智慧校园是指以促进信息技术与教育教学深度有效融合、提高学与教的效果为目的,以物联网、云计算、大数据分析等新技术为核心技术,提供一种环境全面感知、智慧型、数据化、网络化、协作型一体化的教学、科研、管理和生活服务,并能对教育教学、教育管理进行洞察和预测的智慧学习环境。
智慧校园=1个数据中心+智慧校园基础设施 +智慧校园应用系统+智慧性资源
智慧校园解决方案
1 概述
1.1 智慧校园建设背景
依据2018年4月教育部关于发布《中小学数字校园建设规范(试行)的通知》:为深入贯彻落实党的十九大精神,积极推进"互联网+"行动,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》把教育信息化建设列为重要内容,并列为"教育信息化建设"亟待实施的十大工程之一。教育部印发的《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》也明确提出要运用云计算、顶层设计等先进技术和理念进行智慧校园的建设,依托云计算、云操作系统、云存
储、虚拟化、云服务、物联网等先进技术的优势,结合教育智慧化、云服务化的实际,打造基于数字校园的智慧校园。
1.2 智慧校园建设现状
随着我国教育改革的不断深化、教育领域信息化取得了长足的进步,学校都购买或研发了一些教育信息化应用系统。但大多为"按需、逐个、独立"的建设,另外由于独立进行数字校园建设,导致学校间的资源无法进行共享,最终形成了以"数据孤岛"、"应用孤岛"、"硬件孤岛"、"资源孤岛"组成的"孤岛架构":
(1) 硬件资源(比如服务器,网络资源等)不能共享,当本身资源剩余的时候,无法分配给其他应用系统,而当本身资源不足时,也无法从其他服务器获取资源;
(2) 每个系统都有独立的安全、管理标准,增加运维管理难度,造成管理混乱;
(3) 各自有独立的数据库,数据无法共享与交换,无法形成有效的统计报表;
(4) 独立的展现层,信息分散,用户获取信息要在不同的系统间穿梭往返,"人事",增加了使用难度;
(5) 地区内的优质资源无法共享,导致各校的教学水平落差越来越大。
2 智慧校园解决方案整体设计
2.1 智慧校园内涵
智慧校园是指以促进信息技术与教育教学深度有效融合、提高学与教的效果为目的,以物联网、云计算、大数据分析等新技术为核心技术,提供一种环境全面感知、智慧型、数据化、网络化、协作型一体化的教学、科研、管理和生活服务,并能对教育教学、教育管理进行洞察和预测的智慧学习环境。
智慧校园=1个数据中心+智慧校园基础设施 +智慧校园应用系统+智慧性资源
表1 智慧校园的智慧表现
2.2 智慧校园建设目标
智慧校园是利用物联网和云计算,强调对教学、科研、校园生活和管理的数据采集、智能处理、为管理者和各个角按需提供智能化的数据分析、教学、学习的智能化服务环境。智慧校园包括:智慧环境、智慧学习、智慧服务、智慧管理等内容。
通过以用户为中心,以需求驱动为目标,智能化的满足校园网络用户的个性化需求和功能服务。从学校发展、教师发展、学生发展、教育改革发展的实际需求出发,结合智能一卡通、电子班牌、电子阅览室等物联网产品,通过统一用户中心的数据同步及单点登录,为教育管理部门、学校、教师、学生、家长提供"一站式"教育应用服务。
其技术特点是数字化、网络化、智能化和多媒体化,基本特征是开放、共享、交互、协作。以教育信息化促进教育现代化,用信息技术改变传统模式。
2.3 智慧校园建设原则
统筹规划、分步实施
从智慧校园建设目标统筹考虑,统一规划,明确工作任务,有序推进信息化综合应用平台建设。顶层设计,合理分工,分步实施,既能做到上面区县公共服务平台兼容,又有学校
独立平台,形成资源互通,防止重复建设,避免资源浪费。
先进性原则
保证建设的先进性,数据通过应用自动产生,安全、稳定,不需要单独建设。应用多级私有云和大数据分析技术,将学校打造成一流的、实用的、满足未来信息化应用的智慧校园。
资源最优化原则
节约人力、资源等投入,充分利用原有网络、硬件、软件资源,实现最低的投入,最大的收益。
统一标准、保障安全
标准规范是教智慧校园建设的重要前提,建设应在统一应用开发标准和数据交换接口标准的前提下,在统一的网络平台下,实现各业务系统的互联互通、数据共享。在系统建设和应用过程中,严格按照国家网络与信息安全的要求,采取相应措施,建立有效的安全保障体系和规范的安全管理体系,保护个人隐私和政务安全。
网2.4 智慧校园建设思路
智慧校园整体设计采用弹性构架,所谓弹性架构是将所有的硬件设施集中起来,根据各系统的忙闲情况,动态分配(最下层);统一管理服务、安全服务、标准、规范和扩展接口(左右两侧);统一数据管理,建立统一的数据规范(基础软件服务层);统一展现层。
2.5 智慧校园解决方案业务逻辑架构
图1 智慧校园解决方案逻辑架构图
3 智慧校园系统平台功能
3.1 智慧校园数据中心
智慧校园数据中心是智慧校园建设的核心,它就如同一栋大楼的地基和框架智慧校园数据中心是各应用系统公共运行的环境,提供底层及集成服务,各类应用系统运行于平台之上,实现统一的系统登录、安全认证、数据交换与共享、服务入口。
3.1.1 统一用户中心
所有软件只有一个用户中心,即学校添加和管理师生信息,只需在用户中心进行操作即可。不需要在多个软件中进行操作。用户中心采用实名制管理。对教师职务、任课信息等进行设置。实现用户身份的全生命周期管理。
3.1.2 统一认证中心
统一身份认证是平台门户网站功能的重要特征,是为用户提供"一站式"服务的基础和前提。
根据自身特点和条件制定统一认证方案(IP认证、帐号加密码认证、第三方系统认证等),包括认证整合、统一用户授权和单点登录。所有软件实现充分互联,即师生在任何一个模块登陆后,都可以无缝进入到他所拥有的其他软件模块,不需要重复登录。实现单点登录。同样,选择退出系统时,所有其他能操作的业务系统都将同时退出。
3.1.3 统一数据中心
为了避免各应用系统反复录入数据,消除各应用系统间的"信息孤岛"局面,智慧校园采用统一数据中心。所有子系统,各模块之间是高度集成的,且可以和学校其他的第三方系统进行集成,也可以兼容以后的第三方系统。本平台有多种标准接口,使各数据中心之间可以进行数据传输和转换,实现数据的交换、共享与整合。实现上下贯通、左右衔接、互联互通、信息共享、互有侧重、互为支撑、安全畅通的智慧校园应用平台。
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