仝春燕

依托一流教育技術(shù)裝備 全面建設(shè)數(shù)字化校園—談數(shù)字化校園的硬件建設(shè)

仝春燕

經(jīng)過(guò)幾年的探索，我國(guó)大部分中小學(xué)數(shù)字化校園已初具規(guī)模，為學(xué)校的新課程改革做出很大貢獻(xiàn)，有力地促進(jìn)了教育教學(xué)管理質(zhì)量的提升，提升現(xiàn)代技術(shù)裝備在教育教學(xué)中的管理效能。

一、數(shù)字化校園的背景

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，世界各國(guó)都在加快教育現(xiàn)代化的發(fā)展步伐，教育信息化程度已成為當(dāng)今世界衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。我國(guó)教育部在“全國(guó)教育事業(yè)十五規(guī)劃”和“面向21世紀(jì)教育振興行動(dòng)計(jì)劃”中強(qiáng)調(diào)：要把教育信息化工程列入國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)工程，以信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化。

2000年教育部發(fā)布了關(guān)于在中小學(xué)普及信息技術(shù)教育的通知，決定以信息化帶動(dòng)教育的現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)我國(guó)基礎(chǔ)教育跨越式發(fā)展。近幾年來(lái)，學(xué)校的信息化建設(shè)取得飛速發(fā)展，許多學(xué)校完成了“校校通”工程，實(shí)現(xiàn)了“班班多媒體”，并在此基礎(chǔ)上，開(kāi)始著手建立第一 代的“數(shù)字化校園”，并進(jìn)行信息化教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)。

二、數(shù)字化校園的內(nèi)涵

三、數(shù)字化校園的功能規(guī)劃(總體結(jié)構(gòu)與功能設(shè)計(jì))

數(shù)字化校園包括軟件和硬件兩大部分，其中硬件的投入可以根據(jù)資金和現(xiàn)狀陸續(xù)投入，以實(shí)用、適用為主，有一定的前瞻性即可。目前，我市的各個(gè)學(xué)校數(shù)字化校園的硬件建設(shè)已經(jīng)基本滿(mǎn)足目前的需求，但仍存在著各種差異。

而軟件的科學(xué)、系統(tǒng)投入?yún)s是大多數(shù)學(xué)校在最初建設(shè)數(shù)字化校園時(shí)沒(méi)有重點(diǎn)考慮過(guò)的。

數(shù)字化校園核心的內(nèi)容是“應(yīng)用系統(tǒng)集成”，概括地說(shuō)就是：一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)+N個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)+統(tǒng)一的門(mén)戶(hù)(1+N+1)，信息門(mén)戶(hù)是指面向所有用戶(hù)提供統(tǒng)一的個(gè)性化門(mén)戶(hù)，將各種應(yīng)用集成起來(lái)；應(yīng)用系統(tǒng)是數(shù)字化校園的具體實(shí)現(xiàn)；基礎(chǔ)平臺(tái)是為各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的集成提供一系列的基礎(chǔ)服務(wù)。

四、提升現(xiàn)代技術(shù)裝備在教育教學(xué)中的管理效能

1.校園網(wǎng)絡(luò)

校園網(wǎng)的建設(shè)是數(shù)字校園建設(shè)的基礎(chǔ)，校園網(wǎng)一般采取三層交換結(jié)構(gòu)，即主干交換(1000兆以太網(wǎng))、區(qū)域交換、樓宇交換(千兆進(jìn)樓、10/100兆自適應(yīng)到桌面)。校園網(wǎng)絡(luò)采用有線(xiàn)及無(wú)線(xiàn)相結(jié)合的方式遍布校園。配有以病毒防范、黑客防范、故障監(jiān)測(cè)和故障報(bào)警等為內(nèi)容的校園網(wǎng)安全體系，如：信息的存儲(chǔ)、后援及容災(zāi)系統(tǒng)等，以保障網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行。

2.多媒體教學(xué)系統(tǒng)(教室多媒體系統(tǒng))

多媒體教學(xué)系統(tǒng)一般包括：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、中控、投影機(jī)、視頻展臺(tái)、幕布、音箱等設(shè)備，可以幫助教師實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的多媒體呈現(xiàn)，改變知識(shí)呈現(xiàn)方式，改變教與學(xué)的方式；為新課程教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐提供信息化的課程資源環(huán)境和多媒體互動(dòng)教學(xué)環(huán)境。

3.多媒體網(wǎng)絡(luò)教室

多媒體網(wǎng)絡(luò)教室是一間有教師機(jī)和幾十臺(tái)學(xué)生機(jī)連成局域網(wǎng)的機(jī)房，可配置投影機(jī)、服務(wù)器等其他設(shè)備。能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，具體的功能包括：教師屏幕廣播、語(yǔ)音教學(xué)、學(xué)生演示與監(jiān)控轉(zhuǎn)播等，還可以屏幕錄制、文件分發(fā)、分組教學(xué)等，另有電子點(diǎn)名功能、班級(jí)模型等輔助功能。利用多媒體網(wǎng)絡(luò)教室進(jìn)行授課，使得教師與學(xué)生的交互更加自然、靈活，多媒體網(wǎng)絡(luò)教室可用于信息技術(shù)課程的教學(xué)和普通學(xué)科的交互式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)使用。

4.校園廣播系統(tǒng)

校園廣播系統(tǒng)是中小學(xué)使用最頻繁的系統(tǒng)之一，一般具有調(diào)頻調(diào)幅廣播、擴(kuò)音、錄音磁帶及CD片音頻放送等功能，具體包括以下功能：

(1)自動(dòng)定時(shí)、定區(qū)、定點(diǎn)、定曲目播放、可設(shè)置作息項(xiàng)數(shù)量不限。

(2)輕松實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域播放不同音源。

(3)軟件自帶監(jiān)聽(tīng)功能，可對(duì)任何狀態(tài)下的區(qū)域或終端進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。實(shí)時(shí)掌握被監(jiān)聽(tīng)區(qū)域、終端的工作情況及播放內(nèi)容。

(4)定時(shí)轉(zhuǎn)播、自由點(diǎn)播等。

(5)消防聯(lián)動(dòng)報(bào)警。

目前，一般學(xué)校的廣播系統(tǒng)設(shè)計(jì)為一套綜合性校園智能廣播系統(tǒng)，在教室端采用多通道可尋址調(diào)頻廣播系統(tǒng)，樓道、操場(chǎng)、禮堂采用定壓分區(qū)廣播系統(tǒng)的，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。校園廣播系統(tǒng)對(duì)教學(xué)及管理提供十分方便的各項(xiàng)功能。

5.一卡通系統(tǒng)

校園一卡通系統(tǒng)是數(shù)字化校園的基礎(chǔ)工程，它可以為數(shù)字化校園提供全面的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，結(jié)合學(xué)校的管理信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，形成全校范圍的數(shù)字空間和共享環(huán)境，可以為學(xué)校管理人員提供具有開(kāi)放性、靈活性、面向?qū)W校的應(yīng)用服務(wù)管理平臺(tái)、是管理科學(xué)化的必要前提和基本途徑。

真正意義上的“一卡通”概念應(yīng)該是“一卡一庫(kù)一線(xiàn)”，即一條網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)連接一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)一個(gè)綜合性的軟件，各系統(tǒng)資源共享，實(shí)現(xiàn)對(duì)一張卡的設(shè)置、管理、查詢(xún)等功能，可以實(shí)現(xiàn)“一卡在手，走遍校園”的設(shè)想，具有電子身份識(shí)別和電子錢(qián)包的功能，替代校園傳統(tǒng)的日常生活所需的教師工作證、學(xué)生證、借書(shū)證、食堂就餐、學(xué)校醫(yī)務(wù)室的醫(yī)療、體育館各種體育娛樂(lè)設(shè)施使用和現(xiàn)金交易，達(dá)到證件、考勤和消費(fèi)、娛樂(lè)、餐飲等收費(fèi)的全電子化和智能化。

6.理化生數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室(仿真實(shí)驗(yàn)室)

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)手段存在著誤差大、數(shù)據(jù)采集慢，物理量無(wú)法直接測(cè)量、讀數(shù)不方便等問(wèn)題，更為重要的是數(shù)據(jù)處理手工完成，效率低，誤差大。這些弊端嚴(yán)重制約了新課改的順利進(jìn)行。數(shù)字實(shí)驗(yàn)設(shè)備具備“實(shí)時(shí)實(shí)驗(yàn)”的功能，數(shù)據(jù)采集、處理和圖線(xiàn)描繪都由計(jì)算機(jī)完成。

理化生數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)可以提高教學(xué)質(zhì)量，彌補(bǔ)常規(guī)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中以點(diǎn)代面、以特殊代替一般的不足；解決了實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師難于講解、學(xué)生難于學(xué)習(xí)、預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的問(wèn)題；拓寬實(shí)驗(yàn)范圍，延長(zhǎng)了實(shí)驗(yàn)儀器使用壽命，提高了儀器利用率；教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的空間和時(shí)間得到有效延伸，突破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中教室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的局限。

7.電子白板

電子白板兼具傳統(tǒng)的黑板和多媒體教學(xué)的雙重優(yōu)勢(shì)，而且彌補(bǔ)了后兩者的不足，以靈活便捷的實(shí)用功能贏(yíng)得了大家的認(rèn)可。教師真正體會(huì)到電子白板教學(xué)既可以像傳統(tǒng)的黑板一樣隨意涂寫(xiě)勾畫(huà)，又可以滿(mǎn)足多媒體教學(xué)的各項(xiàng)要求。電子白板教學(xué)的實(shí)施，必將引領(lǐng)中小學(xué)教育教學(xué)快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

電子白板結(jié)合了傳統(tǒng)黑板與投影幕的優(yōu)勢(shì)，不僅能充當(dāng)投影幕，在課堂中展現(xiàn)豐富多彩的教學(xué)資源，電子白板的電磁感應(yīng)筆還可以代替鼠標(biāo)，直接在白板上實(shí)現(xiàn)電腦操作；學(xué)生也可以通過(guò)利用在電子白板上拖動(dòng)對(duì)象回答教師預(yù)設(shè)的問(wèn)題，教師還可以使用電子白板的標(biāo)注功能，隨意地在播放的課件內(nèi)容上作標(biāo)注，圈點(diǎn)出教學(xué)重點(diǎn)，隨意書(shū)寫(xiě)注釋內(nèi)容?；?dòng)式電子白板實(shí)現(xiàn)了教師與課程資源之間互動(dòng)交流，構(gòu)成了互動(dòng)課堂不可或缺的一部分。

8.安防系統(tǒng)

校園安全系統(tǒng)是一個(gè)以安全防范為目的，具有防侵入、防盜竊、防搶劫、防破壞、防爆炸功能的專(zhuān)用設(shè)備、軟件有效的組合成一個(gè)有機(jī)整體，構(gòu)成一個(gè)具有探測(cè)、延遲、反應(yīng)綜合功能的技術(shù)網(wǎng)絡(luò)。

9.其他

目前，隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，各種可用于教育教學(xué)的設(shè)備越來(lái)越多，課堂互動(dòng)反饋系統(tǒng)就是其中的一種，它包括一臺(tái)“教師機(jī)”和多臺(tái)答題器組成，它作為互動(dòng)課堂的補(bǔ)充和延伸，彌補(bǔ)了互動(dòng)式電子白板在師生交流面窄以及無(wú)法全體記錄學(xué)生課堂學(xué)習(xí)情況等方面的欠缺，有效解決了教師和全體學(xué)生之間互動(dòng)交流的難題。學(xué)生人手一臺(tái)答題器，教師隨時(shí)出題，學(xué)生即時(shí)回答，答題結(jié)束后立刻呈現(xiàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，對(duì)與錯(cuò)的比例、誰(shuí)答對(duì)誰(shuí)答錯(cuò)、誰(shuí)回答了什么，一目了然。教師可以預(yù)先編輯好試卷，利用答題器進(jìn)行學(xué)生學(xué)習(xí)情況的評(píng)測(cè)，直接導(dǎo)出測(cè)評(píng)結(jié)果，可對(duì)學(xué)生的分?jǐn)?shù)、作答情況等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)記錄保存。教師獲得及時(shí)的反饋信息后，可對(duì)課程安排做出相應(yīng)調(diào)整，以更好地滿(mǎn)足教學(xué)。通過(guò)答題器，教師不僅能夠觀(guān)察到課堂上每個(gè)學(xué)生的表現(xiàn)，還可以形成課堂記錄報(bào)表，翔實(shí)追蹤學(xué)生、班級(jí)的學(xué)習(xí)過(guò)程，為全面評(píng)價(jià)學(xué)生提供客觀(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。

數(shù)字化校園建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、不斷完善的過(guò)程，硬件設(shè)施是數(shù)字化校園的軀體，軟件系統(tǒng)是數(shù)字化校園的靈魂，數(shù)字化校園是硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的有機(jī)組合體。我們從硬件設(shè)備的建設(shè)入手，依托各種先進(jìn)的教育技術(shù)裝備，來(lái)科學(xué)、系統(tǒng)地建設(shè)數(shù)字化校園。

稿件編號(hào)：P1109015

仝春燕，本科，中教二級(jí)。

江蘇省南京市寧海中學(xué)。

數(shù)字化校園建設(shè)是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)校教育適應(yīng)信息社會(huì)的需求，實(shí)現(xiàn)自身與社會(huì)不斷發(fā)展進(jìn)化的必然選擇。教育信息化作為學(xué)校建設(shè)的重要組成部分，數(shù)字化校園建設(shè)是其根本目標(biāo)，也是當(dāng)前普教系統(tǒng)深化教學(xué)改革，提高辦學(xué)水平的一項(xiàng)十分重要而緊迫的任務(wù)。

“數(shù)字化校園”是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的信息化手段和工具，實(shí)現(xiàn)從環(huán)境(包括設(shè)備、辦公空間、研究空間、教學(xué)空間等)、資源(如圖書(shū)資料及專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、教案與課件、多媒體資源等)到活動(dòng)(包括教學(xué)、科研、管理、服務(wù)、辦公等)的數(shù)字化，在傳統(tǒng)校園的基礎(chǔ)上，為師生提供網(wǎng)上信息交流的環(huán)境，提升傳統(tǒng)校園的效率，展現(xiàn)學(xué)校的辦學(xué)特色，創(chuàng)建電子校務(wù)、教育資源、虛擬社區(qū)及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的數(shù)字化，虛擬教學(xué)環(huán)境，最終實(shí)現(xiàn)教育過(guò)程的全面信息化，從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量、科研和管理水平與效率的目的。