打造全新“数字化”中学
来源:IT168 更新时间:2012-04-15

 
 
  
    【IT168资讯】英国技术预测专家詹姆斯马丁的测算结果表明:人类的知识在19世纪是每50年增加一倍,到20世纪初是每10年增加一倍, 70年代则是每5年增力一倍,而近10年大约是每3年增加一倍。

    随着这种变化,学校的教育应该不局限于既定教材和传统的学习方法,应当以提供数字化教学适应了这一时代变化的要求。目前,我国教育的重心正在由传统应试教育向素质教育转化,素质教育作为提高我国综合国力的基础工程至关重要。

    进入人大附中,东教学楼已由原来的U形变成口形,而曾经在一层的食堂也长成四层,目睹中心花园变成中心草坪。在最单纯的学习时光中,学子们慢慢成长,而人大附中也从单一老师对学生的单对单教育渐渐发展成网络信息化多对单教育。

    1995年开展多媒体教学。

    1998年开始网络教学。

    1999年,人大附中与美国纽约州立大学和堪顿中心学校进行了基于网络的多媒体交互式远程教学试验。

    2001年开通了与日本的远程教学活动。此外,人大附中还开通了与北京市十个远郊区县中学的远程教学。依托先进的远程教育技术,人大附中的教育优势得以跨越时间和空间的限制,走出北京,走出中国,向世界延伸;另一方面,人大附中于1998年建立了100M快速以太交换校园网。

    2001年启动数字化校园网工程,形成了覆盖6座建筑,400个一级信息点、600多台联网PC、10台专业服务器的数字化校园网雏形。

    2002年人大附中有了更进一步的想法,希望人大附中的数字化校园网能够担当教学、学习、科研、管理和生活五大职能,除了成为一个以网络技术为基础、服务应用为导向的数字化校园网络,还可以提供更多的网络服务功能,从而节约成本,增加网络的效益。

全新内外防护:防火墙与防水墙

    在"崇德、博学、创新、求实"的校训指导下,中国人民大学附属中学的教学与管理工作对于IT技术的倚重越发明显,原有的产品和网络的架构方面显然已经无法满足人大附中实现高度数字化校园网和占领现代教育技术制高点的要求,并且,基于百兆的早期以太网交换技术使人大附中校园网在安全和管理方面存在诸多的缺陷。

    到底需要什么样的网络呢?人大附中网络中心的王玢主任说:"人大附中的教学与科研的信息化工作与时俱进,随着教学手段和管理手段的现代化,我们对数字化校园的建设提出了更高的要求,人大附中需要一个高度智能化,并具有前瞻性的网络。"

    虽然人大附中校园网的建成为人大附中提供了新鲜的教学方式,同时远程教育、"网上人大附中"逐步发展成型。但是,人大附中在信息化建设过程中先后对设备进行过三、四次采购,涉及的品牌非常复杂,而且因为采购的时间段不同,所以造成产品不配套,级别不统一,整体网络没有统一的规划,造成整个网络病毒比较严重。

    随着的网络的大幅度应用中,人大附中逐渐开始为病毒的滋扰感到烦恼,频繁的网络病毒爆发很容易让整个网络瘫痪,而对于远程教育来说,一旦是收费的远程教育,就必须保证质量和服务,而频繁的网络问题,使得远程教育和网络分校的建设困难重重。大量的网络管理工作也让网络维护人员苦不堪言,使用几种不同的杀毒软件,每日更新病毒库成为网管工作的必修课。但即便如此,也不能很好的保障网络运行的顺畅。而随着网络规模和访问量的不断增加,交换带宽和网络运行的稳定性成为一个致命的瓶颈,特别是安全性如果无法保证,对整个远程教育来说就是一颗"炸弹"。

    在初步接触和了解后,神州数码网络专家给出的意见是:因为病毒是通过网络扩散的,而其扩散的主要途径是通过交换机来扩散,所以对于病毒的控制应采用防火墙防御外来攻击,配合交换机技术的防水墙抵御内部的非正常数据流。采用神州数码分布式安全域策略管理,从接入到网络内的用户到交换机的物理端口和整个网络的安全性,不管是内网还是外网,还是网络内传播的数据都是有实时性的监控系统,将病毒屏蔽在交换机的物理端口,交换机会在单位时间内察觉到病毒并将病毒数据包作为废弃数据包进行丢弃,从而有效地控制校园网病毒的扩散。如果有入侵行为,通过神州数码分布式安全域策略,网络管理人员可自行制定规则,并通过神州数码交换机与神州数码安全认证系统智能的对该入侵物理接口进行控制,如关闭端口或限制该入侵端口的网络带宽等,也可以由网络管理人员自行操作对该入侵端口的控制。

    经过与国内外各知名厂商漫长的接触后,人大附中敲定了神州数码网络的分布式安全域网络解决方案,选择的原因是该方案提出的第三代服务型校园网设计理念,而3D-SMP等先进的产品技术也为不断发展的教学和管理模式提供优质的服务。

网络平台创新的五大功能

    心理学家帕波特说过,"数字媒体对教育真正的贡献,是在于它所拥有的弹性与张力,它让每一个个体都能发现自己的学习途径。"人大附中构建数字化校园的目的就是为了通过网络最大化的发扬学生的学习个性。

    2004年9月份,人大附中就开始了改造项目的研讨工作,制定了清晰的规划和详细的目标,就是要求人大附中的数字化校园网能够担当教学、学习、科研、管理和生活五大职能。

    人大附中的网络改造工程,表面上看到的是网络设备的改造,实际上还有牵扯到上层网络,包括一级目录、校园内部管理以及未来可扩展性。因为中学校园网更换的周期比较长,人大附中考虑到了IPV6的接入,将其实验网和宿舍网作为一个资源共享结点用,在项目主干、底下这一层都考虑到万兆接入。

    在教学管理方面,人大附中已经达到一个老师一个小系统的目标。在研究院学习平台,老师可以在这个平台授课,做一些测评系统和小的论坛,学生做的作业通过这些平台上交给老师批阅,从而达到在学习上老师对学生的管理与教育。而且学校对老师采用什么平台,怎么备课,上校园管理系统,还是学生管理系统,都给予充分的自由度。

    在学习、科研方面,老师通过这个平台可以自由地在学校资源库里搜索课件资料、保存管理学习资料和学生资料,还可以通过平台去定制外面一些资料作为科研使用。王主任解释说:"比如在论文方面可以在平台上选一个区域专门做论文,还有教研组内部信息,还有教案随便制订规划。"学生可以在校内上图书馆上网,查询网上资料和翻阅校内电子图书。

    同时,学校除了建成数字化校园网络,还在平时的学习和生活中支持基本业务和多媒体应用之:学院为接入用户提供虚拟专用网络VPN,系列网上业务,包括校园一卡通、网上视频、数字图书馆、统一短消息等,帮助人大附中教学、学习、生活与管理水平再上新台阶。

    2006年,人大附中开通"基础教育信息化平台"。借助这个平台,人大附中的师生检索来自互联网、数据库等四面八方的学习资料,上网阅读最新的图书资料、师生在线答疑、点播欣赏经典英语剧目--这些信息化的学习方式,人大附中的师生们只需要点击一下鼠标就可以轻松地实现。在未来,学校的培训、课件都将是用视频做的,通过用户管理系统、用户认证系统、AD共享目录实行管理,达到任何一个用户进入这个网络之后都能记录他的上网行为。

    现在,在平台上教学、学习、科研、管理和生活五大功能中,人大附中已创造出一种新的教学方式,教师在课前提出问题来,让学生带着问题自己去互联网中找相关资料,得出自己的结论,然后回到课堂回答教师的问题。学生还可以根据自己搜寻到的资料向教师提问,形成互动的气氛。

    作为全国校园信息化的先进单位,2005年人大附中还承担了"基于IPV6的国家基础教育网格应用示范"课题。该课题的一个主题是发起并成立"国家基础教育资源共建共享联盟",面向广大中小学,重点面向农村,配合中小学现代远程教育工程的实施,提供满足光盘教学、卫星电视教育、网络教育等各种模式的优质基础教育资源和公共教育资源,是长期性示范教育工程。

三大区域设计的新亮点:安全、稳定、管理

    考虑到校园网的各方面因素,神州数码根据其特点制定了方案。

    一个好的信息化系统建设应该遵循"总体规划,分步实施"的原则,顶层是一个定制的目标,富有个性化,但是必须有统一的底层作为基础来支持。

    根据此想法,神州数码的网络改造方案将人大附中科学地划分为内网区域、DMZ区域和外网区域三个不同的安全区域。内网采用两台神州数码网络DCRS-7515路由交换机作为双核心,将原有的8600交换机作为内网的服务群核心交换机,在汇聚层采用了DCRS-5512GC 12口千兆路由交换机,接入层采用24口可堆叠智能换机DCS-3926S为师生提供智能化的网络接入;DMZ区域采用一台DCRS-7504核心路由交换机为DMZ区域的服务群提供高速的数据交换。在网络的管理上,采用Link Manager网管软件对设备和网络的运行进行可视化的管理,通过DCBI-3000提供了安全灵活的接入认证服务。

    整个方案体现出完善的系统安全性、良好的网络稳定性及良好的管理性。

    完善的系统安全性。3D-SMP提供成熟的网络安全联动。身份验证、访问控制列表(ACL)、TELNET服务限制、SYSLOG系统事件纪录、内容安全过滤、RADIUS、多重访问控制等多种安全机制为系统提供了完善的安全性。

    良好的网络稳定性。采用双核心的备份冗余技术,当网络发生链路或设备失效时,网络能在短时间内恢复正常。网络采用OSPF标准协议,可以在30秒内实现全网路由收敛。

    良好的管理性。所有神州数码网络产品都支持3种网络管理方式:命令行、Web和Link Manager网管软件。神州数码网络的命令行简单易用,并有帮助功能,可以进行所有的配置工作。Web浏览器管理则采用图形界面,直观而简洁。Link Manager网管软件可以单独运行在Windows NT平台上,也可以与HP Open view配套使用。

    现在,学生通过人大附中虚拟科学实验室上物理课,老师讲完后,学生们可以通过虚拟技术体会太阳系行星的引力相互作用。实验室教师说:"借助先进的虚拟技术,学生们可以模拟和创造现实生活中无法直接观察体会到的物理现象,探究大自然的种种奥秘。而通过注射器一样的探头,学生们可以将现实生活中物体的各种数据采集到电脑中,模拟出物体的三维图像,并进行任意的加工。