从区域统筹向云数字校园的跨越

李勇

北京市大兴区以中小学数字校园建设作为推动区域教育信息化整体发展的切入点，研究制订了大兴区数字校园建设整体规划，以“开放、合作、发展”为建设原则，以“区域统筹、稳步推进”为工作思路，逐步在全区推进中小学数字校园建设工作。大兴区通过多年的实践探索，在架构设计、应用建设、评价体系、管理制度等方面取得了阶段性成果。建设过程从理论到实践，又在实践中实现理论的升华，逐渐形成独具大兴特色的数字校园建设方法论。

顶层设计、区域统筹

大兴区中小学数字校园建设实验项目于2011年1月正式启动，为实现区域教育资源共享和教育信息化的整体推进，大兴区教委于2012年发布了《大兴区教育委员会关于推进中小学数字校园建设的指导意见》（京兴教发[2012]24号），率先提出了区域统筹的云数字校园建设模式，并对全区教育信息化建设进行了顶层设计。首先，按照云计算理论，设计了大兴区云数字校园整体架构，大兴区云数字校园由物理层、数据层、平台层、应用层和大数据中心五层组成。其次，按照架构体系分步实施，区教育信息中心和实验学校明确分工，协同工作，基础平台和公共需求由区教育信息中心负责，实现区域统一，避免重复建设，个体需求则由实验学校承担，充分体现特色，实现统筹兼顾。

公共平台、全面覆盖

大兴区教育信息中心带领数字校园实验学校，不断否定自我，不断创新，经历了单体数字校园建设实验、区域统筹建设模式研究和云数字校园成果推广三个重要阶段，2015年完成了全区中小学数字校园云平台的全面覆盖，实现了从区域统筹向云数字校园的跨越。在大兴区数字校园五层架构中，数据层和平台层共同构成大兴区数字校园云平台，对应云计算的PaaS层，实现“平台即服务”。

1.数据层建设

数据层是大兴区数字校园云平台的重要组成部分，重点实现了“一库两中心”建设，即区域统一的教育基础数据库、区域统一的数据交换中心和区域统一的实名身份认证中心。

数据层建立了区域统一的教育基础数据库和数据标准，建立了统一的数据库操作规范，建立了数据有效性和安全性维护机制，通过数据代理和异步通信技术，实现了数据提供方和数据使用方无人值守的自动同步。数据层建立了区域统一的身份认证中心，并为所有教师、学生和家长建立了实名账号，实现了统一身份认证单点登录。

数据层的服务对象是第三方应用，它为云平台和第三方应用建设提供了准确、有效的基础数据服务、数据交换服务和统一认证服务，对外开放的数据层是大兴区云数字校园基础中的基础，是保证大兴区数字校园云平台和第三方应用正常运转的关键。

2.平台层建设

平台层是在数据层基础上建立的一个面向用户和第三方应用的云应用管理平台，平台层由云个人桌面、云系统应用、云应用商店、云消息中心、教师云盘和校园通等6个平台级应用组成。

（1）云个人桌面，实现统一个人门户。云个人桌面是全区统一的数字校园个人门户，教师在个人桌面能够以单点登录的方式运行系统应用和第三方应用，对系统应用和第三方应用进行管理。

（2）云系统应用，全区统一的标准化应用。云平台系统应用是全区统一的标准化应用，全区统一采购的应用一般会设置为系统应用，系统应用体现了应用的统一性。系统应用是一套完整的云OA协同办公系统，每一个系统应用都是独立安装、独立授权的多租户云应用（如图1）。系统应用基于区域统一的组织关系和用户数据，既能满足学校内部的管理需求，又能实现贯通全区的工作协同。

（3）云应用商店，实现第三方应用的统一管理。云应用商店是大兴区数字校园云平台的核心组件，所有第三方应用都要在应用商店发布。任何教育软件公司都可以在应用商店注册开发者账号，并使用账号发布应用。第三方应用必须按照《大兴区数字校园第三方应用开发指南》与云平台实现整合，通过技术规范审核后才能在应用商店上线。教师可以在应用商店浏览来自不同公司的第三方应用，查看应用的使用学校列表和用户评价。学校管理员能够将获得公司授权的应用添加到“我学校的应用”区域，教师在“我学校的应用”区域可以非常方便地将应用添加到自己的“个人桌面”。应用商店在全区统一的系统应用基础上，为学校提供了丰富的第三方应用选择，使大兴区数字校园云平台既可以满足区域统一的应用需求，又可以满足学校个性化的应用需求。

（4）云消息中心，实现应用消息的统一管理。大兴区数字校园云平台为第三方应用提供了统一的消息中心。消息中心对外提供标准的消息数据接口，第三方应用将消息统一推送到消息中心，消息中心通过个人桌面的消息门户、校园通客户端消息门户和智能移动终端消息门户将消息推送到个人用户。

（5）教师云盘，实现统一的文件管理。大兴区数字校园云平台为教师提供了统一的教师云盘，教师云盘为第三方应用提供了文件共享接口，第三方应用可以直接读取教师云盘的文件列表，并在第三方应用中分享云盘中的文件资源。教师云盘有网页版、PC客户端版和移动终端版，网页版教师云盘以云平台系统应用的形式提供，客户端版云盘与校园通整合，移动版云盘同时支持IOS和安卓智能终端。

（6）校园通，实现客户端应用门户。校园通是一套区域版的即时通讯系统，它与统一身份认证系统、云平台个人桌面、消息中心、教师云盘实现了整合，成为大兴区数字校园云平台的客户端门户。校园通与统一身份认证系统整合，实现了单点登录；校园通与个人桌面整合，教师能够将云平台个人桌面上的应用添加到校园通客户端面板，实现了客户端应用管理门户；校园通与消息中心整合，第三方应用消息通过校园通推送给用户，实现了客户端消息门户；校园通与教师云盘整合，实现了文件点对点共享；校园通还是教师之间重要的协同交流工具，它基于全区统一的组织关系数据，实现了全区范围内的教师实时交流。

3.应用开发标准建设

大兴区数字校园云平台是一个区域教育信息化的云操作系统，在这个云操作系统上，承载着众多应用，教师通过这个操作系统的个人桌面调用各种各样的应用进行办公、学习、教学等。

就像Windows一样，大兴区数字校园云平台打造了操作系统级别的标准开发环境。为第三方应用的开发提供了统一的数据标准和技术规范，提供了统一的基础数据服务、数据交换服务、统一认证服务、消息接口服务、应用统计服务等众多的底层支持，这些底层支持为第三方应用的开发提供了便利。

为了方便教育软件公司按照大兴区数字校园云平台的技术标准开发应用，大兴区教育信息中心联合云平台承建公司共同编写了《大兴区云数字校园第三方应用开发指南》。开发指南详细介绍了云平台开发环境、基础数据标准、数据互操作规范、应用开发流程以及各种技术规范和技术文档，并对必须实现的技术规范做了明确标记。

4.云服务模式，实现数字校园一键式开通

大兴区数字校园云平台以多租户的SaaS方式实现了学校零部署的云服务模式，在可靠的数据层支持下，实现了数字校园的一键式开通。一所学校的数字校园建设三步即可完成，实施周期为3个小时。正是因为这种高度集约的云服务模式，大兴区才得以实现中小学数字校园的全面普及，数字校园云平台已经成为大兴区新建校的标准配置。

应用资源、生态发展

大兴区数字校园云平台为全区师生建立了统一的信息化应用环境，为第三方应用提供了操作系统级别的标准开发环境，为教育应用的推广建立了公平、透明的竞争环境，为实现区域教育信息化整体推进和可持续发展建立了良好的基础生态系统。

大兴区坚持“开放、合作、发展”的应用建设原则，通过应用商店模式，建立了“政府搭平台，企业建应用，学校买服务”的开放市场生态。“搭建标准开发环境，建立公平竞争机制，孕育精品教育应用，服务师生实际所得”是大兴区数字校园云应用商店的建设目标。目前，云应用商店有注册公司81家，审批上线的第三方应用数量达到140个，为学校的个性化需求提供了丰富的应用选择（如图2）。

在成功建立了第三方教育应用开发生态的基础上，大兴区创造性地提出了“数字化教育应用生态”的应用层建设理念，数字化教育应用生态由“教育管理应用生态”“教师专业发展应用生态”和“学生自主学习应用生态”组成，每个应用生态都由若干个第三方应用构成，围绕业务需求，突破应用瓶颈，实现应用闭环。

1.教育管理应用生态

教育管理应用生态构成大兴区教育管理公共服务平台，主要包括基础管理应用、业务管理应用和大数据应用等三个领域。基础管理应用在云平台系统应用中发布，是全区统一的云OA协同办公系统，主要应用包括通知公告、办公邮箱、手机短信、工作流审批、电子公章、日程协同、工资查询、问卷调查、单位相册、场馆预约、通讯录、教材征订、教师云盘等。业务管理类应用在应用商店中发布，由学校自行选择使用，如北京市CMIS管理系统、校本选课系统、智能排课系统、网络阅卷系统、成绩分析系统、电子档案系统、资产管理系统等。大数据应用在大兴区云数字校园五层架构中的第五层大数据中心实现，并在系统应用中发布“数据中心”应用，作为数据分析的统一入口，目前已经初步完成教育基础数据的大数据体系建设。

2.教师专业发展应用生态

教师专业发展应用生态构建大兴区教育资源公共服务平台，从教师评价、教师培训、教育科研、网络教研、资源共享、教师交流等六个领域为教师专业发展提供信息化服务平台。

制定数字化教师评价指标，利用电子证书管理系统实现数字化教师评价，形成教师成长大数据；建立开放的教师培训课程服务平台，以自主研发和购买课程为主要渠道，丰富培训课程资源，创新培训方式，实现线上和线下相结合的教师培训新局面；利用知网、龙源期刊、百度文库等互联网应用为教育科研提供丰富的文献资料；网络教研三剑客充分利用视频直播和视频点播技术，以教研组为核心，规范教研活动，为教师提供便捷的直播讲座和丰富的精品课例，让最新的教育思想理念迅速传播；建立云平台统一的知识管理基础数据，在统一的教材目录和知识点路径数据支持下，实现资源的共建共享；教师社区建立学科协作组，实现教师之间的交流和分享。

3.学生自主学习应用生态

自主学习生态也可以叫做自主学习资源生态，它由纵横两部分内容组成，纵向是贯穿整个学科内容的知识路径体系，横向是为每一个知识点或学习阶段设计的互动学习方案和互动学习资源。互动学习方案是对某一学科的某一学习阶段进行横向的学习过程优化，主要包括新知识的学习、知识的记忆、知识的理解应用和技能的熟练掌握，通过优化组合的教育APP实现学习方式的创新。

互动学习资源不是简单的资源数字化，而是在数字化的基础上，对学习资源进行深度加工，将传统的静态学习资源，通过教育APP的包装，实现资源的交互式应用、程序化应用、自动化应用和智能化应用，这种资源的加工过程，就是学习资源的APP化。

自主学习应用生态面向学习过程，以创新学习方式为目标，充分发挥移动互联网和智能移动终端的优势，实现一对一的人机互动学习、无处不在的移动学习和教师引领的个性化学习，教育技术和教育资源将直接为学生服务，这是数字校园建设的高级阶段，也是实现信息技术与教学融合的核心内容，是数字校园建设的最终发展方向。

分级认证、科学评价

为科学评价数字校园建设和应用成果，引领建设方向，大兴区制订了数字校园五级认证评价方案，实现了分级建设、分级评价。一级认证关注教育管理信息化，建立和完善教育管理应用生态，实现教育管理信息化。二级认证关注教师的专业发展，建立和完善教师专业发展应用生态，为教师评价、教师培训、网络教研、资源共享、教育科研、教师交流提供信息化服务平台，实现数字化教师专业发展。三级认证关注学生成长，要为学生的个性化成长和家校协作搭建服务平台，建立学生成长档案、综合评价等应用系统，实现家校协作信息化和学生成长的大数据应用。四级认证关注课堂教学模式的转变，打破课堂教学的边界，实现互联网和课堂教学的有机融合，建立“互联网+”教学新模式。五级认证关注在线自主学习，建立和完善数字化自主学习应用生态，实施网络课程资源建设，丰富学生的自主学习资源，提高学生的自主学习能力，实现网络学习空间人人通。

深化应用、促进融合

为了巩固“十二五”教育信息化建设成果，将建设成果转变为应用成果，大兴区教委制定了以“深化应用、促进融合”为核心的《大兴区“十三五”教育信息化发展规划》，并通过教师认证、导师认证等评价机制，促进教师信息技术应用能力的提升。

大兴区教委通过教师认证、数字校园一级认证、区级应用带动、课题研究等多种手段，促进学校不断深化应用，推广信息化工作方式，养成教师信息化工作习惯，实现区域教育管理信息化；通过教师认证、数字校园二级认证、区级研训部门带动、课题研究、奖励机制等多种手段，促进学校不断深化应用，提高教师信息化素养，让教师形成在线学习、网络教研、乐于分享、乐于交流的信息化研修习惯；通过信息技术应用能力导师认证、数字校园三级和四级及五级认证、专家引领、应用驱动、课题研究等多种方式，引领教师深入了解各种学习资源，熟练掌握自主学习应用，充分发挥智能移动终端作用，引领学生实现人机互动的自主学习，无处不在的移动学习和教师引领的个性化学习，打破课堂教学的边界，实现互联网和课堂相结合的“互联网+”教学新模式。