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校园网络建设与应用模式探索
校园网络建设与应用模式探索
[内容摘要] 校园网在中小学校中能否发挥效益并被广泛使用，网络教学环境的建设尤为重要。本文结合对校园网建设与应用方面的实践探索，阐述校园网中的硬件、软件环境建设及应用这些环境进行教育、教学的一些应用策略。
[关键词] 校园网络 硬件建设 软件系统 资源库建设 应用模式 运行管理
"二十一世纪将是一个网络的世纪"。中小学"校校通"工程的启动，为学校的现代化建设提供一个良好的机遇。建设校园网络环境，改革传统教学模式，让学生从小就学会在信息的海洋中遨游，对培养社会需求的高素质的人才有着重要的作用。本文结合我校实践（www.liuzhong.xm.fj.cn）,谈谈校园网络建设与应用模式的一些探索。
一、建设校园网络，打好应用基础
网络模式下的教学需要有宽敞的大"路"，校园网络建设是保证今后数据流畅的基础。它包括布线、服务器、工作站、交换机、路由器等设施和系统软件平台，所需的建设资金对中小学校是一项庞大的投入，规划时就应充分考虑学校的需求，投入和产出才能成正比，在教育、教学中才能出效益。设计规划应有一定的超前性，系统要有可扩展性。由于计算机及网络设备的性能和价格按摩尔定律在发展（每18个月设备性能提高一倍成本却降低1/2），一步到位的想法将是永远也到不了位，还造成极大的浪费，所以实施中应按照当前教学应用情况分步实施，滚动更新。
1、网络建设：
⑴布线：当前中小学多采用基于交换技术星型快速以太网，为了保证多媒体教学环境的带宽需求，校园网络的物理层应按"综合布线系统工程"的有关规范和标准设计，校园楼寓间的主干线用光纤互联，楼内用超5类线。由于全校布线费用占总工程费用不大（约20万），若二次进场费用更大，所以同栋楼的布线应一次完成并保证有足够的节点。
⑵交换设备：交换设备采用积木式设计，分级交换，以利于今后的扩展。主交换机可先采用100Mbps 交换机（如C3524/5024），待网络规模扩大时，更新为C4006或C6006，而原交换机降为二级交换机，并不会造成浪费；教学楼、音像阅览室等教学环境需要传输多媒体信息，也应采用100Mbps交换机；办公楼信息流量较小，采用10Mbps交换机或10M共享式集线器，可降低成本。
⑶服务器选取：最重要的硬件服务器是文件服务器，它控制网络上文件及磁盘资源的访问，负责网络上用户访问的授权等工作，所有网络交互活动都要通过它来实现，所以应选用专用服务器设备（如DELL 2400/4400、IBM 3500/5100/5600等）。网络的其他服务，如数据库服务、WEB服务、E-mail服务、Video服务等可各使用一台专用服务器或高性能PC机来实现，也可由一台设备实现多种服务，但视频服务器需要有高性能的CPU、较大的内存和足够多的磁盘空间以及快速的I/O系统。 我校现使用7台专用服务器，通过光纤把我校各处室、年段、实验室、图书馆、音像阅览室、多媒体计算机教室、多功能多媒体教室、电子备课室的300多台计算机联成一体，实现信息资源的共享，并通过光纤分别用100M和2M带宽与教育网、CHINANET相联, 网络拓扑示意图如下：
2、软件系统：
当前主要网络操作系统有 Windows NT、Windows 2000、UNIX等，其他常用服务器端应用软件有：
(1) 数据库服务器软件：Microsoft SQL Server (2) WWW服务器软件：Microsoft Internet Information Server Microsoft Active Server Pages (3) E-mail服务器软件：Microsoft Exchange Server (4) Video 服务器软件：Software for Video Streaming (5) Web 代理与防火墙服务器软件：Microsoft Proxy Server (6)系统管理服务器软件：Microsoft System Management Server
二、网络教学模式实践
校园网应具备着教、学、管理、娱乐等多种角色，按照需求，我们使用常用软件的基本功能作了下列探索实践：
1、建立庞大的信息资源库：为了便于现代化教学，我们将各种教学资料数字化，主要内容有： ⑴文字资料库：收集各科每学期试卷、优秀教案、教学论文、教学参考、课外读物等文字材料组成。 ⑵教学图片库：将原来的幻灯片、投影片和教学用的各种挂图进行数字化处理，以电子图片的形式存放，迄今已建成存放有六万多幅图片的教学图片库。 ⑶视频库：教学中运用一些视频小片段，仅需播出几分钟就能解决课堂教学中的某个难点。我们从VCD或其它影像资料中截取视频小片段用MPG的模式存放在服务器上，对于一些时间较长的内容则用RM模式，目前我们已在库中存放了250多个数字视频片断和100多小时数字视频节目 ⑷音乐音效库：将中学音乐课的教材录音、参考资料转为MP3数字信号并搜集有大量的MID、WAV音乐、音效资料总计约有1000多件。 ⑸备课资料库：收集、制作供教学使用的各种类型动画或教学小片段300多件，备课时按自己的教学需求可方便组合成各种电子教案。 ⑹电脑小课件库：主要由两种方式构成：一是对市场上购来或与兄弟学校交流得来的CAI课件进行选择存入课件库；二是根据教学实际的需要自己开发的CAI课件存入课件库。目前在库中已存有500多个小课件。 ⑺虚拟教室：自制、收集、购买了近百个理、化、生实验仿真软件和英语、计算机学习软件，供自学使用。
上述自建资源容量已达35G，加上购买一些现成的资源库，总信息资源已达70G。各资源库都在校内教学网页上链接，方便直接调用。
2、培育新型教学模式：利用windows NT的帐户管理功能，为全校师生开设个人帐户，让每个人在校园局域网中都有一个数字身份，具有不同的网络使用权限又有一定公共交流及私人空间。教师在办公室、电子备课室里利用现成的电子素材组织、制作成电子教案存放于文件服务器上，在校园中的各多媒体教室中，教师使用电子教案和教学资源库的支持，摆脱粉笔、黑板等传统工具，充分自如地应用现代化教学手段，开展更为灵活更为有效地教学形式。原来基于归纳或演绎的讲解变为基于"情景创设"、"主动探索"、"协作学习"、"会话商讨"和"意义建构"等多种新型教学方法综合运用的全新形式；学生在计算机教室、音像阅览室里利用计算机网络进行自主学习，作业可以网上提交，学生由原来的被动接受知识转变为主动积极地探索知识和建构知识的主体。主要教学模式有：
⑴创设情境：在多媒体教室中，教师按教学需求，将自己的电子教案或资源库素材的教学信息展现给全体学生。该方式对教学环境要求低，适应文科类情景再现式的教学，由于图、文、声并茂，加强了对大脑的刺激，能激发学生的学习兴趣，提高教学效率，但它只是对传统教学模式的延伸，学生仍然是被动的学习者。
⑵虚拟实验：该方式可在计算机网络教室或多媒体教室中进行，通过教学软件的虚拟和交互过程，可将微观、短暂、抽象问题形象化，发现其科学规律。如数学课可利用《几何画板》研究二次曲线各参数与轨迹的关系；化学课中模拟危险实验等，由于有交互过程，可以调动学生主动参与，更能激发学生的学习积极性。我校教师在高中化学《原电池》教学中用动画演示电解液中离子的运动；高中物理《简谐振动》中用课件分析弹簧振子位移与各物理量的关系。这些课程都获得福建省优质课一等奖。
⑶网络资源：该方式主要应用于学生的研究性学习。学生分成若干小组带着各自兴趣的问题在音像阅览室中查询资源库及互联网上的各相关资料，通过小组讨论、教师指导得出研究报告。如我校政治教研组组织的《加入WTO教育面临的挑战》的讨论，学生就从国内外网站上搜集各类资料，从教育的投入、教师的素质、教学方法、学生的能力等方面阐述自己的观点。学会如何检索、分析、组织各种信息进行研究问题的方式方法。
⑷网络课程：在多媒体计算机网络教室的环境下，学生利用计算机进行学习，利用BBS进行学习讨论。教师利用计算机网络教室的控制设备适时干预，可以监视、个别辅导、组织讨论等工作。我们实验开设了高中英语、信息学等课程取得较好效果，设计制作的高中生物《遗传与变异》获教育部CIETE全国大赛一等奖。该方式通过学生自主型学习，使因材施教、分层教学成为可能，适应学生的个性发展和自学能力的培养，为学生今后的终身教育打下基础。
⑸课外活动：通过选修课、活动课等方式组织学生进行网页制作、参加网上论坛等活动，我校师生在校园网主页上的发明论坛上发布自己的创意发明构思、提供难题供他人思考、讨论，通过学生的讨论和教师的指导，共获得发明专利15项，获市级以上发明创造奖项就达70多项次，校园网教学环境促进学生个性发展，达到培养学生的创新意识和创造力的目的。
上述几种应用并不是相互孤立，在使用中可根据需要互相混合，交叉使用，能发挥出更大的教学效益。
3、学校信息管理：随着校园网络的逐步完善，学校教师的待印练习、试卷，实验准备申请，学生的考试成绩填写、分析等众多事务都在网上完成。学校领导和行政干部初步学会运用计算机处理有关事务，发布通知，各处室的许多工作，如学籍管理、人事档案管理、财务管理、图书管理等已实现数字化管理。此外，从心理健康教育中心进行的学生人格测试和政教处的学生操行评语、奖惩记录档案，到教务处的学生自然状况、每天出勤情况、各学期学习成绩情况等各处室收集的数据进行综合处理，也都实现了数字管理和数据共享。学校还通过网络和上级教育部门的办公自动化系统进行自动化的文件传输和公文审批。
三、人员培训：
校园网是一项新技术，教学及管理上的应用对广大教职员和学生都是一种新型的模式，在观念、知识上有一个更新和适应的过程，因此在建设的同时要对教师、学生分层次进行技术培训。
1、网络管理人员：一支技术过关的网管队伍是数字校园正常运行和可持续发展的保证。网络管理人员应参加建设的全过程，若有能力应由网管人员自己完成校园网络的系统集成，这样既锻炼了网管队伍又节省不少的经费。
2、教学人员：学校全体教职员工按需求的不同，可分层次进行培训。
⑴现代教育技术培训班：目的是使我校全体教职员人人都能熟悉并使用我校所拥有的现代教育技术手段；正确使用多媒体教室的各种教学设备；能利用计算机信息网络获取信息、收发电子邮件，具有运用多媒体教学软件和管理软件进行辅助教学和管理的能力，了解计算机及信息网络的安全保护知识和法律法规。培训对象为全体教职员。
⑵老教师计算机普及班：目的是使老教师能了解计算机的基础知识，掌握一般字表处理软件（WORD）的使用和CAI课件脚本的写作。
(3)计算机基础知识培训班：目的是使教师掌握基本软件操作技术，能熟练应用多媒体教学软件进行辅助教学，能运用计算机多媒体技术开发、制作简单的教学辅助软件，能运用计算机及信息网络进行教育科研，能顺利通过市教委对教师计算机考核，培训对象为全体中青年教师。
⑷教学课件制作培训班：目的是培养一批能开发制作本专业教学课件的骨干教师，为学校开发学科课件系列打好基础，培训对象为部分中青年教师，选择PHOTOSHOP、FLASH、AUTHORWARE等软件平台作为培训课程。
3、学生：由学生会和团委会出面举办信息技术讲座，组织学生学习网络知识。让学生学会了在网上快速查找资料，进行资料下载、收发电子邮件、加入网上讨论、能利用网络资源进行自主学习、制作网页。通过学生利用计算机进行学习、完成一件作品的过程，培养学生的创新精神和实践能力。
四、运行管理
校园网络可为师生提供每天24小时的服务，要满足不同的需求就要保证校园网络的正常运行，管理工作应规范化、制度化。
⑴设立网络管理中心：校园网络管理中心行政主管应由校领导担任，这样在运行中遇到问题时方便与学校各部门的协调，技术主管负责系统的配置、子网划分、用户授权、用户服务的分类等工作，其他人员协助进行网络性能监测、病毒防范、终端使用情况记录、故障诊断与修复等工作。
⑵制定规章制度：组织师生学习《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》、《中华人民共和国计算机信息网络国际联网管理规定》等法律、法规，对
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学生进行使用信息技术的人文、伦理、道德和法制教育，培养师生鉴别信息真伪的能力和负责地使用校园网，让全体师生明确自己的网上行为哪些是合法，哪些是不可为的。同时结合本校实际，制订《校园网使用、管理规定》，规范师生的网上行为和网管人员的责任意识。
上述各点是本人在我校建设校园网络应用中的一点体会，但愿能抛砖引玉，使校园网在学校的教学和管理中能发挥出其无以伦比的作用。
[参考文献] ⑴教育部电教办技术开发专家组《校园网》 ⑵南国农，李运林《电化教育学》 ⑶桑新民《中小学校园网络建设的意义、功能与效益初探》
[作者简介] 黄鸿，中学高级教师，从事多年计算机教学和学校现代教育技术设备的规划与建设，积累了一定的教育教学经验。
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