市智慧教育建设方案V.docx
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市智慧教育建设方案V
xx市
智慧教育规划
建
议
方
案
深圳市优视技术有限公司
1项目概述4
1.1背景4
1.2需求分析5
1.2.1教育信息化建设现状5
1.2.2目前存在的问题5
1.3建设目标6
2智慧教育云技术方案综述8
2.1云计算技术介绍8
2.2智慧教育云平台总体架构8
2.2.1智慧教育云平台建设内容9
2.2.2教育云“端”建设内容11
2.3系统建设价值14
2.3.1实现教育信息社会效益的最大化14
2.3.2实现资金使用效益的最大化14
2.3.3实现IT专业人力资源配置的最优化15
2.3.4有效规避“信息孤岛”问题15
2.3.5确保未来的可持续发展16
2.4设计原则16
2.4.1全局统筹16
2.4.2经济实用16
2.4.3方便易用16
2.4.4集中维护16
2.4.5统一账户16
2.4.6管理指南17
2.4.7社会参与17
3平台建设内容17
3.1综述17
3.2教育云基础设施与平台层组成18
3.3教育云平台应用层子系统组成20
3.3.1资源服务平台20
3.3.2在线课堂系统22
3.3.3教育管理服务平台32
3.3.4家校互动平台45
3.3.5专业子系统50
3.4教育云平台统一门户与接入层55
3.5教育云“端”建设内容61
4优视精品录播系统70
4.1设计目标70
4.2课程拓扑图71
4.3设计功能效果71
4.4系统组成72
4.5优视一体化智能录播系统72
4.6优视录播系统管理软件平台73
5智慧教育云平台建设规划82
5.1建设实施原则82
5.2建设实施目标82
5.3建设实施步骤82
5.4详细进度计划83
6项目初步预算87
6.1项目总预算87
6.2项目分项清单88
7营运模式参考90
7.1总体运营思路90
7.2智慧教育云平台运营步骤91
7.3前向收费业务内容形式91
7.4前向收费业务的意义91
7.5教学应用91
8项目资金筹集92
8.1融资租赁解释92
8.2融资租赁考评主体93
8.3融资租赁授信93
8.4确定交易结构93
8.5审批流程及合同签订94
8.6付款及交付94
9项目工程案例95
9.1广东省陆丰市公办中小学多媒体电教平台95
9.2深圳市宝安区智慧教育平台96
9.3惠州市仲凯区智慧教育平台96
9.4广东省中山市教育云平台97
9.5辽宁省清原高级中学、第三初中、实验小学97
9.6陕西省洛南县23所学校98
9.7深圳市前海教育集团98
9.8南宁市幼儿园99
9.9成功案例（部分列表）99
1项目概述
1.1背景
我国教育改革和发展正面临着前所未有的机遇和挑战。
《全国教育信息技术研究“十二五”规划》和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》明确指出“加快教育信息化进程”、“推进基于云计算的教育教学网络建设与应用”和“构建国家教育管理信息系统”。
以教育信息化带动教育现代化，破解制约我国教育发展的难题，促进教育的创新与变革，是加快从教育大国向教育强国迈进的重大战略抉择。
教育信息化充分发挥现代信息技术优势，注重信息技术与教育的全面深度融合，在促进教育公平和实现优质教育资源广泛共享、提高教育质量和建设学习型社会、推动教育理念变革和培养具有国际竞争力的创新人才等方面具有独特的重要作用，是实现我国教育现代化宏伟目标不可或缺的动力与支撑。
“面向世界、面向现代化、面向未来”，坚持教育创新，深化教育改革，优化教育结构，合理配置教育资源，提高教育质量和管理水平。
结合国家教育对省会城市现代化建设的学习服务能力、人才支持能力、知识贡献能力明显增强，初步构建与省会城市经济社会发展要求相适应的现代教育体系。
并配合《xx市智慧城市规划（2014-2020》智慧教育工程的实施，在基础教育、职业教育、高等教育各层次构建完善的现代化教职体系，满足教师、学生运用现代化手段实现教与学的需要，更加有效利用优质教学资源，促进教育均衡发展，并让xx市成为全省教育现代化建设的示范点和新标杆。
1.2需求分析
1.2.1教育信息化建设现状
为了更好的建设好xx市智慧教育项目，结合xx省教育厅在全省开展了xx省教育9+3计划实施方案，对全州一千三百八十多所学校信息化建设进行了初步的了解。
目前只有一半左右学校接入了宽带网络，教育基础设施还很薄弱，网络资源还很匮乏，教育信息化水平还比较低。
力争三年时间实现教育信息化的跨越式发展。
在全州一千多所中小学校中，只有不到一半学校拥有数字化教学资源。
而在信息化系统建设方面，大概只有5~8所学校建设了校内网，只有十几所学校建设了自有网站，无学校使用教学管理系统。
由此可以看出xx市教育信息化建设前期以硬件投入为主，在基本实现网络全覆盖的情况下再有效利用网络来共享全州内的教学资源，基本实现“班班通”、“校校通”工程。
1.2.2目前存在的问题
在教育信息化建设中我们还面临许多的困难和不足：
（1）全州教育基础设施还很薄弱，班班通、校校通还未建立，基础数据有待建设，各个业务平台之间的单点登录未实现。
（2）与师生教育教学关系密切的全市和校本资源库欠缺。
（3）现有教育信息中心的应用效益和网络安全有待进一步提升。
（4）各学校分散建立各自的校园网站，数据难以共享，数字校园建设尚未起步。
（5）教育职能部门的网上业务平台不足、数据难以共享、网上办公、办事水平有待提高。
（6）教育信息系统的建设现状不能满足构建未来全州大教育体系的需求。
（7）各学校信息化专业技术人才严重缺乏，学校之间的信息化管理水平差异很大。
（8）多数主要硬件已超过年限，有故障也缺乏维修配件，软件产品多数已更新换代，需要更高版本的产品才能满足今后发展的要求。
为了解决以上问题，更好的完成智慧教育项目的实施，针对项目也提出了具体要求，首先基本实现全网络100%覆盖，并利用网络实现全州教育资源有效共享。
在此基础上创建便民教育服务体系，让全州中小学100%受益。
然后提高家长与学校沟通，使家校沟通达到80%以上；并加强学生安全信息推送，保障学生安全出行，使信息安全及时度达到80%以上。
最后完善全州域内的数字图书馆建设，使80%以上学校能够受益。
基本实现“班班通”、“校校通”，我们希望能构建一个服务全市的综合应用服务平台，帮助我们解决统一的基础应用支撑、统一身份认证、核心基础数据建设、现有应用的梳理与整合、新建应用系统的规范接入、安全管理、统一技术标准和规范等问题，再用软件将各个智慧教室、各个学校连接起来，形成智慧学区，将各个智慧学区利用云服务平台串联起来，就形成了全州智慧教育云服务平台。
再与全国的智慧城市教育云互联互通，形成大数据、大平台。
最终实现国家级的智慧教育体系。
从而实现教育信息社会效益的最大化、资金使用效益的最大化、IT专业人力资源配置的最优化、有效规避“信息孤岛”问题、确保未来的可持续发展。
更好地实现我市教育发展“十二五”规划目标。
1.3建设目标
研究表明，平台和学习者之间的距离是学习者的需求与平台功能之间的差异。
学习者的需求是个动态数据，很难分析和捕捉，而平台设计的功能有限，因而服务质量成为网络教学平台的核心。
可见，教育部门对信息化平台的关注重心已经由原来的硬件投入、资源库建设逐渐转移到服务上来，这也促使我们大胆的将“软件即服务（SaaS）、网络即服务、平台即服务（PaaS）、管理即服务、整合即服务”的云服务思想作为Web2．0时代信息化教育平台建构模式关注的重心。
另外，通过对各类平台进行分析，常用的很多基本功能模块是相同的。
另一方面教育部门都共同面临着数据安全性、海量存储等问题，因而一个强有力的后台服务提供者成为我们共同关注的问题。
因此，我们可以大胆的设想利用“云计算”服务提供商提供的聚合平台建立一个“云教育信息化平台”。
此外，各个学校现有的信息化教育环境大多由学习管理系统、教务管理系统、学生管理系统、网络办公系统等不同功能平台搭建起来。
大多存在以下问题：
业务数据不一致；资源不能共享；访问不同系统需要多次登录；系统维护升级困难；数据存储和安全性问题；要求用户在本地安装控件，使用不方便；系统功能可扩充性差。
依托教育部“三通两平台”的建设，在xx市智慧教育平台实现州内教育资源有效共享，家校信息的有效互动，学前教育的有效指导面向学前教育，义务教育以及中职教育提供服务，包括教育规划与决策支持系统，学校管理系统、中小学学生管理系统、家校互动平台、在线课堂、电子学籍、智慧教室等系统的建设。
2智慧教育云技术方案综述
2.1云计算技术介绍
继个人计算机、互联网之后，云计算被看作第三次IT浪潮，是中国战略性新兴产业的重要组成部分，它将带来生活、生产方式和商业模式的根本性改变，是当前全社会关注的热点。
从云计算发展的趋势来看，当前国际国内提供的云计算服务集合主要包括这么3个层次：
IaaS基础设施即服务，PaaS平台即服务（包括DaaS数据即服务），SaaS软件即服务。
这3个层次每一层都对应着一个子服务集合，云计算服务层次如下图所示。
云计算服务层次
2.2智慧教育云平台总体架构
智慧教育云平台采用“云”+“端”的模式建设，智慧教育云平台采用将平台分为五个层次：
教育云基础设施层、教育云平台层、教育云应用层、统一门户层、设备接入层，端主要包括多媒体教室和录播教室建设。
云和端相互连接，端作为信息的采集与呈现，云作为信息处理、存储与挖掘，将前端课堂信息采集与呈现、教与学的过程信息采集与后端分析链接起来、全州学校管理的互联互通，利用将数据采集、数据感知、智能分析、实时推送相互结合，推进教育信息化进入智慧时代。
2.2.1智慧教育云平台建设内容
智慧教育云平台架构图如下图所示。
教育云基础设施层组成
基础设施即服务是将多台服务器组成的"云端"计算资源包括计算和存储，作为计量服务提供给用户，它将内存、I/O设备、存储和计算能力整合成一个虚拟的资源池为整个业界提供所需要的存储资源和虚拟化服务器等服务，详细建设内容详见设备清单。
教育云平台层组成
智慧教育云平台平台层是整个平台的核心，它起到承上启下的作用，主要包括5个部分：
1）开发环境：
主要方便针对不同的客户需求进行快速的二次开发，其中集成了基础类构件、工具类构件、业务构件以及API；
2）数据中心：
其实是一个统一的数据中心，只是针对不同用户的空间地理信息、职务部门信息、教育应用信息以及学校信息等进行了一个虚拟的划分；
3）服务功能：
主要指平台的服务支撑，即实现与运维管理、系统总线、数据中心、能力引擎等其他组件进行交互，例如服务的请求、服务的接入、数据交换等功能；
4）运维管理：
主要指平台在日常使用当中的维护和监控；
5）能力引擎：
平台内的消息处理、语音识别、视频分析、工作流、知识库、搜索引擎都是统一交由能力引擎完成，统一处理提高了平台的利用率，使系统能够统一协调不同应用做到负载均衡的目的。
教育云应用层组成
云应用层其实是架设在平台之上的各个系统应用，可以是第三方系统，也可以是自建系统，只要符合统一的规范和标准都可以接入平台供用户共同使用和分享。
关于智慧教育云平台具体应用参见平台建设章节内容。
教育云门户与接入层组成
云接入层是与用户接触最多，实实在在摸得着看得见的一层，它可以是一个手机，一台平板，也可以是办公电脑，还可以多媒体触控大屏等触控设备，只要可以连接网络的设备都可以作为云接入层的设备，他们区别只是在于用户的体验和需求不同。
2.2.2教育云“端”建设内容
端的建设主要在教室、学校周边区域、以及网络、安防监控等的基础网络层、感知层。
多媒体互动云智慧教室
多媒体互动云教室包括多媒体教室教学的主要设备，以多媒体计算机为核心，由投影机、展示台、多媒体中央控制系统、互动电子白板、视频输入设备、音响设备等多种现代教学设备组成。
另外多媒体互动云教室作为云的端节点，与教育云平台互联互通，可以实时接收云端的教学资源，题库、课件、视频等信息，也可以将课堂的作业、板书、学生的答题数据等信息实时上传到云端，做为基础数据采集站点，同时支持云课堂功能，教师可以利用云平台，进行跨班、跨校开展云课堂教学，云课堂比武、在线教学竞赛、翻转课堂等新的教学模式和教学手段，真正实现“班班通”，达到优质资源共享，实现教育均衡目的。
如图：
云录播教室
云录播教室作为教育云的一个端，能将教学场景中教师、学生的音、视频信号、板书以及计算机动态屏幕等所有信号同步录制。
同时与云端对接，可以将课堂上传到云平台，与在线课堂系统对接，实现优质课堂网上评比，在线听课、微视频课堂编辑等功能，一方面实现校本资源、区级资源共享共建，另一方面拓展教师教学与教研的手段，学生在线学习的学习方式，提高优质资源共享程度。
便携式高清录播系统
超薄便携式的高清录播导播一体机是专为学校培训课件录制、教学视频实时多机位切换录制、编辑以及有线电视和网络直播、野外拍摄而开发的简捷高效的录播系统，体积小巧，携带方便，重量5kg，系统对于视频制作现场环境要求低，系统整机一体化结构，结构坚固美观，可高效稳定快速展开制作现场安装设置，能够现场编辑各类视频实现录播新闻、校园研讨会、现场教学，校园活动等节目的制作，校园直播等。
是教育云平台的数据采集的一个端。
录制好的视频可以进行后期制作，也可以直接上传到云平台上，便于下载点播。
如图：
2.3系统建设价值
2.3.1实现教育信息社会效益的最大化
教育云平台的建设模式，有利于统筹安排，逐步扩大xx市教育信息化的受惠群体，最大化教育信息化建设的社会效益。
依托教育信息化综合应用服务平台的多个应用体系的建设，不仅提升州教育局的能力，更好服务教育局领导和工作人员；同时可以为全州所有学校（公办学校以及民办学校含学前、中小学、职业教育），面向各类学校的教师、学生和家长等用户提供资源应用服务；同时可以为全州职业教育、成人教育、社区教育等用户群体提供全方位的教育教学信息资源服务。
2.3.2实现资金使用效益的最大化
从资金投入角度分析，原有“分散式”建设“数字校园”的模式不适合大规模推广，而统一投资、集中建设的教育信息化综合应用服务平台可以使教育信息化建设资金的使用效益最大化。
教育云平台建成后，只需通过简单配置，即可为xx市各类学校在云平台上开设门户空间，各学校教师、学生和家长等用户只需联入互联网，即可使用由教育信息化综合应用服务平台提供的、通过门户展现的各种优秀应用系统功能。
2.3.3实现IT专业人力资源配置的最优化
由于教育系统人事编制的政策原因，全州教育系统IT专业技术人力资源不足的局面，很难在短期内改观。
而采用集中式建设模式来推进教育信息化建设，每个学校不需维护复杂的数字校园“大”IT系统，从而有效缓解对IT专业人员需求的压力，同时也有利于未来走向IT外包管理模式。
在云平台模式中，通过扩大人员编制，以及采用IT服务外包等方式，重点充实云平台的专职IT专业人员队伍，做好云平台的系统建设、运行维护和技术支持工作，确保云平台和教育城域网络的稳定正常运转，即能确保xx市各学校随时都能享受到高质量的教育网络应用服务，又不必在每个学校都配置庞大及完备的IT专业人员队伍。
此外，一支重点配置的云平台IT专业技术队伍可以提供高质量的服务，保障州教育局各科室业务管理信息系统开发建设工作的顺利开展，有利于发展州教育局的教育能力，确保向“智慧黔南”排头兵的目标稳步迈进。
2.3.4有效规避“信息孤岛”问题
在云平台模式中，所有的应用系统和信息资源都是统一规划，在统一的规范和标准指导下开发建设，并进行统一管理，有效避免“信息孤岛”问题，有利于系统之间的互联互通。
在分散建设模式中，每个“数字校园”采用不同技术、不同接口，依靠不同的开发商，各自独立建设，很难保证相互之间的兼容性和数据交换，从而导致每个学校的“数字校园”成为“信息孤岛”，数据难以交换，信息资源不能共享，同时会给未来的整合工作带来巨额投入和风险。
而教育云平台通过统一软件基础设施，建设数据交换平台，统一数据接口标准等措施，不仅可以实现云平台内部各应用系统之间的横向互联互通，还可以实现与外部系统（如上级教育管理部门的业务信息系统，州政府系统，银行，电信等社会单位的信息系统）的纵向互联互通，实现资源共享、互惠互利，进一步发挥教育信息化的社会效益。
2.3.5确保未来的可持续发展
解决了资金投入问题、IT专业技术人力资源问题，同时实现最优的社会效益和应用效益，将使上级单位和各级领导更加坚定对教育信息化综合应用服务平台的支持和投入力度，确保大平台模式未来的可持续发展。
2.4设计原则
2.4.1全局统筹
平台采用云计算模式，全州用统一技术，同一标准，主管领导、教师以及学生均可统一登录，实现了不同单位不同部门不同岗位在同一平台上有效协同开展工作，解决目前信息化各自为政，重复建设形成的信息孤岛，提高教育信息化管理的质量和效率，提高教学资源的重复利用率。
2.4.2经济实用
采用云计算和分布式技术，实现了数据统一存储、统一处理、统一维护，摆脱了每个学校投入资金购买服务器，招聘专人维护系统的困境。
以较低的软件硬件投入获取高质量的信息化服务，解决教育信息化“用得起、方便用”的问题。
2.4.3方便易用
为了迎合各操作人员的操作习惯，系统采用了独有的交互式数据录入页面，数据的录入方式、数据录入的方便性和快捷性等同于excel。
2.4.4集中维护
系统将软件应用与软件维护分离，学校只需应用软件，服务器统一托管，软件专人维护，可以有效解决教育信息化过程中系统管理维护人才不足的问题。
2.4.5统一账户
平台功能覆盖教育教学各个环节，并实现了分级式管理模式，主管领导、教师、家长、学生只要一个账户即可在电脑或手机上登陆平台完成各种工作，实现任何时间、任何地点、任何人远程协同办公。
2.4.6管理指南
平台不但是一个技术产品，同时采用独特的方案引擎技术，积累了大量国内关于学生、教师、班级、学校的管理评价方案，主管部门也可把辖区内优秀管理经验和统一规范的评价方案形成结构化的管理经验数据库。
用户只需“一键借鉴”，便可实现数据、流程、报表按先进方案实现管理自动化，可作为学校实现精细化管理的指南。
2.4.7社会参与
平台设计引进移动互联网的元素，方便公众参与和监督教育，提高公众对教育行业满意度。
有利于提高教育教学管理水平，提高全社会基础教育质量。
3平台建设内容
3.1综述
智慧教育云平台将充分吸取国内教育领域其他相关项目建设中的经验,发挥别人之所长,创造性地融入自身的设计思想,同时,充分考虑与当前主流的云计算技术相结合。
尽可能避免无规划、无管理、重复投资、条块分割等问题的出现。
在平台的应用领域方面主要面向教育主管领导、学校教师、学生和家长四类涉众群体，涵盖：
课程管理、邮件、即时对话、论坛、团体协作、文件共享、写作工具、在线考试系统、学生成长记录、个人桌面、添加/安装应用（与学生学习相关的）等。
一改以往教学的模式，提升教师、学生之间的课堂内外互动能力、激发学生的学习潜能。
在体系架构方面遵循“平台先行、应用紧跟、统一规划、分步实施”的建设原则，智慧教育云平台体系以支撑平台+应用（面向学生、教师的终端应用软件，如：
手机应用等）作为基本模式，在提供核心功能和服务的应用支撑平台之上构建课程管理系统、教学资源库系统、在线考试系统、门户网站系统以及与课堂教学相关的多样化的应用服务（主要是手机应用软件之类的）。
所有智慧教育云平台的核心功能和服务都通过应用支撑平台获取，各应用系统保持相对独立，业务逻辑间松散耦合，信息资源互联互通，使智慧教育云平台体系可以根据实际使用需求，采用“热插拔”的方式定制系统的规模和功能。
在系统总体设计方面，智慧教育云平台提供了“一站式”教育领域应用渠道，将教育门户网站作为集信息、交互、服务、管理于一体的统一会聚点，将不同的栏目辐射到信息发布、内容管理、交互式服务、公示和检索等各领域，统一了智慧教育云平台的入口，屏蔽了系统组成的复杂性，方便了最终用户的功能服务使用。
通过统一的安全身份认证和权限管理体系，使统一的入口面向不同层面、不同需求、不同的用户，并且提供了相应于其特定需求的功能和服务展现。
智慧教育云平台的管理、维护、服务供给以及信息资源的共享和交换，均通过统一的应用支撑平台实现。
3.2教育云基础设施与平台层组成
智慧教育云平台基础层主要包括：
网络组建、数据存储中心、系统虚拟化和分布式计算四个部分。
其中网络是云计算平台里各种服务器通信的基本设施，也是云计算平台向其最终用户提供服务的主要介质，网络组建中主要涉及的设备是网络交换机和防火墙设备。
对于数据资源存储主要考虑到用户在线、近线与离线存储存放的数据价值不同，如何根据用户数据的不同价值合理利用好每种存储资源是在数据存储方面考虑的首要问题。
平台采用的是分级存储管理技术，就是将用户拥有的所有资源统一管理，提高每种存储设备的利用率，节约成本。
在设备上说可以采用磁带机、NAS、中低端盘阵、高端存储系统等。
虚拟化和分布式计算用到的设备主要是服务器，其承担着云计算的“计算”功能。
通常将相同或者类似的服务器组合在一起，作为资源分配的母体，即组建一个服务器资源池。
在这个服务资源池上，再通过虚拟化软件，使得其计算资源能以一种虚拟服务器的方式被不同的应用使用。
而对于服务器资源池的搭建之前首先确定资源池的种类和数量，并对其服务器进行归类。
单个资源池的规模越大，可以提供更多的应用加载，但是规模太大会给出口网络吞吐带来更大的压力，各个应用之间干扰也会更大。
所以对于教育云平台上需要加载的应用和预期用户规模是平台搭建的先决条件。
网络设备拓扑图
3.3教育云平台应用层子系统组成
3.3.1资源服务平台
平台的基本操作流程
平台的分四个基本环节：
一是资源的生成。
教师登陆平台并开始录制课程，录制完毕后课程资源自动上传至平台个人空间（也可手动上传优质资源至个人空间）；二是个人空间编辑。
教师可将个人空间的视频共享至自己的好友，并根据好友意见对视频进行简易编辑，并选择优质视频提交至管理员；三是管理员审核。
管理员对教师提交的优质资源进行审核，审核通过的资源将显示到平台首页；四是云应用。
通过审核的各类资源共各类教学、教研模块调用。
资源管理与服务系统
资源展示
数字资源云为多层次展示管理机制，分别为教师个人空间私有资源展示管理、校级平台资源展示管理、区级平台资源展示管理。
资源库管理
主要完成学校教育资源的上传、共享、审核、浏览、下载等功能，并保证上传资源的多样性，支持文本、音频、视频、动画、软件等多媒体格式资源。
同时，平台将有效保护资源制作者的知识产权。
教学资源库共享共建
教师可以在平台上建立自己的个人空间，上传自己的视频、文本、图片的教学资源，形成直接的教学资源库，学校可审核评选出优秀资源，建设学校的校本资源库，区级、市级共建资源库可以通过活动评选，组织教师发布建设。
题库管理
包括题库的分类管理，试题上传，下载，组卷，统计分析等功能。
在线考试管理
学校教务处管理员负责试题库的管理维护，试题对应相应的课程科目。
考试管理包括：
考试科目管理、考试类型（指的是：
单元测试、会考模拟、中考模拟、高考模拟、中考统考模拟、高考统考模拟等）管理、试卷管理；学生可以进行自测，自动生成试卷，不记入成绩管理；
在线作业管理
教师可以登录平台，从题库里面挑选作业题，完成作业设计，发送给学生，可以实现在线完成作业，实现客观题自动评阅，按学生进行统计分析。
3.3.2在线课堂系统
优质课评选
为全州区域内优质课评比活动提供从活动策划
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