宁波惠贞书院数字化校园计划书完整.docx
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宁波惠贞书院数字化校园计划书完整
宁波惠贞书院数字化校园计划书
一、数字化校园概念
“数字化校园”是以数字化信息和网络为基础,在计算机和网络技术上建立起来的对教学、科研、管理、技术服务、等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用,使数字资源得到充分优化利用一种虚拟教育环境。
通过实现从环境(包括设备,教室等)、资源(如图书、讲义、课件等)到应用(包括教、学、管理、服务、办公等)的全部数字化,在传统校园基础上构建一个数字空间,以拓展现实校园的时间和空间维度,提升传统校园的运行效率,扩展传统校园的业务功能,最终实现教育过程的全面信息化,从而达到提高管理水平和效率的目的。
二、数字化校园建设内容
网络安全体系建设。
建立全校的网络安全体系,保证校园网络的安全,保证关键数据、关键应用的安全以及关键业务部门的安全,实现校园网络及其应用系统的安全高效运行。
校园信息管理系统建设。
建设一整套校园信息管理系统,为实现“网上办公、网上管理、网上教学、网上服务”提供全面的系统支持。
目前,我校各管理信息系统尚未实现互联,各系统数据尚未形成共享,出现了某种意义上的“信息孤岛”,造成数据统计出口不一致。
新的校园信息管理系统必须解决数据一致和共享问题。
数据中心建设。
建设一个为全校服务的数据中心,保证数据实时更新和高度一致。
建立统一身份认证系统。
建立统一的身份认证中心。
集中进行身份认证,保证用户电子身份的唯一性、真实性与权威性,提高数字化校园应用系统的安全性。
三、数字化校园建设目标
宁波惠贞书院是一所小学、初中、高中一体的实验性学校,环境一流、师资一流、教育教学水平一流,是江北区的窗口学校。
在过去的三年多时间里,学校求真务实,在改善硬件环境,加强软件应用作出了许多努力,也取得了明显的成绩。
然而,随着信息技术的不断发展和教育改革的不断深入,学校以睿智的眼光,抓住信息化这一教育现代化的推进器,给现代教育技术工作提出了更高的要求。
在今后的三年中,学校把“营造数字化校园”作为学校的重要工作之一,即实现教育教学的“六化”——教育决策与管理的信息化、教师办公自动化、教育教学环境信息化、教育教学资源信息化、学习教学模式信息化、教科研活动及管理信息化,09年度重点围绕教师办公自动化、教育教学环境信息化、教育教学资源信息化开展工作,围绕这一目标,全员参与,共同努力,真正体现数字化校园的网络化、智能化、个性化,创造学校现代教育技术工作的新时空。
四、已有情况分析
1、硬件设施
学校目前已经有的设备:
(1)网络设备:
FTP、WEB服务器各一台,VOD服务器一台,网络直播服务器一台,瑞星网络服务器一台。
联想网御防火墙一台,核心交换机是H3C7506和锐捷4系列各一台,桌面交换机为华为2126和锐捷桌面型两种。
两个校区租用电信光缆连接。
(2)多媒体设备:
育才小学和天水校区目前配的投影仪比较新,育才初中教室配的投影、电脑、展台、中控等为2004年市教育局统一招标的一批,目前亮度已经不够,专用教室目前基本配齐。
(3)微格诊断教室:
目前两个校区只有一个,听课老师只能坐50人左右,大的报告厅、展示教室都没有配备。
(4)数字图书馆设备:
有16台电脑的电子阅览室,基本没有数字资源和可触摸屏。
(5)摄录设备:
两个校区只有一台高档次的高清摄像机(sonyz1c)和一台单反照相机(尼康D80),只有一套非编设备。
(6)电脑教室:
目前高中、初中已有两个比较新的56座电脑房,育才小学电脑教室一个,天水校区一个,其中育才小学显示器为15寸CRT,配置相对低些。
2、软件平台
目前学校已有的软件是2002年市教育局统一招标的求索软件,已经在用的有VOD点播、成绩管理系统、信息发布系统。
目前信息发布系统已经自行更换了好几版,成绩分析处理由于功能单一已经不适应教学的需要,该软件最大的缺点是架构不好很难再升级,目前兄弟学校在用的基本没有了。
另外学校在用的其他软件还有:
省学籍管理系统、实验室财产登记、实验登记系统、AM、网络直播、人事管理、中考会考报名系统等,各软件各自独立,数据库没有统一,接口也没有统一,不利于管理。
3、数字化应用
目前应用主要停留在课堂教学、资料获取、学科教学、网络应用层面上,这些都是常规应用,对于信息化所带来的教学高级应用不多,前几年做过信息技术与学科整合的课题和小学语文四结合的实践,对于网络环境下的交互式教学、利用远程教学方式与其他学校开展校际间同步教学试验活动、以及怎样利用资源网进行现场点评课还处于探索阶段。
五、具体实施计划
(一)硬件设备清单汇总:
编号
设备名称
主要产品型号
数量
估价
实施时间
备注
(附详细清单方案)
1
无线局域网络设备
无线控制器、室内外AP等
1套
34万
(育才:
天水:
)
育才:
25万2009年
天水:
9万2010年
后附方案
2
数据中心设备
数据库服务器、应用服务器、IPSAN交换机、IP存储
1套
55万
(育才
天水共用)
2011年
后附方案
3
身份认证及安全设备
入侵防御系统、安全网关等
1套
22万
(育才天水共用)
2011年
后附方案
4
更换初中部教室多媒体设备
投影、电脑、展台等
20套
40万
2009年
5
录播设备
编辑控制台、摄像机组等
2套
50万
天水:
2009年
育才:
2010年
后附方案育才天水各1套
6
非编设备、摄像机、照相机等设备
康能普世、SONY、CANON
1套
10万
2010年
附清单
7
彩色LED
爱博全彩色
1个
40万
2011年
后附方案
8
图书馆学生查询触摸屏
鸿合控制主机、一体化柜台等
4台
6万
2009年
后附清单
9
数码美术电脑室
WACOM数位板、HP电脑、长海语音室
1套
45万
2010年
后附方案
10
远程互动教学系统
博雅全视频终端软件
1套
10万
2010年
后附方案
11
交互式白板系统
电子白板、无线手写板、无线投票器
2套
20万
2009年1套
2010年1套
后附方案
12
通用技术实验室
技术与设计2配套教学具/高中科技创意套装
60套
1套
30万
2010年
后附方案
13
小型科技馆
初中小学科学探究设备等
1套
25万
2011年
后附方案
2009年小计
106万
2010年小计
139万
2011年小计
142万
合计
387万
(二)软件清单汇总:
设备名称
数量
估价
实施时间
应用基础平台
1套
3万
2009年
校园网站门户系统
1套
2万
2009年
教师发展系统
1套
3万
2010年
学生成长平台
1套
2万
2010年
家长信息平台
1套
3万
2010年
课程发展系统
1套
4万
2009年
办公管理平台
1套
2万
2009年
教研科研系统
1套
2万
2010年
知识资源平台(VOD系统)
1套
5万
2010年
电子备课系统
1套
2万
2009年
网络教学系统
1套
2万
2010年
合计
11套
30万
硬件、软件总计:
417万
(三)具体方案:
硬件产品:
附1无线局域网络方案
惠贞书院无线局域网工程方案
1、概述
目前笔记本电脑日益普及,无线局域网客户端适配器产品价格逐步降低,迅驰二代无线网卡一体化解决方案的推出,以及其它形式的WLAN产品WiFi-Phone,PDA等新形式的终端出现应用的接近,人们要求尽可能方便、快速、移动式的使用网络的需求逐渐明显,同时,越来越多的人有能力拥有无线网络客户端产品,并希望通过无线局域网在很多有线网络无法延伸到的场合,以及如大型教室会议室、图书馆体育场馆等场所,也同样能够访问校园网络能在教室、多媒体教室、阶梯教室、食堂、会议室、图书馆甚至在体育馆操场等场所连接互联网成为校园用户迫切的渴望,因此只有随时随地能够连接到网络才能满足目前用户对网络的需求。
无线局域网(WLAN)技术于20世纪90年代逐步成熟并投入商用,既可以作传统有线网络的延伸,在某些环境也可以替代传统的有线网络。
对比传统的有线传输解决方案,使用WLAN网桥实现数据传输具有以下显著特点:
Ø简易性:
WLAN网桥传输系统的安装快速简单,可极大的减少敷设管道及布线等繁琐工作;
Ø灵活性:
无线技术使得WLAN设备可以灵活的进行安装并调整位置,使无线网络达到有线网络不易覆盖的区域;
Ø综合成本较低:
一方面WLAN网络减少了布线的费用,另一方面在需要频繁移动和变化的动态环境中,无线局域网技术可以更好地保护已有投资。
同时,由于WLAN技术本身就是面向数据通信领域的IP传输技术,因此可直接通过百兆自适应网口和企业、学校内部Intranet相连,从体系结构上节省了协议转换器等相关设备;
Ø扩展能力强:
WLAN网桥系统支持多种拓扑结构及平滑扩容,可以十分容易地从小容量传输系统平滑扩展为中等容量传输系统。
2、网络建设方案
(1)无线网络基础方案
方案逻辑组网图
鉴于惠贞书院的有线网络已经较为完善,已经是百兆到楼,部分楼已经做到千兆到楼,本次工程采用AP就近接入的原则,同时又由于现在每栋楼的有线网络为无线网络只能提供一个有线接口,此有线接口下接一台交换机完成网络接口的扩展,同时完成POE供电的功能;作为整个无线局域网络的中央管理控制器,无线交换机WX5002通过校园的核心交换机接入网络。
具体的逻辑组网图如下图所示:
图1惠贞书院无线局域网工程方案逻辑组网示意图
认证方式及认证点选择
本方案主要采用802.1X认证,AP2220与WX5002通过二层隧道协议通信,无线用户的认证点都是放置于WX5002设备上,后台的CAMS作为用户鉴权点。
鉴于目前学校无线网络本次规模不大,从网络支撑能力的角度来看,需要1台WX5002就可以实现。
针对无线用户,WX5002无线交换机作为802.1X终结点,CAMS作为最后的鉴权点,当用户在AP内进行切换时,此时的主要工作由无线交换机进行统一调度,当用户在相同或者不同的WX5002系列交换机下不同的端口下的不同AP的覆盖范围时,此时用户不会再次触发认证,此时的认证方式可以采用本地认证,也可以采用CAMS认证,如果采用本地认证时,用户在所有的WX5002系列交换机上进行配置,或者采用CAMS认证,优点:
配置工作量小,二种方式都不影响无线用户的业务使用质量与无线用户在不同AP之间的漫游切换速度。
具体实现方式如下:
1、802.1x和Portal认证同时使用,无线访客可以通过Web认证也可以通过802.1x认证,由于通过无线交换机对CAMS/Portal进行认证,所以不需要增加BAS设备;
2、AP采用零配置,同DHCPServer可以二层互通,也可以三层互通,AP获得本身IP地址后,同无线交换机建立二层隧道,无线用户通过无线;交换机向CAMS/Portal认证,通过后,通过DHCPServer获得合法地址;
3、无线用户访问控制权限在无线交换机上实现,有线用户访问控制权限在汇聚交换机上实现;
5、内部漫游用户仅限于无线,有线用户漫游时需要先设定IP地址,然后通过802.1x认证即可;
6、无线访客和内部用户设置不同的SSID,设置不同的访问权限
计费模式:
考虑到无线网网络的主要负责包括为校内师生提供网络服务,同时鉴于前期无线用户的数量还是相对较小,则采用包月制进行运营,等无线用户达到一定规模以后,增加计时运营策略。
无线控制器WX5002配合CAMS可以实现根据用户包月计费,从而根据用户名可以实现对学生无线上网包月计费,对老师无线上网免费的策略。
整网安全
无线局域网络主要服务于学校的学生与教师,也是一种小规模的公众型网络,同时由于学生出于技术的研究兴趣,会对网络发起各种各样的攻击行为,此时网络安全问题在建网时必须考虑问题,安全方式主要侧重几个方面:
用户安全、网络安全,而在校园网络中主要依附于用户实体的属性主要包括用户使用的信息终端二层属性(诸如:
MAC地址)及用户的帐号、密码,而对于学校学生用户来,帐号信息都是一个实名原则,与学生的学藉进行关联的,这样本无线网络中着重考虑使用无线网络的空口信息的安全机制,同时也要考虑与无线相关的有线网络的安全问题,对于原有有线网络的安全问题,在本技术建议书中不作相应的考虑;
无线网络安全部分主要包括以下方面的内容:
I.MAC地址过滤:
目前支持基于MAC地址的过滤,限制具有某种类型的MAC地址特征的终端才能进入网络中;
II.SSID管理:
是一种网络标识的方案,将网络进行一个逻辑化标识,对终端上发的报文都要求进行上带SSID,如果没有SSID标识则不能进入网络;
III.WEP加密:
WEP加密是一种静态加密的机制,通信双方具有一个共同的密钥,终端发送的空口信息报文必须使用共同的密钥进行加密;
IV.支持AES加密,AES安全机制是一种动态密钥管理机制,同时密钥生成也基于不对称密钥机制来实现的,同时密钥的管理也定期更新,具有体的时间由系统可以设定,一般情况都设定为5分钟左右,这样非法用户要想在5分钟之内进行获取足够数量的报文进行匹配出密钥出来,从无线空口的流理来看,基本上是不可能的;
V.H3C的无线方案中可根据用户名来划分权限,即相同用户在不同地点接入无线网络其权限保持一致;密钥设置可能根据SSID信息与用户信息进行组合,即不同的SSID下不同的用户的密钥生成可以不一样,这样一定程度上保证用户之间串号问题产生,从而保护投资,以达到营维平衡;
供电问题:
由于本次无线网中AP设备数量较多,AP布放位置根据实际覆盖效果而调整,在已建设完成的建筑物上较难进行本地供电,对于校园室外覆盖主要采用AP放在室外,对AP的本地供电问题难度更大。
基于标准的802.3af实现对AP的供电。
通过在汇集交换机处叠加一个供电电源或者内嵌交换机内,通过以太网线在传输数据同时给AP供电,供电距离达100米,满足实际组网的要求。
但部分区域AP需室外放置,即需要配合室外机箱使用,为保证寒冷天气低温工作室外机箱内置电加热板,因此除给AP进行POE供电外还需对机箱进行本地交流供电。
(2)覆盖解决方案:
从整体的统计看来,我校此次的无线覆盖设计基本上可以分为以下几种类型:
AP室内覆盖、室外开阔空间覆盖,下面则对这二类覆盖分别进行描述:
ØAP室内覆盖:
主要应用于空间较大的食堂、会议室等重点室内区域,此时主要信号进行此空间内覆盖,需要考虑到穿越墙壁、地板等障碍物对隔壁空间的覆盖;此时又分二种情况,划分原则主要要看是否要使用吸顶天线的问题,根据实现工程勘测情况来看,室内部分都可以采用吸顶天线的方式进行操作。
Ø室外开阔空间覆盖:
主要应用于各教学楼室外、体育场、楼间空地这样的室外开阔区域,在室外开阔空间中AP的覆盖能力比室内半开阔空间要远,但为了保证效果通常是添加室外天线使用。
考虑到AP的有线端需要接入到有线网络,这就存在两种方式:
在附近具备有线网络建筑物的情况,往往考虑通过将AP安装在具备有线网络的建筑物的楼顶或是侧壁上通过室外定向天线对室外开阔空间进行覆盖。
根据本项目的需求与将来的业务发展需求,初步确定主要覆盖以下空间:
编号
地点
1
天水校区
室外空地
室内
楼内公共区域
2
育才校区
室外空地
室内
楼内公共区域
天水校区AP覆盖:
天水校区共三幢教学楼,一幢健身房及一幢食堂,需要覆盖室内的办公室及公共区域,对于公共区域,通过室内无线AP来覆盖,而对办公室,通过相相邻楼的室外AP来覆盖,同时覆盖室外公共区域。
具体覆盖方案如下:
针对天学校区的实际情况,无线覆盖在教学楼三的左上角楼顶上放一个全向室外无线AP,可覆盖除教学楼之间外的所有空地,在教学楼一和教学楼二、教学楼二和教学楼三之间放各一个室外无线定向AP,覆盖三幢教学楼之间的空地。
教学楼内的无线覆盖通过室内AP来实现,在同一幢楼内每二层放置一个无线AP,在教师办公室及会议室等人员较为密集处再增加两个室内AP,健身房和食堂各放一个室内AP。
育才校区AP覆盖:
育才校区分为小学部和中学部,共有七幢建筑物,需要对大楼内外空间进行无线覆盖,具体如下图:
根据惠贞书院的平面示意图,无线覆盖进行如下设计。
小学部分对教学楼覆盖也采用室内AP进行覆盖,每两层放置一个室内无线Ap,针对室外部分,可以在两楼之间的建筑物上放置一个定下室外AP,覆盖门卫到教学楼及教学楼之间间的空地。
操场空间较大无障碍,所以采用,在小学部教学楼楼顶上放置一个室外无线AP配全向天线,再在中学部四层教学楼楼顶也放置一个室外全向天线的无线AP,中学教学楼中间空地通过一个放在行政楼楼顶的室外无线AP覆盖,食堂与教学楼之间通过在五层教学楼楼顶再添一个全向室外AP进行覆盖,室内部分也通过室内AP实现。
综合上所述,本次工程施工将室外型AP与天线放置于楼顶,将天线的角度由斜上方向斜下方进行信号覆盖,根据实际工程经验来看,在空旷的室外空间内可覆盖200~400米左右。
下面就针对本次工程中的几个关键空间进行相应的描述。
各楼宇AP数量分布:
各大楼名称
AP及室外天线
AP及室内自带天线
预留
总数
天水校区
4
8
0
12
育才校区
6
13
0
19
合计
10
21
0
31
覆盖区域详细说明
图2简单同轴分布式天线系统原理图
本示意模型是业界采用WLAN频率规划技术对校园覆盖的标准示意模型,首先说明采用WLAN技术可以按客户的需求结合WLAN现场勘探与频率规划可以实现最终用户的随时随地接入。
(图1以11g进行描述的,对于11g的模型一致)其次采用2.4G频段的IEEE802.11g技术在国家无委规定的2.4~2.4835MHz频段共计有13个载频,互不干扰频段有3个如1、6、11#(由于802.11g技术采用直序扩频技术,1个中心频点的载频对前后临频、隔频都有一定的干扰),也就是采用互不干扰频段结合功率控制、覆盖方向以及蜂窝规划,可以实现用户需要的带宽以及覆盖,单点可提供的接入带宽有33Mbps。
另外,针对学校WLAN覆盖建议为教室、礼堂、图书馆、实验室等需要带宽较高的场所建议采用全向覆盖,除解决覆盖同时还要考虑接入带宽,对于学校的室外休闲区域如操场、校内公园、生态走廊、草坪等主要解决覆盖,采用定向天线做大范围覆盖,解决最终用户的接入即可无需过多概率接入带宽。
3、设备详细清单
无线网络设备清单
型号定义
产品描述
数量
单价
金额
育才校区
中心机房
EWP-WX5002-64-H3
2端口千兆Combo无线控制器(支持64AP)
1
152,400
152,400
LIS-WX-32
无线控制器license费用-管理32AP
1
44,800
44,800
室内AP
EWP-WA2220-AG
H3CWA2220-AG无线局域网室内型AG双频双模接入点
14
8,500
119,000
TQJ-2400-11-T2
全向天线-2400-2500MHz-11dBi-垂直极化-150W-2r-N型母头-自带支架
14
620
8,680
室外AP
EWP-WA2220X-AG
H3CWA2220X-AG无线局域网室外型AG双频双模接入点
7
21,000
147,000
TQJ-2400-11-T2
全向天线-2400-2500MHz-11dBi-垂直极化-150W-2r-N型母头-自带支架
5
620
3,100
OANT-2.4/5.8G
H3CWA2200室外天线安装套件
5
500
2,500
OP-A
H3CWA2200,室外电源安装套件
5
360
1,800
TDJ-SA2400-11-90
定向天线-2400~2500MHz-11dBi-90deg-Vertical--0r-300W-withsupport-N(female)-0.28m
2
460
920
H3CS3100TP-EI以太网交换机
LS-3100-16TP-PWR-EI-H3
H3CS3100-16TP-PWR-EI,以太网交换机,16个10/100Base-T,2个10/100/1000Base-T与1000Base-XSFPCOMBO,POE
1
19,800
19,800
LS-3100-8TP-PWR-EI-H3
H3CS3100-8TP-PWR-EI,以太网交换机,8个10/100Base-T,1个10/100/1000Base-T与1000Base-XSFPCOMBO,POE
4
13,500
54,000
H3CiMC智能管理中心组件
SWP-IMC-IMPWN-CN
H3CiMC-智能管理平台标准版(不含节点)ForWindows-纯软件(DVD)中文版
1
50,000
50,000
LIS-IMC-IMPF-CN-25
H3CiMC-智能管理平台标准版license费用-管理25节点
1
36,000
36,000
SWP-IMC-WSMW-CN
H3CiMC-无线业务管理组件-纯软件(CD)中文版
1
20,000
20,000
LIS-IMC-WSMA-CN-50
H3CiMC-无线业务管理组件license费用-管理50台FitAP设备
1
40,000
40,000
小计
700,000
折扣后价格
252,000
天水校区
中心交换机
EWP-WX3010-POEP-H3
H3CWX3010-PoEP-10端口千兆(8GE-T+2SFP)有线无线一体化交换机
1
58,000
58,000
室内AP
EWP-WA2220-AG
H3CWA2220-AG无线局域网室内型AG双频双模接入点
9
8,500
76,500
TQJ-2400-11-T2
全向天线-2400-2500MHz-11dBi-垂直极化-150W-2r-N型母头-自带支架
9
620
5,580
室外AP
EWP-WA2220X-AG
H3CWA2220X-AG无线局域网室外型AG双频双模接入点
4
21,000
84,000
TQJ-2400-11-T2
全向天线-2400-2500MHz-11dBi-垂直极化-150W-2r-N型母头-自带支架
1
620
620
OANT-2.4/5.8G
H3CWA2200室外天线安装套件
1
500
500
OP-A
H3CWA2200,室外电源安装套件
1
360
360
TDJ-SA2400-11-90
定向天线-2400~2500MHz-11dBi-90deg-Vertical--0r-300W-withsuppo
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