智慧敦煌教育资源公共服务平台解决方案.docx

1、智慧敦煌教育资源公共服务平台解决方案智慧敦煌教育资源公共服务平台解决方案中国电信教育行业信息化应用（兰州）基地二零一六年元月第一章 概述1.建设背景近年来，云计算的兴起对教育界产生了巨大的影响，将云计算的理念应用到教育教学中，是信息时代的必走之路，而且由云技术兴起的教育变革己经实际发生。这种变革之于教育的意义与价值，以及进一步发展的方向都是目前亟待分析和解决的问题。云计算进入教育领域给教育带来了全新的应用方式，数据集中存储是一个重要改变，能够在成本控制的层面为教育公平的实现提供有益帮助，这对于欠发达、教育投入不足的地区无疑是降低教育资源成本，促进实现教育公平的有效方式。教育资源公共服务平台这种

2、兼容性交流支持的特点，将教育信息化资源和系统进行了信息化的整合，在较大范围内实现了分布式的用户分享，为不同阶段的学习者提供了大量优质的、可重复使用的资源，促进了教育资源的平等化，对提高教育资源共享程度，促进教育公平目标的最终实现提供了有力臂助。2.现状及需求分析2.1教育资源分配不均，地区间差异巨大教育资源不均衡是制约我国教育发展的最根本问题，没有统一的教育资源平台是教育资源不均衡的主要因素，因此必须通过信息化手段，整合优质教育资源，实现资源共享和普及。2.2资源信息孤岛依旧严重虽然信息孤岛现象在我国从2002年起就已被提出需要重视，但是直到2010 年“教育信息化建设与应用研究”课题组在经过

3、对全国范围广泛调研的基础上，仍然得出以下结论：“应用系统建设尚未形成体系，缺乏立足教育信息化建设的总体规划，缺少信息资源开发利用体系，信息资源开发利用水平不高。完整的信息标准和交换标准规范体系建设进展缓慢，信息孤岛现象突出，业务数据难以为管理层提供强有力的决策支持。”2.3教育资源应用效益低教育资源与教育软件未能提高到教学设备同样的重视程度上，基本是重视硬件建设，资源建设在具体操作层面，存在资源有限度共享、缺乏有效资源评价及激励制度、教材版本不对应、资源建设不规范及平台建设缺乏实用性、版权问题不明确、教育主管部门监管不力等诸多问题，导致教育资源应用效益不高。2.4教育资源库应用性不强由于资源库

4、的开发者多为技术人员，缺少教育管理者以及教育使用者直观感受，使得所开发功能多半应用程度有限。而一线教师缺乏资源制作技能，造成资源制作质量不高，并且制作的资源未能与收益形成关联，以及教学忙碌、学校硬件配备不到位等诸多因素导致现有教育资源库应用性不强。3.总体建设思路智慧敦煌教育资源公共服务平台总体架构将按照“云计算”的技术架构设计，将各类IT基础设施及应用系统的建设、管理、维护尽量集中到敦煌市数据中心，学校端主要建设宽带网络、多媒体教室等校园基础设施。信息资源遵循“ 集中存储、统一管理、远程使用”的原则，所有资源在数据中心机房集中存储和统一管理，教师、学生及其它使用者通过点播或互联网远程访问平台

5、使用。这样的资源应用模式有利于提高资源访问的可靠性、保证调用速度，节约网络带宽、提高资源使用效率。 为满足智慧敦煌建设的整体要求，从基础平台建设、资源建设和管理、应用及工具、网络学习空间等方面规划平台整体建设方案。4.方案设计原则4.1统一性原则智慧敦煌教育资源公共服务平台建设是一项综合性的工程，涉及机房基础环境、网络、线路、计算资源池、存储资源池、安全、运维管理等硬件设施建设，同时也涉及云管理平台、应用支撑平台、数据交换平台、统一门户、公共软件的部署与封装、标准规范等软件支撑与管理平台建设。在建设过程中，按照“统一规划、统一标准、统一指导，统一实施”的原则进行建设，整合资源，集中优势，确保项

6、目成功建设。4.2继承与复用原则总结并借鉴教育部信息化项目建设方法论和成功经验，依托教育部统一的应用支撑平台、数据交换平台、统一门户与集成等各种公用组件和已有成果，利用云计算、虚拟化、分布式、大数据处理等多种先进技术，建立智慧敦煌教育资源公共服务平台软硬件运行平台。4.3可靠性和安全性原则智慧敦煌教育资源公共服务平台建设要确保系统运行的可靠性和安全性，要从系统架构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等多方面进行设计规划，确保系统运行的安全可靠。 数据中心的基础设施、网络设施、计算与存储资源等各系统具有网络和系统的全方位安全性保护部署，防止外部入侵和黑客攻击，在局域网环境中保证

7、客户的隔离，对核心管理系统实现安全保护、内外网段隔离等。各系统、子系统的规划、设计、建设实施、运营等符合高等级的抗扰度国际标准，工作安全可靠。要对结构设计、设备选型、日常维护等各方面进行高可靠性的设计和建设，避免出现单点故障。在关键设备采用硬件备份、冗余等可靠性技术的基础上，采用相关的软件技术提供较强的管理机制、控制手段和事故监控与安全保密等技术措施，提高安全可靠性。4.4可扩展性和易维护性原则智慧敦煌教育资源公共服务平台建设需充分考虑可扩展性和易维护性，适应系统变化要求，尽量降低电力、人力等各方面资源维护费用。并具有灵活的扩展能力，包括网络端口的扩展、带宽容量的扩展、处理用户访问的能力的扩展

8、、计算能力的扩展、存储能力的扩展、基础设施的扩展等。系统设计扩展能在线进行，不需中断服务。4.5绿色经济性原则以较高的性能价格比规划、设计智慧敦煌教育资源公共服务平台，使资金的产出投入比达到最大值。以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运转，提供高性能和高效益。在确保业务合理的可用性基础上，合理降低投资成本和运营成本。4.6开放性原则平台应用和服务面向区域教育用户开放，建设中充分借鉴互联网平台开放心态和模式，突破区域壁垒，形成优质教育资源开放分享，通过开放接口，可以与区域第三方应用厂商或资源平台对接，形成可运营生态圈。5.方案的优势5.1丰富的资源提供全国K12教育优质教学资源，涵盖国内主流4

9、6个版本的教材资源211591条，同步视频资源27295个、527890道题的试题库资源，网络模拟实验378个，英语词汇20多万个，中考、高考专题104万道，总计超过230余万条，提供上述资源的集约平台，教师学生可统一访问，下载，上传资源，实现优质资源班班通，校校通，促进全市教育信息化发展。 5.2专业的用户细分根据用户单位类型，地区，身份，部门，角色，岗位，职位，科目，年级，班级等分类归档，并赋予不同功能和权限。5.3通用，开放的信息中心接入到平台的学校，使用的是同一标准的系统，所有学校资源及信息都可以与其他学校共享，这样就形成了一个超级教育资源库实现资源对等。5.4扩展性强、更新速度快、对

10、用户端的设备要求很低提供诸多应用，学校可按需设置，同时有专门的研发团队在做技术跟进和产品研发，可做到技术和理念与世界同步，并不断开发出最新的软件供学校使用，自动升级，无须做更多的设置就可以使用到最新的功能，获得最顶尖的服务。最让学校省心的一点是，平台所提供的一切服务对用户端的设备要求很低，学校师生可以使用原有的旧电脑，或采用性能一般的低价笔记本电脑以及智能手机就可享受“云”服务，因此学校能极大的节约计算机硬件购买和维护成本。第二章 解决方案1.总体架构智慧敦煌教育资源公共服务平台总体架构设计面向全市学校校内资源管理和教师备授课工具，利用云计算、物联网、新一代互联网、新一代移动通信技术构建，承载

11、敦煌市整体基础教育资源，整合当地特色校本资源，建成集电信教育云资源、中央电教馆资源、备授课工具和远程维护系统等应用为一体的综合校园数字化应用系统。总体架构如下图：图1 总体架构图教育资源公共服务平台作为唯一的展现窗口，融合教育管理和资源两大平台以及其他教育信息化应用系统，实现统一应用集成，统一管理，统一认证，同时平台具备能力封装和大数据分析能力。在教育资源公共服务平台建设方面紧密围绕教师教育教学的整个过程设计，定位于K12学段，整合当地教育机构、中央电教馆、电信云和社会的公共教育资源，构建全市以“公共、区域、校本、我的资源”为共享单元的教材和备课资源库，同时纳入品牌资源、测评系统、仿真网络实验

12、等辅助教育教学，面向全市学校提供教育资源共享和信息应用服务，满足信息社会终身学习需求的目标。校本资源管理建设方面以校本资源为主体，围绕学校教学活动进行展开，为学校提供本地化校本资源管理系统，方便学进行校本资源的管理与统计查询。以资源共享的模式在教师组织下进行教学模式创新，帮助教师共享个人优质的教学资源，提高校内整体教学质量，营造开放、积极的教学共享环境。网络空间建设方面以满足学校和家庭间实名制沟通需求为基础，为学生、教师、提供实名网上学习空间环境为核心，促进家与校交流互动，促进教与学、教与教、学与学的全面互补，实现教师教研水平和学生学习创新能力双提升，推动教师开通网络学习空间，带动学生学习空间

13、全面运用。2.教育资源公共服务门户资源公共服务门户采用“云+端”的建设和应用模式，采用公网IP，二级域名，区域特色的独立LOGO，并在定制化门户首页展示公有、自有资源、学校排名、教师贡献等信息。2.1公有资源“公有资源”栏目展示教材资源、视频资源、精品资源等公共资源内容。 2.2自有资源“自有资源”展示当地特色的区域资源、校本资源、我的资源等私有资源内容。2.3学校排名提供区域内接入教育资源公共服务平台学校的综合排名信息，排名次序以学校的校本资源数量、质量、学校教师参加区域内组织活动情况等相关信息为依据综合排名，鼓励区域内学校的积极性，为丰富区域资源提供有效途径。2.4教师贡献教师贡献是在教育

14、资源公共服务平台首页展示区域内教师综合排名信息。教师可通过查看、使用、下载平台资源，以及通过平台上传微课视频、个人课件等私有资源提升自己的综合排名。3.人人通空间3.1教师空间（1）公共资源使用教师用户可通过教师空间对资源中心资源进行查看、下载等。（2）个人资源管理教师用户可通过教师空间上传个人微课视频、优质资源、教案等优质资源至教育云平台，并可进行删除等操作。（3）网上备课教师用户可通过教师空间进行网上在线个人备课、集体备课，支持备课素材在线下载，编辑，本地课件上传。（4）教学工具使用教师用户可通过教师空间使用教育云平台的备课工具、仿真实验、敏特英语、在线组卷等实用教学工具。（5）班级圈为教

15、师用户提供将优质课件资源推荐给学生的服务功能。（6）个人设置教师用户可在教师空间设置个人信息，如头像设置、照片上传下载删除、课程设置、密码修改等。3.2学生空间（1）公共资源使用学生用户可通过学生空间对资源中心资源进行查看、下载。（2）学习工具使用学生用户可通过学生空间使用教育云平台的仿真实验、敏特英语、在线组卷等实用学校工具。（3）班级圈学生用户可通过班级圈功能接受查看教师推荐的优质课件资源和其它留言信息。（4）个人设置学生用户可在学生空间设置个人信息，如头像设置、照片上传下载删除、密码修改等。4.提供配套海量资源中国电信投巨资采购八大出版社教材资源及新东方、学科网、北京四中网校等知名厂商视

16、频资源，现有总量150万条，在区域教育云建设中，这些资源可配套提供。教材资源清单出版社学段科目资源数量（条）人教版（新课标）全学段（语、数、英、物、化、生、地、历、政）119810北师大版全学段（语、数、英、物、化、生、历、政）96255苏教版全学段（语、数、英、物、化、生、地、历、政、体、科）54619冀教版全学段（语、数、英、生、历）59304教科版小初段（语、英、科、政）34932湘教版全学段（语、数、英、地、历、美）23853外研社版全学段（英）23379人教版新起点小学段（英）12576人教版新版小学段（英）11545人教版PEP小学段（英）11370鲁教版（五四制）全学段（语、数、

17、英、物、化、地、历、政）5924粤教版初高段（语、物、化、地、政、信息技术）2912长春版全学段（语）3082沪科版初高段（物、化）1923语文S版小学段（语）1158其他版本全学段（语、数、英、物、化、生、地、历、）28378合计491020教辅资源清单资源类型资源内容资源数量同步辅导视频全学科知识点微课和视频课堂10000余个全学科初高微课和高清视频3774余个全学科初高微课8000余个教学实验工具小学科学、初中物理化学生物、高中物理化学生物仿真实验378个组卷测评题库全学科精选试题和详细解析53万道英语词汇学习个性化英语词汇学习课程20万个单词中考、高考专题全学科知识点试题32万道4.1

18、教材资源覆盖46个全国主流教材版本，资源数目包含K12学段全学科，高达49万余条的教材资源，为教师备课准备了丰富的教学设计、随堂课件、同步练习及拓展资源，帮助教师轻松备课。4.2视频资源平台提供优质的视频资源及课堂实录视频，供教师借鉴教学经验，提升自我教学水平，可结合课堂需要及学习进度的安排进行观看。含小学视频、初中视频、高中视频、幼儿视频、黄冈课堂，北京四中网校、学科网、新东方、微课网、江苏高考专区视频、共计24196个，标准版部分开放。4.3题库资源平台涵盖同步辅导视频、教学实验工具、组卷测评题库、英语词汇学习、中考高考专题5大类共100万余条，有效提升学生学习质量和效率，便于家长快速获得

19、所需的教学资源。其中新东方同步练习205317条，中高考真题125230条、知识点试题710605条，合计1041152条，区域教育云标准版该类资源部分开放。5.应用及工具5.1备课中心“备课中心”栏目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。a)支持课程设置，教师备课前设置好对应年级、科目、版本后，进行对应课程备课；b) 支持在线备课、集体备课、包含撰写教学设计，组织教学素材，所用资料可以在资源库中直接下载使用；c) 支持本地备课，教师在本地编辑好教学设计及教案后可上传至平台我的资源栏目；特点：在线、本地备课；可对应到科目、年级、班级具

20、体课程；丰富的资源库支撑；一键保存到对应课程教师空间，云存储模式，无需携带任何存储设备。5.2同步导学“同步导学”栏目为教师提供在线导学案编制功能服务。教师可通过此功能编写教案，快速分享给学生。a)支持本地、在线编辑学习目标；b)支持本地、在线编辑导学资源；c)支持导学案推送给学生。特点：在线、本地编辑；实时推送到对应班级学生；一键保存到对应课程教师空间，云存储模式，无需携带任何存储设备。5.3微课大赛提供区域微课大赛系统，教师登录平台报名，上传作品，大赛组委会评选获奖作品，作品公示，推广到整个区域，为区域教学交流搭建互动桥梁。5.4网上评选平台提供区域优秀教师网上评选系统，区域教师可提交基本

21、信息至评选委员会，资料评审通过后公示于平台上，区域所有用户可登录平台投票，该系统实现了区域有杰出贡献的教师行为事迹的宣传，营造了良好的教育环境。5.5学科工具学科工具涵盖了智能组卷、同步诊断、仿真实验、敏特英语。（7）智能组卷收录53万道精选试题，为教师提供方便快捷的人工组卷、智能组卷、试题发送、查看做题统计，日常学习分析。（8）同步诊断该版块实现了学生校外第二任老师-家长，让学生课外同步学习在校老师讲的内容，其中要点梳理让学生把握学习重点及难点。典型解析配套要点梳理对学习知识进行实例验证，名师讲堂让学生在家就能学习国内名师讲堂。同步学习完之后进行同步测控、学习评测，以此判断学生掌握知识情况，

22、从而对症下药，提高学习成绩。家长可通过同步试卷模块出题评测学生学习情况。收录多年精选试题和详细解析，覆盖全国46个主流版本全学段共计53万道题。（9）仿真实验囊括幼儿，小学科学，初中化学、生物、物理，高中化学、生物、物理，近400个仿真实验，将各类实验虚拟化，方便教师课堂随时用，学生课下重复练，培养学生的动手能力和实践能力，实现最简单操作、最友好界面、最准确数据以及最丰富内容的多元化教学方式。优点：a)在没有实验室、实验道具的情况下完成实验。b)避免与有害物质的接触。c)直观明了，可反复做，加强对实验理解。d)为学校省去建设实验室的费用。e)在常规下，有的实验需要1小时-几天时间观察反应，仿真

23、实验可省去大量等待时间，当然实验结果无影响。（10）敏特英语个性化课程设计，不同年龄、级别学生都可以找到适合自己的课程。基于艾宾浩斯遗忘曲线和黄金序列理论的智能记忆引擎，利用学测结合帮助学生解决课前词汇预习和单词学完后的记忆巩固问题。6.平台基础能力教育资源公共服务平台围绕国家“三通两平台”总体规划，基于国内外先进的云计算技术，以云架构模型进行搭建,如云认证、云视频、云资源，作为基础服务平台和承载平台，为接入的教育信息化产品提供统一的用户认证、资源共享、大数据分析以及能力开放等核心功能，满足省、市、县等多级平台垂直扩展的实际需求，助力实现教育公平化。教育云以K12教育为切入点，围绕教师、学生、

24、家长用户构建以教与学为核心的优质教学资源库，为多终端提供资源支持，教师通过班班通平台进行课前备课、课中授课、课后与家庭沟通互动，学生家长通过班班通、翼校通、人人通等进行多屏应用，及时看到学生的学习情况、老师留言，增加学生家长与学校的沟通机会，使学生家长更关心学生的成长，为学生营造良好的学习环境。教育云图1:校内资源管理系统架构教育云平台是基于云架构模式开发的综合性的服务平台，整个平台系统架构采用SOA分布式架构，B/S、C/S混合开发编程模式，通过动态可配置、可扩展的方式，提供产品接入模式，方便教育信息化产品更容易的接入到教育云平台，教育云平台为接入的教育信息化产品提供统一的用户认证、资源共享

25、、数据分析以及能力开放等核心的能力功能，实现与接入产品的无缝对接，同时实现与产品的数据同步和信息交互共享。教育云平台实现产品统管、用户统管、资源统管、能力封装、数据分析、合作方平台、用户平台、班班通平台、个性化区域平台、视频转码和周边系统接口等部分。6.1用户管理系统教育云平台用户管理系统将用户信息、学校信息、订购信息进行统一管理，通过统一认证、统一用户信息共享实现统一用户信息交换。（1）用户认证服务为各产品提供用户登录鉴权与单点登录授权,包括用户帐号密码校验、用户产品订购鉴权。各产品的登录认证统一走该接口进行认证。（2）应用授权码获取服务应用通过教育云登录以后，登录的用户要给应用授权，用户授

26、权成功后通过此接口获取授权码，应用侧然后依据授权码进行应用的登录操作。（3）教师信息获取服务通过该接口各应用可以按需获取到教师的相关信息，便于在应用里进行信息的展示和业务处理。教师信息包括教师的基本信息和扩展信息。（4）学生信息获取服务通过该接口各应用可以按需获取到学生的相关信息，便于在应用里进行信息的展示和业务处理。学生的信息包括学生的基本信息和扩展信息。（5）管理员信息获取服务通过该接口各应用可以按需获取到管理员的相关信息，便于在应用里进行信息的展示和业务处理。（6）用户唯一性校验服务通过该接口各应用侧进行用户帐号唯一性的校验，该接口主要用户用户注册或者帐号新加时进行帐号唯一性或者可用性的

27、判断。（7）省市区县、学校编码信息获取服务通过该接口各应用可以按需获取到省市区县、学校多层级的编码信息，用户应用侧进行区县学校信息的展示和维护操作，省市县、学校信息由教育云统一管理配置，共享给各个应用侧进行调用使用。（8）学校年级、班级、学生信息获取服务通过该接口各应用侧按需获取学校年级信息、年级下班级信息、以及班级里学生等信息，便于应用侧进行数据的展示和业务的处理。（9）用户ID与用户帐号信息获取服务通过该接口各应用侧按需获取用户ID和用户帐号信息，以及ID和帐号的关联关系，便于在应用侧进行帐号信息的校准和对应。（10）用户信息同步服务为各应用提供用户信息同步接口，便于进行用户信息的统一汇总

28、管理，减轻应用侧体积，降低应用侧业务复杂度，实现用户信息的统一管理与汇总。（11）用户扩展信息同步服务为各应用提供用户扩展信息同步接口，便于进行用户扩展信息的统一汇总管理，减轻应用侧体积，降低应用侧业务复杂度，实现用户扩展信息的统一管理与汇总。（12）学校信息同步服务为各应用提供学校信息同步接口，便于进行学校信息的统一汇总管理，减轻应用侧体积，降低应用侧业务复杂度，实现学校信息的统一管理与汇总。（13）用户头像上传服务提供统一的头像上传接口，应用侧有用户上传头像的业务，应用侧均通过该接口，将用户头像信息上传到教育云进行统一管理。（14）用户基本信息修改服务通过该接口应用侧进行用户基本信息的修改

29、业务，用户在应用侧修改个人信息后，通过该接口将变更信息同步给教育云，由教育云进行用户信息的统一维护管理。（15）用户扩展信息修改服务通过该接口应用侧进行用户扩展信息的修改业务，用户在应用侧修改个人扩展信息后，通过该接口将变更信息同步给教育云，由教育云进行用户扩展信息的统一维护管理。（16）班级信息同步服务通过该接口应用侧将用户班级信息同步给教育云，由教育云对用户班级信息进行统一的管理维护。（17）年级信息同步服务通过该接口应用侧将用户年级信息同步给教育云，由教育云对用户年级信息进行统一的管理维护。（18）教师班级、课程设置服务通过该接口为应用侧提供教师班级、课程设置的信息交互服务，便于用户在应

30、用侧进行班级和课程设置，然后将数据上传给教育云进行统一的管理和共享。6.2资源管理系统教材资源紧密围绕教师备课、授课的整个教学体系，涵盖K12资源全面覆盖，提供人教版新课标、北师大版、冀教版等主流版本教材配套资源；支持多种资源类型：教案、教学课件、练习题、音频、视频、图片、动画等；资源类型丰富多样，包括备课素材、区域资源/校本资源、我的资源、精品资源、网络实验室等。同时后台提供资源审核功能，对于不合法的资源进行取缔和删除，保障资源的持续性和高效可用性。（1）资源共享服务教育云平台提供统一的资源共享接口，各产品应用通过调用接口获取资源详细信息（包括版本，大小，格式，播放地址等），然后在各产品终端

31、显示。（2）视频分发服务教育云平台提供统一的视频资源分发接口，各产品应用通过接口将视频资源传给教育云平台进行分发转化，转换为各产品端支持的格式和类型。如（视频清晰度：高清 、标清、 流畅，格式：mp4，m3u8,flv等）。（3）各产品资源使用统计服务各产品应用记录各自终端资源的使用情况，包括点赞、下载、收藏、浏览、评论、推荐等次数。统一上传教育云平台，云平台做数据收集，大数据分析，从而分析挑选优质资源。（4）资源分类服务教育云提供统一资源分类接口，各产品应用获取资源的所有的分类及其子类。可以按照父级分类查询子分类、及分类对应得视频资源。（5）我的资源获取服务以用户为中心关联，获取用户的所有个人资源，包括各产品端，达到用户各产品端资源信息共享。接口基本信息包括资源的浏览量、下载量、收藏量、资源名称、资源分类等信息。（6）课程目录获取服务实现班班通客户端与乐智网web端各年级、版本、科目的目录结构保持一致，保证