科普网络书屋

首页>> 科普主题>> 生态环境>> 环境教育>> 正文

全国环保网络学院的构建与应用

来源: 环境教育
阅读 66 | 0 | 2020-03-06 |

生态环境保护人才队伍建设对实现“美丽中国”目标具有重要意义。全国环保网络学院是面向全国生态环境系统干部职工的远程教育平台,为进一步加强全国生态环境系统人才队伍建设提供必要的技术保障。

研究背景

绿色大学:背景与研究

当前,我国正处于工业化和城市化快速发展的阶段,发达国家上百年出现的生态环境问题,在我国集中爆发。党的十八大以来,党中央、国务院高度重视生态环境保护工作,生态文明建设已上升到国家战略的高度;十九大报告中明确提出了“到2035年,生态环境根本好转,美丽中国目标基本实现”的目标。生态环境保护人才作为建设“美丽中国”的中坚力量,与当前生态环境严峻形势和中央对生态环境保护工作的新要求相比,还存在总量不足、人才分布和结构不合理、基层专业人才缺乏和技术能力普遍不足等问题。针对上述问题,为创新基层环保人才培训模式,改进创新教育培训方式方法,《生态环境保护人才发展中长期规划(2010-2020年)》《关于加强基层环保人才队伍建设的意见》等都明确提出了开展“远程教育”“建设全国环保系统网络学习平台”的要求。本文所介绍的“全国环保网络学院”正是面向全国生态环境系统干部职工的远程教育平台,基于该平台实现对环保法律法规、政策理论的解读和专业技能培训,为进一步加强全国生态环境系统人才队伍建设提供必要的技术保障。

系统建设目标和主要思路

全国环保网络学院的建设目标是利用云服务、互联网+、移动互联等新技术和理念,结合环境保护人才教育的具体情况和实际要求,整合各类网络培训资源,依托平台将培训资源与干部培训相结合,根据教育培训的指导方针,实现以组织需求为向导,专题业务培训为核心,突破时间、空间限制,为全国生态环境系统各级干部职工提供针对性、实效性的各种培训。

其建设的主要思路是“一个门户、两个平台、三个面向”。一个门户是指构建统一的网络教育门户,实现学习班、自主选学等培训形式的统一管理和信息、课程等的统一发布。两个平台是指互联网平台和移动互联网平台,互联网平台以个人电脑为终端,移动互联网平台主要以智能手机和平板电脑为终端,借助移动互联网技术,使学员可以随时随地进行学习,实现“移动学习”的目标,两个平台之间信息完全对称。“三个面向”一是指面向组织需求,管理单位可以通过提供专题课程、设定必修课和选修课、定期开展专题学习班等形式,有效地传递当前教育培训的主要内容和方向;二是面向学员,通过互联网技术,将学习资源辐射到各地各级干部职工,利用权威、及时、丰富的课程内容,帮助环保系统干部职工提高自身业务水平;三是面向地方组织,地方组织可以根据本地实际情况或自身业务需要创建自属学习班或调整培训考核要求,充分保证网络教育的针对性。

系统技术体系

总体架构

基于上述系统建设思路,全国环保网络学院的总体架构如下图所示,主要包括基础设施层、数据层、服务层、应用层以及安全保障和运行维护两个体系。

图1 全国环保网络学院总体架构

图1 全国环保网络学院总体架构

基础设施层根据集约化建设的要求,部署在公有云平台上,由云平台提供商提供服务器、云存储、网络、安全防护措施以及配套的基础软件等;由云点播服务提供商提供流媒体的转码、分发、播放及CDN(Content Delivery Network,内容分发网络)服务,同时提供视频的版权保护功能。这种建设模式可以极大程度地减少基础设施建设投资,减少开发视频点播系统所投入的人力物力。

数据层包括结构化数据和非结构化数据。结构化数据主要包括用户、角色和机构信息以及相应的对应关系、班级信息、课程信息、课程评价、互动信息、学员学习行为信息等;非结构化数据包括视频、文件等内容。

服务层实现资源库管理、栏目管理、教学管理、平台管理、互动管理、学习中心、接口服务和课件点播等功能,所有的功能实现均以服务的形式对外提供,由PC客户端和移动端共同调用,保持两者在功能和数据上的一致性。接口服务提供平台内容的对外服务接口,可与其他系统进行数据共享和交换;课件点播功能调用云点播服务。

应用层支持PC客户端、移动端对系统的访问,移动端支持IOS和Android两类操作系统,提供APP和微信公众号两种形式,采用HTML5开发。

安全保障体系按照信息安全等级保护要求的方案设计指南、技术要求、管理规范、测评指南等内容进行建设,整体上符合等保三级标准。

运行维护体系主要提供邮件、QQ、热线电话、微信群等形式的技术支持,并逐步形成常见问题的智能匹配,实现运行维护工作的智能化和高效率。

部署模式

出于对系统性能和安全性的考虑,在互联网防火墙和系统间部署一台前置机,用户的访问首先通过前置机,在前置机上部署Nginx[1]和Waf(Web Application Firewall)应用防火墙,一方面采用IP_Hash方式将用户请求发送至服务器列表中特定机器,提高服务器应用效率,一方面在应用层对客户端的各类请求进行内容检测和验证,对非法请求予以实时阻断[2]

图2 全国环保网络学院部署模式

图2 全国环保网络学院部署模式

数据库集群采用Mysql Master-Slave方式部署,在主数据库数据发生变化时,从数据库根据对日志文件的监控,发现主数据库服务器上数据变化,启动备份线程,将变更的数据从主数据库服务器上下载到从数据库,保证数据的一致性。在Master数据库服务器发生故障时,系统可以及时切换到Slave上,将当前正在进行的访问损失减少到最低,保证系统业务不被中断。数据库集群中的文件服务器用来存储视频、PPT等非结构化数据并赋予相应的权限,普通用户、分级管理员和管理员分别对这些文件具有不同的操作权限。

状态服务器存储每个连接的状态信息,学员在进行课程学习时每隔60秒自动向状态服务器回写一次数据,状态数据用于PC端和移动端的同步操作,同时系统在接受新连接请求时,从状态服务器重现上下文关系,使学员在重新进行某个课程学习时,课程将会从最近一次中断的地方重新进行播放。

功能分解

全国环保网络学院的主要功能有资源库管理、栏目管理、教学管理、平台管理、学习中心和互动交流。

资源库管理包括设置课程分类、课程库管理、师资库管理、课程推荐等功能。课程支持SCORM[3]课程和非SCORM课程,可展示SCORM课件内部的课程大纲、学习轨迹控制和测试等内容;非SCORM课程支持课程结构建立,可自由编辑课程章节知识点内容,并建立树状知识结构,每一知识点可独立设置一个课件资源包,即1门课程可带多个课件。可以设置课程学分和学分获得条件。对于课程上架实行“审核+授权”双重管理机制,以确保课程质量。

栏目管理用于图片新闻、通知通告、最新动态、政策法规的管理和发布,管理员和分级管理员在进行信息发布时可以定制发布范围。

教学管理包括班级管理、年度计划管理和面授审核。班级管理用于本机构下班级的新增、维护和删除,新建班级时必须为班级设置必修课列表和学员列表,可通过指定检索的方式添加学员,也可将一个或多个机构中的学员添加到班级中。年度计划包括计划年份、组织机构、职务级别、学时等,一般情况下每个职务级别有不同的年度计划,即规定需要完成的学时,制定年度计划时,下级机构制定的年度计划不得少于上级机构制定的年度计划。面授审核是学员通过向教育培训管理部门提交本年度参加线下培训的起止时间、拟报学时、培训地点、主办单位、证明人等信息,通过审核后将线下培训的学时统一到线上培训,对学员参加培训情况进行统一管理。

平台管理主要包括对下级和同级机构分级管理员的管理和学员管理,该系统共设置部、省、市、县四级管理员,每级管理员还可根据本地实际情况设置所属单位的分级管理员。本系统禁止学员进行自助注册,所有的学员信息均来自于全国生态环境系统组织机构和人才资源统计数据,学员可通过提供印证信息激活自身用户。学员管理功能仅提供对用户账号的锁定、解锁和密码重置功能。

学习中心主要包含:我的课程、我的学习班、选课中心和学习档案等主要功能。“我的课程”中显示的课程是学员自己选择的课程列表,完成选修课学习获得的学时与在完成学习班课程(必修课)的学时同样有效。“我的学习班”是学员正在参加和以前参加过的学习班信息,提供同班学员的通信录,并显示学员个人学习进度及班级整体学习进度。选课中心按分类显示课程,学员可按课程分类、课程上传年份、课程类型等进行检索、选择相关的课程。学习档案按年度对学员的学习情况进行统计,包括总体情况统计、选修学时统计、学习班和面授培训统计等。

互动交流分为学习班内部交流、课程评价和问题管理。学习班内部交流允许学员在班级交流中发布自己的观点和学习心得,提出自己的想法和建议,也可以对其他学员发布的信息进行回复和评论。课程评价允许学员对所学课程进行打分和评论,系统根据学员评价对课程进行排名。问题管理是对学员在课程学习过程中提出的问题进行统一管理,为保证问题答复内容的权威性和准确性,问题的答复只有最高级管理员可进行操作,答复内容必须由相关领域专家提供并经管理部门审核通过。

网络学院用户共分为三类:系统管理员、分级管理员和普通用户。系统管理员负责对整个系统的管理,包括资源库管理、栏目管理、教学管理、平台管理和进行问题解答;分级管理员负责本机构下的教学管理、栏目管理和平台管理;普通用户即参加网络培训的学员,其主要操作就是进行课程学习、查看本人学习档案及进行互动交流。普通用户功能可在PC端和移动端使用,系统管理员和分级管理员功能仅能在PC端使用。

课程分类和课件形式

系统课程共划分了25个一级类别,部分一级类别下设二级类别,分类的主要依据是当前生态环境保护工作中的重点和热点领域。一级分类有:部长之声、党风廉政建设、生态文明建设、环境与经济、环保体制改革、环保督查、环保立法与执法、水环境管理、大气环境管理、土壤环境管理、固体废物管理、化学品环境管理、自然生态保护、农村环境管理、核与辐射安全监管、环境标准、环境与健康、生态工业园、排污许可、环境影响评价、环境监测、环保国际合作、环保宣传教育、环境应急管理、环境信息化。其中环境影响评价下设战略与规划环评和项目环评2个二级分类,环境监测下设空气质量监测和水环境质量监测2个二级分类,环保宣传教育下设媒体沟通、公众参与、环保科普和《环境》栏目4个二级分类。

课件共有两种形式:视频课件和非视频课件。视频课件的一种表现形式是三分屏,包括板书(PPT)显示区、视频播放区和课件目录区三个部分,这种形式可以较好地将教学视频和讲义相结合,通过互联网营造一种真实的教学氛围[4],但在课件制作上需要在后期将教学视频播放进度和讲义播放进度进行同步关联;另一种展现形式是将教学视频和讲义进行混合处理,即在视频中穿插播放教学讲义。非视频课件主要指Word、PPT、PDF文件,这类课件具有内容浓缩、主题突出的特点,通常是对某一特定问题的说明和讲解,符合碎片化学习的要求。为了保证学习的效果,一般视频课件时长在30分钟左右,不支持加速播放和跳跃播放;非视频课件在30页左右,且每页播放时间不少于5秒钟。

系统特点

形式上提供了“随时学、随地学”的平台。系统地构建具有“互联网+”特性,支持互联网和移动互联网,打破了传统集中式培训的局限,扩展了学习的时间和空间维度,并且将学习主体扩展到了环保系统的每一位干部职工,扩大了培训范围,为不断提升环保行业干部职工综合素质和业务能力提供了新渠道。

内容上以行业为主体的精准发力。在课程的组织上紧扣生态环境保护事业发展主线,结合生态环境保护工作开展党政人才的政治理论、管理知识和执政能力培训;以服务生态环境保护中心工作为出发点,开展专业技术人才的业务培训;以服务基层发展为动力,开展实用技术、政策解读和案例分析培训,满足各类差异化需求。

管理上将规定动作和自选动作相结合。系统通过设定年度计划,将每年的学习任务以学分形式进行了固化,同时通过设定学习班,将学习任务进行了明确,构建了规范化和制度化的网络培训模式;同时,也允许学员根据自身需要进行自主选学,不断提升网络培训的吸引力和参与度。

主要改进方向

全国环保网络学院以互联网和移动互联网为载体,实现了知识、技能的广泛传播,对于提高全系统干部职工的理论水平、业务能力和工作技能具有显著的带动作用,但同时也存在一些不足,需要在下阶段工作中持续改进:一是互动能力有待改善,需要逐步借鉴Moodle[5]、Blackboard[6]等引入翻转课堂教学模式[7];二是课件内容和更新速度有待提升,在课件组织上积极吸收学员意见,同时将课件组织规范化和制度化,以内容和速度提升系统的吸引力;三是将网络培训与业务工作相融合,在推行某项业务工作时适时发布与之相匹配的网络课程,提升网络教育的及时性和导向性;四是逐步发展微课程[8],发挥微课程选题广泛、制作简单、趣味性强、精炼短小的特点,更好地发挥网络培训的作用。

[1]徐长君,林涛.基于Nginx的负载均衡方式优化[J].河北工业大学学报,2016,45(6):48-52.[2]王坤,关溪,张阳,蔡镇.基于二维安全防护体系的WAF系统[J].计算机应用与软件,2012,29(5):275-277,294.[3]耿煜.基于SCORM标准的学习门户研究[J].武汉理工大学学报,2007,29(7):144-147.[4]任翔,任博.论三分屏课件的合理性及其缺陷[J].现代教育技术,2009,19(5):133-135,118.[5]林先津,江瑞忠.基于Moodle的混合教学模式研究[J].实验室研究与探索,2016,35(8):190-193.[6]翁士洪.Blackboard:MOOC教育模式的新平台[J].现代教育科学(高教研究),2015,6:123-128.[7]王馨晨,党建宁.基于微信的翻转课堂教学平台设计与创新策略研究[J].西北民族大学学报(哲学社会科学版),2017,3:176-184.[8]高明辉,吕森林.微课程的建设与评价研究[J].教学与管理(理论版),2016,5:95-97.

分享到: