建现代教育资源保障与服务体系，成为考核教育资源库建设的标准之一。
因此，教育资源库必须建立一种高效率的，有完善的运作机制的教育资源共享系统。
通过采用现代网络技术和良好的管理，本地区所有的教育资源库除了有高效率的内部管理机制外，还必须有一个畅通的、高效的、运作良好的教育资源库间的信息交流、资源配置体系。
城域教育网网络环境中的一个完整的教育资源共享体系一般包括三个部分：
教育资源存储体系、教育资源信息服务体系、教育资源传送体系，相对应的有三个主要任务。
第一是对那些使用率高、使用价值大的文献资源，按照传统的方法，进行专业化的分类，使系统内部直接拥有这部分资源；第二是建立教育信息资源目录服务系统，使用户能够检索到系统内部拥有的以及通过资源共享能获得的外部资源，并能通过该平台向系统提出服务要求；最后是建立一个教育资源的传送系统，通过网络传送等手段，将所需的教育资源送到用户手中。
六、网上备课系统
1．简介
网上备课系统面向教师、面向课堂，与传统的备课方式及区场上的备课软件相比具有实用性和灵活性的特点和优势。
内容上更贴近于教学实际，使用起来更加灵活、方便、改革传统教与学的过程。
大幅度地提高教学质量和效率，利用多媒体网络技术增强课堂教学的生动性和互动性，推动教学内容、教学方法、教学体系和教学模式的改革。
该系统把备课工具软件与浏览器进行了有机的集成，为各学科的教师们提供一个开放的电子教案制作系统。
它的设计思想符合国家教育改革潮流和教育信息化发展的要求。
教师可以直接调用城域教育信息网、校园网或个人计算机上资源库的资源，把文字、图形、声音、动画等素材，编辑制作个性化的教案或课件，并上传城域教育信息网服务器、校园网服务器或自己的计算机上保存。
还可与教案素材库配套应用，满足用户的多种需要，用户也可以利用教案生成向导直接生成教案，也可以在原有教案基础上按自己的理解自由灵活地进行修改，或者针对不同的学生对象，生成满足要求的新的教案。
2．TF-Courseware网上备课系统
1、概述
TF-Courseware清华同方思科电子备课系统面向教师、面向课堂，与传统的备课方式及市场上的备课软件相比具有实用性和灵活性的特点和优势。
内容上更贴近于教学实际，使用起来更加灵活、方便、改革传统教与学的过程。
大幅度地提高教学质量和效率，利用多媒体网络技术增强课堂教学的生动性和互动性，推动教学内容、教学方法、教学体系和教学模式的改革。
该系统把备课工具软件与浏览器进行了有机的集成，为各学科的教师们提供一个开放的电子教案制作系统。
它的设计思想符合国家教育改革潮流和教育信息化发展的要求。
教师可以直接调用XX分局教育网、校园网或个人计算机上资源库的资源，把文字、图形、声音、动画等素材，编辑制作个性化的教案或课件，并上传XX分局教育网服务器、校园网服务器或自己的计算机上保存。
还可与教案素材库配套应用，满足用户的多种需要，用户也可以利用教案生成向导直接生成教案，也可以在原有教案基础上按自己的理解自由灵活地进行修改，或者针对不同的学生对象，生成满足要求的新的教案。
TF-Courseware网上备课系统把备课工具软件与浏览器进行了有机的集成，为各学科的教师们提供一个开放的电子教案制作系统。
教师可以直接访问资源库的资源，可以把文字、图形、声音、动画等素材，编辑制作个性化的教案或课件。
2、功能
强大的编辑功能
首先它具有WORD、PowerPoint、FrontPage的绝大部分编辑功能，可以使用其中的各种编辑功能，如：
改变字体颜色、改变字形、插入图片、复制、粘贴、拖动、缩进、居中、居左、居右等版式设定，制作精美的教案。
而且，还为用户提供了多媒体工具，用户可以方便的插入自己所需的任何多媒体文件，教师利用备课编辑器创建课件、创建教案、编辑教案、保存教案、打印教案。
在教案制作过程中可以插入课件、插入图片、插入视频、插入动画
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