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張家港市智慧校園

建設方案

2010年11月

目錄

第一章概述

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1. 項目名稱：張家港市智慧校園建設方案

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2. 承建單位：張家港市教育局

3

3. 建設依據(jù)

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4. 建設目標、規(guī)模、內(nèi)容、周期

3

5. 總投資

4

6. 社會效應

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第二章建設的可行性與必要性分析

5

1. 目前的現(xiàn)狀與智慧校園的差距

5

2. 建設的必要性分析

5

3. 建設的可行性分析

5

第三章組織架構(gòu)

6

1. 領(lǐng)導組織機構(gòu)

6

2. 運行維護機構(gòu)

6

3. 技術(shù)力量和人員構(gòu)成

6

4. 人員培訓

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第四章建設方案

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1. 概述

8

1.1. 功能

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1.2. 原則

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1.3. 目標

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2. 總體框架結(jié)構(gòu)

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2.1. 框架圖描述

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2.2. 應用模塊介紹

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2.3. 基礎(chǔ)支撐平臺

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2.4. 總體投入的具體表現(xiàn)

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第一章概述

項目名稱：張家港市智慧校園建設方案

承建單位：張家港市教育局

建設依據(jù)

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》采用了獨立的一章闡述教育信息化發(fā)展規(guī)劃，對學校信息化建設提出了新要求。在基礎(chǔ)設置建設方面，要求“加快終端設施普及，推進數(shù)字化校園建設，實現(xiàn)多種方式接入互聯(lián)網(wǎng)”；在教學方面，要求“創(chuàng)新網(wǎng)絡教學模式”、“繼續(xù)推進農(nóng)村中小學遠程教育，使農(nóng)村和邊遠地區(qū)師生能夠享受優(yōu)質(zhì)教育資源”；在管理方面，要求“制定學?；A(chǔ)信息管理要求，加快學校管理信息化進程，促進學校管理標準化、規(guī)范化。推進政府教育管理信息化，積累基礎(chǔ)資料，掌握總體狀況，加強動態(tài)監(jiān)測，提高管理效率”。

針對規(guī)劃要求，我市將啟動智慧校園建設，推進全市中小學將信息技術(shù)應用于教學、管理工作。首先進一步完善學校信息化基礎(chǔ)設施建設，首先確保全市學校通過多種方式接入教育城域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)，并且加強信息安全建設，在教育城域網(wǎng)內(nèi)實名制上網(wǎng)，滿足公安部82號令要求，實名身份與市民卡進行對接，進一步加強網(wǎng)絡安全管理。在傳統(tǒng)信息化教學應用的基礎(chǔ)上，通過建立視頻教學系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程教學、在線教研、課堂錄播、在線自主學習等，在提高教學效率、創(chuàng)造自主學習環(huán)境的同時，進一步推進全市的教育均衡發(fā)展。建立全市統(tǒng)一的學校信息化管理體系，進一步提升全市中小學教育現(xiàn)代化水平，積累基礎(chǔ)資料，加強動態(tài)監(jiān)測，提高管理效率，為宏觀決策提供科學依據(jù)。同時針對近年來校園暴力事件頻發(fā)，為確保校園安全，在智慧校園建設中將應用先進的監(jiān)控技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)現(xiàn)代化校園安保，通過信息技術(shù)將孤立的視頻監(jiān)控、火災應急報警、門禁系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等組成互相聯(lián)動的安保體系，來達到防止安全事故、應急指揮的目的。

建設目標、規(guī)模、內(nèi)容、周期

智慧校園的建設目標：3-5年內(nèi)，在張家港全市范圍內(nèi)的中小學建設智慧的教學體系、智慧的管理系統(tǒng)、智慧的安防體系，并不斷改善支撐平臺的建設，組建一整套智慧校園體系。

建設規(guī)模：張家港智慧校園的建設，涉及張家港市范圍內(nèi)下屬一百余所學校及張家港市電教中心。

項目內(nèi)容：智慧的教學體系建設、智慧的管理體系建設、智慧的安防體系建設、基礎(chǔ)設施平臺建設、公共認證體系建設。

建設周期：3-5年

總投資

本項目預期投入資金元

社會效應

智慧的校園系統(tǒng)一旦建設完成，將提升張家港市整體的基礎(chǔ)教育現(xiàn)代化水平，讓教學活動變得效率更高，形式更多，趣味更濃，師生在智慧校園中的教學感受將獲得前所未有的提升。師生的人身安全也將獲得更全面的保障，家長更放心，社會更和諧。

第二章建設的可行性與必要性分析

目前的現(xiàn)狀與智慧校園的差距

建設的必要性分析

建設的可行性分析

第三章組織架構(gòu)

領(lǐng)導組織機構(gòu)

運行維護機構(gòu)

技術(shù)力量和人員構(gòu)成

人員培訓

第四章建設方案

概述

功能

智慧校園的主要功能，在于為整個張家港教育城域網(wǎng)的用戶，提供一個智能化現(xiàn)代化的教學、管理環(huán)境，并通過技術(shù)手段提升校園安全指數(shù)，為廣大師生營造一個和諧、高效的現(xiàn)代教學環(huán)境。

原則

安全性：智慧校園本身的內(nèi)容應該是安全，其內(nèi)部的資源也應該可以被用戶通過安全的方式來訪問。智慧校園的目的之一，也在于打造一個比以往更為安全的校園環(huán)境。

開放性：智慧校園體系中設計到的軟硬件設施、運維系統(tǒng)都應該建立在開放的平臺上，有標準的接口和身份系統(tǒng)、公共服務平臺對接。

擴展性：智慧校園的建設是一個長期的過程，在這個建設周期中，可能會涉及到需要對原有的建設成果進行擴容、升級，這就要求智慧校園的建設充分考慮到方案的擴展性。

目標

智慧校園的建設目標：3-5年內(nèi)，在張家港全市范圍內(nèi)的中小學建設智慧的教學體系、智慧的管理系統(tǒng)、智慧的安防體系，并不斷改善支撐平臺的建設，組建一整套智慧校園體系。

總體框架結(jié)構(gòu)

框架圖描述

智慧校園需要通過各種信息化應用實現(xiàn)教學、管理、安保的現(xiàn)代化、智能化，應用的建設為實現(xiàn)智慧校園的核心，同時為保障各種應用順利開展需要建立：統(tǒng)一門戶、基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準、運行管理制度。智慧校園框架圖如下：

應用管理、用戶管理與認證、權(quán)限管理、上網(wǎng)行為管理等

硬件系統(tǒng)、有線網(wǎng)絡系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)等

目錄服務、域名服務、信息安全、運維管理等

應用系統(tǒng)聚焦、單點登陸漫游、個人桌面定制等

智慧校園

數(shù)據(jù)信息標準

智慧校園運行管理保障體系

基礎(chǔ)設施平臺

應用支撐平臺

公共認證平臺

智慧校園應用系統(tǒng)

學生

教師

領(lǐng)導

家長

公眾

智慧校園統(tǒng)一門戶

智慧校園基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)

圖：智慧校園整體框架圖

智慧校園應用系統(tǒng)包括三大類管理應用：教學類、管理類、安保類。教學類應用包括遠程教學、課堂錄播、在線教研、教學資源庫等；管理類應用包括OA辦公、學籍管理、電子考務、成績管理、綜合素質(zhì)評價等系統(tǒng)等；安保類應用包括網(wǎng)絡視頻監(jiān)控、智能傳感監(jiān)控系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、應急廣播系統(tǒng)等。

應用模塊介紹

智慧的教學——重點建設視頻教學應用

現(xiàn)有教學類應用主要是教學資源庫、多媒體教學，依賴于視頻教學環(huán)境的遠程教學、課堂錄播、在線教研等能大大提高教學效率、促進教育均衡發(fā)展的應用尚未得到有效開展，為此下階段將重點建設視頻教學相關(guān)應用。

為避免重復建設，學校將不進行單獨的教學資源庫建設，現(xiàn)有教學資源庫將繼續(xù)保留，通過與張家港教育云對接，實現(xiàn)學校教學資源向全市開發(fā)，同時學?？赏ㄟ^張家港教育云獲取教學資源。學校建設的視頻教學系統(tǒng)將統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設，確保視頻教學系統(tǒng)能順暢實現(xiàn)跨校的互聯(lián)互通。

視頻教學系統(tǒng)建成后，可以實現(xiàn)遠程教學指導、在線公開課、在線辯論賽等。學生可以在線跨校聽優(yōu)秀教師授課，使各校學生都有機會獲得名師指導，一定程度上緩解師資差距帶來的校際間的教育不均衡。老師在本校就可以通過網(wǎng)絡直播觀摩其他學校的公開課，同時還可以在線發(fā)表留言評價，使得老師互相觀摩學習變得更加便捷高效。老師在線教研、集體備課，對于提升老師教學水平有很好的促進作用。依托于視頻教學環(huán)境，配合錄播系統(tǒng)，還可自動生成集視頻、音頻、板書、PPT與一體的多媒體課件，并可在線匯總到張家港教育云的教學資源庫，為豐富區(qū)本教學資源創(chuàng)造條件。未來還可以召開在線辯論賽等校際互動活動，為學生提供跨校交流、競賽的平臺。

建設方案：

本項目考慮一期接入學校45所(占開通教育城域網(wǎng)學?？倲?shù)的三分之一左右)，每個學校建設一個視頻教學教室。每個視頻教學教室考慮設置音視頻采集設備一套，包括攝像頭、拾音器；視頻輸出采用投影儀、電視機各一臺；音頻輸出設備一套。為保證視頻教學、網(wǎng)上教研、課堂錄播的音頻效果，需要對視頻教學教室進行隔音改造。

智慧的管理——實現(xiàn)與張家港教育云對接

為避免重復建設與形成信息孤島，智慧校園管理類應用將不再獨立建立，未來各校園將統(tǒng)一采用張家港教育云中建設的管理類應用，實現(xiàn)與張家港教育云各應用對接，使各管理數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一查看、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一存儲。張家港建成統(tǒng)一的學籍管理、校產(chǎn)管理、綜合評價等系統(tǒng)后，教育局工作人員可通過張家港教育城域網(wǎng)隨時查看各學校的管理數(shù)據(jù)，確保管理決策工作的準確高效。統(tǒng)一學籍系統(tǒng)，可解決升學、轉(zhuǎn)學帶來的電子學籍需要重建的問題，同時便于與綜合評價系統(tǒng)對接，校外實踐等可自動記錄到評價系統(tǒng)，建立起幫助學生全面發(fā)展的立體評價體系。

智慧的安?！攸c建設校園安保體系

為了有效保障學校教學、科研和生活的正常秩序，需要在學校建立視頻監(jiān)控、傳感監(jiān)控系統(tǒng)來達到防止安全事故、應急指揮的目的。智慧校園安保體系建設中，需要充分利用先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過信息技術(shù)將孤立的視頻監(jiān)控、火災應急報警、門禁系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等組成互相聯(lián)動的安保體系，各種監(jiān)控信息通過網(wǎng)絡匯總到監(jiān)控中心，一旦出現(xiàn)安全隱患，可及時做成安保部署并可通過數(shù)字廣播進行應急指揮，從而達到防止安全事故發(fā)生或?qū)⑹鹿蕮p失降到最低的目的。

目前，不少學校已經(jīng)建設了各自的校園監(jiān)控以實現(xiàn)安全防范，但這些傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)往往僅以學校為獨立的建設主體，系統(tǒng)性能上也僅能簡單實現(xiàn)瀏覽和錄像，不僅不能及時防范突發(fā)安全事故，甚至事故發(fā)生了都不能及時獲知，或者獲知了也無法應對，監(jiān)控系統(tǒng)能做的就只是在事后提供錄像，而有些模擬監(jiān)控的錄像又質(zhì)量極差，根本無法從中獲得有效信息。顯然，這些校園監(jiān)控系統(tǒng)是無法滿足平安校園建設需求的。對于平安校園而言，最重要的，應當是通過視頻監(jiān)控、報警等手段對突發(fā)安全事故起到有效的防范，以將事故帶來的損害降低到最弱，只有這樣，平安校園才是有意義的。

校園安保體系需要全面覆蓋教育主管部門、公安部門、學校三個機構(gòu)，以保證事故發(fā)生時不僅學校和教育主管部門這些主體單位能獲知信息，同時還讓公安部門也能在第一時間做出應對，從而能夠阻止或防止事故的發(fā)生；校園安保體系需要實現(xiàn)全網(wǎng)絡化部署、高清監(jiān)控以及整合門禁、報警、廣播等系統(tǒng)以及智能應用等業(yè)務模式，不僅能在突發(fā)事故出現(xiàn)時真正做到及時報警、多方聯(lián)動，確保相關(guān)職能部門作出及時回應，而且也大大提升了學校重要場所的監(jiān)控性能，真正起到對安全事故的預防作用。

圖：網(wǎng)絡視頻監(jiān)控示意圖

報警聯(lián)動：報警聯(lián)動是平安校園最重要的應用之一，它可以確保在學校發(fā)生緊急事件時，上級教育主管部門以及公安部門能夠在第一時間被通知，并簡單快捷的實現(xiàn)事件現(xiàn)場視頻的調(diào)取瀏覽?？七_平安校園解決方案的報警聯(lián)動功能包括報警按鈕、報警主機、各類傳感器以及智能檢測產(chǎn)生的報警信號通過網(wǎng)絡攝像機等前端逐級上傳到學校、上級教育主管機構(gòu)以及公安部門的監(jiān)控管理平臺，觸發(fā)一系列聯(lián)動操作：啟動報警現(xiàn)場警鈴；切換報警現(xiàn)場圖像上墻或上電腦；開啟報警現(xiàn)場監(jiān)控錄像；在監(jiān)控中心發(fā)出各種聲光電警報等。

圖像整合：近年，不少學校都已經(jīng)布建了視頻監(jiān)控系統(tǒng)來達到安全防范的目的，有的是模擬監(jiān)控，有的是DVR監(jiān)控，有的是網(wǎng)絡監(jiān)控，這些系統(tǒng)標準和品牌都不統(tǒng)一，很難在教育主管部門一個平臺上實現(xiàn)這些監(jiān)控資源的統(tǒng)一接入與共享。科達平安校園解決方案就采用創(chuàng)新的媒體網(wǎng)關(guān)技術(shù)解決了這個難題，通過網(wǎng)關(guān)將各類非標的監(jiān)控系統(tǒng)適配成標準的接口，然后通過管理平臺對這些資源進行統(tǒng)一管理和共享，包括模擬監(jiān)控資源的接入、DVR監(jiān)控資源的接入，以及第三方網(wǎng)絡監(jiān)控資源的接入等。

安防整合：平安校園建設的重點在學校，加強學校本身的防范能力是第一要素，所以除了視頻監(jiān)控，學校還需要部署報警、門禁、巡更、對講、廣播等其他技防系統(tǒng)。以前，這些系統(tǒng)一般都是獨立運行的，信息不能共享，相互之間沒有關(guān)聯(lián)，一旦出現(xiàn)緊急事件，無法及時聯(lián)動，監(jiān)控圖像和其他安防資源不能直觀對應，不能快速高效的發(fā)揮預警和防范的作用。本方案可實現(xiàn)監(jiān)控、報警、巡更、門禁、一卡通等各類安防資源的整合與集成，并統(tǒng)一協(xié)調(diào)實現(xiàn)各子系統(tǒng)間的資源共享與信息互通，從而提高管理便捷性、直觀性以及防范效率。

智能應用：基于科達平安校園解決方案可以實現(xiàn)的智能分析業(yè)務主要包括警戒區(qū)檢測、警戒線檢測、人員徘徊滯留檢測等：

警戒區(qū)檢測：在監(jiān)視的畫面中設定一個區(qū)域或多個區(qū)域為警戒區(qū)，自動檢測進入警戒區(qū)的人、動物、汽車等移動目標。該功能可應用于學校圍界防范，在圍墻內(nèi)外各設立警戒區(qū)，當有人或者物體跨越警戒線進入警戒區(qū)，則報警并聯(lián)動該區(qū)域的監(jiān)控圖像上墻顯示；

警戒線檢測：在監(jiān)視畫面內(nèi)，設置一條或多條警戒線，當有人或車從警戒線定義方向經(jīng)過時，系統(tǒng)將會自動識別并報警。如果移動目標沒有按照設定方向穿越警戒線，則不會產(chǎn)生任何告警。該功能可用于學校大門進出防范；

人員徘徊滯留檢測：當有人在警戒區(qū)域內(nèi)徘徊、滯留達到一定時限后，則觸發(fā)告警，并用告警框?qū)⒛繕藰俗R出，對于直接穿過警戒區(qū)域的移動目標不告警。

建設方案：

系統(tǒng)容量：滿足1000路標清視頻監(jiān)控圖像接入。一期考慮接入150所學校，每個學校4路視頻，共計600路標清視頻。

存儲：考慮同時使用前端存儲和平臺存儲，充分確保錄像資料的安全性。

基礎(chǔ)支撐平臺

基礎(chǔ)設施平臺

網(wǎng)絡平臺是支撐整個智慧校園上層業(yè)務的基礎(chǔ)，也必須具備智能的特點，這其中包括智能高可用的核心平臺、智能安全的網(wǎng)絡出口、智能的接入、智能的網(wǎng)絡管理。

智能高可用的核心平臺具有高可用、智能的特點。校園網(wǎng)中的所有業(yè)務數(shù)據(jù)都要經(jīng)過核心進行轉(zhuǎn)發(fā)，首先要高可用，從點、線、面支撐高可用，設備本身的硬件架構(gòu)設計如無緣背板、雙風扇、雙電源保障高可用,采用雙鏈路、雙核心的拓撲；其次是智能，出現(xiàn)問題時能自動檢測和緊急恢復。

智能安全的網(wǎng)絡出口首先要能智能轉(zhuǎn)發(fā)，解決連通性問題；其次是智能帶寬優(yōu)化，保障關(guān)鍵應用；再其次，控制安全風險，智能安全解決URL過濾及防止信息門戶被篡改或被掛馬的問題；最后，才是統(tǒng)一管理出口設備，實時觀察出口的健康情況，做到出口的可視化管理。

智能接入包括有線接入、VPN接入、高速智能的無線接入等各種接入方式的統(tǒng)一管理。如有線接入提供交換機的基本安全特性，如防DOS攻擊、DHCPsnooping、ARP欺騙等問題，同時，接入交換機要可網(wǎng)管，中小學專職的信息人員較少，需要對接入交換機進行統(tǒng)一的網(wǎng)絡管理。VPN接入解決學校老師或?qū)W生在校外訪問校內(nèi)資源的問題，方便學校信息老師遠程安全管理學校的服務器和業(yè)務系統(tǒng)。高速智能的無線接入提供隨時隨地的接入網(wǎng)絡，師生遠程可隨時隨地的訪問學校的教學資源庫、數(shù)字圖書館等教育資源。

智能的網(wǎng)絡管理提供網(wǎng)絡設備的統(tǒng)一管理功能，實現(xiàn)快速故障定位，方便日常維護管理。

公共認證平臺

智慧校園統(tǒng)一身份認證體系概述

隨著智慧校園建設的全面展開，網(wǎng)絡應用的功能不斷加強，網(wǎng)上辦公、網(wǎng)上管理、網(wǎng)上教學和網(wǎng)上服務已經(jīng)實現(xiàn)。但這些應用系統(tǒng)各自擁有一套不同的身份認證方式，在使用上造成一定的不便，同時影響了用戶的使用效率，并對整個系統(tǒng)的安全帶來極大的隱患。校園網(wǎng)絡統(tǒng)一身份認證系統(tǒng)可實現(xiàn)對不同的網(wǎng)絡應用系統(tǒng)用戶名和口令的統(tǒng)一管理，方便每個用戶的操作，提高網(wǎng)絡管理的能力。

數(shù)字化校園中身份認證是不可缺少的。在傳統(tǒng)的數(shù)字化校園建設中各應用系統(tǒng)是孤立設計的，身份認證的功能被重復設計和實現(xiàn)，分散在各個應用系統(tǒng)中，造成大量的時間和資金上的浪費，給系統(tǒng)的使用者帶來了不方便。因此，每使用一個系統(tǒng)都要單獨去申請使用該系統(tǒng)的賬號，這就造成了一個用戶多個賬號的現(xiàn)象。統(tǒng)一身份認證系統(tǒng)是數(shù)字校園集中的用戶認證管理和集成環(huán)境，可管理和分發(fā)用戶的權(quán)限和身份，為不同的應用系統(tǒng)提供用戶和管理服務。

智慧校園實名認證

智慧校園的實名認證是為了驗證身份，包括接入網(wǎng)絡中的用戶標識（UserID）、主機標識（MAC）、網(wǎng)絡標識（IP），確保接入到智慧校園網(wǎng)絡中來的用戶身份的合法、真實；同時，可以有效地防止賬號盜用、防IP篡改、防MAC篡改，實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)的安全、可控、易定位和強審計。從根本上杜絕包括ARP欺騙攻擊在內(nèi)的所有源地址欺騙類攻擊與病毒的發(fā)生。

802.1X的認證方式通過接入交換機實現(xiàn)入網(wǎng)即認證，可以通過在接入交換機開啟User+IP+Mac+Port的網(wǎng)絡元素綁定功能，拒絕轉(zhuǎn)發(fā)任何一個不真實的偽造報文，將真實可信實現(xiàn)在網(wǎng)絡的最邊緣，同時可以結(jié)合安裝在用戶終端上的特定客戶端程序?qū)崿F(xiàn)非法代理服務器檢測、發(fā)送在線短消息、殺毒軟件聯(lián)動、系統(tǒng)漏洞掃描等高級安全功能。

WEB方式實名認證 在實現(xiàn)入網(wǎng)即認證的同時，也可以綁定用戶的網(wǎng)絡元素，實現(xiàn)真實可信的網(wǎng)絡，同時不需要在用戶終端安裝特定的客戶端程序，只需要使用用戶終端上的瀏覽器既可以實現(xiàn)認證過程。同時通過瀏覽器也可實現(xiàn)下發(fā)送消息、公告等功能。

智慧校園單點登錄

為了建設智慧的校園，大部分重點中小學/城域網(wǎng)中心陸續(xù)都建設了大量的應用系統(tǒng)，其涉及的業(yè)務面基本覆蓋了基礎(chǔ)教育的大部分管理和業(yè)務，其中包括視頻教學系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)、固定資產(chǎn)系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、郵件系統(tǒng)、