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1、黄淮学院教育信息化试点方案网络学习空间建设与应用黄淮学院信息化领导小组办公室二零一五年一月目 录一、引言41.1编写目的41.2背景41.3目标41.3定义5二、系统需求概述7三、任务概述113.1总体框架113.1.1功能框架113.2.2、功能集成模型123.2.3、网络拓扑143.3实施原则143.4系统特色与预期的创新之处15四、关键技术研究154.1网络教育模式研究154.2教育资源云平台研究164.3智能答疑技术174.4移动学习技术17五、技术方案185.1基于云的教育资源库建设185.2情景式教学环境建设205.2.1、网络教室建设205.2.2、情景式教学支持系统建设205.
2、3教育资源管理平台建设215.3.1、教育资源的标准化描述215.3.2、基于标准的课件制作工具和教育资源封装工具225.3.3、本地资源库管理子系统225.3.5、资源注册与发现子系统235.3.6、分布式资源镜像、存储、备份与索引子系统245.3.7、教育资源的统一访问Web Service和客户端工具245.4交互式学习社区建设255.4.1、网络教学和教务管理子系统255.4.2、虚拟课堂255.4.3、网络多媒体课件点播子系统255.4.4、增量式智能答疑子系统265.4.5、作业与考试子系统265.4.6、在线网络教育社区265.4.7、教学行为分析和质量评估工具265.4.8、用
3、户认证和电子结算子系统275.4.9、个性化学习服务子系统275.4.10、移动学习支持子系统275.5系统接口285.5.1、教务管理接口285.5.2、内容网关285.5.3、虚拟实验室访问接口28六、实施方式296.1、关键技术研究的技术路线296.2、系统实现29七、项目计划与里程碑32八、经费预算32-3-一、引言1.1编写目的此实施方案是对黄淮学院教育信息化试点方案网络学习空间建设与应用的解决方案、功能需求、模块划分、系统的总体结构和接口设计、安全设计及运行设计等方面作了全面的、概括性的说明，为该软件系统的详细设计和实施建设奠定基础。1.2背景黄淮学院自成立以来，始终高度重视教育信
4、息化工作，积极推进校园网及网络资源建设。截至目前，数字化校园建设累计投入2000万元，建成了覆盖全校的“千兆到主干、百兆到桌面”的校园网络，以及覆盖学校教学区、生活区等重点区域的WLAN无线网。校园网上现运行了OA、教务、科研、图书、资产、数字迎新、邮件系统等多个管理系统。其中，精品课程管理系统有课程500多门，音频、视频等多媒体课件达到20TB以上，网络教学资源较为丰富。学校信息化建设为提升教学和科研水平发挥了重要作用。黄淮学院校园网为中国教育科研网驻马店地区中心节点，目前运行的校内外各类网站近百个，学校以教育信息化为切入点，主动服务地方经济。近年来，学校多次荣获“河南省高校数字化校园建设示
5、范单位”、“河南省教育科研计算机网建设工作先进单位”等称号。学校正在构建一个新兴的包含公共云和私有云的混合云平台，实现计算资源的集中管理、统一调配和有效利用，成为促进高校服务教学、科学管理、学科建设、专业发展、对外服务的新型信息化平台。1.3目标学校信息化发展的战略目标是：从2013起到2018年，通过推进黄淮学院云平台和网络学习空间建设，建立适应产教研融合的网络管理环境，推动教育源优化配置和有效整合利用，促进应用型办学持续深入改革，促进产教研相互融合，大幅度提高我校科技创新能力和地方经济服务竞能力，建立全面信息化的应用科技大学。基于黄淮学院信息化建设现状，如何有效的整合学校各种教育资源，通过
6、信息化建设将应用型办学推向新的阶段，是学校当前面临的重要问题。因此，黄淮学院信息化建设的重要目标是：建设黄淮学院教育云平台，并以此为基础建立适合应用型本科高校的网络学习空间系统，实现教育资源的全面整合。逐步建成覆盖黄淮学院各院系、各专业的教学资源管理平台及资源门户站群系统，探索线上教学和线下教学的有机融合，实现自主学习和教学互动的网络环境。建立教育信息化的组织保障体系，制定相关政策、建立健全管理制度；加强培训，开展应用效果评估，形成长效机制。1.3定义黄淮学院云平台是信息化建设的基础，利用云平台的兼容性，可扩展性，高可靠性，安全性等特点，有效整合全校各院系、部门的网络资源，建成高效节能的计算中
7、心，实现了资源共享和高效利用，学校统一的网络资源管理，教学资源管理，信息化教务管理奠定基础，并为深化网络应用型学习空间提供有力保障。黄淮学院网络学习空间系统是学校信息化建设的核心，它包括教育资源库、资源管理平台、教学管理系统、情景教学系统、交互式学习社区五个部分。黄淮学院网络学习空间概念如图1所示。网络学习空间情景式教学系统交互式学习社区信息安全体系人才制度保障教学管理系统资源管理平台教育资源库黄淮学院云平台图1：黄淮学院网络学习空间概念图教育资源库存储海量的教育资源并提供基本的管理功能，资源以课程为线索，侧重于教育资源分类存储，高速检索。教育资源的数字对象，包括对象内容和元数据，根据情况还有
8、打包信息。这三部分数据作为一个整体存在。资源管理平台为教育资源库提供更多更智能管理手段，其核心应包括资源的标准化、资源分布存储、资源库查询管理、异构数据互换、高速资源缓存、资源的注册与发现。它可以自动关联、压缩、检索各种资源，也可以快速按专业、课程建立教学门户和快速按教师、学生建立个人空间。教学管理系统是黄淮学院教务管理信息化的具体实现。通过信息化手段，管理部门可以完成学生管理、师资管理、教学计划管理、选课管理、成绩管理和毕业生管理；教师通过本系统，可以进行个人信息的维护、教学计划课表的查询、成绩录入、报表打印等；学生通过该系统可以实现个人信息查询、修改，课程表的查询、个人选课设置、个人成绩查
9、询以及课表和成绩单的报表打印。对教师与教学的计划、评估管理，提供教育管理决策支持，提高决策水平。网络学习空间系统需要与教育管理信息化系统紧密集成，利用教学管理系统来完成网络教育中的教学和教务管理功能。情景式教学系统基于交互式网络教室，网络教室具有基于高速互联网进行双向音视频交互功能和情景教学交互手段的（实体）教室。集成了交互式情景教学软件，能实现线上线下教学互动，打破了教学空间限制，具有方便的教学协同功能和可扩展的实时授课控制机制。交互式学习社区是一套以自主学习、协同学习为特征的网络教育支持工具，向学生提供网上学习的一切必要的环节，同时教师也可以利用网络完成教学活动，此外该系统还支持研究性学习
10、、移动学习、教学评估与质量跟踪等。黄淮学院网络学习空间系统建设的意义是：服务于黄淮学院应用型人才的培养，服务于实践、创新能力的提高。以满足教育重点需求的、基于云平台的标准化教育资源库为基础，以交互、多媒体及云存储手段的教学基础设施为支持，建立起面向教学、以课程为主的网络教学环境和面向教师与学生的交互式学习社区。二、系统需求概述本部分从教育资源库建设、资源管理平台、教学管理系统、情景式教学、网络交互学习社区等方面来讨论黄淮学院网络学习空间系统的功能需求。模块需求相应的功能支持1、教育资源库建设1.1、需要高质量的公共课程(如英语、法语、数学、政治等)，有利于提高黄淮学院公共课程教学水平。优秀公共
11、课程库建设1.2、建设各种学科的网络课程库，有利于学生获得各学科的课程指导，也可以为黄淮学院教师跨学科研究提供帮助。优秀专业课程库建设1.3、建设实践教学平台，实现实验过程的再现与互动，实景过程的观摩，在全院共享的基础上逐步推向院外，与高校共享互换。实验型课程库建设1.4、学生不仅需要单一领域的课程，而是其它相关领域及交叉学科的课程。交叉学科课程库建设特色课程库建设1.5、根据黄淮学院建设学习型组织的要求，建设符合黄淮学院职工实际需求的系列培训课程，如黄淮学院管理干部培训课程，年青教师上岗培训课程、职业技能培训课程等系列课程库，提高培训效率和效果。在职职工培训课程库建设2、教育资源管理平台2.
12、1、学院已建成各种网络中心，数据中心，但资源分散，通过云计算技术将各种资源有效整合，提高利用率，避免资源闲置。基于云计算教育资源管理体系2.2、不同单位制作的、积累的课件或其他教育资源格式不一，媒体形式多样，造成管理和交换的困难教育资源的标准化描述教育资源的标准化封装工具2.3、某些已有课件没有足够的描述信息，而手工进行课件标注的工作量太大课件描述信息自动抽取工具2.4、各研究系部门所自身制作或积累了大量的课件资源，这些资源需要有效的存储和管理本地教育资源库管理系统2.5、学生需要通过网络进行选修来自不同授课单位的、其它相关领域及交叉学科的课程。 同一资源可能存放在不同的本地资源管理系统中，系
13、统需要对用户的访问请求根据带宽、距离等进行自动查询指派和资源定位，并对频繁访问的异地资源进行自动复制。资源目录、注册与发现系统资源访问的处理与重定位技术频繁访问资源的自动复制2.6、为各种用户提供基于元数据和内容的检索服务，使其能快速准确地找到所需要的资源基于元数据的检索工具基于内容的检索工具2.7、为各种用户提供不同的资源浏览服务，使用户可以根据不同的主题找到其所需要的资源，或根据资源间的相关性进行资源浏览基于主题的资源浏览系统可视化资源相关性分析工具2.8、课件等教育资源中包含有大量的多媒体信息（视音频文件），需要对这些文件进行自动分割和摘要提取，以适应不同带宽、访问付费情况下访问视频的自
14、动分割工具视频的自动摘要工具2.9、网络上的课件、学术报告等教育资源以及相关的图像、视频等应只允许授权用户在许可的权利范围内使用，防止非法使用和传播数字版权保护技术（保护信息嵌入课件，相关工具嵌入课件制作工具）2.10、教育资源应根据其内容、制作成本等分为若干访问级别，对不同级别的资源面向不同的受众，采用不同的计费和收费措施教育资源库访问计费系统与其他系统的计费接口2.11、课件等教育资源中包含有大量的多媒体信息（视音频文件），需要有健壮的传输技术支持以适应不同的网络带宽以及移动教育环境教育资源的P2P传输系统2.12、教育资源云存储与管理要求有较高的安全保障机制，使其能有效防止非法访问、黑客
15、攻击与病毒传播（内嵌或院信息化专项中）防火墙等安全系统（或接口）3、教务管理系统3.1 综合教务管理，包括基本信息管理、注册系统、学籍管理、教学计划、成绩管理、毕业审查等。教务管理系统3.2 排课系统，根据教学计划和本学校的教室资源，制定每学期的课程/教室/时间的计划。排课系统3.3 选课系统，支持学生选课平台功能，根据学生的教学计划来预置选课时学生的选课信息及课程的选课情况。选课系统3.4 教材管理，包括教材征订、库房管理、统计报表等功能。教材管理系统3.5 教学评估，以网上填写评估问卷的方式完成学生评教、专家评教和教师互评，可以动态形成评价体系和问卷。教学评估系统3.6 师资管理，包括教师基本信息管理、教师附属信息管理，教师查询、统计等功能。师资管理系统3.7 教学分析决策，分析对比历年教学数据，为未来教
