农村一般中学校园网的发展.docx
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农村一般中学校园网的发展
农村一般中学校园网的现状与发展
前言
信息时代
网络时代
一、现状:
目前,许多教育人士越来越重视教育的信息化,"校园网"成为学校信息化建设的焦点。
"校园网"是一个较新的概念。
在我国,校园网的建设经历了校园网硬件建设阶段,综合信息系统建设阶段,网络教学(含远程教学)实验阶段,现正向着更高层次的数字化校园发展。
但是在数字化校园的建设过程中,仍然存在着以下一些观念和建设上的问题亟待解决。
1.在目前数字化校园的建设过程中,存在着只重视技术应用,忽视教育理念转变的现象。
这主要表现在数字化校园的建设过程中,更多的是考虑技术层面的因素,而较少从如何通过数字化校园来转变教育理念、教学观念的角度出发进行思考,造成的结果是所建成的数字化校园不能完全满足信息化教育的要求。
数字化校园的建设与应用,不单纯是技术上的变革,更重要的是信息化教育所带来的教育思想、教育观念、教育方法的转变。
只有用现代教育理念来指导数字化校园的建设,才能真正发挥其在教育、教学中的作用。
2.重视硬件设施建设,忽视软件建设及应用。
这主要表现在两方面:
首先,投入大,收效小。
很多部门配备的计算机档次很高,但利用效率不高,这其中很重要的一个原因就是使用者信息素质的相对缺乏。
所谓信息素质,就是人们在解决问题时懂得利用信息的技术和技能。
它是人的素质的一部分,它基于人的文化素质和思想方法,是经过培养训练而获得的。
根据美国教育技术协会(ISTE,InternationalSocietyforTechnologyinEducation)的建议,所有教师应具备下列三大领域的信息素质:
一是计算机科技的基本操作和概念;二是能够运用工具,例如文字处理、数据库管理系统、电子表格系统、网络通讯来提高工作效率以及促进专业发展;三是运用计算机和相关技术来支持未来任教的年级和学科领域。
从以上三点来看,大多教师能达到第一层要求,少数教师能达到第二层的要求,但在第三个领域中发挥作用的教师尚为数不多。
其次,各种硬件设施完善,但与之配套的软件和资源则显得相对贫乏,存在有路无车,有车无货的情况。
在软件的建设方面,许多教学软件相对缺乏,在资源建设方面,数字化校园需要大量数字化教育资源内容的支撑,学校对教育资源库产品的需求也不断增大。
但有些所谓的“资源库”只是一些从互联网上随便下载的内容,缺乏科学性和权威性。
而且存在着信息资源陈旧,信息更新维护工作缓慢,甚至网上无信息可流通的现象。
3.重视校内的信息化建设,忽视校外的资源。
利用计算机网络的最大特点就是能实现资源共享。
特别是现在各种网络的发展都十分迅速,可供利用的资源也层出不穷,如何利用好各种网络的资源,应该是数字化校园的管理者和使用者所关注的。
但有很多学校在数字化校园的建设过程中,比较重视校内的信息化建设,缺乏对校外的资源进行收集和整理。
这就使得教师或学生在资源的查找中,要多花很多气力,多走许多弯路。
如果能把各种与教学相关的信息,由专人进行分类、整理,会使相关的检索工作变得轻松,从而极大地提高教师、学生的工作和学习效率。
4.重视管理系统的建设,忽视教学系统的建设。
学校的主要目的是通过教学来培养人才,因此对教学过程提供直接支持应是数字化校园的基本功能。
教学过程包括多个方面,有教学计划制定、教师备课写教案、课堂授课、练习、实验、学生课后自修、成绩考核及评估等。
在现在许多数字化校园的建设过程中,比较重视各种管理信息系统的建设和使用,例如管理信息系统(MIS)、办公自动化系统(OA),这无疑对提高管理工作效率,起到了积极的意义。
而对于教学系统的建设,则显得相对薄弱。
特别是与教学密切相关的一些网络教学系统,例如课件库、辅助资源库、电子图书馆、网上备课系统、网上教学系统、网上考试系统等的建设,尚未进入到实质性的应用阶段。
很多学校的远程教育,也还处在单向信息传播的阶段,缺乏真正的师生互动。
虽然对校园网存在误区,但组建校园网也是学校进行现代化教育的必然趋势。
目前,Internet国际互联网技术的高速发展,极大地推动了世界经济向知识经济的转变,基础教育特别是中学教育必须要在培养适应市场经济和知识经济的人才方面有所作为,这是教育界面临的一个挑战和机遇。
一方面,Internet上存储了大量的信息资源,包括许多学科的最新发展信息,还有大量的教育资源,比如,国内国外绝大多数知名大学,都在Internet上设立了网站,介绍学校的基本情况和最新的科研信息,国内很多全国重点中学也在Internet上建立了学校网站和网校。
在当前中学的教育教学中,如何有意识地主动应用这些现有的教育资源组织教学,是开展现代化教学手段研究的一个课题。
另一方面,现在很多中学都配备了计算机设备,许多学校都在开展现代化教学手段的研究工作,特别是开展了多媒体教学研究。
在当前中学的教育教学中,如何合理运用各种现代化教学资源,是开展现代化教学手段研究的又一个课题。
综合上述二方面的情况,应该在中学中组建校园网络,充分地利用学校内现有的计算机设备和多种现代化教学设备等教育资源,同时,通过校园网联接Internet,以便更多地利用世界范围内的教育教学科研成果,从而推动学校的教育教学科研工作。
当前有很多全国重点中学和省市重点中学都已经或正在组建校园网,这些学校都得到了政府教育行政部门的重点投入,取得了非常好的效果。
但是,绝大多数中学由于政府教育经费的紧缺,在短时间内不可能得到上级有关部门的经费支持来组建校园网,我们把这类中学称为一般中学。
现在,各级政府和教育行政部门,都非常重视计算机信息科学的教学工作,把计算机教学作为素质教育的突破口,在座老师所在的学校都是农远模式三项目学校,都已配备了模式三的全部设备,包括网络教室,多媒体教室、卫星接收室、光盘播放室,所以学校组建校园网络系统已经成为学校的发展趋势。
我们在规划校园网时,不仅考虑到现有局域网的情况,更主要的是着眼于为未来的学校提供既符合经济原则,又具有技术先进性和实用性的发展策略。
二、总体设计:
校园网不只是涉及技术方面,而是包括网络设施、应用平台、信息资源、专业应用、人员素质等众多成份的综合化以及信息化教学环境系统。
因此,在总体上如何筹划、组织网络建设和开发应用的设计思想是校园网建设中的最重要的问题。
所以,总体设计是校园网建设的总体思路和工程蓝图,是搞好校园网建设的核心任务。
要进行校园网总体设计,首先是进行对象研究和需求调查,弄清学校的性质、任务和改革发展的特点,对学校的信息化环境进行准确的描述,明确系统建设的需求和条件;其次,在应用需求分析的基础上,确定学校Intranet服务类型,进而确定系统建设的具体目标;第三是确定网络拓朴结构和功能,根据应用需求、建设目标和学校主要建筑分布特点,进行系统分析和设计;第四,确定技术设计的原则要求,如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求;第五,规划安排校园网建设的实施步骤。
1、需求:
在校园网的建设中,首先要解决一般中学校园网的功能定位问题。
要避免“小而全”,防止不切实际的相互攀比。
一般中学的校园范围不大,办学经费有限,计算机特别是网络管理专业人员缺乏,针对这些情况,一般中学校园网可以确定以下几种基本功能:
1.校内计算机开发应用资源共享,如打印机、扫描仪、视频采集压缩卡等。
(节约打印成本)
2.校内信息资源共享,如校务、教育教学工作、教科研工作等。
3.校内教师、学生间的信息交流。
(BBS、留言板、聊天工具)
4.校内学籍管理自动化,如成绩管理等。
5.校内学生住宿信息化管理。
6.校内图书资料的查询、检索。
7.校园网与Internet的单向联接,即通过校园网可以访问Internet,但限制Internet的用户访问校园网的部分功能。
8.在校园网和Internet上宣传学校的办学思想和教育教学经验。
9.在校园网和Internet上对学生进行课业辅导
2、目标:
建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心,以现代网络技术为依托,技术先进、扩展性强、能覆盖全校主要楼宇的校园主干网络,将学校的各种PC机、工作站、终端设备和局域网连接起来,并与有关广域网相连,在网上宣传自己和获取Internet网上的教育资源。
形成结构合理、内外沟通的校园计算机网络系统,在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软硬件环境,开发各类信息库和应用系统,为学校各类人员提供充分的网络信息服务。
简而言之就是将校园内各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来,形成校园园区内部的Intranet系统,对外通过路由设备接入广域网;
3、拓扑结构的设计:
(星型总线型环型)
网络的拓扑结构,通俗地讲就是网络上网线的布局或设计。
设计标准现在校园网基本上采用星形拓扑结构。
拓扑结构的设计主要考虑:
保证网络数据的快速传输和网络布线节点的合理、方便,应尽量减少中间环节,充分利用设备。
( 星形拓朴结构和总线型相比,虽然不便以增加节点,网线用量也比较多,但是星形结构以太网便以维护,即使某一节点出故障也不会影响其它节点的正常工作。
)
4、规划:
构建普通Intranet环境,并通过代理服务器接人Internet,实现Internet交流。
建设校园网络中心,并通过一定的网络拓朴结构构建连接校园网络中心、计算机教室、教师备课机房、多媒体教学室、图书馆、校长室、教导处、财务处等的校园网,使之能通过一定的应用软件完成行政办公管理、教师备课授课、学生学习交流、校内信息公告、远程电子通讯、Intemet通讯浏览等基本功能。
一个比较完备的校园网络主要有以下部分组成:
1.网络主干。
基于当前信息技术发展形势及经济实用可持续发展原则,建议构建looM带宽的快速以太网,根据实际工作站信息点到网络中心的距离,选择适当的传输媒介进行网络综合布线。
一般来讲,在同一幢大楼内距离不超过100米均可铺设超五类非屏蔽双绞线,而楼与楼之间的连接主干线原则上应架设光缆,以满足今后发展的需要。
2.校园网络中心。
也就是校园网中心机房,应配置有系统服务器(兼作Web服务器、EEmail服务器、代理服务器)、文件服务器(兼作数据库服务器)、一级交换器、配线机柜等。
如果使用时数据流量不大,可只配置一台服务器,视今后网络发展情况再作扩充。
为保证网络运行稳定可靠,网络中心的设备选型应选择信誉可靠、质量上等、性能稳定、扩充性优良的专业产品。
为使校园网能访问Intemet,网络中心的代理服务器可连接ADsL等通讯线路。
3.计算机教室。
配置40一60台PP皿以上微机,通过星型网络拓朴结构将所有微机连接到二级交换机,再通过交换机连接校园主干网。
为方便教学,可在以上网络教室的基础上安装多媒体教学平台,使之成为一个既能完成信息技术学科教学,又能进行多媒体辅助教学,还能开展基于Intemet技术的网络活动的多媒体网络活动室。
4.教师备课机房。
为了能给广大教师提供一个完备的多媒体网络备课环境,校园网应能为每位教师提供网络接入终端,即每位教师都配有一台连接校园网的多媒体计算机,这将是一项投资很大的综合布线工程。
为降低成本,一般学校可采用建设一个配置有10一20台Pm以上多媒体计算机的教师网络备课机房的方案。
配有多媒体的连网计算机既能满足广大教师电子备课、电子阅览的需要,同时也能满足教师进行远程通讯、网上检索等基于Internet环境的教科研活动。
5.图书馆系统。
图书馆系统应该包括两个方面,第一是图书编目、借阅管理系统,它为图书馆管理提供了标准化、自动化、网络化的采编、流通、查询、统计以及读者管理等手段;第二是多媒体视听阅览室,满足读者使用越来越多的电子音像读物的要求。
多媒体视听阅览室从技术本质上来讲就是一个多媒体计算机网络室,如果学校已建好前面所述的多媒体网络活动室或教师备课机房,只要在网络上连接有一套光盘镜像服务器,即可实现多媒体视听阅览的功能。
6.多媒体综合教室。
多媒体综合教室内配备有多媒体计算机、高亮度液晶投影仪、多功能视频展示台各一台,功放音响一套,其中多媒体计算机通过网卡连人校园主干网,从而方便调用网络内其它计算机上的教学资源,实现资源共享。
5、网络系统设计原则:
(1)中小学校园网主要为服务于教育、教学,实现学校的信息化教育。
所以在校园网设计的初期就要充分考虑到教育教学的需要与实际经济承受能力的紧密结合,本着高效、适用、实用的原则,有计划、有重点,分层次,积极稳妥地推进校园网信息化建设。
严格规范校园网信息化建设及相应的软件平台的开发标准,以确保校园网的整体建设规划和管理要求的一致性,才能真正为学校的教育、教学添砖加瓦。
(2)在建设校园网的时候还要应做到培训在先、建网建库同行、重在应用三个关键点。
切实做好学校教师、技术、管理与行政人员的不同层次的培训,形成一支能使校园网充分发挥使用效益的应用队伍、教学软件开发队伍和能保证校园网正常持续运行的软、硬件管理队伍。
只有这样,才可以使老师积极开发、推广、使用教育教学软件,自愿自主的建设校园网信息资源库,充分发挥校园网在当今教育普及中的重要作用,是我们的教育信息化建设真正落到实处。
(3)对原有资源进行升级改造,要充分利用现有的设备,并充分考虑到原有设备和新建网络的融合和互通,使资源可以得到充分的利用,实现资源的优化配置和合理应用,这也是对于资金比较困难的学校在建设校园网一种解决途径。
三、组建校园网:
(一)、完成拓扑设计,接下来的工作是根据拓扑图制定采购设备计划表。
(1)服务器
选用专业的高性能服务器作为网络服务器,其中有一台作为主服务器,另一台作为备份服务器,选用高性能的网络操作系统如(Unix、Linux、Windows2000Server等)。
(2)路由器
网络连接的关键设备是路由器(Router),无论是Internet接入,异地网络连接还是大型网络广播域的划分,都离不开路由器,因此,路由器的性能较为重要,选择Cisco公司和3Com公司的产品,就能体现出极高的性能。
(3)交换机(中心交换机、二级交换机)
主服务器是整个网络的核心部分,是存储的中心,因此选用可靠性安全性较好的1000兆路由交换机,而二级的网络设备由一般的100兆交换机,但交换机应选用性能稳定的交换机。
(4)连接介质
连接介质的选择分两部分,第一部分为各交换机(switch)之间(楼与楼之间,楼层之间)及网络出口干线选择光纤;第二部分为从访问层的交换机到用户的PC桌面选择超五类双绞线(5类线的传输距离达到130米,比3类线提高30%以上,而3类线与5类线价格相差不多。
价格300-600元/卷,305米左右,差别在于所用材料与绕线工艺。
不符合标准的超五类线,会使网络的整体性能下降,在选用时要特别留心。
)
(5)网卡
工作站百兆网卡。
服务器可以更换为千兆网卡,以提高性能。
(6)数据存储设备
除选择大容量硬盘外,还可选移动存储设备,均可用于储存海量网络数据,如图书资料,多媒体素材及课件学生学籍和成绩管理等。
(7)T型连接器、RJ-45非屏蔽双绞线连接器、投影仪、幕布、摄像机等。
在建设校园网的过程中应根据学校具体情况,选择不同性能与价格的硬件设备,既能满足学校各方面的要求,又符合学校的经济状况。
(二)布线系统
设备器材都到位以后,就要根据网络拓扑开始进行网络布线了。
1、布线:
为了降低或避免线组之间及外来的同频干扰,双绞线绕的密度是不一样的,因此拉线时注意不要用力过猛,在两幢楼之间的网线要有钢丝支撑。
在交换机的一端,由于线头较多,每个线头要做好标记。
2、做线头:
网线两端是通过RJ-45水晶头连接网卡和交换机的,网线拉好后,要在两端压制水晶头,压制水晶头需要专用的RJ-45卡线钳。
(三)系统软件
系统软件是整个网络的运行基础,它的选择直接影响网络的使用效率。
在选择软件时要充分考虑软件的实用性、质量、操作的方便性以及服务保障等因素,因为软件是整个校园网应用的核心部分,因此在选择软件时一定要把能不能满足需要放在第一位来考虑,而绝不可只贪图价格上的便宜。
确定了软件方案,就可以确定采用什么网络操作系统了。
网络操作系统是网络中最重要的部分,它与网络的应用紧密相关,那么选择何种网络操作系统呢?
网络操作系统既要满足网络应用的需求,又要能适应日益发展的网络。
可供选择的最常用的服务器操作系统主要有UNIX、Linux、Novell NetWare、windows2003server版等。
工作站端用winxp或window2000专用版。
目前多用windows界面的系统,人机交互方便,性能也不错。
(四)网络接入
设置局域网:
安装TCP/IP协议,为每一台计算机设置IP地址,子网掩码。
(M3学校目前大都用192.168.1.x掩码为255.255.255.0)
接下来设置“网关”,作用是将局域网(校园网)连接到广域网(Internet)上。
我们这里设置网关是为了通过代理服务器共享Internet,所以在“网关”标签下的“新网关”中键入代理服务器的地址:
192.168.0.1,单击[添加]并确定。
通过[文件及打印共享]按钮选中“允许其他用户访问我的文件”。
在“标识”标签中设定“计算机名”和“工作组”,完成后按[确定]退出网络设置。
设置好网络的“属性”后,局域网就可以使用了。
为了验证计算机是不是与其他计算机连通,可以运行“ping192.168.0.x-t”命令,其中192.168.0.x是要测试的对象计算机的IP地址。
现在我们只要把计算机里的文件夹设为“共享”,就可通过局域网实现资源共享了。
共享INTERNET:
目前上网的连接方案有:
ISDN(综合业务数字网窄带)、ADSL(非对称数字用户线路宽带)、专线DDN(数字数据网)等,可根据实际情况选用。
我校采用的是ADSL接入方式(它是一种在电话铜缆上进行较高速率数据传输的方法)。
通过代理服务器让每个工作站共享Internet,首先要在服务器上安装代理服务器软件。
代理服务器软件较多,如WINGATE,SYGATE(网上免费下载)。
服务器安装好WinGate,对工作站IE浏览器还要进行设置。
打开IE浏览器后按以下步骤操作:
“工具→Internet选项→连接→局域网设置→使用代理服务器→高级”,逐项设置好“端口”和“代理服务器地址”
现在一个可以共享Internet的校园网就建设好了。
专线接入INTERNET:
采用局域网专线接入方式,此方式需要配备路由器等设备,租用专线DDN(数字数据网,它是利用数字信道提供永久性连接电路,用来传输数据信号的数字传输网络。
适用于数据信息流量大的场合),也可申请ISDN专线并向CERNET管理部门申请IP地址及注册域名,以专线方式连入Internet,并提供防火墙、计费管理等功能。
四、资源建设
目前多数校园网的网上信息陈旧,信息更新维护工作困难,甚至网上无信息可流通,结果造成大量设备闲置、资源浪费和长期的资金积压,而现代化教育的信息管理更无从谈起。
信息交流是校园网最基本的功能,主要包括网络办公管理信息系统、网络多媒体教学系统和网络通信服务系统等,它是校园网的灵魂,直接影响着校园网络应用水平及网络运行效率。
因此,校园网的建设应强调网络系统与网络应用并重。
目前,我校信息资源的建设及设想主要包括:
1.管理系统
进一步构建全校的MIS办公管理系统(购买、开发、下载修改)。
主要用于帮助学校对校务、学籍、人事、政教等方面进行管理,实现学校的办公自动化。
同时实现各系统之间实现充分的资源共享,提高办公及管理效率。
还可以提供资料库管理,所有相关资料都可通过网络系统被检索和使用(教学管理、学生管理、行政管理、图书馆管理、后勤管理、财务管理等)。
2.应用系统
应用系统建设的目的是通过Internet/Intranet技术向教师及学生、学生家长提供尽可能多的信息。
信息服务不仅是提供E-mail、FTP、Telnet、WWW等简单服务,还应包括如教学资料、教学课件、图书馆图书资料的远程查询与预约,远程视频点播、远程电子阅览室、教育论坛、网上教学以及学生的网上交流、网上聊天等。
对于这些网络服务,可以根据各部门需求,选择或组织编写一些应用系统软件。
3.主页建设 (超链接其他部门页面)
校园网不是一个独立的、封闭的体系,校园网与Internet互连后,校园网用户在权限允许的范围内可以使用Internet上的Web访问、Email收发、FTP(serv-u)、Telnet、BBS(与家长交流)等服务。
校园网站连接Internet,用于宣传学校形象、教学信息发布、提供信息查询等,以后可成为网上教学的渠道。
网页是对外宣传服务的窗口,因而应不断充实和更新。
校园网是学校提高管理水平和工作效率、改善教学质量的有力手段,是解决信息时代教育问题和进行教学改革的基本工具。
建设这些系统,不仅向校内提供服务,同时通过Internet向国内外提供服务,这对于提高一个学校的知名度是十分有意义的。
一个综合的校园网可为广大教师、学生提供各种网络服务。
用软件(frontpage/dreamreaver)建立站点,(设置web服务器软件IIS后,在局域网内可共享浏览)申请虚拟主机用ftp上传工具(cuteftp)上传运用B/S模式浏览网页。
依托大学校园网建立学校主机:
管理费用较低。
申请虚拟主机较贵,不稳定,空间较小,但不受时间限制。
Dreamrever的使用。
IIS的设置方法及应用。
五、管理与安全
1、管理
随着校园网的不断发展和应用,网络管理和安全防范问题也越来越复杂。
为此,学校需专门设立了网络管理中心,负责网络管理系统的建立和应用、线路和站点的监测、通信设备管理、全局目录管理、用户和文件管理及用户培训等。
同时,利用网管中心,可以方便地采取各种安全性措施,控制通信的正常运行。
校园网管理的主要目的是保障网络运行的品质,如维持网络传送速率、降低传送错误率、确保网络安全等。
所以校园网系统管理的技术人员可借网络管理工具或本身的技术经验实施网络管理。
2、安全
架设硬件防火墙,软硬联动,保障网络安全可靠
近几年来网络的发展使得网络的可靠性、稳定性、安全性越来越被重视,特别是网络病毒、恶意软件、木马工具的泛滥,更使得中小学校园不再是原来单纯、简单的形式,企业网所面临的一切安全问题同样是中小学校园网所考虑的问题。
架设硬件防火墙,在安全机制上控制外网用户对内网资源的访问。
防火墙通过包过滤技术能有效阻止网络非法连接方式,配置相应策略,监测通过的包特征来决定放行或者阻止。
防火墙一般架设网络边界,或在提供某些服务的服务器前。
外网用户访问内网主机,以及对服务器访问的请求,都需要经过防火墙的转发,因此,很多防火墙具备网关的能力。
如果用户发送的信息是防火墙设置所不允许的,防火墙会立即将其阻断,避免其进入防火墙之后的服务器中,对内网的主机免受攻击起到了保障作用。
但是“外紧内松”是一般局域网络的特点。
或许一道严密防守的防火墙内部的网络是一片混乱也有可能。
在校园内仍需要对主机进行有效的管理,才能创设较理想的网络。
网络管理软件提供了极完美的管理解决方案。
主要根据网络应用现状,规定上网行为,实现网络活动监控,对整个局域网布局与运行实现全面管理,从而可以有效管理带宽、限制网络滥用、限制P2P协议的数据流量,提供了简单、快捷的有效的手段。
因而从网络管理的层面实现了校园内网的稳定、可靠、安全。
硬件防火墙联动网络监测管理软件,在一定程度上实现了内外联动,即使在各子网上的主机存在安全部题,或存在病毒、木马、恶意软件、p2p应用,我们也能较轻松的通过管理系即时监测到,并采取相应措施;同时限制了各主机的带宽,这些软件所发的数据也不
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