智慧教育云整体解决方案.docx
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智慧教育云整体解决方案
智慧教育云整体解决方案
一、项目背景
《教育信息化“十三五”规划》明确提出到2020年，基本建成“人人皆学、处处能学、时时可学”、与国家教育现代化发展目标相适应的教育信息化体系；基本实现教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、均衡发展、优质发展的提升作用；基本形成具有国际先进水平、信息技术与教育融合创新发展的中国特色教育信息化发展路子。
信息息技术在教学、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入，教师信息化教学能力、学生信息素养显著提升，形成一批有针对性的信息化教学、管理创新模式。
然而，当前的教学组织形式，依然是大工业时代的缩影：
流水线一样的年级制度，按部就班的随大流上课，忽略了学生个体的不同发展现状；标准件一样的教材，一股脑传递给所有的学生，难以针对学生不同的兴趣特长、知识基础而因材施教；标准化的考试制度，用一套考卷去衡量所有的学生；变化缓慢的学科设置，人才培养模式的僵化，容易造成学生就业供求匹配度不高——所有这一切，都在向现有的教育教学体系提出严峻的挑战。
一个新生事物的诞生于发展，必然伴随着特定的时代背景和现实需求。
一方面智慧教育的提出是教育发展的现实需求，当前教育发展面临诸多瓶颈，需要应用新的方法、新的思维方式、新的教育模式；另一方面，智慧教育作为未来教育发展主流模式已在全世界广受关注，国家以及各省市纷纷出台相关政策推动智慧教育的快速发展，抢占未来教育制高点。
2017年7月，江西省人民政府办公厅下发了《关于加快推进教育信息化工作的意见》（赣府厅发【2017】32号），为全省教育信息化指明了目标和方向。
根据文件精神，以“互联网+”思维为引导，以信息化手段促进教育均衡发展和教育公平、提高教育质量，从而实现以教育信息化带动教育现代化的目标。
本项目正是在此背景下提出立项，建设智慧教育云平台。
1、教育资源公共服务平台
资源平台运用云技术、大数据，以多终端形式面向教师、学生、家长提供内容应用服务、功能应用服务，为教师提供主动推送、持续更新的数字教育资源与备课工具，为学生提供自主学习与在线辅导的平台，为家长提供家校互通信息共享的服务，以实现区域软硬件资源的集约共享，并降低学校信息化成本和建设难度，推动资源建设与使用良性互动，提高教育信息化应用水平。
平台将满足以下几方面的目标：
1）实现区县资源平台的建设，同时支持校平台建设的能力；
2）通过建设实现全县教师、学生、家长、公众、教育行政主管部门的各类需求；
3）实现县、校二级管理体系和管理功能；
4）建立强大的数字教育资源库；
5）提供标准化接口，支持各类教育应用的接入，提供强大的资源个性化服务；
6）实现多终端下功能应用及数据互通；
7）实现优质资源的推送。
2、教育管理公共服务平台
管理平台响应国家教育“管办评”分离的措施，简政放权，化繁为简，提高工作效率，为教育管理、学校办学和教育评估提供完整的解决方案，为教育局、学校、家庭提供众多专业化、个性化特色应用，收集和汇总区域各类教育数据，为领导提供教育大数据的决策支持，从而实现区域教育的精细化管理，以及教育系统内的数据资源的互联、互通和共享，同时整合社会多方力量参与，通过多角色用户的参与，共同参与学校办学评价，促进开放办学及全社会共同办教育，以评促管、以评强管，构建“政府管教育、学校办教育、社会评教育”的新格局，全面提升县教育监管能力与服务水平，实现教育管理现代化、决策科学化、服务网络化，提高县域教育公共服务水平。
3、智慧教育基础平台
基础平台面向区域所有师生、家长提供统一账号管理和身份认证，并允许同一账号在不同单位间切换使用。
系统实现用户、角色、权限三级控制，为不同的用户配置不同的应用，及应用的具体权限，并提供统一消息中间件，授权应用均可实现消息推送至用户的Web端、安卓APP、iOS APP。
平台的应用服务、数据库服务、文件服务支持集群部署，可实现高并发、横向扩容、热部署和自动备份。
平台基于SaaS模式，实现应用的快速部署，并针对不同部门开通不同应用，标准化产品与定制化产品相结合，以满足不同类型、不同阶段学校的个性化需求。
二、系统架构
1、终端接入层
终端层是教育云平台中用户看得见的部分，是各层次用户在平台中的使用界面。
县教育局的领导和工作人员、普通中小学学校教职工、学生和家长，以及社会大众可通过PC、手机、PAD或多媒体终端等登录使用。
2、业务展现层
业务展现层直接面向用户，提供整个云平台的对外服务。
3、业务应用层
业务应用层是基于平台发布的具体业务应用功能，由教育管理公共服务平台和教育资源公共服务平台组成，教育管理平台包含教育局应用类、学校应用内、教育评价类三大类应用，教育资源平台包含教育资源类和资源工具类两类应用。
3.1基础平台
基础平台层主要提供统一认证服务、统一应用管理、信息整合和业务协同服务，为上层业务应用提供支撑。
3.2底层设施层
底层设施层汇集了平台采用的所有基础设施，形成教育私有云计算中心，为整个教育云平台的建设提供底层支撑。
3.3运维支撑与安全规范
最后，云平台的建设遵循各级教育主管部门对教育信息化的各项运维支撑和安全管理规范，确保平台运行的长期性、有效行、安全性和可靠性。
三、组网方案
拓扑说明：
1、三网分离
根据县教育局的实际需求和信息安全工作的需要，在网络设计上实现三网分离，将整体网络划分为互联网、互联网接入区和教育城域网三个部分，以实现不同层次和安全等级的应用。
2、私有云计算中心
互联网接入区以租用私有云计算中心来实现，主要是面向通过互联网（Internet）接入的设备提供对外服务，包括了社会公众的访问，以及学生、教职工在APP使用的服务。
移动应用服务器实现了对移动设备的统一登录认证、推送服务、设备ID和Token管理等服务。
应用服务器集群提供了对外网的应用服务、数据库服务和文件服务。
考虑到互联网环境的复杂度和可能存在的风险，需要借助第三方的成熟云计算平台，以实现互联网与教育城域网应用、数据的隔离，将安全风险控制在最低限度。
3、教育城域网
私有云计算中心与教育局、各学校的办公网之间通过租用运营商专线（光纤）相连接，共同组成县区自有的教育城域网，具体带宽根据实际应用的需求制定。
教育城域网建议为私有专网，不单独提供互联网访问服务，而由私有云计算中心提供统一互联网出口。
此外，教育局办公网内建设一数据中心，用于存储区域内校本资源数据，逐步形成县域自有特色的校本资源库。
四、教育云实现方案
1、教育管理公共服务平台
1.1教育资源类
编号
子系统
功能模块
功能说明
1
人人通
教师空间
为教师提供随笔、相册、在线问答、协作组、网上作业、我的资源、圈子、投票等各类应用和资源，为教师备课、授课、布置作业、辅导学生提供帮助。
2
学生空间
为学生提供专属在线学习空间，提供海量的优质学习资源。
方便学生课前预习、课后复习，提高学生的学习效率。
3
班级
教师可通过班级发送作业、通知、公告等信息，方便教师与学生之间的沟通，任务与作业的传达。
4
网络备课
为教师提供在线备课功能服务，提供教师在线个人备课、集体备课，支持备课素材在线下载，编辑，本地上传等功能。
5
教研协作
实现教师创建各种协作组，并可邀请教师参与、发帖、讨论，同时可参加其他教师的各种协作活动，提升教师间的教研能力和水平。
6
应用中心
1.应用市场：
列出系统所有应用，提供查看应用详情、开发、审核、上线、上架、下架、维护、取消维护、推送、取消推送等功能；
2.开放接口管理：
管理开放接口，提供接口新增、修改、启用、暂停和删除功能；
3.应用评论列表：
显示用户对应用的评论列表，提供评论删除、管理回复和查看详情功能；
7
视频中心
1.视频管理：
对视频中心的视频进行管理，提供新增、修改、删除、审核、推荐视频功能；
2.合辑管理：
对合辑进行管理，提供新增（名称、数量、描述）、删除功能；
8
桌面客户端
为教师提供随笔、相册、电子白板、工具箱、备课中心、仿真实验、课堂录制、在线批注、备课资源、屏幕截图等各类应用和资源，提高教师教学效率。
9
移动APP
聚合各类第三方优质教育应用，分为教师端和学生端，针对不同身份定制个性化功能，为用户提供更加多样化的应用选择，也为应用开发者提供产品直达用户的通道。
10
资源管理
资源上传
提供教师上传备课资源
11
资源管理
1.资源列表：
对资源进行管理，提供查看、添加、编辑、删除、审核的功能；
2.资源评论列表：
对资源评论进行管理，提供查看、回复、删除的功能；
3.下载记录：
对资源下载记录进行管理，提供查看、删除的功能；
4.资源库查询：
提供市、区县两级资源库查询，包括登录、上传、下载、注册和审核数据，并可以查看区域趋势（趋势图和详细数据）；
5.备课列表：
提供备课列表及详情信息的查询功能；
12
教师管理
对教师用户进行管理，提供新增、查询、修改、删除功能；
13
学生管理
对学生用户进行管理，提供新增、查询、修改、删除、设为优秀、取消优秀功能；
14
班级管理
对学生所在班级进行管理，提供新增、查询、修改、删除功能
15
学校管理
1.学校管理：
对已激活学校进行管理，提供筛选、查询、新增、修改、暂停、开启、删除、续期功能；
2.学校登记管理：
对已登记学校进行管理，提供新增、查询、修改、设为审核、设为开通、删除功能；
3.学校卡管理：
对学校卡进行管理，提供新增、查询、修改、激活功能；
16
工作管理
1.新闻管理：
对所有新闻进行管理，提供新闻新增、查看、修改、审核、待审核、推荐、待推荐和删除功能；
2.公告管理：
对所有公共进行管理，提供公告查看、新增、修改的功能；
3.操作日志管理：
操作日志列表显示，提供查看和删除功能；
4.在线管理：
在线用户信息列表，提供查看和清理功能；
5.反馈问题管理：
用户问题反馈列表，提供查看、修改、删除和回复功能；
6.问题回复管理：
对已回复的问题进行管理，提供删除、查询功能；
7.帮助文档：
对帮助中心内容进行管理，提供新增、修改、删除功能；
8.举报管理：
用户举报列表，提供查看详情、删除和处理功能；
9.版本更新：
可以新增、修改、删除平台的版本更新记录；
17
基础资源和资源更新
教师备课资源
含教案、课件、教学设计、说课稿等
18
学习资源
含同步学案、同步试卷、知识点资源
19
考试试题
含月考试卷、期中期末、中高考备课、中高考真题、中高考模拟
20
教研资源
含教育心得、教材解读、教学素材
21
学生学习
含学习拓展、学生成长、探究资源，教育资讯
22
家庭资源
含安全教育、家长之友、综合素质、成才故事、快乐成长
23
仿真实验
虚拟实验
1.2资源工具类
编号
子系统
一级模块
功能简介
1
移动端工具
微课制作工具
1）IOS、Android、Windows全支持：
支持多终端系统
2）支持各种教学资源的网络下载、本地上传、拍照、视频、二维码的方式导入
3）微课制作一键完成：
支持课堂教学过程中实时的微课录制，并一键完成；
4）支持PPT动画：
支持PPT内动画、视音频的播放；
5）互动白板功能：
支持随机插入白板。
6）板书、标注功能：
支持教学过程中添加板书、标注功能，并能保留以供查看。
2
作业与动态评价工具
同时支持智能平板与智能手机，是教师或者学生完成预习任务、作业任务、课堂任务等教学任务的应用。
教师通过移动端设备向学生发送教学任务，学生完成任务后提交。
系统自动将客观题批改，教师进行主观题批改和难点、重点内容精讲，并制作相应的微课视频，智能推送给需要的学生，学生
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