随着教育信息化建设的不断发展，相关的教学资源建设及教务考务业务应用如雨后春笋一般发展起来，各地方的教育城域网也承担起了越来越重要的角色。通过对全国几个地区的教育信息化建设的调研与分析，我们发现，如何更好的建设和优化现有的城域网/校校通的网络架构已经成为各级教育信息化部门普遍关心的问题，这与前几年只关注资源建设和业务应用建设的观点发生了悄然变化。究其原因，是因为现各级教育信息化部门已经逐步意识到，随着资源和业务应用的不断丰富，原有网络基础架构已经无法很好的服务于新教学模式的顺利开展，甚至有些地区的网络环境已经成为信息化教学业务应用推广普及的瓶颈。
一、基础教育网络建设的发展历史
自20世纪90年代以来，世界各国都在加快教育现代化的步伐，教育信息化程度的高低已成为当今世界衡量一个国家综合国力的重要标志。美国前总统克林顿1996年1月指出，2000年美国必须实现100%的学校与国际互联网相连，同时所有12岁小学生会上网；英国政府在1995年推出题为“教育高速公路”的行动计划，计划在2002年底以前，建立全国教育网络，使全国的学校免费与因特网相连,给每个学生配备电子邮件地址；我们的邻国日本，在1994年制定了一项5年计划，到2001年所有的中学能上Internet网，2003年实现所有小学全部能上Internet网。
我国的基础教育网络建设经历了三个里程碑式的阶段：
里程碑一：校校通工程
2000年10月，教育部召开全国中小学信息技术教育工作会议，在该会议上，教育部发布了教基[2000]34号文件，即《教育部关于在中小学实施“校校通”工程的通知》，该文件标志着“校校通”工程正式启动。
该工程的目标是：用5-10年时间，使全国90%左右的独立建制的中小学校能够上网，使中小学师生都能共享网上教育资源，提高所有中小学的教育教学质量，使全体教师能普遍接受旨在提高素质教育水平和能力的继续教育。
按照工程目标要求及实际实施情况，现我国“校校通”工程现状可分为三个阶梯：
发达地区及沿海城市：现基本所有区县都已经实现校校通，并建有城域网，随着资源及业务应用的丰富，其开始逐步重视网络整体架构的优化及相关的安全和管理方面的建设。
中部大中型城市：现主城区所有区县都已经实现校校通，并建有城域网，其地级市及较为偏远的区县，现正在进行完善校校通工程及城域网建设。
西部地区城市：现主城区大都实现校校通，但部分主城区还未建设城域网，地级市及较为偏远的区县主要由“农远工程”覆盖。
里程碑二：农远工程
2003年9月，国务院召开了全国农村教育工作会议，下发了《国务院关于进一步加强农村教育工作的决定》，在该会议上，通过了进行“农村中小学现代远程教育工程”的决定。
该工程的目标是：在2003－2007年的五年间，国家投资100亿，由教育部、发改委、财政部共同组织实施。争取用5年左右时间，使农村初中基本具备计算机教室，农村小学基本具备卫星教学收视点，农村小学教学点具备教学光盘播放设备和成套教学光盘。
按照工程目标要求及实际实施情况，该项目现已圆满完成，已经实现了对中西部农村中小学的教学信息化全面覆盖。
里程碑三：班班通
在教育部2008年工作要点中明确要求：积极发展农村中小学现代远程教育，努力推进“班班通、堂堂用”，让广大中小学生共享优质教育资源。
结合现全国各区域的实际情况，发达地区及中西部大中型城市，班班通已经基本实现，而农远工程覆盖的农村中小学，班班通将大大推进这些学校的教育信息化建设。
综上所述，我国基础教育网络建设的整体格局如图1。
二、基础教育网络建设的现状分析
随着近年教育信息化的不断发展，现基础教育的网络建设，主要包括以下三个大的方面：
教育城域网：教育城域网的建设，目的是要构建一个学校、区县教育局、市教育局三级教育信息网络系统，形成辐射全市各区县所有教育事业单位（中小学、幼儿园、职校、成教等），具有现代远程教学功能、教育信息资源共享功能以及教育教学管理信息交换功能，实现高带宽传输的城市教育信息化网络骨干平台。
校校通工程：校校通的建设，主要内容是全市各区县所有教育事业单位的校园内网络建设。这部分网络需要接入教育城域网，并接受教育城域网的统一管理和规划。校校通建设的主要对象是信息化经费较为紧张、信息技术能力有限的普通中小学。
重点中小学校园网：这部分学校的教育信息化建设较为成熟，相关的教务考务的业务应用也较为丰富，且这些业务应用均承载在校园网络之上，从整体来看，其学校自身的信息化水平较高，能够有能力规划、管理和完善学校的校园网络。
当然，基础教育的网络建设其最终目的，还是为了能够更好的服务于教学，能够利用先进的信息化手段促进教学的顺利开展，那么，现阶段，在该网络架构之上，各地区都开展了哪些教学呢？
通过几个地区的调研和分析，我们发现，基础教育信息化的常见业务类型主要包括：
* 资源类：教学资源库、数字图书馆、学科网站等；
* 管理类：OA系统、财务系统、MIS（学籍管理、教师管理）等；
* 教学类：网上备课、在线学习、网上录取、在线考试等；
* 交流类：门户网站、BBS、E-mail、教育Blog等；
* 视频类：远程教育、视频会议、网上课堂、视频点播/直播等；
这些业务应用的普及推广，为基础教育的信息化教学提供了丰富的资源和有效的手段，在很多地区，这些业务应用已经较为顺利的开展起来，但同时，我们也看到在很多地区，这些业务应用在实施的过程中也遇到了很多的阻力，其中一个重要因素就是当地原有的网络基础架构已经无法满足越来越丰富的业务应用。
那么，究竟什么样的网络基础架构才能满足越来越丰富的业务应用呢？
首先，让我们看看现各个地区的基础教育网络架构的情况。现各个地区的基础教育网络架构可分为以下三种类型：
（1）松散模式（拓扑图见图2）。
网络情况：各学校通过ADSL等拨号方式接入电信等ISP，线路带宽在512K-2M之间，学校通过电教馆主页访问内部简单资源。
业务应用：满足学校基本的上网功能，主要是网页、文本的及时通信等基础应用。
（2）混合模式（拓扑图见图3）。
网络情况：各学校通过ADSL、MSTP等方式接入电信等ISP，线路带宽在2M-10M之间，所有接入学校与区县电教馆之间通过VPN方式进行互联，大多数学校都要通过区县电教馆统一出口。
业务应用：除了满足学校基本的上网需求外，教育系统内部的电子政务系统、学籍管理系统等业务应用系统开始运行。
（3）统一模式（拓扑图见图4）。
网络情况：整个城域网建设通过自建或租用裸光纤，以及运营商提供专网的形式，各学校接入城域网的带宽在100M-1000M之间，所有接入学校通过区县电教馆统一出口。
业务应用：除了满足学校基本的上网需求及常规教学业务应用以外，还开展了如视频会议、视频教学、电子巡考等高带宽需求的业务。
综上所述，网络基础架构决定了相关业务应用能否顺利开展。当资源建设及教学业务应用不断丰富起来时，原有的网络基础架构将迎来新一轮的挑战。
对于各级教育信息化部门来说，现在是需要重新考虑现有网络基础架构能否支撑现有的以及未来的教务考务业务应用的时候了，网络基础架构的建设与规划必须考虑到将来业务应用扩展性的要求。
三、对网络环境提出的新挑战
随着资源建设和业务应用的不断丰富，整个教育信息化的整体环境也日趋复杂，所以，除了网络基础架构需要优化与整合外，其他相关问题也日趋凸显出来，而这些新的挑战正是制约着各区域教育信息化的发展的重要因素。
通过几个地区的调研，我们发现，这些新的挑战主要包括：
1.病毒泛滥
教育城域网很重要的一个特征就是用户数非常多，如此大量的用户，必然会有很多的PC机缺乏有效的病毒防范手段，通过调研，我们发现，对教育城域网威胁最大的病毒主要是蠕虫病毒及ARP病毒。
当某台机器感染上蠕虫病毒后，它不仅会感染其他的机器，而且还将大大占用城域网的网络带宽，导致用户正常的网络访问得不到响应，办公平台不能使用；资源库、VOD不能点播；INTERNET上不了，学生、老师面临着有丰富的城域网资源却不能使用的尴尬境地。
而ARP病毒，对于学校来说，也是非常头疼的，尤其是在高考等关键时刻，由于ARP欺骗导致不能上网，会使我们的电子巡考、网上填报志愿、招考咨询等都无法顺利开展，严重影响学校的正常考务工作。
2.网络攻击
随着教育信息化水平的不断提高，现很多教务考务的业务应用系统都已经全部基于网络来存储和操作，这势必使得很多敏感信息如学籍管理信息、考试成绩信息等能够通过网络来访问，这些敏感信息的安全性如何保障成为了各级教育信息化部门重点关注的环节。我们也发现，各地经常发生侵入教育系统服务器的安全事件，导致相关敏感数据被损坏和盗取，这些事件在当地都造成了恶劣影响。
3.非法言论、不良网站
教育城域网建设，很大的目的就是服务于学生的信息化学习能力及知识获取能力的提高，但是，由于现在的网络环境非常复杂，学生在上网时，如果缺乏有效地机制去辅导和监督，将容易出现由于浏览不良网站而误入歧途的现象，如果没有有效的监督和管理手段和机制，将使教育城域网存在巨大的安全隐患。
4.BT等P2P应用消耗大量的城域网出口带宽
随着大量P2P软件比如BT的出现，有越来越多的老师、学生使用这一软件来下载电影，使得宝贵的城域网的带宽被耗费掉。当城域网的用户需要访问INTERNET站点时，没有可用带宽，导致各个学校上网非常慢，从而对于城域网统一出口怨声载道；当INTERNET上的用户需要访问教育城域网时，同样没有可用带宽让其进来，导致学生家长及社会对教育城域网建设形成负面印象。
5.网络维护管理工作量巨大
网络维护工作消耗了大量的人力财力，同时，相关技术工作人员也没有时间和精力去观察城域网的运行状况和及时地调整各种网络安全配置，使得城域网的问题越来越多。从而导致维护人员成为日常的“救火队”，而无法更加深入地考虑和规划信息化对教学业务的辅助。
6.网络故障无法准确定位，无法及时处理
由于城域网涉及的地理范围很广，且各个接入学校的网络结构均不相同，对于各接入学校的网络故障及由于学校网络问题导致城域网瘫痪的事件，无法准确地定位故障源，也就无法进行及时的处理。
我们相信，基础教育网络建设所遇到的挑战不仅仅局限于以上几点，还有很多的困难和险阻摆在我们面前，但同时我们看到，这些挑战在一些地区已经得到了很好的解决，所以，我们相信，在教育信息化发展的道路上，这些困难和险阻我们是可以克服的。
四、结束语
如何更好地发挥基础教育网络建设的作用？如何让网络更好地服务于教务考务的业务应用？如何解决我们现在面临的这些问题？相信这些都已经成为各级教育信息化部门普遍关心的问题。基础教育网络建设究竟路在何方？我们在后续的专题中将持续深入探讨。