《中小学智慧校园建设方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《中小学智慧校园建设方案.docx(22页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、中小学智慧校园建设方案目录一、建设背景(4)1.1政策背景(4)1.2智慧校园特征(5)1.3建设目的(6)1.4建设原则(6)1.5建设任务(7)1.5.1建设智慧学习环境(7)1.5.2构建知识分享服务体系(9)1.5.3开展以形式创新为核心的智慧应用(10)1.5.4智慧型人才培养(12)1.5.5特色创新(13)1.5.6可持续发展机制(13)二、智慧校园建设内容(15)2.1优化校园信息基础设施(15)2.1.1光纤接入(15)2.1.2校园网络(15)2.1.3数据机房(15)2.1.4硬件配置(15)2.2健全学校业务支撑体系(16)2.2.1用户界面集成(16)2.2.2应用服
2、务集成(16)2.2.3业务流程集成(16)2.2.4信息资源集成(17)2.2.5开放接口服务(17)2.2.6安全监管服务(17)2.3创新校园信息化应用系统(17)2.3.1智慧教学应用系统(17)2.3.2智慧学习应用系统(18)2.3.3智慧资源应用系统(18)2.3.4智慧评价应用系统(18)2.3.5智慧管理应用系统(19)三、基础网络设计方案(20)3.1建设目的(20)3.2基础网络架构(20)3.3.1架构设计(22)3.3.2新型边界安全,建立校园网安全屏障(23)3.3.3可视化管理,极简化运维(25)3.4无线网络方案设计(27)3.4.1校园多场景设计(27)3.4
3、.2安全的无线认证设计(29)3.4.3无线网运维管理方案设计(30)3.4.4高可靠性、扁平化设计,减少运维工作(31)3.4.5移动APP,随时随地进行网络管理(32)四、智慧校园物联网(33)4.1系统概述(33)4.1.1物联网教室建设背景(33)4.1.2物联网教室核心建设意义(33)4.1.3本次建设范围(34)4.2物联网教室方案设计(35)4.2.1整体架构(35)4.2.2各子系统介绍(35)4.3物联平台特色(45)4.3.1管理简单化(45)4.3.2数据可视化(46)4.3.3策略智能化(48)4.3.4大屏成果化(49)五、网络安全规划与方案设计(51)5.1总体设计
4、目的(51)5.2aBos一体机架构设计(51)5.2.1IPSECVPN(53)5.2.2上网行为管理(53)5.2.3下一代防火墙(55)5.2.4广域网加速(58)5.2.5SSLVPN(59)5.3数据库审计系统(59)5.4隐藏威胁感悟探针(60)5.5安全态势感悟平台(61)5.5.1全网安全态势感悟(61)5.5.2业务外联分析(61)5.5.3失陷业务检测(62)5.5.4全网业务资产可视化(62)5.5.5全网业务访问关系可视化(63)5.5.7违规操作可视化(64)5.5.8异常行为可视化(64)5.6中小学行为感悟平台(64)5.6.1全网上网态势分析(65)5.6.2其
5、他定制化行为分析(65)5.7安全设备统一管理、统一存储(65)5.8全网实名认证(66)5.9网站安全监测与预警(67)5.9.1对外业务服务(67)5.9.2门户网站安全检测(68)六、智慧校园云平台具体方案设计(71)6.1整体方案设计(71)6.2云平台部署规划(72)6.3智慧校园云数据中心资源池设计(72)6.3.1计算资源池设计(72)6.3.2存储资源池设计(75)6.3.3网络资源池设计(78)6.4智慧校园云安全整体设计(82)6.4.1网络安全设计(82)6.4.2应用安全设计(84)6.4.3数据安全设计(85)6.5智慧校园云备份系统设计(86)6.6智慧校园云管理平
6、台设计(88)6.6.1云管平台特性介绍(88)七、智慧校园桌面云建设方案(94)7.1云计算机教室(94)7.1.1场景分析(94)7.1.2推荐方案(95)7.1.3价值收益(95)7.2老师云办公与教学(96)7.2.1场景分析(96)7.2.2推荐方案(97)7.2.3价值收益(97)一、建设背景1.1政策背景(国家中长期教育改革和发展规划纲要(2020-2020年))和(教育信息化十年发展规划(2020-2020年))确定的教育信息化目的任务,“十三五期间,教育信息化工作要愈加贴近教育改革发展中的重大现实问题、融入教育改革发展的核心领域,为教育改革发展增添动力与手段。要在“十二五工作
7、基础上,由点及面、由单项工作到教育教学与管理全经过,促进教育信息化全面深化应用,使教学愈加个性化、管理愈加精细化、决策愈加科学化。要通过深化信息技术与教育教学、教育管理的融合,强化教育信息化对教学改革,尤其是课程改革的服务与支撑,强化将教学改革,尤其是课程改革放在信息时代背景下来设计和推进。要聚焦教育改革发展经过中困扰教学、管理的核心问题和难点问题,将信息技术融入到教学和管理形式创新的经过中,以创新促发展,推动教育服务供应方式、教学和管理形式的变革,构成中华特点的教育信息化发展途径。到2020年,基本建成“人人皆学、处处能学、时时可学、与国家教育当代化发展目的相适应的教育信息化体系;基本实现教
8、育信息化对学生全面发展的促进作用、对深化教育领域综合改革的支撑作用和对教育创新发展、平衡发展、优质发展的提升作用;基本构成具有国际先进水平、信息技术与教育融合创新发展的中华特点教育信息化发展路子。信息技术在教学、管理中为广大师生、管理者深度应用,信息技术与教育教学融合进一步深化,老师信息化教学能力、学生信息素养显著提升,构成一批有针对性的信息化教学、管理创新形式。发展在线教育与远程教育,推动各类优质教育资源开放分享,向全社会提供服务。教育信息化对教育当代化的支撑作用充分彰显。要依托信息技术营造信息化教学环境,促进教学理念、教学形式和教学内容改革,推进信息技术在日常教学中的深化、广泛应用,适应信
9、息时代对培养高素质人才的需求。有条件的地区要积极探索信息技术在“众创空间、跨学科学习(STEAM教育)、创客教育等新的教育形式中的应用,着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力,养成数字化学习习惯,促进学生的全面发展,发挥信息化面向将来培养高素质人才的支撑引领作用。面向将来培养高素质人才,老师能力是关键。要建立健全老师信息技术应用能力标准,将信息化教学能力培养纳入师范生培养课程体系,列入高校和中小学办学水平评估、校长考评的指标体系,将老师信息技术应用能力纳入老师培训必修学时(学分),将能力提升与学科教学培训严密结合,有针对性地开展以深度融合信息技术为特点的课例和教学法的培训,培养老师利用信息
10、技术开展学情分析与个性化教学的能力,加强老师在信息化环境下创新教育教学的能力,使信息化教学真正成为老师教学活动的常态。当前,云计算、大数据、物联网、移动计算等新技术逐步广泛应用,经济社会各行业信息化步伐不断加快,社会整体信息化程度不断加深,信息技术对教育的革命性影响日趋明显。“十三五期间,全面提升教育质量、在更高层次上促进教育公平、加快推进教育当代化进程等重要任务对教育信息化提出了更高要求,也为教育信息化提供了更为广阔的发展空间。智慧校园是教育信息化建设的必然阶段。建设智慧校园,对于促进老师和学生尽快提高应用信息技术的水平,促进学校教学改革,推行素质教育,促进教学手段的当代化水平,全面提高学校
11、当代化管理水平,加强学校与外界沟通等方面都具有重要作用。1.2智慧校园特征智慧校园是对数字校园的进一步扩展与提升,是综合运用云计算、物联网、移动互联、大数据、社交网络、人工智能等新兴信息技术,构建智能感悟环境和新型的教育教学空间,智能识别师生群体的学习、工作情景和个体的特征,充分释放先进技术的优势和人类的智慧,为师生提供以人为本、智能开放的个性化创新服务,促进教学、教研、教育管理和生活服务的流程再造与系统重构,实现信息技术与教育教学的深度融合,提高教育教学质量和教育管理决策水平,构成“可感悟、可诊断、可分析、可自愈的新型校园生态。与初期的学校信息化和数字校园相比,智慧校园强调以服务于创新型人才
12、培养为导向,以智能泛在环境为支撑,以融合创新为核心,构成开放协同的当代化校园生态。其特征如下列图所示:图1校园信息化建设发展阶段1.3建设目的提升校园环境智能化水平。应用云计算、大数据、物联网、移动互联网、社交网络、人工智能等新一代信息技术,建成能够感悟环境、识别情境、记录行为、连接社群的教育教学环境,实现物理环境与虚拟环境的融合,提高从基础设施、教育资源服务、师生交互到教育教学活动的智能化水平。实现信息技术与教育教学的融合创新。信息技术得到普遍而深化的应用,信息技术与教育教学核心业务深度融合,实现教与学方式和教育形式的变革与创新,实现标准化、精细化、智能化的教育管理和科学决策,学校的教育教学
13、形式、管理决策形式、生活服务方式都在智慧型应用的支撑下发生了重大变革与创新,学校整体上实现智慧运行,智慧教育的成效得到充分显现。构成协同开放的当代化校园生态。现实校园和教育教学的时空维度得到拓展,教育扩展到家庭、社群和自然社会环境,注重学生的全面和谐发展和终身持续发展,正规教育和非正规教育、校内教育和校外教育融通,注重教育的自主性、个体性和适配性,老师和社会共同为学生提供合适学生的教育资源,构成当代学校制度和组织形态。1.4建设原则育人为本、深度融合。智慧校园建设关键在于推动信息技术与教育教学核心业务的深度融合,要遵循教育规律,以深化施行素质教育和培养学生核心素养为目的,充分发挥智慧校园对高素
14、质人才培养和教育领域综合改革的支撑和引领作用,实现教育服务供应方式、教学和管理形式的变革,提高师生的获得感和教育教学质量。创新驱动、整体设计。要广泛学习吸收信息技术发展的最新成果,用新的技术、新的思维方式加快教育发展方式的转型、创新,重新设计和推进学校的系统变革和内涵发展,构成新形式、新流程、新构造。要将智慧校园建设作为学校整体发展的战略,统筹规划、整体设计,为构建网络化、数字化、个性化与终身化当代教育体系提供动力,打造适应信息社会创新人才培养的虚实融合的育人环境,驱动教育创新与变革。开放分享、特色发展。智慧校园建设要坚持共性与个性相结合,与全省教育信息化中心学校建设、当地智慧城市建设“一盘棋
15、,依托省教育云和区域教育云,实现通用流程和资源服务的高度分享,鼓励学校联盟发展,避免出现“单兵作战、“信息孤岛。要坚持区域统筹、因地制宜、尊重校情,鼓励多样化、特色化发展,强化示范辐射。要坚持政府主导,鼓励企业和社会气力多渠道多途径介入智慧校园的建设与服务,构成可持续发展的工作机制。1.5建设任务智慧校园建设是一项系统工程,涉及到基础设施、形式创新和学校形态的系统重构,系统框架如图2所示。图2智慧校园系统框架图其中智慧学习环境是基础,知识分享服务体系是关键,智慧应用是核心,特色创新是标志,师生发展是目的,可持续发展机制是保障,进而构成开放的当代校园生态。智慧校园建设的主要任务如下:1.5.1建
16、设智慧学习环境以感悟、识别、联合为主要特征,以“云网端为核心,构成智慧校园的新技术形态;以智能工具、知识库和社交网络为要素,构建智慧校园的虚拟空间,实现虚拟空间和物理空间的融合,构成“可感悟、可分析、可干涉、可自愈的新型学习环境。详细建设内容如下:1.5.1.1建设移动物联的校园网推进校园网络扩容提速,实现网络服务全覆盖,知足教学、管理和生活服务要求。接入区域教育城域网,有独立或分享的计算能力和存储空间,学校网络出口配置固定教育网IP地址,接入带宽不低于1G,班均接入带宽不低于10M。以WiFi或4G技术等移动通信技术为基础,推进无线校园建设,无线网络能支持移动学习、移动教学、移动办公等应用。
17、有条件的学校,利用智能终端建设物联校园,为智慧教育构建良好的生态环境。1.5.1.2建设智慧教室依托区域教育云和教学资源平台、智能学科辅助工具、在线学习社区以及第三方服务,实现课堂教学云端一体化。在全面实现每个教室拥有多媒体设备的基础上,给每个教室配备即时反应系统,为老师配备移动教学智能终端,有条件的地区和学校逐步为学生配备移动学习终端,面向学校、老师和学生提供全方位学情分析及教学改良服务,解决学情数据收集、智能批改、学情动态诊断与个性化弥补等关键问题,构成课前、课中、课后一体化教学及评价体系。老师数与老师使用移动教学终端比例不低于1:1,即时反应系统教室配备率达100%,学生拥有移动学习终端
18、的比例逐年增大,全面实现互动教学常态化。1.5.1.3建设泛在学习中心以人工交互、三维仿真、虚拟现实、人工智能、大数据、3D打印和形式识别技术等为基础,推进学科教室、实验室和图书馆等教学功能场室的升级改造,配备先进的可交互智能设备设施,建成面向智能制造、生命科学、宇宙探索、智慧阅读、艺术创作等创新实验室。把非正式学习纳入学校教育体系,拓展学校的公共空间,打破固定功能的设计思维,将学校整体作为学习空间进行重新设计,打造成数字化学习社区。鼓励有条件的学校与高校、科研机构、创新型企业、实践教育基地等共建学习体验中心,支持学生介入并进行高水平的项目学习、体验学习。1.5.1.4构筑智能安防校园建有智能
19、校园安防系统,或通过区域统一上网认证进行上网,能够通过安全网关、上网行为管理系统、上网行为审计系统等工具实现对师生上网行为的管理,对师生的网站访问情况进行控制与审计,实现网络应用的“可管、可控、可用,保障网络与信息安全。安防系统实现对校园视频监控、入侵报警、紧急呼叫求助报警、电子巡更、电子监考、学生出入控制、访客管理等统一管理和控制。有条件和特殊需要的学校,应部署消防报警系统、紧急广播与疏散系统、视频智能识别系统、应急紧急定位求助系统和其他特殊类型安防子系统。1.5.2构建知识分享服务体系智慧校园需要构建互连互通的知识分享服务体系,搭建个性化网络学习空间,提供体系化优质数字教育资源服务,创立协
20、作学习社群,为个性化教学、自主学习、合作学习提供有力支撑。1.5.2.1搭建个性化网络学习空间通过区域教育云,全面实现“网络学习空间人人通,各类信息化平台和资源无缝融入老师、学生、家长个人空间,个人空间集成了教与学、资源应用、沟通协作与个性化展示等功能,成为进入各类信息化应用的唯一入口。老师个人空间融入智慧学习平台,便于老师使用教学资源开展教学活动,利用教与学行为分析系统施行精准教学,运用远程教学系统开展远程互动教学,通过视频直播、远程互动等形式为学生答疑解惑。学生个人空间融入学生远程学习平台,提供课程选修、在线学习、学习分析、资源推送、协作沟通、成果展示等功能,为探索个性化学习、翻转学习、深
21、度学习等新型教学形式提供支撑。鼓励家长开通网络空间,及时了解学生的成长,与老师、学校进行即时沟通,并通过家长空间获得更丰富的家庭教育服务。1.5.2.2提供体系化优质数字教育资源服务采用“分享、购买、自建策略,实现省、市、县(区)教育资源中心互联互通,通过省、市教育资源云或公共服务平台,获得基础性数字教育资源服务。学校主要建设校本资源,结合学校教学、课程改革的需要,引进或自建一批具有校本特色的在线课程、生成性数字教育资源,逐步构成校本知识库。数字教育资源体系化,内容涵盖学校全学科、全学段,实现所有学科都能为学生提供相应的课程资源,知足信息化教学常态化的需要和学生多样化发展需求。1.5.2.3构
22、建协作学习社群依托网络学习空间,结合教与学需要,构建虚实结合的学习社群、教学社群、教研社群等。各类社群的建设要突破传统学校、班级、小组的物理空间限制,根据师生项目、任务、兴趣等组建社群,构成同伴互促、协同发展的协作教育共同体。要引入外部专家、专业人员为老师和学生发展提供专业性引领。1.5.3开展以形式创新为核心的智慧应用教育信息化的目的是促进学校教育内容、教学手段和方法当代化,创新人才培养、管理和服务形式,促进教育质量全面提高。智慧校园的作用与功能要体如今学校的各项业务之中,要基于信息技术创新学校教育教学形式和管理形式,充分展现智慧校园整体效能。1.5.3.1开展智慧教学应用基于智慧校园,变革
23、教与学方式,实现个性化教学、探究式学习和创造性学习。基于用户特征的推荐式学习沟通系统,对课程设置、施行、评价进行全生命周期的数字化管理和“伴随式数据采集,运用教与学经过大数据的行为记录、分析和诊断,实现老师教情、学生学情的及时精准反应,提供教育资源的适配性服务,实现个性化学习。基于网络学习空间,综合运用学科教学工具、网络空间、创新实验室或泛在学习中心等开展智慧教学,将课堂延展为课前、课中、课后和线上、线下一体化设计的混合式学习,探索信息技术支持下的翻转课堂、探究式学习、问题解决式学习、可视化学习和知识建构式学习等,有效构建自主、合作、探究的教与学方式。基于支持O2O形式的在线学习系统和智能学习
24、终端开展泛在学习、体验式学习、远程协作学习、跨学科学习和项目式学习等创新型开放学习。1.5.3.2开展智慧教研应用基于用户特征的推荐式学习沟通系统,运用教与学经过大数据的行为记录、分析和诊断,实现老师教情、学生学情的及时精准反应,开展反思性教研。开展老师专业能力诊断、分析,为老师提供差异化、按需的专业培训和指引,实现精准教研。基于知识管理的教研协作系统,构建基于项目、兴趣的教研协作社群,促进老师群体成长。1.5.3.3开展教育治理应用利用区域教育管理公共服务平台或基于智慧校园平台的办公管理系统、教务管理系统、课程管理系统、图书管理系统、选课管理系统、学生成长档案系统、老师评价系统、后勤管理系统
25、、智能决策系统等,建立实名制管理网络空间。各网络空间和应用系统互联互通,并与省、市、县区平台实现数据分享及服务互联互通,提供统一的电子身份,支持多平台、多终端统一的用户认证方式,能将各种应用系统无缝集成。建立或使用基于大数据的学生平安监测系统、基于物联网的校园能耗监管系统、基于大数据技术的师生成长分析系统,实时动态分析学校、老师、学生发展状态和水平,实现科学决策。1.5.3.4开展智慧评价应用基于智慧校园开展经过性、多元化的评价,采用“共性+个性的形式,对学生成长和老师发展进行评价内容、方式的定制服务,利用交互技术、传感器、移动终端等实现教与学经过行为的“伴随式数据采集。基于数据提供可视化的评价信息服务,实现多维度的学业成绩分析,以明晰、直观的图表形式显示统计结果。支持对学生的综合素质评价,根据国家与省相关文件要求建立学生综合素质管理体系,建立相应的评价量规和观测点,全面评价学生的综合素质。1.5.3.5开展智慧服务应用用专用APP和微信关注两种形式实现智能手机的免费接收信息,进行有效的家校互通,包括沟通学生出勤情况、学习情况及在校表现等。利用新媒体,即时向校内外发布学校开展的科学、文化、艺术、课外活动、社会实践等。开设家长学校,利用家校协同社群,拓展教育渠道,实现社会共育、家校共治。
限制150内