XX市智慧教育综合服务平台建设方案V080425Word文件下载.docx
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在经济层面,通过云平台的应用整合,将直接促进已有基础设施应用,减少低水平重复建设,提高教育信息化建设的绩效。
因此,智慧教育综合服务平台的建设及其应用推进,将是一项非常必要并且对社会、对教育都影响深远的惠民工程。
为加快教育信息化进程,以教育信息化带动教育现代化,根据《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》、《XX省教育事业“十二五”规划》等文件要求,结合XX市教育信息化战略以及教育改革和发展实际,制定本规划。
第1章方案概述
建设依据
(1)《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》
到2020年,基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系,创新运行机制和管理模式,整合现有资源,构建先进、高效、实用的数字化教育基础设施。
将资源共建共享建设作为基础教育信息化的重中之重来抓,并实现“促进教育均衡发展”和“提高教育质量”的最终目的。
(2)《XX省教育事业“十二五”规划》
规划指出,要大力加强基础教育信息化建设。
完善教育信息化基础设施,形成覆盖全省的基础教育资源库。
加强数字化校园建设,为农村中小学班级配备多媒体远程教学设备。
(3)2015年11月19日,第二次全国教育信息化工作电视电话会议
刘延东副总理强调,“十三五”时期,要大力推进教育信息化,运用现代信息技术,让农村、边远、贫困和民族地区的孩子们共享优质教育资源,缩小区域、城乡、校际差距。
要把握“互联网+”潮流,通过开放共享教育、科技资源,为创客、众创等创新活动提供有力支持,为全民学习、终身学习提供教育公共服务。
基于以上政策规划的指导思想,XX市市委、教育局领导对教育信息化工作的推进提出了指导意见,即“在对XX市教育现状进行充分调研分析的基础上,探索并建设适应XX市现状、具备XX市特色的智慧教育综合服务平台”。
建设目标
“三通两平台”是我国教育信息化建设“十二五”核心目标与标志工程,其建设目标是全面提升全市基础教育信息化整体水平,实现优质数字教育资源的全覆盖,从而帮助所有适龄儿童和青少年平等、有效、健康地使用信息技术,培养自主学习、终身学习能力。
“三通两平台”的建设无疑将教育信息化提到了一个新的高度同时为推动教育资源共享、促进教育公平服务提供了基础保障。
本次方案旨在全面实现“网络宽带校校通”和“优质资源班班通”,并在此基础上完善XX市教育资源公共服务平台建设,2016年全市中小学师生基本实现“网络学习空间人人通”。
构建以应用为驱动的资源共建共享机制,通过统筹规划和顶层设计,以教育资源公共服务平台为基础,以网络学习空间为入口,引入丰富的第三方教学资源与应用,并与校园管理、电子书包、智慧教室、同步课堂、名师课堂和名校课堂等紧密结合,实现推进信息技术与教育教学的深度融合,以教育信息化带动教育现代化。
内容概述
本方案在现状分析、需求理解与分析基础上,以总体设计为抓手,从全局的视角统筹考虑基础设施、业务、技术、教育资源、运营等各要素之间的关系,进一步说明“三通两平台”的内涵,并对构成建设核心的基础设施、云数据中心、教育资源公共服务平台、数字化校园应用平台等进行总体阐述,并提出智慧教育服务平台运营服务、实施路线图、资金预算的总体说明。
(1)从XX市教育信息化发展现状出发,分析基础设施、业务、技术、教育资源、运营多个方面的建设需求,为方案提供因地制宜的建设依据。
(2)根据建设需求,从总体结构、业务应用、技术架构、内容建设、运营服务五个方面,说明建设方案的总体建设规划、体系结构和技术路线。
(3)按照“校校通”建设要求,对全市现有的教育城域网建设提出规划,借助运营商优势搭建XX市教育城域网,提升中小学互联网接入率、提升校园网络接入带宽。
(4)按照“班班通”建设要求,提升对全市中小学普通教室配备多媒体教学设备的配备比例,基本实现中小学都拥有多媒体教学条件。
(5)规划“人人通”建设内容,对云数据中心及云服务平台的建设方式。
云数据中心采用租赁方式,建设包含“大数据服务、数据管理服务、多媒体服务、数据交换服务、云安全服务、云平台开发框架、云平台应用”的云服务平台。
(6)教育资源公共服务平台集资源建设、资源管理和资源应用于一体,通过全面整合市、校、个人及第三方的优质教育资源,构建资源门户、资源汇集、资源检索、资源应用、资源管理等核心资源应用。
(7)教育管理公共服务平台包含教育机构管理服务平台、数字化校园应用平台,建设丰富的行政办公、数字教学、校务教务管理类应用系统,来满足XX市智慧教育的发展需求。
(8)建设2所师范校,在示范校建设未来智慧教室、远程同步课堂、校园一卡通、校园安全监控、机器人实验室、3D仿真实验室、数字阅读角等终端及系统。
以示范校作为XX市教育信息化典型案例,并依此来辐射带动全市所有学校。
(9)实施路线图从实施进度、组织保障、政策保障三个方面按时间节点进行项目建设,在逐步推广、总结经验的基础上实现全面建设目标。
(10)资金投入按财政专项资金、建设方自有资金结合的原则进行承担,按项目实施阶段采购服务和硬件设备。
第2章需求分析
现状分析
2.1.1数字化教育资源现状
在走访调研过程中发现,目前XX市本地化数字化资源匮乏,仅有个别学校建设了校本教育资源库,多数学校教师日常教学活动所需资源一般通过网络自行搜集素材。
此种方式获取的资源质量一般难以保证,资源与个性化需求存在差异,一体化封闭的资源包,难以满足教师对资源二次加工利用的需求。
教师制作完成的课件、习题的保存方式一般也是本地保存,与其他教师的交流共享没有顺畅的渠道。
资源建设变成少部分人、间隙性的任务,缺少持续性,无法形成有效的共建共享机制。
2.1.2教育应用系统建设现状
前期的教育信息化建设缺乏统筹规划。
学校自主建设的应用系统,面临系统性、兼容性和扩展性差等问题,系统的持续性改进能力较弱,脱离教学场景,不能将信息技术与学科教学深度融合。
各学校不同程度的重复建设应用系统,造成不必要的资源浪费。
已有的各应用系统之间标准不统一,流程不规范,无法满足数据采集、数据互换、资源共享、信息交流等需求,形成信息孤岛、应用孤岛。
教育核心业务支撑的缺失,无法形成系统化、规模化、常态化应用。
目前,XX市大部分学校信息化建设十分落后,缺乏基础的校园管理平台,系统规划与建设严重不足。
已有教育信息化的应用还仅限于课堂教学层面,应用方式单一。
教育管理、教育教学等教育核心业务支撑平台尚未构建,新型信息技术的应用还处于探索阶段,教育信息化对教育科研和教育教学质量提升的贡献率还不高。
2.1.3班班通教学设备现状
全市中小学共有班级数XX间,已经配备了多媒体教学设备的教室XX间,配备率为XX%。
校园基础设施配置缺失,校园基础设置配备不达标。
由于缺乏教学资源、教学支撑应用系统,已有的设备的使用率也不高。
2.1.4校校通网络现状
目前XX市教育局辖区内有中小学学校XX所(不含教学点),已经接入互联网的学校XX所,入网率为XX%,其中10M以上光纤网络接入学校XX所,比例为XX%。
通过走访调研发现,目前全市中小学的互联网覆盖率较低,农村地区仍有部分学校没有实现网络接入,已经介入网络的学校也有很多是在20M以下带宽,无法满足教学应用需求。
全市尚未形成教育城域网,各级各类教育部门之间未能实现高速互联,教育信息集散功能不强,难以实现教育基础信息资源整合和共享。
2.1.5服务支撑现状
持续服务能力弱。
现有信息系统都是一次性投入的项目建设模式,缺少持续有效的技术服务,系统的升级改造极其困难,难以适应日新月异的教学改革和发展需求。
缺少统一的服务管控机制。
现有信息系统的建设,往往由多个供应商承担,供应商各自为战,各行其是,缺乏有效的服务管控机制,导致相互推诿,难以协调。
难以保证服务的高质量和高时效。
需求分析
2.1.6业务需求
在国家教育改革和发展规划的方针指引下,兼顾XX市自身教育改革的需求和侧重点,XX市提出了建设“网络宽带校校通”和“优质资源班班通”,并在此基础上完善XX市教育服务平台建设,2016年全市中小学师生基本实现“网络学习空间人人通”,在业务应用范畴需要从教学应用、资源应用以及服务对象三方面进行综合考虑。
(1)教学应用
通过全局视角,对“网络学习空间人人通”和教育资源公共服务建设所涉及的各方面、各层次、各种要素进行统筹考虑,按照教、学、测、评、管的业务分类和网络布局,形成针对全市教育体系中所涉及的所有学校、教师、教研员、学生、家长等各类参与对象、覆盖课前、课中、课后各环节的协同工作格局,将教学活动中所涉及到的备课授课、在线学习、在线测评、自主学习、学情分析等各类协同工作流程集成到统一的教与学平台,重点突出数字化、网络化、智能化和多媒体化的教学特点。
以教学应用为导向,开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学,鼓励发展性评价,探索建立以学生为中心的教学新模式,促进日常教学、教研活动与资源建设的有机结合。
教学目标从“以知识为主”转向“以方法为主”,教学对象从“关注部分学生”转向“关注每一位学生”,既支持传统的正向教学模式,也支持翻转教学模式。
构建大数据分析体系,全面提高全市教育管理、决策与评价的智能化水平。
针对学习、教学、教研、管理等活动中所产生的各类教、学、测、评、管信息进行综合监测、深度钻取,建立多角度的分析监测模型,为XX市各级教育管理者和教师进行精细化管理决策以及开展科学化的教研活动提供深层次的信息支持,增强教育行业管理的智慧化水平。
涉及综合查询、报表统计、主题分析等数据综合利用的基本方向,提供可视化、便捷化、智能化的决策支持应用。
(2)资源应用
基于XX市教育资源应用现状和教育资源共享共建可持续发展的工作要求,以整体提升XX市基础教育工作水平和服务创新能力为核心,构建规范、开放的教育资源服务体系,全面关联整合各类教育资源,涵盖资源获取、资源理、资源检索、资源推荐、资源使用以及资源统计分析等各类资源应用服务,以服务教育管理者、教师、学生和家长的多向性特点,真正实现覆盖全市的优质教育资源高度共享,使教师和学生随时随地快速、全面感知个性化的教学资源,获得互动、共享、协作的教与学环境。
在全面梳理各类教育资源的基础上,从满足教学活动的需求出发,将教育资源按照学科知识点、章节目录等维度对教师教学过程中产生的教案、学案、教学课件、试题试卷等众多资源进行归类整理,涉及常规资源和特色资源。
整个教育资源公共服务旨在综合各类教育资源、充分运用信息化手段建设标准化、权威化的教育资源公共服务体系,通过统一的元数据提供完整、一致、标准化的资源描述,实现资源整合和资源全域共享,为教学应用提供统一的资源支撑。
推动优质教育资源共建共享,促进教育均衡发展。
建立政府引导、多方参与、奖励推动、优胜劣汰的资源共建机制,以政府为主导建设基础性资源,鼓励企业与各级各类学校合作建设辅助性学习资源,鼓励师生自主开发特色教育资源,制定资源审核、奖励、评估、淘汰等机制,保障资源数量与质量。
通过企业竞争提供、政府评估准入、使用者自主选择的方式,拓展资源应用主体的选择空间,促进教育资源整合汇聚,扩大优质教育资源覆盖面,形成有效的优质资源共享机制。
(3)服务对象
为管理者提供智慧管理服务。
各级教育管理者可以更加直观地查看所辖范围内的教育资源配置状况,查看任意时间段各学校教学活动、教学管理以及教学服务的运行状况,查看各学校的教育发展统计分析数据,更加科学地确定教育经费投入及分配政策,科学评估教育产生的社会经济效益,全面掌握所辖范围内教育均衡发展现状,更加直观地查看各学校的教学资源建设、应用与共享状况,分析所辖范围内任何学校、任何班级的教与学情况。
为教师提供智慧教学服务。
教师可以主持、参与名师公开课,将名师资源引入课堂教学,全面掌握学生的学习成绩分析数据,开展针对性教学,及时与家长、同事、校领导、教研员沟通交流,加入教师社群,开展网络教研活动,更加高效、便捷地进行网络备课,对学生的作业和试卷进行自动批改和自动分析,快速获取、加工和集成教学资源,支持课堂教学,根据学生特征,进行快速分组,组织课堂协作学习,灵活控制学习终端,实时向学生推送相关学习资源,登录个人教学空间,动态获取系统推送的优质教学资源。
为学生提供智慧学习空间。
学生可以学习名师开放课程,参加同步课堂,享受优质教学资源,及时与教师、同学沟通交流,解决学习、生活中遇到的难题,利用各种媒体终端进行随时随地的学习、交流和分享,登录个人学习空间,动态获取系统推送的个性化、优质学习资源,及时获得学习的评价反馈信息,弥补自身知识缺陷,将学习过程中的关键信息存入电子学档,开展发展性评价,将课堂教学反馈信息及时传递给教师,便于教师进行教学反思。
为家长提供智慧沟通服务。
家长可以通过家校通及时查收学校、教师发布的教学、考试、作业等信息,将孩子的家庭作业完成情况、意见建议及时反馈给教师。
家长可以随时查看学生在校的学习情况,及时了解孩子的学习成绩及变化情况。
为教育局其他系统和第三方系统提供便捷、安全的资源、应用接入和运营服务。
各类教育局其他系统和第三方系统可以利用平台提供的丰富应用、资源、用户等一系列开放服务,以及全新推广渠道和运营模式,将自有资源或应用服务便捷、安全的接入平台,共同建立开放、稳定、良性生长的云教育应用生态系统。
教育信息化应用水平是衡量一个地区教育发展程度的重要标志,促进教育改革与发展、实现教育现代化、创新教学模式、提高教育质量,需要XX市全面深入地运用新一代信息技术手段,加大应用平台和教育资源建设力度,切实发挥信息技术在教育改革中的作用,用信息技术手段改变传统教育模式,推动信息技术与教育教学深度融合,促进城乡教育均衡发展,全面提升全市教学质量和管理水平。
2.1.7技术需求
2.1.7.1网络资源需求
为满足XX市37万用户的使用,需建设具备弹性、虚拟化等核心特征的云教育数据中心,实现网络资源整合和共享,达到高效的运维和能耗管理。
同时,云数据中心需具备多链路运营商,万兆宽带出口,高速交换矩阵,可灵活扩展的网络架构,才能支撑XX市教育资源公共服务平台和智慧教与学系统高并发、高可用网络资源的需求。
(1)网络流量的弹性需求
基于教育的互联网应用,网络流量增长难以预测,如微课视频业务、教学课件上传下载等对网络流量的要求高、弹性大。
因此,要求数据中心内部需具备高速的数据交换、灵活的拓扑结构,外部互联网出口到客户端的低延时、大带宽,并可随时根据网络流量进行灵活的带宽扩容。
(2)网络虚拟化需求
网络虚拟化使高效利用IT资源,降低业务部署的时间成本成为可能,网络虚拟化具有高灵活、高效益、可扩展和高安全的特点,新业务可实现快速上线,业务系统的版本升级迭代效率被大大提高。
在资源方面,多种业务共享资源池,便于集中部署,实现网络集中化,进一步发挥虚拟化的资源共享、快速部署、动态调度优势;
在网络方面,网络功能软件化,可实现网络的快速部署,有利于多段网络建设和上线周期;
在运维方面,可实现专业化运维和管理,运维人员可以更专注于业务管理、通用硬件管理,大幅度提升运维管理效率。
(3)泛在网需求
泛在网络是互联网、城域网、电信网和物联网及学校校园网的高度协同和融合,将实现跨网络、跨行业、跨应用、异构多技术的融合和协同。
泛在网络将信息空间与物理空间实现无缝的对接,帮助XX市37万用户实现任何时间、任何地点、任何人、任何物都能顺畅地通信,都能通过合适的终端设备与网络进行连接,获得按需供给的个性化信息服务。
网络学习空间人人通的建设需要综合应用多种信息技术,为网络学习空间人人通项目的构建提供重要支撑。
多网络融合的泛在网正逐渐渗透到“互联网+教育”领域,深刻地改变着教育信息化的模式、也给教育的发展带来全新的活力和动力。
通过泛在网实现了XX市教师和学生在课堂或远程互动等教学,将数字资源、先进移动技术与泛在网络环境进行优质高效整合,完成高效教学,为用户构建一个触手可及的泛在网络环境和易于识别、掌握、获取知识的信息共享环境。
“互联网+教育”环境中,泛在网络技术的有效应用将大力推进“三方连通”。
“三方连通”具体包括,学习、生活与工作的连通;
学校教育、家庭教育和社会教育的连通;
手机、平板、PC、智能卡等各种终端设备的互联连通。
2.1.7.2云计算资源需求
XX市“互联网+教育”产生海量的教案、学案、课件、试题、试卷、实验、素材等结构化和非结构化数据,同时需要支撑XX市基础教育几十万用户使用高峰期下产生的高并发的能力,需要考虑基于云计算的架构实现计算资源、存储资源和网络资源的按需动态分配,达到按需索取的目标,最终促进资源规模化,从根本上支撑庞大系统的安全运行,建设“互联网+教育”云计算数据中心。
在满足上述需求的同时,云计算数据中心具备传统数据中心、单应用系统建设无法比拟的优势、随需应变的动态伸缩能力以及极高的性能投资比。
云计算中的“云”主要用来强调计算泛在性和分布性,实质上是分布式计算、并行计算和网格计算等技术的发展。
云计算能够将分布在各地的服务器群进行网联,能够实现大规模计算能力、海量数据处理和信息服务的需求。
通过云计算的弹性计算和分布式处理能力,提供了对海量微课等大容量视频的处理能力,为用户解决高并发、高可靠性的难题。
云计算融合云数据中心的虚拟化、网络的宽带化、终端的智能化特点,使得用户随时、随地、按需获取教育服务成为可能。
2.1.7.3大数据需求
大数据技术是一系列收集、存储、管理、处理、分析、共享和可视化技术的集合。
大数据具有两个重要的特征:
跨领域数据的交叉融合、数据的流动生长。
与传统数据相比具有非结构化、分布式、数据量大等特性。
大数据的核心技术由大规模并行处理数据库、分布式文件系统、分布式数据库、内存并行计算、批量分布式计算、实时流式计算、分布式任务调度、大数据分析等要素组成,以云计算为基础,提供了易使用、高可靠、低成本、高性能、高并发、海量数据处理的大数据支撑平台,满足在线教育的海量数据管理、存储和分析需求,为互联网+教育提供高性价比、弹性伸缩的服务。
通过“互联网+教育”大数据服务可提高XX市基础教育的教育管理、决策与评价的智慧性。
随着教育信息化进程的推进,学习、教学、教研、管理过程中无时无刻不在生产海量数据,大数据技术将对XX市教育信息化产生巨大冲击和深刻影响,通过汇聚教与学过程中的各种数据,将可实现对XX市基础教育的大数据分析,为预习情况、作业情况、考试情况、知识点掌握、自主学习情况、学习频率、备课情况、课堂教学情况、资源建设情况、资源应用情况等主题分析提供大数据服务支撑。
2.1.7.4安全需求
云数据中心将面对来自局域网、广域网和Internet网等不同网络用户的访
问,由于访问用户所处位置不同、访问内容不同,所以其安全威胁的特点和等级也各不相同,有必要对各类用户采取有针对性的安全防护策略。
如针对Internet用户需要进行DDos检测防御、安全权限控制以及木马、病毒检查;
针对内网用户需要进行安全区域隔离和病毒检查。
云数据中心的安全设计覆盖了数据中心的所有安全域,包括物理设施安全、网络安全、主机安全、虚拟化安全、数据安全。
(1)物理设施安全:
数据中心安防系统需设有视频监控系统、门禁管理系统(含电子巡更)、红外报警系统;
数据中心每层设置安检门和寄存柜,安装于机房门口处,杜绝一切可能的安全隐患。
(2)网络安全:
包括网络漏洞扫描、网络入侵侦测和响应、路由器访问控制列表(ACL)、防火墙、VPN、VLAN、路由欺骗、MAC地址欺骗。
(3)主机安全:
包括主机系统加固、主机访问控制、主机病毒防护。
服务器主机需要定时更新升级补丁;
开启系统防火墙,以保证只有允许的主机可以访问,实现访问隔离;
安装防护软件定时查杀病毒,避免系统中毒后对其他网内主机发起攻击,损坏主机重要数据。
(4)虚拟化安全:
保证虚拟化资源之间的隔离、避免虚拟化资源之间的攻击和嗅探,并通过可靠的虚拟化底层架构,保证设备业务无中断。
(5)数据安全:
包括数据库审计与访问控制、数据备份。
数据库安全审计是在不影响数据库系统自身性能的前提下,实现对数据库的在线监控和保护;
为使整个系统能够安全可靠的使用系统中的数据,需对数据进行备份。
2.1.8资源需求
教师能够利用教学资源通过网络进行备课、资料检索、参与教师培训等工作;
能够通过网络组织、指导学生进行自主学习、协作学习和研究性学习等教育活动。
(1)资源符合教育需要能够适应课程改革资源内容应以教育部《基础教育课程改革纲要(试行)》为指导,与各学科课程标准(教学大纲)和教材相适应。
资源内容应是课程内容的延伸和补充,能够有效地解决教学中的重点、难点问题,为教师的教学设计和学生的学习提供充分、适用的多媒体资料;
满足教师的教学、进修和学生自主学习、研究性学习、协作学习等学习方式的需求。
(2)资源应具有良好的开放性和规范性资源开发必须符合教育部信息技术标准化委员会颁布的《基础教育教学资源元数据规范》等相关资源建设标准,以保证资源信息描述清晰,保证实现优质资源的共建与共享,使资源具有很强的开放性和规范性。
符合科学、系统的资源分类方式;
每个知识点下的资源均应包括备课资料、多媒体素材、能力训练三方面资源;
资源分类细目包括且不限于教学目标、教学建议、教案示例、扩展资料、各类多媒体素材、习题、探究活动等类型。
(3)资源更新及时、形式丰富、容量大要求紧密跟踪基础教育课程改革,兼顾各版本教材,满足各教学环节的需求;
资源可持续追加,素材实用、新颖,且内容可添加和更新。
(4)鼓励教师自主开发特色数字教育资源2014年3月《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》文件,明确指出:
“立德树人是发展中国特色社会主义教育事业的核心所在,是培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人的本质要求。
”文件强调“要在发挥各学科独特育人功能的基础上,充分发挥学科间综合育人功能,开展跨学科主题教育教学活动,将相关学科的教育内容有机整合,提高学生综合分析问题、解决问题能力。
”跨学科教学主题资源更适合以网站形式,以探究问题、教学活动步骤为核心,提供多媒体学习资源、探究学习活动与在线交流对话工具,并在教学过程中记录存
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