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智慧校园建设方案1背景在网络和信息技术的普及和国家教育信息化建设的推动下，以计算机网络为基础，以信息和知识资源的共享为手段，强调合作、分享、传承精神的网络化、数字化、智能化有机结合的新型教育、学习和研究的教育环境建设显得尤为重要。智慧校园是利用信息技术以及科学规范的管理对校园内的教学、科研和管理有关的所有信息资源进行整合、集成和全面的数字化，构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制。通过组织和业务流程再造能够推动学校进行制度创新、管理创新，最终实现教育信息化、决策科学化和管理规范化。校园信息化发展现状进入21世纪以来，我国先后实施了精品课程建设、农村中小学现代远程教育、校校通、班班通、人人通等一系列重大工程，大大推动了国家教育信息化进程。学校的信息化建设紧跟着国家建设的脚步，依托信息技术的发展，逐步构建智慧校园。我们依照信息化建设的内在发展规律，按照整体技术特点，也可以将目前的学校信息化建设划分为三个阶段：网络硬件集成、应用系统集成、信息资源集成。第一阶段：网络硬件集成阶段1994年，中国教育科研计算机网建立，学校也开始纷纷建立自己的校园网络，并基于数据库建立各类网络应用系统，如学校主页、电子邮件、财务管理等。在此阶段，学校主要是进行网络和硬件的基础建设。第二阶段：应用系统集成阶段应用集成阶段标志着学校进入智慧校园建设，各学校建设了很多业务应用系统，涉及校务管理、办公管理、教学教研等方面。但这些业务基本都是分散建设，这一阶段校园信息化建设普遍存在以下问题：1)缺乏统一规划，业务应用系统开发多是从部门需求出发，需要一个开发一个，并且投资不连贯，导致信息化建设也不连贯。2)缺乏信息共享，不同部门不同人员不同阶段开发的应用系统互相不联系，不能共享数据，没有统一的信息标准，无法实现信息的共建共享，造成了数据孤岛、资源孤岛问题。3)缺乏应用集成，不同系统采用不同的开发技术，没有统一的应用接口，应用系统越来越多，无法有效的统一管理，造成了应用孤岛问题。4)缺乏硬件管理，每个应用系统开发，都单独配置硬件资源，无法根据应用系统特点对硬件资源进行有效的调配和统一的管理，出现硬件孤岛问题，导致硬件资源浪费2严重。5)缺乏统一门户：用户使用不同应用系统需要分别登陆，没有统一的访问门户和统一的认证。第三阶段：信息资源集成阶段该阶段主要是解决第二阶段存在的问题，重点在顶层设计，信息资源的共建共享和空间的建设，实现校园应用系统间的互通互联，建设一体化的智慧校园。一、信息化项目建设目标和原则1.建设目标根据信息化建设项目的建设要求，建设依托现实校园、以网络为基础的校园信息化平台，在传统校园的基础上，构建一个即对应又本质不同的数字空间，拓展现实校园的时间和空间维度，并将校园活动延伸到社会。同时，通过数字化过程，重新构造、规范学校教学、管理活动，形成基于数字化背景和全新教育理念的先进校园文化，实现现代化校园的发展目标，即智慧校园。通过智慧校园的建立，整合了教育信息化的应用，人们只需要一次登录就可以处理所有的相关工作；提供多终端（电脑、平板、手机、智能电视等）的应用方式，工作和学习不再局限在固定的地方，例如领导在出差途中，可通过轻便的平板电脑批复文件，提高审批效率；学生回家的途中，通过智能手机浏览网上作业；老师在家里，通过电脑备课，并在课堂上直接使用；家长通过手机查看子女在校情况等等。像这样，通过任何设备（电脑、平板、手机、智能电视等），在任何地方（出差途中，上学路上，办公室，家里），在任何时间（全年365天*24小时）随时随地的工作学习模式为“AAA”应用模式（AnyType，AnyWhere，AnyTime）。2.建设原则智慧校园建设将考虑长远发展需求，统一规划统一设计、规范标准、突出重点、分步实施。在实施上，根据实际需要及项目预算，统一领导、统筹规划、标准化及核心业务重点推进，注重信息的共享和安全体系建设，保证系统建设的完整性和投资的有效性。因此在系统设计中，遵循以下设计原则：先进性：采用超前思维、先进技术和系统工程方案，注意项目的合理性，技术的可行性，方法的正确性。同时，对于管理思想、业务模式和信息技术的先进性予以充分的考虑。所提供的技术应能反映当今的先进技术和理念，而且具有发展潜力，在近期内具有一定的先进性，并可与未来的新技术兼容；3安全性：应充分考虑了系统在运营环境下的网络安全，组成系统的各个设备皆采取了有效的措施防止来自网络的非法入侵。除网络安全外，采用故障检查、告警和处理机制，以及相应的冗余备份机制，确保整系统的安全可靠运行；可靠性：从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理及维护等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性。采用故障检查、告警和处理机制，保证数据不因意外情况丢失或损坏；可扩展性：充分考虑了灵活性和可升级性，系统硬件、软件采用模块化设计，将来随着业务种类的增加和用户数量的增长，系统可以平滑升级。标准性、开放性：系统采用《教育管理信息教育管理基础代码》等各种行业标准，以最大限度提高系统兼容性、通用性和开放性。好用、实用、易用：主要技术和产品要具有成熟、稳定、实用等特点，用最简单的操作，最实用的功能，最流畅的设计来保证良好的用户使用体验和应用效果。4二、项目设计方案1.整体构架智慧校园总设计架构图52.技术架构图3.平台技术实现方法和路线云计算：将各种IT资源进行有效整合而构成相应的资源池，并能快速地资源池推送到云6端、变成一种资源服务。云计算的发展历程是先有SAAS，再有IAAS，最终才提出PAAS。“云计算”的核心思想是资源的集约化使用，其本质是资源的整合，而且是大量复杂资源的整合，资源整合过程就是一个简化的过程，以形成简洁的资源池。SOA架构：即面向服务的架构，其具有六大显著的特性：协同性、可重用性、可组合性、服务契约化、自治性、松耦合。SOA的核心价值在于将业务逻辑直接以服务的方式进行封装，根据业务和管理的需要，可灵活组合成各个不同的业务应用。MVC设计模式：是交互式B/S/S应用程序广泛使用的一种设计模式。它有效地在存储和展示数据的对象中区分功能模块以降低它们之间的连接度，这种体系结构将传统的输入、处理和输入模型转化为图形显示的用户交互模型。OAUTH2.0协议：为用户资源的授权提供了一个安全的、开放而又简易的标准。与以往的授权方式不同之处是OAUTH的授权不会使第三方触及到用户的帐号信息（如用户名与密码），即第三方无需使用用户的用户名与密码就可以申请获得该用户资源的授权，因为OAUTH是一个开放性协议。4.统一标准建设智慧校园建设是一个复杂的系统工程，牵涉人多、面广，为了避免标准不一，管理混乱的局面，建设统一标准和规范，是必然选择。我们根据教育部《教育管理信息教育管理基础代码》、《教育管理信息教育管理基础信息》、《教育管理信息教育行政管理信息》、《教育管理信息普通中小学校管理信息》、《教育管理信息中职学校管理信息》、《教育管理信息高等学校管理信息》、《教育管理信息教育统计信息》等7个教育信息化相关标准，建立教育基础数据库相关标准规范。智慧校园的信息标准从结构上分为两大块，即数据标准和代码标准。数据标准包括一系列以管理对象为主体的数据项，其作用是明确管理对象所具有的属性，并使其在命名，类型，长度，取值范围等方面标准化。代码标准从属于数据标准，是对数据标准中数据项的属性或取值范围的描述。数据标准和代码标准的层次结构如下图所示：7属性1（取值范围）属性2（取值范围）属性n（取值范围）……属性1（取值范围）属性2（取值范围）属性n（取值范围）……数据类A数据类N……数据集数据标准代码标准代码标准按照适用范围不同分为国家标准、教育部标准、行业标准、学校标准四种标准，核心标准为国家标准，每一级标准继承上级标准，并体现出自有的特性标准，结构如下图所示：学校标准行业标准教育部标准国家标准标题代码标准信息标准建设内容包括：数据标准规范、技术标准规范、管理标准、管理制度四个方面，具体内容如下表：数据标准规范技术标准规范管理标准管理制度基础信息库名词术语规范基础信息库数据交换方式基础信息库运维管理标准基础信息库数据采集制度信息实体元数据信息标准基础信息库数据交换内容标准基础信息库项目管理标准基础信息库数据管理制度信息关系元数据信息标准基础信息库数据接口标准基础信息库文档管理标准基础信息库平台使用管理制度基础地理信息元基础信息库数据采集规范基础信息库运维8数据标准管理制度基础信息库活动元数据信息标准基础信息库数据处理规范基础信息库数据代码规范目录基础信息库数据质量规范5.平台与第三方系统对接智慧校园应用平台提供标准的接口，学校已有的教育应用系统均可以接入平台继续使用，避免重复建设和资金的浪费。平台与第三方平台或系统进行对接，分为三步。第一步：获得认证；第二步：获得授权；第三步：获得数据。如下图所示：96.平台对第三方平台或系统的管理权限控制7.平台部署方式智慧校园应用平台基于“云计算”部署，采用软件即服务（Saas）模式，以学校为基本部署和管理单位构成应用软件资源池，为学校提供一站式的应用服务。8.建设效果学校：优化基础资源配置，为广大师生提供便捷的信息化服务，为管理人员提供高效的信息化手段，为决策领导提供科学的决策依据，实现绿色节能、平安和谐、科学决策、服务便捷的智能校园环境。校管理者：随时随地进行网上办公和信息发布，根据管理者的管理权限和业务范围，了解与其相关的行政政策、业务进展，学校管理状况、教师发展情况、学生成长记录，查看各种数据报表，及分析图表等，并与相关人员进行无障碍的交流和沟通。教师：随时随地进行网上办公和信息的查看、发布，利用平台上的应用集成，进行数字化的教学教研活动，记录和查看学生的各方面情况，与学生和家长进行有效的沟通。学生：加强自主学习能力，从知识点和学生的问题出发，获得个性化的学业辅导，并在教师的引导下提供有效的学习资源；根据兴趣爱好，只能推送相应的课外拓展资源。家长：可通过多种客户端及时了解学生的学业情况、日常表现、环境安全等信息，便10于与学校进行沟通和配合，加强了家庭教育与学校教育的结合。其他人：通过学校门户网站了解校内信息，加强了学校与社会的联系。三、智慧校园建设内容智慧校园整体建设工作根据学校的实际情况，可分为多个阶段，主要建设内容有：智慧校园应用平台门户，建设统一的基础信息管理平台，建设面向学校各项工作的业务应用系统服务平台等。1.智慧校园应用平台门户智慧校园应用平台门户作为校园信息化应用的统一入口，整合学校所有的应用，用户只需在门户上一次登录，就可使用需要的所有应用，实现单点登录，方便快捷。2.基础信息管理平台基础信息管理平台包括用户中心和认证中心，涵盖用户管理、用户和角色权限设置、学校科室信息管理，年级班级信息管理，学期信息、任课信息及学生信息的管理等。2.1.统一的用户中心统一用户中心实现对智慧校园所有用户的全面管理，对用户信息进行统一的管理和维护，用户信息与各个业务应用系统间可互通互联，信息共享。2.1.1.用户身份数据同步用户中心内的用户身份与各类人员真实身份一一对应，人员真实身份角色的变化也应该实时同步反映到用户中心。用户中心可以提供用户身份数据同步功能，实现了外部权威数据源向统一身份认证平台同步身份数据的功能，能够将统一身份认证平台与外部业务系统进行数据层面的集成，实现身份管理业务与智慧校园业务的集成。同步功能支持按规则自动生成用户的初始口令。2.1.2.用户身份数据维护用户中心应提供组织机构、角色、用户及权限等数据的维护功能。可手工操作密码重置、身份冻结、身份解冻，手工处理休眠帐号、孤儿帐号、恶意认证帐号、密码暴力猜解帐号等。可批量维护、导入、导出用户身份信息，并支持对导入的数据进行校验和审核。2.1.3.用户角色管理根据用户的不同身份及不同管理政策，划分出不同权限的角色、角色组，进行基于策略的用户分类管理。112.1.4.学校基础信息维护学校基础信息设置主要用于统一设置和管理学校基础数据信息，各学校软件共享基础设置信息，减少初始化设置工作量，