智慧教育平台方案
宁夏赛恩科技集团股份有限公司
2014年6月
智慧教育平台
目录
第1章
1.11.21.31.4第2章
2.12.2第3章
3.13.23.33.4概述 ....................................................................................... 3 建设单位 ............................................................................... 3 系统建设背景 ........................................................................ 4 系统建设目标 ........................................................................ 5 系统建设意义 ........................................................................ 6 智慧教育建设方案 ................................................................ 8 建设原则 ............................................................................... 8 建设内容 ............................................................................... 9 智慧教育总体架构设计 ...................................................... 10 智慧教育平台基本功能 ...................................................... 10 关键技术 ............................................................................. 11 3.2.1基于Hadoop的分布式计算架构 ................................. 11 3.2.2基于Intel SOA Expressway实现的前端统一接入 ...... 12 3.2.3虚拟化技术 ................................................................... 14 智慧教育系统总体技术方案 .............................................. 18 3.3.1智慧教育平台系统功能框架 ....................................... 18 3.3.2系统开发设计模式 ....................................................... 20 3.3.3智慧教育系统整体架构 ............................................... 23 平台软件详细设计方案 ...................................................... 31
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3.5 3.6
教育云主要子系统 .............................................................. 40 基于Hadoop的云计算应用 ................................................ 42 第4章
4.14.24.3
3.6.1个人虚拟门户 ............................................................... 42 3.6.2云教学系统 ................................................................... 42 3.6.3云文件系统 ................................................................... 44 3.6.4云储存系统 ................................................................... 45 3.6.5云资源系统 ................................................................... 46 3.6.6云办公系统 ................................................................... 50 3.6.7云统计系统 ................................................................... 52
效益及风险分析 .................................................................. 53 社会效益分析 ...................................................................... 53 技术效益分析 ...................................................................... 54 风险分析 ............................................................................. 55
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第1章 概述
1.1 建设单位
宁夏赛恩科技集团股份有限公司成立于2012年11月，是一家集物联网技术、云计算技术、大数据技术、智能移动通讯产品研发、新能源技术及电动汽车运营为一体的科技创新型企业。公司注册资金5051万元人民币。赛恩集团下辖四家全资子公司，即宁夏赛恩物联网技术有限公司、宁夏赛恩能源技术有限公司、宁夏赛恩通信工程有限公司及宁夏赛恩消防技术有限公司。赛恩集团现有员工234人，其中管理人员28人，高级工程师6人，工程技术人员168人，具有硕士、博士学位87人，技术力量雄厚，研发及实验设备先进，在行业建设方面具有丰富的实践经验。
赛恩集团作为宁夏物联网行业协会会长单位，致力于物联网核心技术研发与产业化、关键标准研究与制定、产业链条建立与完善，在重大应用示范与推广等方面取得显著成效，形成创新驱动、应用牵引、协同发展、安全可控的物联网技术应用格局，有效推动了宁夏物联网产业链的完善与发展。
2014年5月28日，宁夏赛恩科技集团股份有限公司在天津股权交易所成功挂牌，公司以这次挂牌为契机，在新的起点上推动科技
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创新，不断增强企业综合实力，以优异的成绩回报社会和投资者，为自治区的发展与建设做出了一份贡献。
1.2 系统建设背景
多媒体教室、学校资源管理利用、教育局网络信息化管理一直以来都是学校、教育局信息化建设的重点，通过将文字、图形、图像、声音、资源管理平台集合在一起，采用生动活泼的声像显示以及网络新型资源平台、教育管理平台，不仅丰富了教学手段和管理手段，扩充了教学资源和管理资源，而且更提高了课堂教学效果、丰富了教师资源和领导管理信息化。充实、形象、生动的授课内容，声像并茂的教学形式、管理形式，激发学生的学习兴趣和老师的学习热情，强调了“以学生为主”的教学新思路，极大得提高了教学质量。
当前，各学校和教育局传统多媒体教室和基础校园网建设、教育管理网建设的已相继完成。随着多媒体、计算机、网络等高新技术的飞速发展，多媒体教室建设和教育管理网络建设需求不断发展，出现许多新的特性，对新兴的网络多元化建设提出了新的要求：
1) 多媒体教室的网络化集中管理、控制和维护；
2) 建立以主讲－听课模式为主，开展多教室联网授课和远程教学的精品课堂系统的建设；
3) 实现校园网、多媒体教室和数字化资源合理整合，实现数字视音频直播功能、数字监控功能、VOD、AOD、COD等资源点播教学功能；
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4) 多媒体设备操作的简便性；
5) 多媒体教室安防系统等其他多媒体教室教学辅助系统的建立。 6) 新型资源管理平台建设、教育局管理平台建设、视频网络建设等。
多年来对教育行业的深入理解使贵阳天泽华鸿形成了对学校、教育局多媒体教室建设和资源管理平台建设的深入而完整的认识，贵阳天泽华鸿汇集自身在资源管理平台、网络通讯、数据库以及音视频等方面的技术优势，推出新一代教学管理信息多元化专业解决方案－－信息网络多元化建设方案，不断满足众多学校、教育局用户在信息化建设方面的需求。
1.3 系统建设目标
基于校园网系统的建设，将所有多媒体教室通过校园网络实现连接，完成远程/本地集中控制管理及日常教学功能，可实现各网络多媒体教室之间教学内容的实时转播，也可以实现有线电视系统的转播和节目的实时录制，校长讲话授课，并可以解决多媒体教室的日常管理和维护。
区域资源管理系统平台建设，采用现代网络技术，通过完成本地学校与学校之间网络平台以及远程教育信息平台建设，为教育局和学校提供一个统一的与当地课程目录配套的教育教学资源建设平台，使得用户可以通过使用这个统一的平台可以导入、导出、检索、浏览、
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管理、互换、交易由一线教师、学生、教研员等不同用户提供的各类教育和学习资源。实现网络实时传送教育局、学校所更新的新课件、教育文件、学习资源等，最终解决学校与学校，地区与地区的资源共享问题，达到共建的目的。
1.4 系统建设意义
当前，国家高度重视教育信息化，正在大力推进中小学校信息化建设，落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》提出的“到2020年基本建成覆盖城乡各级各类学校的数字化教育服务体系”的工作目标，为此，教育部于2012年3月颁发了《教育信息化十年发展规划》，要求“以教育信息化带动教育现代化，破解制约我国教育发展的难题，促进教育的创新与变革”，并提出了教育信息化的发展目标、重点项目和政策措施。与此同时，国家教育部根据党的十八大和党的十八届三中全会提出的“全面实施素质教育，深化教育领域综合改革”的要求，不断推进教育评价制度和考试招生制度改革，于2013年6月颁发了《关于推进中小学教育质量综合评价改革的意见》，要求“建立体现素质教育要求、以学生发展为核心、科学多元的中小学教育质量评价制度，切实扭转单纯以学生学业考试成绩和学校升学率评价中小学教育质量的倾向，促进学生全面发展、健康成长”。2013年12月5日，教育部副部长刘利民就考试招生制度改革答记者问时说,教育部已完成制定考试招生的总体方案，将在2014年上半年印发实施。2020年基本建立中国特色的现代教育考试招生制度：形成分类考试、综合评
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价、多元录取的基本模式。学生综合素质评价已成为高中和大学招生录取的重要内容和依据。该项目的实施与应用，不仅为中小学校日常办公和教育教学管理工作提供了现代的信息化环境，更重要的是通过信息化手段解决了当前学生综合素质评价、教育质量综合评价操作难的问题，适应了考试招生制度改革的要求，对于充分发挥评价的正确导向作用，推动形成良好的育人环境，实施素质教育，全面贯彻落实党的教育方针具有重要的现实和深远的历史意义。
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第2章 智慧教育建设方案
2.1 建设原则
围绕民生，突出重点。既要全面落实《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》任务要求，又要着力加强薄弱环节、解决关键问题，选择信息化能够发挥关键作用的城市交通领域作为工作重点，确保工程发挥实效，服务民生。
统筹发展，有限目标。 基于已有的工作基础和市场条件，选择基础好、需求紧迫、条件成熟的内容作为切入点和突破口，提出专项建议，设定合理的发展目标，避免贪大求全，保障推进工作落到实处。
政府引导，市场主导。政府部门着重开展基础性、公益性的服务内容建设，加强政策引导，引入竞争机制，引导社会力量开展专业化、多元化、特色性的服务，营造有利于信息化便民利民惠民的市场环境。
试点带动，强化基层。按照先行先试、示范带动，逐步推广、惠及全民的推动思路，以地方试点为主推进专项实施，因地制宜，提升信息公平普惠水平，加快促进基本公共服务均等化。
条块结合，上下联动。选择综合性强、社会效益高、示范意义大、带动效应强的内容作为重点，形成企业与政府联合推进机制，强化政府的规划指导和政策支持，发挥民资的市场灵活应用效应。
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2.2 建设内容
智慧教育平台是前端设备与多个智能教育系统的集成管理平台，实现对全市教育局，各院校等多个子系统进行统一管理，向教育局平台传送数据信息，各院校传递优秀教学资源，主要由系统集成平台，师生、教育局职员、各校资源与教学质量的管理体系及各个子系统组成。
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第3章 智慧教育总体架构设计
3.1 智慧教育平台基本功能
随时时代的日益发展，学校教学流程及内部管理信息化的需求也越来越强烈。学校在教学过程，教学管理，教育资源配置、网络办公，后勤辅助、家校沟通，对外宣传等诸多方面都有强烈的需求，一些专门为满足学校此类需求的软件也纷纷诞生，但是长期以来却无法广泛地被推广应用。究其原因，首先一套专用软件价格不菲，动辄十余万，数十万元的售价让学校望而却步。同时此类软件都需要采购专用服务器，并由专门技术人才进行运行和维护，而大部分学校不并具备这种条件。而且，学校的需求是多元化的，个性化的，仅仅为了少部分功能而购买昂贵大型校园管理软件套装明显得不偿失。广大学校迫切需求一种使用方便，不需专人维护，内容可根据需求灵活定制的个性化信息服务产品。
学之网教育云服务平台，恰恰能够满足学校的这种迫切需求。该平台可以提供：包括文件共享、办公OA、教务管理、学生成长、成绩分析、德育管理、教师发展、绩效评价、学生评教、教学互动、 排课考务、在线考试、在线调查问卷、学校官方设计制作等多种服务功能。
用户可以在线上传、阅读和下载当前最为主流文档格式，并提供社区积分运营模式，用户登录、上传、浏览、下载、评价等日常操作
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均有积分规则支持，鼓励分享，促进使用。并提供强大分类管理、编辑审核、文档转换、缩略图自动生成、转换状态跟踪、搜索引擎检录、会员分级管理等后台功能支撑。各种主流文件都可以支持，学校局域网内共享文件就像发微薄和查找一样简便。且安全性可以得到有效保证。
学籍管理、师资管理、课程安排、网上选课、智能排课、综合素质评价、学分认定等涉及教育教学核心管理内容，是完全支持教师、学生、家长、社区四方互动的教育管理平台。是传统数字化校园的扩展和延伸，是整合校内外资源的一种互联网应用平台,其目标是利用先进的信息技术，把教学过程、教学管理、教学资源、后勤辅助等各业务环节集中起来，提供统一的数字空间，实现学校资源的高效整合，提升教学与办公效率，满足学校日益发展的个性化要求，最终实现教育过程的全面信息化。
3.2 关键技术
3.2.1 基于Hadoop的分布式计算架构
Hadoop是一个分布式系统基础架构，由Apache基金会开发。Hadoop的主要目标是对分布式环境下的“大数据”以一种可靠、高效、可伸缩的方式处理。用户可在不了解分布式底层细节的情况下，充分利用集群的威力进行高速运算和存储，开发分布式程序。简单的说，Hadoop是一个可以更容易开发和运行处理大规模数据的软件平台。
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hadoop主要特点包括：
扩容能力（Scalable）：能可靠地（reliably）存储和处理千兆字节（PB）数据。
高效率（Efficient）：通过分发数据，Hadoop可以在数据所在的节点上并行地（parallel）处理它们，这使得处理非常的快速。
可靠性（Reliable）：Hadoop能自动地维护数据的多份复制，并且在任务失败后能自动地重新部署（redeploy）计算任务。 Hadoop主要包括几大子项技术：
HDFS: Hadoop 分布式文件系统(Distributed File System) －HDFS (Hadoop Distributed File System)。
MapReduce：并行计算框架，0.20前使org.apache.hadoop.mapred 旧接口，0.20版本开始引入org.apache.hadoop.mapreduce的新API。
HBase: 类似Google BigTable的分布式NoSQL列数据库。 Hive：数据仓库工具，由Facebook贡献。
Zookeeper：分布式锁设施，提供类似Google Chubby的功能，由Facebook贡献。
3.2.2 基于Intel SOA Expressway实现的前端统一接入
交通综合管控平台基于Web Service技术，前端接入采用Intel SOA Express基础引擎，实现大数据量过车的高性能、大吞吐接入服务。Intel SOA Expressway是一个轻量级的安全加速服务网关，它能帮助用户不需要承担高昂的成本，就能配置高性能的服务。 SOA
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Expressway 是一个部署为类似于加整，安全，服务调解以及服务整合的公用的XML和 SOA 解题区的软件器具。在许多情况下， SOA Expressway被部署在网络上，并且作为引入的服务客户端的一个代理。
SOA Expressway架构部署图
上图展示了SOA Expressway最普通的部署架构。此网关位于网络体系架构中，并先于现有的公共部分，它充当网络服务客户端的一个代理。此代理模式允许此网关充当一个验证和授权，阻止威胁，以及信息等级安全的控制点。除了是一个安全代理外，此网关也能处理与遗留系统和数据库的交往，而无需自定义的代码。以下几点描述了部署架构的基本要素：
安全网关 – SOA Expressway给SOAP 或者REST 网络服务提供了一个虚拟终端。它执行类似于传输安全(SSL/TLS)，信息安全(例如WS-Security 和XML Security)，验证和授权，预防攻击，服务防火墙以及数据过滤等安全政策。
身份管理 – SOA Expressway能够为类似于LDAP，Siteminder，
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Oracle Access Manager，IBM Tivoli Access Manager，Oracle
Entitlements Server及其它身份认证管理系统来指令验证和授权决策。
应用服务器 – SOA Expressway与在类似于SOAP 和HTTP的协议上公开展示服务的应用程序服务器进行交互操作。
遗留应用服务 – SOA Expressway与在类似于JMS，FTP，TCP以及自定义的协议上公开展开服务或者接口的遗留应用程序进行交互操作。
数据库– SOA Expressway能够利用顺序读出JDBC的标准SQL ，来插入或者检索来自数据库的数据。这也使利用SOAP 或者REST 来实现外部的接口变成可能，此接口接收一个请求，执行认证操作，并且利用此请求来开启一个数据库交互。
3.2.3 虚拟化技术
虚拟化是一种经过验证的软件技术，它正迅速改变着 IT 的面貌，并从根本上改变着人们的计算方式。如今，具有强大处理能力的 x86 计算机硬件仅仅运行了单个操作系统和单个应用程序。这使得大多数计算机远未得到充分利用。利用虚拟化，可以在一台物理机上运行多个虚拟机，因而得以在多个环境间共享这一台计算机的资源。不同的虚拟机可以在同一台物理机上运行不同的操作系统以及多个应用程序。
虚拟化技术在 20 世纪 60 年代首次开发，当时是为了对大型机硬件进行分区以提高硬件利用率。如今，基于 x86 体系结构的计算
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机依然面临着 20 世纪 60 年代大型机经历过的同样问题：缺乏灵活性和未得到充分利用。VMware 于 20 世纪 90 年代发明了针对 x86 平台的虚拟化技术，以解决未得到充分利用及其他一些问题，在此过程中克服了许多难题。
30 多年前，IBM 率先实施虚拟化，作为对大型机进行逻辑分区以形成若干独立虚拟机的一种方式。这些分区允许大型机进行“多任务处理”：同时运行多个应用程序和进程。由于当时大型机是十分昂贵的资源，因此设计了虚拟化技术来进行分区，作为一种充分利用投资的方式。
在 20 世纪 80 年代和 90 年代，由于客户端-服务器应用程序以及价格低廉的x86 服务器和台式机成就了分布式计算技术，虚拟化实际上已被人们弃用。20 世纪 90 年代 Windows 的广泛使用以及 Linux 作为服务器操作系统的出现奠定了 x86 服务器的行业标准地位。x86 服务器和桌面部署的增长带来了新的 IT 基础架构和运作难题。这些难题包括：
基础架构利用率低。根据市场调研公司美国国际数据集团 (International Data Corporation, IDC) 的报告，典型的 x86 服务器部署平均达到的利用率仅为总容量的 10% 到 15%。组织通常在每台服务器上运行一个应用程序，以避免出现一个应用程序中的漏洞影响同一服务器上其他应用程序的可用性的风险。
物理基础架构成本日益攀升。为支持不断增长的物理基础架构而
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需要的运营成本稳步攀升。大多数计算基础架构都必须时刻保持运行，因此耗电量、制冷和设施成本不随利用率水平而变化。
IT 管理成本不断攀升。随着计算环境日益复杂，基础架构管理人员所需的专业教育水平和经验以及此类人员的相关成本也随之增加。组织在与服务器维护相关的手动任务方面花费过多的时间和资源，因而也需要更多的人员来完成这些任务。
故障切换和灾难保护不足。关键服务器应用程序停机和关键最终用户桌面不可访问对组织造成的影响越来越大。安全攻击、自然灾害、流行疾病以及恐怖主义的威胁使得对桌面和服务器进行业务连续性规划显得更为重要。
最终用户桌面的维护成本高昂。企业桌面的管理和保护带来了许多难题。在不影响用户有效工作的能力的情况下控制分布式桌面环境并强制实施管理、访问和安全策略，实现起来十分复杂且成本高昂。必须不断地对桌面环境应用数目众多的修补程序和升级以消除安全漏洞。
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3.2.4 云计算需弹性架构
云计算的弹性架构图
将所有的硬件设施集中起来，根据各系统的忙闲情况，动态分配（最下层）；统一管理服务、安全服务、标准、规范和法规体系（左右两侧）；统一数据管理，建立统一的数据规范（基础软件服务层）；统一展现层。
弹性架构的优势：硬件资源集中管理后，按需分配，动态分配，当某应用系统需要更多的硬件资源时，自动分配更多的资源给其使用，使用完毕，自动将多余的资源回收，以提供给其他系统使用（IAAS）；整体规划，统一管理服务，统一安全服务，统一标准、规范和法规体系，避免管理混乱；构建统一的基础软件服务（PAAS）层，实现资源共享，应用集成，互联互通，消灭数据孤岛；构建统一的展现层，将所有应用系统的信息集中展现，避免“人找事”，实现“事找人”。在
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PAAS基础上，构建统一的协同应用层（SAAS）。
弹性架构将所有数据集中管理，对数据库并发访问性能带来严峻的挑战。传统的32位系统平台很难满足这种性能需求。
3.3 智慧教育系统总体技术方案
智慧教育平台是一个系统架构科学合理、开放互联的应用服务平台。不仅能解决数据互联互通问题，消除信息孤岛，实现资源整合与共享；而且未来能够灵活地应对需求发展，可以根据需求的发展变化，在此平台上快速开发建设丰富多样的教育应用；同时保证这些应用有机统一，集成创新，发挥最大效益。
统一管理服务，统一安全服务，统一标准、规范和法规体系，避免管理混乱，统一建设标准；建立数据中心，统一数据管理；通过云服务中间件和云聚合中间件实现信息共享与交换，实现统一用户认证，权限管理，单点登录；统一、开放的信息展现层（教育云门户、虚拟化个人桌面）；打造“云+端”的“AAA”应用模式；提供基础软件和通用服务，并提供标准接口，可通过无代码开发工具和代码开发工具，快速开发，适应应用变化需求。为持续发展奠定技术基础
3.3.1 智慧教育平台系统功能框架
下图是智慧教育整体逻辑框架图，所有背景为橙色的部分，均为教育云软件基础平台框架（PAAS），以下简称教育云基础平台。
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智慧教育架构图
标准性优势
所谓标准，就是大家都知道并且共同遵循的原则。教育部基础教育司李天顺司长说：一流企业做标准，二流企业做品牌，三流企业做产品。强调了标准的重要性。
智慧教育平台类中间件，肩负异构数据整合，持续扩展的重任。整合和扩展的重点是标准。没有统一的标准，整合和扩展会面临巨大的困难。
智慧教育平台构建了系统的、功能强大的的XML，Webservices标准接口，为数据整合、持续扩展提供了坚实的基础。
综合实力优势
智慧教育平台是一个中间件平台，构建于操作系统之一，通过开发工具来对其进行扩展和完善。需要与操作系统和开发工具之间深度集成。
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智慧教育平台操作系统（WINDOWS），基础软件（OFFICE、IE、 UC、邮件），开发工具（Visual Studio）等拥有世界上最为广泛的用户群体。智慧教育平台将这些优势产品集成在一起，使应用和开发扩展自然过渡。使用者能用最短的时间能学会应用，开发者能用最短的时间在此基础上扩展和开发新的应用系统。这种时间成本优势，也是其他任何公司所不能比拟的。
技术优势
采用了新的64位弹性架构
中间件类的产品，因为其功能众多，其内部结构极其复杂，内耗很大。64位弹性架构，确保其性能满足要求。 自动标准数据存储和自助服务生成
数据存储时，在系统底层自动将数据转换成XML这种国际标准格式。当数据交换时，可自助生成标准的Web Services。
自助是指系统管理人员，通过简单的配置，就可派生出标准的Web Services，而不需要由软件厂商的开发人员通过代码来生成Web Services。
Web Services是穿透防火墙，实现跨系统、跨数据库进行数据交换的基础。
自助性是云计算的重要特征之一。
3.3.2 系统开发设计模式
在设计系统开发模式时，考虑采用C/S模式和B/S模式相结合作
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为智慧教育系统的平台，采用两种模式结合的原因是C/S模式和B/S模式它们各自的优势侧重表现于不同的方面。 对C/S模式而言，其主要特点为：
（1）具有成熟的设计开发方法和工具。经过多年的研究和积累，基于C/S模式的系统设计开发方法已被用户所掌握，并且，众多的数据库和软件生产厂商提供了各种可视化工具和编程语言来扶持它的开发，而目前B/S模式的应用及其开发方法仍处于发展过程，特别是还不具备特别完善的开发工具。
（2）交互性强，界面友好。各个CLIENT机上运行的应用程序是针对特定的用户和任务设计，同时具有在线帮助和出错提示等功能。这些优势是B/S模式所不具备的。
（3）数据通信量小，安全性高。C/S模式中前后台传递的仅仅是查询请求SQL语句或查询结果。C/S模式在一定程度上可以满足系统对安全性的要求，而B/S模式是一种开放式的结构，面向众多的用户，即使采用防火墙技术也不能完全屏蔽网络黑客和内部人员对系统的恶意侵袭。
对B/S模式而言，其在逻辑上采用了3层结构，它在前台
BROWSER和后台数据库SERVER之间建立了一个WEB SERVER层，所有的应用程序模块都安装在它上面。在BROWSER上只需安装一个通用的浏览器软件。因此，这种模式简化了客户端，使用户的操作更加方便，降低了系统的开发和维护开销。
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智慧教育系统中所有应用软件系统支持RISC架构的小型机、Intel架构的服务器等主流硬件平台；支持UNIX、Linux、Windows等主流操作系统平台；支持TCP/IP、IEEE 802.3、NetBEUI、IPX/SPX等主流网络协议；支持Oracle、Sybase、DB2、SQL Server等主流数据库系统；B/S架构的各个应用均须使用J2EE体系架构开发，支持Weblogic、Websphere、Tomcat等主流应用服务器平台,C/S架构的各个应用使用统一的开发平台。
应用系统提供统一的用户、权限、菜单、故障、问题、性能、日志、审计等管理功能，这样方便管理员进行日常管理和监控，提供进一步使用SNMP协议与系统管理平台的统一管理接口。
B/S架构的应用系统使用构件式方式开发，统一选用基于J2EE架构的构件式集成开发应用平台开发各个应用系统。开发应用平台是通用的、产品化的、基于可视化开发方法的平台；能够以可视化方法开发业务构件、组装构件、部署构件、管理构件，完成应用功能；开发应用平台应能有效地对一般开发人员屏蔽Java Beans、EJB、JMS、Servlet、JDBC、JTA等J2EE底层的技术细节，实现高效开发、简易维护，提高应用系统的质量。在现有成熟的通用基础构件、业务基础构件的基础上开发，以适应项目应用的不确定性、快速发展、后期拓展等要求，并实现构件级的可重用技术。所有B/S架构的应用均统一使用J2EE体系架构开发，基于Model-View-Controller(MVC)模式，将应用软件的界面层、展现层、业务逻辑层以及数据访问层明确分离开来，以支持
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跨平台操作和分布式应用，具备良好的可扩充性，以利于扩展到支持XML数据交换、Web Service应用集成。
基于上面的分析，在校园一卡通系统的设计中，采用这两种模式相结合的方式，并充分发挥各自的优点，构成校园一卡通系统的系统软件开发模式。将系统中INTERNET应用采用B/S模式，实现通过浏览器进行信息的查询、浏览，而对于校园各个部门本地局域网的应用，出于其交互性和安全性要求高，采用C/S模式，将其设计为基于局域网的C/S模式的管理信息子系统，这样可以在一定程度上满足系统对安全性、处理速度和针对特定业务交互性强的要求。
3.3.3 智慧教育系统整体架构
3.3.3.1 系统模块架构
智慧教育系统整体架构主要由以下几方面构成： 系统监控、虚拟化管理、数据备份、配置管理、身份管理。
以Web Service方式包装成模块，调用成熟的产品组件System Center与FIM的主要功能，实现高度可扩展的系统管理。
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智慧教育整体架构图
主要包含内容一次如下： 系统监控模块主要包括以下方面 单个（或集群的）服务器的主要服务 跟踪事件和日志服务器上生成的状态监测 跟踪性能计数器以测量和优化系统的使用 生成基于预定义的规则的事件或计数器的通知 服务器部署和配置模块
自动设置服务器 （虚拟和物理)，管理虚拟服务器的配置设置 配置的网络交换机和创建的虚拟服务器的负载平衡 虚拟服务器和在最可用的物理服务器环境中的自动分配 创建和管理所创建的虚拟服务器实例使用的模板 创建和管理系统镜像，管理物理服务器实例 数据保护模块具体如下
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备份和还原的整个服务器
备份和还原的计算机正在运行的数据库 能够回滚在服务器中所做的更改
备份和还原所有服务器的单个文件和文件夹 服务配置管理模块
跟踪资产硬件和软件许可证 以及在环境中的配置 管理的软件更新 （通过自定义的更新计划） 定义和使用所需的服务器等计算资源的配置 生成报告已安装的软件，更新挂起的操作，等等 安装并维护应用程序等
另外，通过System Center Opalis与HP Open View， IBM Tivoli, BMC Patrol, NetIQ等多厂家系统管理软件在IT管理流程层面进行整合，形成统一的运营监控体系。充分发挥原有运营监控软件功能充分发挥原有投资。
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3.3.3.2 物理架构
智慧教育物理架构图
按照要求动态云平台的建设，充分发挥系统管理架构资源共享要求。按照合规性要求提供变更管理的支持，提供虚拟化平台以整合共享服务器资源，提供数据中心业务连续性管理。以及服务健康和服务标准统计分析。
让用户的物理机资源池与虚拟机资源池共享硬件平台。通过自动化管理脚本，让两类资源可快速互相转换。
通过跨平台的网络控制中心实现，物理网络与虚拟网络的统一管理。
通过跨平台的存储控制中心实现，多厂家存储统一管理。 通过系统管理平台对多厂商运维管理平台、虚拟化平台进行统一管理。
通过调用第三方厂商的虚拟化平台实现对小型机虚拟化的管理支持直接提供接口管理并调用VMware虚拟化管理软件vCenter。
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通过目录服务与身份管理同步平台，实现对其他异构身份系统的权限管理和用户自服务门户站点。 管理虚拟机虚拟交换机的控制单元
虚拟机网络管理通过虚拟化平台实现。将物理服务器上的一个网络端口连接管理网络（或管理VLAN）；另一个端口配置成Truck模式，直接连接生产网络接口，使其支持所有VLAN Tag数据包流入。由虚拟化平台为每台虚拟机的网卡标示生产网络VLAN。 管理物理交换机的控制单元
管理物理交换机可以通过预定义的交换机配置脚本，调用交换机管理接口实现物理交换机进行配置，以及VLAN调整。
动态云平台的网络管理功能，经过Web Service包装过的网络管理接口，调用两套管理控制单元，在物理交换机与虚拟交换机共同调整VLAN Tag。实现系统的网络集中管控。 3.3.3.3 存储管理逻辑架构
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存储管理逻辑架构图
为了保证动态云计算平台，能够提供通用的存储管理接口。屏蔽各个厂商的不同存储管理工具，为动态云平台用户提供统一的存储沟通渠道。动态云平台通过类接口与存储设备控制器通信：
脚本接口，可以同过任何预编写得脚本文件，CLI命令调用各厂商存储平台。
第三方存储管理接口，比如Citrix StorageLink, Brocade Storage Fabric等平台为动态数据中心未来的扩充做准备。
3.3.3.4 实施架构
实施架构图
云平台IAAS服务层包括管理服务器，生产服务器，存储，管理网络，生产网络，和存储网络。
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管理服务器：本方案建议使用6台服务器用作管理服务器。所有服务器均配备两块HBA卡，接入存储网络，并配备4块以太网卡，接入管理网络，其中SCDPM备份服务器还需接入生产网络以备份生产环境的虚机。
其中三台服务器进行虚拟化，搭建资源池，承载以虚机运行的管理服务器。包括：
AD（或增加虚拟机构建集群）； FIM服务器； Opalis服务器；
DDTK服务器（或增加虚拟机构建集群）； SCCM服务器（或增加虚拟机构建集群）； SCOM服务器（或增加虚拟机构建集群）； SCVMM服务器（或增加虚拟机构建集群）； Service Manager服务器。
所有管理虚机均接入管理网络，DDTK集群还需接入生产网络，供用户访问使用。
另外三台物理服务器，分别为一台SCDPM备份服务器和两台SQL Server集群。
生产服务器：使用现有的16台服务器组成生产系统服务器资源池，构建1个16节点集群，承载生产环境虚机；存储，存储网络，管理网络、生产网络均使用已有设备。
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在系统设计规划过程中，我们也充分考虑了未来扩容的需求。扩容的考虑主要取决于管理软件管理数量的限制和对机器负载的要求，下面列出相应产品的管理负载情况和数量限制：
System Center VMM，单台实例（物理或者虚拟机）可以管理400台物理服务器和8000台虚机，系统负载较小
System Center Configuration Manager，主节点服务器可以管理上限为10万个客户端，最多可以有500个辅节点服务器，辅节点服务器管理客户端上限为2万5000个，系统负载小，如果需要支持客户端软件更新，需要分时段规划IO的负载。
System Center Operations Manager，每个管理服务器可以管理3000个代理节点（每个代理对应一个物理机或者虚机节点），根据系 统监控数据的详细程度和频率，CPU和IO负载中到高。微软根据大量用户的统计经验，有如下建议数据：
15-250台Windows /Linux/Unix，1台8GB内存服务器即可管理 250-500台Windows /Linux/Unix，2台4GB内存服务器即可管理 500-1000台Windows /Linux/Unix，4台4GB内存服务器即可管理 1000-6000台Windows /Linux/Unix，5台4-16GB内存服务器即可管理 System Center Data Protection Manager，单台服务器可以管理300个保护组，每个保护组可以包括1台或者多台物理机/虚拟机。取决于备份的数据，该服务器的负载主要为IO。
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3.4 平台软件设计方案
教育不是孤立的，是相互作用和关联的，因此，各教育软件也不能是孤立的，而需要与基础应用软件相互协同应用，发挥更大的功效。 微软教育云基础平台，提供各系统都要使用到的基础软件，并提供标准的、完善的接口，与各系统深度集成，有如下优势：
对使用者来说，轻松使用，避免相同功能，但使用方法不一，界面不一，造成使用上的困惑，增加使用者受培训时间；
对第三方软件厂商来说，直接通过标准接口集成，不用重复开发、测试，极大地加快开发速度，提高了系统的稳定和成熟度；
对教育局来说，不用重复购买相同的基础软件，避免浪费。 基础软件和标准接口，由全球最大的软件公司微软提供并负责持续更新、升级，质量有保证，避免不同的软件公司提供的相同产品，质量良莠不齐，更新升级缺乏保障。
微软教育云基础软件包括：邮件系统MS Exchange 2010，即时通讯、视频交互系统MS Lync2010，日常教学办公系统MS Office 2010。为当前最新的64位新版本，功能强大，系统稳定，接口标准而齐全。
3.4.1 指挥平台软件应用扩展和开发的必要性
教育软件是教育理念、教学思路的信息化体现方式。每个地方，其理念和思路都不尽相同，同时，教育理念随着时代的不同，也在不断的改进。因此，需要教育软件能够快速扩展，响应这种变化需求。
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3.4.2 智慧教育平台梯度扩展和开发解决方案
微软教育云基础平台，提供通用服务、标准接口、通用的无代码和代码扩展开发工具，可直接在云基础平台上进行梯度扩展和开发，快速响应变化需求。
通用的无代码扩展开发工具，给不具备代码开发技术人员的单位提供了应用软件扩展的解决方案。不需要代码，只要通过配置，就可以达到扩展开发的目标。因为是通用的开发工具，并由微软负责工具的持续完善和升级，具有持久的生命力。
微软教育云基础平台无代码开发工具：MS Infopath 2010，MS Sharepoint Designer 2010等。
微软教育云基础平台代码开发扩展工具：MS Visual Studio 2010等。
通过微软教育云基础平台进行扩展和开发的优势：开发人员不用理会数据层，展现层，只需要直接开发逻辑层就可以，且开发逻辑层时，有很多通用的服务可以直接调用，极大地加快了开发速度，开发量大大减少。整个系统稳定性、安全性、扩展性得到保证。具有统一的，开放的标准规范，与原有的系统融合性非常好。今后的应用升级和扩展方便。当参与开发的人员离职，整个系统的维护和扩展不受很大影响（因为开发架构，开发标准都是微软教育云基础平台提供，有详尽的相关资料）。
通用功能服务包括：统一信息发布服务，统一搜索服务，工作流
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服务，证书服务，数据分析服务，通知消息服务，表单服务，视图服务，触发器服务，定时器服务等。这些通用功能服务已包含在云基础平台中，开发者直接调用即可。通用服务和标准，由微软负责持续开发与升级，具有持久的生命力。
3.5 智慧教育平台技术实现方法和路线 3.5.1 计算模式技术选择——云计算
迄今为止，计算模式经过了八次进化，当前主流的计算模式为：云计算模式，它是在WOA架构技术、网格计算技术的基础上发展而来的，如下图所示：
计算模式发展趋势图
何为云计算？从技术角度上讲，将各种IT资源进行有效整合而
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构成相应的资源池，并能快速地资源池推送到云端、变成一种资源服务。例如：将数据存储作为一种服务、将应用开发平台作为一种服务，以及将业务应用服务作为一种服务，等等。因此，云计算可以归纳为：X as a Service，即XaaS。
常见的XaaS可分为三大类：IaaS、PaaS、SaaS三类，如下图所示：
云计算的三种服务图
从云计算的发展历程可以看出，先有SaaS，再有IaaS、最终才提出PaaS；先为普通大众提供服务，再为各种层次的软件开发人员提供服务。SaaS，即将软件作为一种服务，例如：淘宝的网上店铺、微软的Dynamics CRM Services，等等；IaaS，即将IT基础设施作为一种服务，例如：腾讯的QQ网络磁盘、微软的SQL Services，等等；PaaS，即将平台作为一种服务，例如：谷歌的App Engine、微软的.net Services，等等。
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SaaS即面向普通大众用户的；IaaS既面向普通大众用户，又面向软件开发人员；PaaS是专门面向各种层次的软件开发人员的，令开发人员摆脱原始的代码编写工具，提供各类快速定制功能，通过定制能快捷地生成各种SaaS类应用软件。
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，云端用户看到的就是良好的服务，对于后面复杂资源的整合过程，云端用户没有必要知道，它主要是由云资源整合中间件平台完成。云资源中间件平台的作用就是实现组织中的信息化资源抽象和简化，以形成简洁的资源池，譬如：应用资源池、数据服务池、数据魔方池、平台用户池、展现配件池、初始代码池等。
3.5.2 应用架构技术选择——SOA/WOA
应用架构技术是随着计算模式技术的发展而发展的，两者相互推动、相互支撑。为确保IT基础架构的健壮性及适应云计算模式、提升开发成果的可重用性、节省系统开发与扩面的成本、降低系统开发与扩面的风险、提高系统开发与扩面的效率，本项目的建设将全面采用SOA、WOA架构技术。应用体系架构方法与技术当前朝着松耦合的构件集成、分布式计算两方面迅猛发展，SOA聚焦了这两方面的特征及优势，成为当前应用体系架构的主流方法与技术。第二代面向Web、面向WAN的SOA，则称为WOA。如下图所示：
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应用技术架构的选择图
SOA架构具有六大显著的特性：协同性（Interoperability）、可重用性（Reusability）、可组合性（Composibility）、服务契约化（Service Contract）、自治性（Autonomy）、松耦合（Losely Coupling）；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。WOA架构，即在Web层进行灵活的服务组合，并将组合后的软件或平台发布到云端；它是云计算的SaaS、PaaS的核心基础构架技术。
3.5.3 设计模式技术选择——基于SOA/WOA架构的MVC
为确保系统的适应性、可维护性、松耦合性，采用基于SOA/WOA
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架构的MVC设计模式。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，或者换一种说法，是多层次的Web商业应用；MVC体系结构具有三个层面：模型（Model）、视图(View)和控制(Controller)，每个层面有其各自的功能作用，MVC设计模式如下图所示：
MVC设计模式图
模型层负责表达和访问商业数据，执行商业逻辑和操作。也就是说，这一层就是现实生活中功能的软件模拟；在模型层变化的时候，它将通知视图层并提供后者访问自身状态的能力，同时控制器层也可以访问其功能函数以完成相关的任务。
视图层负责显示模型层的内容。它从模型层取得数据并指定这些
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数据如何被显示出来。在模型层变化的时候，它将自动更新。另外视图层也会将用户的输入传送给控制器。
控制器层负责定义应用程序的行为。它可以分派用户的请求并选择恰当的视图以用于显示，同时它也可以解释用户的输入并将它们映射为模型层可执行的操作；在一个图形界面中，常见的用户输入包括点击按钮和菜单选择。在Web应用中，它包括对Web层的HTTP/HTTPS GET、POST、PUT、DELETE的请求；控制器层可以基于用户的交互和模型层的操作结果来选择下一个可以显示的视图，一个应用程序通常会基于一组相关功能设定一个控制器层的模块，甚至一些应用程序会根据不同的用户类型具有不同的控制器层设定，这主要是由于不同用户的视图交互和选择也是不同的。
在模型层、视图层和控制器层之间划分责任可以减少代码的重复度，并使应用程序维护起来更简单。同时由于数据和商务逻辑的分开，在新的数据源加入和数据显示变化的时候，数据处理也会变得更简单。 结合SOA/WOA架构设计方法，模型层将由服务层替代、控制器层由Process流程编排层替代，因此基于SOA/WOA架构的MVC设计模式如下图所示：
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基于SOA/WOA架构的MVC设计模式图
3.5.4 应用接口技术选择——REST和SOAP服务
全面采用SOA、WOA架构，应用与应用之间的接口全部采用服务技术来封装，并将封装好的服务，发布到服务总线上，供对方应用调用。服务封装可以采用REST云服务和SOAP Web服务。
REST(Representational State Transfer)：即表象化状态传递，它是面向信息资源的服务封装技术。REST技术是WOA架构的核心技术，Rest服务具有：高性能、可寻址性(可通过URL访问)、无状态性、接口通用性、语义可见性五大特性，因此也称为云服务，云端的授权用户可通过URL地址进行服务消费，既适用于广域的、跨机构的SOA应用，又适用于局域的、企业内部的SOA应用。
SOAP(Simple Object Access Protocol)：即简易对象访问协议，它是
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面向业务活动、面向复杂计算逻辑的服务封装技术，适用于局域的、企业内部的SOA应用。
因此，应用与应用之间是纯粹的数据接口，则应采用REST云服务技术；应用与应用之间有复杂计算逻辑接口，则应采用SOAP Web服务技术。局域网内的各应用之间的接口，既可以采用SOAP Web服务技术，又可以采用REST云服务技术；广域网上的各应用之间的接口，则应采用REST云服务技术。
3.6 教育云主要子系统
教育云系统包括：云门户、个人虚拟门户、云教学、云教研、云资源、云文件、云存储、云档案、云办公、云统计、平安校园、基础软件（即时通讯视频会议、邮件）等。 教育云主要子系统特点
云协同应用系统构建于云基础平台之上，具有云基础平台的所有特性。如统一的建设标准，数据深度整合，64位弹性架构，云+端“AAA”应用模式，标准的梯度扩展接口等。是一个全新的、真正的整体解决方案。
全新的：应用了新的云技术，同样的应用系统，有了不一样的更好的应用体验。例如云门户与以前的门户网站系统，云教学与以前的网络教学系统……
真正的整体解决方案：教育信息化整体解决方案提了很多年，可是受到理念、技术、资金的限制，以前大多数的整体解决方案只是数
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据层面的整合，没有做到业务应用层面的整合（即技术与教育的深度融合）。
业务整合才是整合的高级形式。如云教学系统中，教师的教学资源来自于云资源平台，在教学过程中形成的新资源，也归档到云资源平台。云资源平台是所有教学资源的集散地，方便资源的统一管理和使用。同一份资源，在数据库中只保持一份，通过资源关联，可以在任意系统中快速调用。传统的未进行业务应用整合的网络教学平台与资源平台的使用情况是老师先从资源平台下载资源，再上传到网络教学平台。此种方式存在如下问题：
同一资源可能有许多老师要在网络教学平台上用到，因此，可能造成同一资源几十甚至上百个副本，使数据库容量急剧增长，严重影响数据库性能；
浪费了网络带宽和教师的宝贵时间。每一个老师，每一个资源都要先下载再上传。
老师使用资源，要在多个系统中查找，增加了资源使用难度。 在将资源平台与网络教学平台进行业务整合后，可以避免数据库急剧增长；极大地减轻网络负荷；减少教师的工作时间；维持资源唯一性，当资源要修改时，所有使用该资源的地方都自动更新。
真正的整体解决方案，是数据层和业务层的整合，能创新教育、管理模式。
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3.7 基于Hadoop的云计算应用 3.7.1 个人虚拟门户
个人虚拟门户，根据个人身份，以个人为中心，将与本人相关的、需要的信息和应用集中呈现，实现“事找人”，避免淹没在大量的信息中，提高工作效率。但当前的个人门户系统，都只能整合本系统的相关信息，无法整合第三方系统的相关信息，不具备真正意义上的虚拟人个门户功能。
基于微软教育云基础平台上建设的虚拟门户，能自助整合第三方的信息，可由管理人员，根据要求，自助配置要聚合、展现的第三方系统信息。
3.7.2 云教学系统
传统的课堂教学，存在如下问题：
不同的学校，甚至同一个学校不同的班级，师资力量，教学资源参差不齐，学生不在同一起跑线上学习。不能体现教育公平原则；
全班学生被迫以同样的速度学习同样的内容。基础好的吃不饱，基础差的跟不上。很难贯彻因材施教的教育方针, 学校、家庭、社会协作困难，难以形成合力。
云教学系统，通过先进的云技术与教育的深度融合，实现协同教育的创新模式，解决当前传统教学中存在的问题。 协同教育新模式简述
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协同教育是指在现代教育思想和系统科学理论指导下，学校、家庭和社会教育系统中的各要素相互联系与作用，通过多种方式，共同对学习者实施教育过程，促进学习者全面发展的一种教育方式。通过协同教育，推进信息技术与教育教学深度融合，实现教育思想、理念、方法和手段全方位创新，提高教育质量，促进教育公平。
协同教育分为：人员协同、工具协同、过程协同。 人员协同分为：校校协同，家校协同，社校协同。
校校协同：不同学校的老师，协同开课，不同学校的学生，自由选课，打破时间和空间限制，基础好的学生，可以学在前面，基础差的学生，可以多用些时间，解决传统课堂教学中全班被迫以同样的速度学习同样的内容的问题。共享优质教育、教师资源，让学生在同一资源起跑线上学习。
家校协同：家长参与教育过程，督促、互动与评价；
社校协同：构建信息化学习和教学环境，建立政府引导、多方参与、共建共享的开放合作机制，社会团队教育与学校教育互补。
工具协同：整个教育过程，教师，家长，学生，社会教育人员，可以通过电脑、平板、手机、电视等各种教育设备进行协同教育；可以通过邮件、即时通讯、视音频远程教学等多种方式进行协同教育（“AAA”应用模式）。通过视音频多媒体教学时，可将整个过程录制形成标准的WMV视频格式课件，发布到云资源系统，进行共享。
过程协同：在教学的过程中各种资料，分别归类，形成过程资料，
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方便统一存储、查询与管理。教师的教学资源来自于云资源平台，在教学过程中形成的新资源，也归档到云资源平台；学生的学习过程记录，归类到云学档平台（学生成长档案）；家长、学生对老师的评价，归档到云教档平台（教师档案）等。
3.7.3 云文件系统
基于微软教育云基础平台开发，提供通用的标准接口（Web Services），实现跨系统的文件归档。
归档文件，统一管理，提供严格的权限控制；提供短信阅读提醒，阅读人员记录功能。
可通过浏览器直接高保真阅读文件，不需要安装客户端，并能对文件内容进行阅读定位。
咨询人交互。与即时通讯系统整合，对文件有疑惑的地方，可直接通过即时通讯系统进行咨询。咨询过程在服务端记录备查。
发布到云门户。需要发布到外网的文件，一键发布到外网。 具备缓存机制，支持快速阅读文件，支持大量用户并发访问，给阅读人员更好的体验。
安全的全文检索。不仅对文件标题、关键字等进行检索，而且能对文件内容进行检索，轻松查找文件。并且提供安全检索功能，只有对该文件有阅读权限的人，才能检索到该文件。
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3.7.4 云储存系统
基于微软教育云基础平台开发，在不改变用户使用习惯，耽误用户额外时间的前提下，实现后台自动备份、双向同步、文件共享、文件分发、文件“AAA”应用为一体，是个人资料管理和使用的一次革命，避免单位知识流失。 云存储功能简介
终端主要功能介绍
与OFFICE深集整合，直接创建文件，直接共享，自动备份至云端；
文件修改，自动更新云端文件；
与本机文件交换，支持直接拖放，或复制、粘贴；
协同编辑：共享文件后，可与他人一起修改文件，系统自动合并修改结果。
全文检索：不仅检索标题，关键字，同时能检索文件内容； 脱机使用：回到家里，不能连上云端，也可以修改文件。回到办公室连上云端后自动更新云端文件，不需要人为干预。 云端主要功能介绍
“AAA\"应用，可通过平板，智能手机，未安装OFFICE的电脑直接在线高保真阅读和编辑OFFICE文件，支持对文件内容搜索并定位。
直接创建文件夹及文件，自动备份至终端；
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文件修改，自动更新终端文件；
文件共享：支持权限控制，可共享给他人阅读或共享给他人修改。支持匿名共享，可将个人资料共享给外单位人员。
文件分发：将个人文件，分发到其他系统，比如资源系统，教学系统等。
安全全文检索：不仅检索标题，关键字，同时能检索文件内容；同时整合了权限，对文件没有权限的人不会检索到该文件，避免文件泄密。
图片文件上传，整合了图片编辑软件对图片预处理。
图片可直接插入WORD，PPT，而且可以更改分辨率，使插入的图片适应页面大小。
视频文件支持高清流媒体播放：象VOD系统一样，边下载边播放而不用下载到本地播放。
回收站：误删除的文件，可以自行通过回收站恢复，三重保险。文件误删除，再也不用求助管理员，减轻管理员的负担。
3.7.5 云资源系统
在教育云基础平台上建设，实现资源共享、协同共建、即时互动三位一体的特色资源建设云平台，提供跨平台、跨数据库的深度整合。各系统的资源，可通过标准接口，集中在云资源系统进行存储管理，保持资源唯一性；资源通过标准接口，将资源链接发送到网络教学等系统中供使用，同一资源，数据库只存一份，避免了数据库的臃肿，
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节省了教师上传下载资源的时间，节省了网络带宽。 即时互动，协同共建
资源建设云平台不仅是一个共享的平台，更是一个即时互动、资源共建的协同平台。
即时互动：使用资源的教师，可以在资源点实时通过文字、语音、视频及时与资源创建者互动、讨论。通过即时的互动，资源使用者的疑惑得到创建者的及时解决，能极大的调动资源使用者的使用兴趣，同时资源创建者的荣誉感也得到加强。
协同共建：同组的教师，可以一起通过WORD协同修改教案、教学论文、测验试卷；通过PPT协同制作课件。不仅修改的结果会实时呈现在同组的每个教师眼前。同时在OFFICE工具界面通过即时的语音，视频进行互动，实现资源真正的协同共建，而不是传统的一个老师修改完了，再由另一个老师来修改。节省时间，提高效率。 ➢ 资源关联
传统的资源使用方法，先将资源下载，再将资源上传到教学平台等相关联系统。同一个资源，多人使用时，就要下载并上传多个副本，下载和上传，资源使用者花费了大量的时间在上传下载过程中；上传下载消耗了大量的网络带宽；同一资源，多人使用时，会有多个副本，不仅浪费数据库和磁盘空间，而且会极大地影响数据库性能。 资源关联：将资源链接关联到云教学等相关平台，同一资源，在数据库中只存一份，节省了使用者上传下载的时间，节省了网络带宽，节
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省了数据库空间，提高了数据库性能。
权限跳转，角色定位
系统根据当前用户身份自动将所任教学科的资源呈现出来。避免从层层菜单进入资源界面，节省时间。 ➢ 资源制作
教学资源中的教案、试卷、教学论文等都是使用WORD编制的，课件大都使用PPT制作的。这些资源，传统的方法都是创建好了，保存在本地硬盘上，再上传至资源建设平台上。使用的时候再通过网络实时从平台上下载，要修改也要先下载，再上传覆盖。步骤繁琐，在人多使用、网络繁忙时，很慢，抑制了老师使用和制作资源的兴趣。 终端通过OFFICE创建的资源，保存时，系统自动备份到服务器，不用人工干预；在终端修改的资源，自动更新服务器端，同样在服务端修改了资源也同步到终端。
资源制作、资源修改、资源上传，一步到位，省时省力。 ➢ 多媒体资源云端播放
对于常见的WMV,ASF格式的多媒体资源，支持云端流媒体播放，不需要下载插件。 ➢ 直接下载资源
选中资源，对该资源进行下载。 ➢ 资源上传
选择资源上传按钮，即可将本地资源上传至资源建设平台。该资
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源被审核后，即可被其他用户访问。
根据当前用户身份，自动填写资源相关属性，减轻填写资源属性工作量。
根据当前用户身份，控制资源上传条件。老师只能将资源传到自己相关的学科。
支持对用户上传资源总容量控制。 支持数百兆的大容量资源上传。 支持批量上传。 ➢ 审核资源
有资源审核权限的人，可以进行资源审核。 ➢ 资源评分
为促进资源建设良性循环，对上传优质的资源作者给予鼓励，资源使用者可以对资源进行评分。如果多人对该资源评分，系统自动取评分的平均值作为该资源的最后得分。 资源排序
为了快速找到评分高的优势资源，可以点击评分按钮，按评分高低对资源进行评分，让评分高的资源显示在前面。 ➢ 管理个人资源
资源建设平台，即是资源共享的平台，又是个人资源管理的平台。每个用户个人上传的资源，都可以自己进行管理。可以查询自己一直以来，上传的资源总量，分别上传到了什么地方，哪些是已批准的资
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源，哪些待审批的资源，哪些是已被拒绝的资源。 ➢ 资源检索
支持全文检索，不仅能对资源标题、属性等关键字可检索，还能对教学论文、教案、PPT课件等资源内容进行检索。 资源结构管理
资源元数据结构可以根据教材变化进行修改，适应教材变化需求。
3.7.6 云办公系统
OA办公自动化的作用
实施OA系统，通过工作流，促进管理电子化、规范化；强化领导的监控管理；协同工作，工作提醒；有效管理起有形（办公设备等）、无形（业务信息、知识）资产，避免流失。
通过工作流，促进管理电子化、规范化，提高工作效率
管理是一门深刻的学问，可单位的管理制度大多停留在口头布置，纸质文件上，很难落实到具体的工作中去，这就是执行力问题。
通过工作流，变革单位传统纸质公文办公模式，单位内外部的收发文、呈批件、文件管理、档案管理、报表传递、会议通知等均采用电子起草、传阅、审批、会签、签发、归档等电子化流转方式，提高办公效率，实现无纸化办公。通过工作流实现无纸化办公，有如下好处：
可将单位制度融合在工作流中，让单位的规章制度落到实处，实现规范化管理，和谐办公，避免规章制度形同虚设；
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不用拿着各种文件、申请、单据在各部门穿梭，等候审批、签字、盖章，而是利用网络传递手段，发挥信息共享功能来协调单位内各部门的工作，减少工作中复杂环节，提高工作效率；
将传统的纸张填写过程电子化，尤其是长途电话、传真、复印、打印和办公用纸费用，真正实现无纸化办公，是单位实现管理现代化的标志。
强化领导监控管理
强化领导的监控管理，增强管理层对组织的控制力，及时有效监控各部门、各个人员的工作进度情况；实时、全面掌控各部门的工作办理状态，及时发现问题及时解决问题，从而减少差错、防止低效办公。
协同工作，工作提醒
通过多种工具（邮件、即时通讯、视频会议等），实现跨区域、跨部门的协同工作。通过日程管理，科学安排工作时间，及时给予提醒，提高工作效率。
有效管理起有形（办公设备等）、无形（业务信息、知识）资产，避免流失。
有形资产管理，包括对办公设备及用品的管理，比如办公电脑的使用人，质保期等；无形知资产，包括员工的工作记录，员工在工作中积累的工作经验等，给新员工提供宝贵的资料。针对有形资产和无形资产管理，避免流失。
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云办公系统的特点
和传统的OA办公自动化系统比较，具有如下鲜明新特点： 信息关联，自然形成；支持“云+端”的“AAA”工作模式；流程重组及优化；深度整合性；强大扩展性。
3.7.7 云统计系统
支持跨系统、跨数据库提取数据。使用微软的Powerpivot For Excel进行数据统计分析，会用EXCEL就可以进行强大的数据分析，实现自助数据分析，统计功能强大而灵活，支持开发扩展。支持云发布；系统支持亿级的海量数据分析，性能优异。
跨系统、跨数据库提取数据：可从不同系统，不同的数据库中提取要分析的数据。
Powerpivot For Excel：比鼎鼎大名的EXCEL更为强大的数据分析工具，而使用方法和EXCEL相似，会用EXCEL就会使用这个功能强大的数据分析、报表、挖掘工具。避免了传统的数据分析都由软件厂家按固定条件开发而不适宜使用的问题。
云发布：分析工具分析好的数据可以直接发布到网站上，并通过浏览器动态打开，不用安装任何插件，实现”AAA”应用。
亿级的海量数据分析：数据挖掘涉及到海量的数据分析，因此，对数据分析工具的性能有着极高的要求。Powerpivot For Excel在内部对海量的数据进行了优化，使数据性能得到极大的提升。
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第4章 效益及风险分析
4.1 社会效益分析
本体系在市委、市政府关于整合信息技术资源的意见精神的指导下，坚持专业技术支持、社会化外包服务运营理念，采用“胖中心瘦学校”技术架构，积极启动市教育数据中心的建设，打破地区和学校界线，整合全市各类教育资源，建立和完善优质资源共享体系，实施全市学校外网服务器专业集中托管、教育信息资源集中存储，构筑高容量数据存储空间和数据安全保障体系，减少重复投资，提高资源利用率，降低网路安全隐患均可发挥很大的提升作用。
当前的企业级IT平台建设方法将业务负载与物理资产紧密耦合，造成IT系统整体效率低下；同时，企事业单位对IT基础架构的动态化、弹性化和自动化要求越来越高。因此，企事业单位纷纷希望采用新的技术，比如虚拟化技术、高可用数据库集群技术和云计算技术重新规划信息中心的基础架构，建设高效、灵活、高可用、易管理的新一代信息中心。另外，新一代云计算平台不仅可以满足机构内部的信息处理能力需求，同时还可以将剩余的资源提供给其他机构，收取一定的费用，以便完成整个云计算平台的运维和扩展。 云教育还有以下特点: 硬件资源虚拟化和自动化;
服务器、存储和网络等都在一个统一管理、分配的资源池中;
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根据业务要求具备弹性的伸缩能力，应用程序真正可以扩展; 侧重在满足业务的服务上，为应用程序屏蔽底层硬件架构的复杂性; 可以降低TCO。通过虚拟化与弹性化，组织内部云减少了对硬件设备的需求；通过对底层资源的屏蔽和高可管理、高可用等特点，内部云降低了运维难度和管理的成本。
4.2 技术效益分析
本项目在智慧教育应用方面的研发具有深刻的意义，为我国信息化建设提供重要技术支撑，对我国物联网和云计算技术发展和应用也将产生积极的影响。具体体现在以下几个方面：
（1）技术研究方面：本项目在综合考虑物联网网络层次结构的基础上，结合大众对快速、便捷、安全的智慧教育的广泛需求，针对网络、数据、服务融合以及信息安全作为关键技术进行深入研究，为构建安全的智能交通服务提供环境提供技术保障。
（2）应用示范方面：在关键技术研究的基础上，研发相关核心技术硬件设备，并在此基础上开发智慧教育应用服务，从而进一步丰富我国物联网应用，满足人们在工作节奏加快环境下对高质量教育的需求。
（3）标准化方面：智能交通系统体系标准对物联网终端产品应用以及物联网建设具有积极的推动作用。尤其在异构网络融合、数据挖掘、服务融合等标准化方面，可以使我国在掌握核心技术的条件下，制订具有自主知识产权的行业标准，掌握产业发展的主动权。
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4.3 风险分析
政策类风险
目前关于智能交通相关的政策法规不够完善和健全，未来政策变化无法准确预估，存在一定的政策指导风险。本工程建设依据相关政府指导性意见进行建设，目的为了尽可能减少因为政策因素而产生的影响。 资金类风险
在实施过程中，由于需求发生变化或其他客观原因造成建设内容的变更，导致已有资金预算不能满足实际需求，进而影响试点工作的顺利进行。 技术环境风险
技术更迭带来的风险，主要是IT行业技术高速发展所带来的风险。IT行业技术日新月异，原来采用的先进设备和技术三五年后可能就不能满足新的应用要求，或者原生产厂商也不再继续生产支持，备品备件很难寻找，甚至原来的生产厂商也已不复存在。目前中卫市智能交通综管平台依据云计算技术和大数据分析技术作为技术支撑，可以保证行业内五年的领先优势，但是现有的平台技术及终端接入产品在不断更新迭代，这些新的技术和设备与现有系统对接时，存在一定的接口对接、系统兼容等技术风险。
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