智慧校园背景下的区域教育云平台建设实践

随着云计算、大数据、物联网、人工智能等新技术的不断发展，智慧校园建设已成为教育信息化发展的新趋势。

　　 ：随着云计算、大数据、物联网、人工智能等新技术的不断发展，智慧校园建设已成为教育信息化发展的新趋势。本文主要介绍区域教育云平台在基础设施、平台和应用三个方面的建设过程，实现区域内各平台的融合与共享，为学校智慧校园建设提供平台支撑，提升信息技术在教学、科研、管理中的应用水平。

　　引言

　　智慧校园[1-5]是数字化校园建设结合物联网、云计算、大数据等新技术而产生的校园建设新概念，目的是为学校师生建立智能开放的教育教学环境和方便快捷的生活环境，改变师生与学校资源、环境的交互方式，实现以人为本的个性化创新服务。智慧校园需要从更高层面制定建设与应用标准，一方面有助于为学校开展实践活动指明方向、明确目标，并为衡量学校实践成效提供参考依据；另一方面也有助于对系统的建设进行规划，提高建设水平，避免重复建设。

　　教育云平台是以云计算技术为基础的教育平台，是实现智慧校园的基础架构，它包括基础设施管理、平台管理和应用管理。学校通过教育云平台可以实现校内系统与区域数据中心的信息融合、互联互通，充分利用区域数据中心资源，有效解决校园管理中的信息更新滞后、人力资源不足、信息孤岛和设备重复投入等问题，达到校园管理中绿色节能、科学决策、及时管控、服务便捷的管理目标。

　　2016年，南京市启动“智慧校园”示范校建设工作，大力推进云计算、大数据、物联网等技术在智慧校园中的创新应用，建立电子身份及统一认证系统，构建课堂教学、教师教研、学生学习、管理评价、家校互通、学校安全管理等一体化智能校园环境。

　　一、建设现状

　　当前，智慧校园建设主要以学校建设为主，各类信息化应用系统随着学校教育教学需求驱动而建设，由于缺乏有效的规划，与数字化校园建设阶段相比，校园信息孤岛等问题还没有得到根本解决，主要问题表现在以下几方面：

　　（1）顶层缺乏设计，缺少标准化研究。各学校都根据自身的理解做学校业务需要或者自己感兴趣的部分，不注重基础设施、数据标准和共建共享机制建设，导致智慧校园建设缺乏系统框架和整体设计。

　　（2）设施参差不齐，重视硬件忽视软件。大部分学校还没有建成无线校园网，或者刚刚建成，而且无线校园网覆盖范围差距较大。少部分学校建有基于物联网等智能化技术的信息设施，大多数学校数据中心还未能形成真正意义上的云计算模式，部分学校网络设备数量不足、陈旧问题仍然突出。

　　（3）管理不符合要求，应用时缺乏共享。学校业务系统总体上还处于离散的状态，建设重复、管理分散、信息孤岛、信息化与教育教学“两张皮”等现象普遍存在。

　　（4）缺乏理论层面的指导，数据利用技术薄弱。部分学校虽然已经积累了海量数据，但还处于统计应用的阶段，尚未具备大数据分析能力，无法为学校管理提供关联分析和辅助决策。

　　（5）系统安全缺乏保障。一些学校安全意识还比较淡薄，信息化建设和运维管理制度缺失，运维团队实力薄弱，经费投入不足，网络安全机制保障、技术保障和应急处置保障不到位。

　　二、总体架构

　　南京教育云平台以“融合”为目标，旨在对现有应用、服务和资源进行整合，建立统一身份认证、数据共享机制，实现资源和数据的有效管理，提高学校智慧校园建设的效率，减少学校基础设施投入，避免重复建设，逐步实现“智慧校园”的战略目标，平台的总体架构如图1所示。

　　建设的内容主要有：①基础设施建设。包括城域网、无线网、数据中心建设。②应用支撑平台建设。包括统一身份认证[6-7]、基础数据库、云存储、微门户建设。通过统一身份认证平台，实现用户的统一访问、身份管理及权限控制；通过基础数据库建立公共数据平台和数据交换平台，实现信息共享；通过云存储实现用户数据的集中存储和管理；通过微门户实现统一访问界面，展现数字校园的各类应用系统。③业务应用建设。包括区域公共应用和学校自建应用的建设。

　　通过教育云平台建设，实现了三方面的目标：

　　（1）统一标准。制定基础标准、接口标准、安全标准、服务标准。

　　（2）资源集中。统一IT基础设施，集约化建设；对数据、安全性的统一控制；更高的服务质量；快速部署上线能力。

　　（3）数据集中。数据的整合汇聚；提供有价值的教育数据支撑；通过数据服务平台实现系统间数据传递；数据传递的规范化。

　　三、功能设计

　　南京教育云平台面向全市教育行政部门、学校，为所有教师、学生、家长群体提供服务，平台功能会随着应用的深入不断扩展，对其可伸缩性、灵活性、易维护性、稳定性、高并发能力的要求比较高，为了满足这些需要，平台从基础设施服务层、应用支撑服务层、业务应用服务层三个方面进行了设计。

　　1.基础设施服务层

　　教育城域网是区域教育云平台服务的基础，是数据传输稳定和安全的保障，也是师生用户高效使用各类教育资源的保障。南京目前已有504所中小学实现光纤接入城域网，接入率达83%。以“分散部署、集中控制”为原则建设校园无线网络，按照“市区两级联动、AP各自建设、认证互联互通”的原则，实现全市校园无线网络的统一身份认证，江宁、鼓楼已实现区内学校的无线网络全覆盖和统一认证功能。目标到2020年，全面建成覆盖全市各级各类学校的快速、高效、安全的教育信息化运行网络，实现市、区、校三级网络高效互联互通。