技術詳解
OTN技術
OTN是以波分複用技術為基礎、 在光層組織網絡的傳送網， 是下一代的骨幹傳送網。OTN是通過G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建議所規範的新一代“數字傳送體系”和“光傳送體系”，将解決傳統WDM網絡無波長/子波長業務排程能力差、組網能力弱、保護能力弱等問題。OTN跨越了傳統的電域(數字傳送)和光域(模拟傳送)，是管理電域和光域的統一标準。 OTN處理的基本對象是波長級業務，它将傳送網推進到真正的多波長光網絡階段。由于結合了光域和電域處理的優勢， OTN可以提供巨大的傳送容量、完全透明的端到端波長/子波長連接配接以及電信級的保護，是傳送寬帶大顆粒業務的最優技術。
OTN的主要優點是完全向後相容，它可以建立在現有的SONET/SDH管理功能基礎上，不僅提供了存在的通信協定的完全透明，而且還為WDM提供端到端的連接配接群組網能力，它為 ROADM提供
光層互聯的規範，并補充了子波長彙聚和疏導能力。
OTN概念涵蓋了光層和電層兩層網絡，其技術繼承了 SDH和WDM
的雙重優勢，關鍵技術特征展現為 :
(1)多種客戶信号封裝和透明傳輸
基于ITU-TG.709的OTN幀結構可以支援多種客戶信号的映射和透明傳輸，如SDH、ATM、以太網等。對于 SDH和ATM可實作标準封裝和透明傳送，但對于不同速率以太網的支援有所差異。
ITU-TG.sup43為10GE業務實作不同程度的透明傳輸提供了補充建議，而對于GE、40GE、100GE以太網、專網業務光纖通道 (FC)和接入網業務吉比特無源光網絡 (GPON)等，其到OTN幀中标準化的映射方式目前正在讨論之中。
(2)大顆粒的帶寬複用、交叉和配置
OTN定義的電層帶寬顆粒為光通路資料單元 (O-DUk，k=0，1，2，3)，即 ODUO(GE，1000M/S)ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)和ODU3(40Gb/s)，光層的帶寬顆粒為波長， 相對于SDH的VC-12/VC-4的排程顆粒，OTN複用、交叉和配置的顆粒明顯要大很多，能夠顯著提升高帶寬資料客戶業務的适配能力和傳送效率。
(3)強大的開銷和維護管理能力
OTN提供了和SDH類似的開銷管理能力， OTN光通路(OCh)層的OTN幀結構大大增強了該層的數字監視能力。另外 OTN還提供6層嵌套串聯連接配接監視(TCM)功能，這樣使得 OTN組網時，采取端到端和多個分段同時進行性能監視的方式成為可能。 為跨營運商傳輸提供了合适的管理手段。
(4)增強了組網和保護能力
通過OTN幀結構、ODUk交叉和多元度可重構光分插複用器 (ROADM)的引入，大大增強了光傳送網的組網能力，改變了基于SDHVC-12/VC-4排程帶寬和WDM點到點提供大容量傳送帶寬的現狀。
前向糾錯(FEC)技術的采用，顯著增加了光層傳輸的距離。另外，OTN将提供更為靈活的基于電層和光層的業務保護功能，如基于ODUk層的光子網連接配接保護 (SNCP)和共享環網保護、基于光層的光通道或複用段保護等。
OSPF協定
OSPF(Open Shortest Path First 開放式最短路徑優先）是一個内部網關協定(Interior Gateway Protocol ，簡稱IGP），用于在單一自治系統（autonomous system，AS）内決策路由。是對鍊路狀态路由協定的一種實作，隸屬内部網關協定（ IGP），故運作于自治系統内部。著名的迪克斯加算法 (Dijkstra) 被用來計算最短路徑樹。
OSPF協定主要優點如下 :
（1）快速收斂OSPF是真正的LOOP- FREE(無路由自環)路由協
議源自其算法本身——鍊路狀态及最短路徑樹算法， OSPF收斂速度快，能夠在最短的時間内将路由變化傳遞到整個自治系統
（2）區域劃分提出區域(Area)劃分的概念，将自治系統劃分為不同區域後，通過區域之間的對路由資訊的摘要，大大減少了需傳遞的路由資訊數量，也使得路由資訊不會随網絡規模的擴大而急劇膨脹
（3）開銷控制将協定自身的開銷控制到最小
用于發現和維護鄰居關系的是定期發送的不含路由資訊的hello 封包非常短小包含路由資訊的封包是觸發更新的機制， 而且隻有在路由變化時才會發送 但為了增強協定的健壯性， 每1800秒全部重發一次在廣播網絡中，使用多點傳播位址 (而非廣播)發送封包，減少對其他不運作 OSPF的網絡裝置的幹擾 在各類可以多址通路的網絡中(廣播型網絡和非廣播型多路通路 )，
通過選舉DR(指定路由器)，使同網段的路由器之間的路由交換 (同步)次數由 O(N×N)次減少為O(N)次OSPF協定提出STUB區域的概念，使得 STUB區域内不再傳播引入的ASE路由在ABR(區域邊界路由器)上支援路由聚合，進一步減少區域間的路由資訊傳遞 在點到點接口類型中，通過配置按需撥号屬性(OSPF over On Demand Circuits) ，使得OSPF不再定時發送hello 封包及定期更新路由資訊 隻在網絡拓撲真正變化時才發送更新資訊
（4）路由可信通過嚴格劃分路由的級别 (共分4級)，提供更可信的路由選擇
（5）安全性高良好的安全性，OSPF支援基于接口的明文及 MD5驗證
（6）适應性廣OSPF适應各種規模的網絡，最多可達數千台
校園無線網建設
總體規劃思路
以《國家中長期教育改革和發展規劃綱要 （2010-2020）》《教育資訊化十年發展規劃（ 2011-2020）》為指導，根據《xxx市中長期教育發展規劃》優先打造“科教 xxx”、“人才xxx”戰略要求，利用網際網路、雲計算、大資料、物聯網及移動網際網路等先進資訊化技術，推動 xxx市“網際網路+教育”的全面發展，進一步深入推進教育綜合改革，促進教育公平，全面提升教育品質，基本實作教育現代化。
無線網規劃總體目标
按照“三通兩平台”的建設要求，實作 xxx市智慧校園雲的頂層設計，注重标準規範體系建設，站在全市角度從城域網、平台、資訊系統、服務體系等方面進行整體規劃，在全市範圍内逐漸顯現教育資訊化的效益與效果。
前瞻性與先進性原則，充分抓住“網際網路 +”發展機遇，基于智慧校園大資料雲平台，提供統一的一體化技術支撐平台，在滿足xxx市教育資訊化目前需要的同時，保障未來的可擴充性，支撐xxx市教育資訊化的不斷發展。
立足實際與支撐業務戰略相結合，立足 xxx市教育發展實際，充分利用已有資訊化成果，解決教育資訊化建設中的系統整合，資料共享等問題，在兼顧 xxx業務戰略發展的基礎上實作xxx智慧校園雲建設、實施、推廣，基于“插件式接入、子產品化推進”的建設模式，支援業務的可持續成長，推動教育現代化程序。
設計原則
通過學校網絡設施的建設，基于網絡和通信技術，特别是移動網絡技術，支援所有軟體系統和硬體裝置的連接配接，讓學校老師和學生随時随地可以獲得即時、迅速、安全、穩定的資訊化網絡環境。讓學校老師和學生可以根據教學需要和學習需要，自由地應用台式電腦、筆記本、上網本、手機、平台電腦等多種終端設 備開展各類教學活動。
開放學習環境
教育的核心理念是創新能力的培養，校園面臨要從“封閉”走向“開放”的訴求。是以，資訊化建設需支援拓展資源環境，讓學生突破課堂與教科書的限制，支援拓展時間環境，讓學習從課上拓展到課下，支援拓展空間環境。
師生個性服務
以個性服務為理念，各種關鍵技術的應用均以有效解決教師與學生在校園生活、學習、工作中的諸多實際需求為目的，并成為現實中不可或缺的組成部分。
讓學校、老師、學生能夠享受到專業的教育資訊化服務，幫助他們解決資訊化管理、資訊化教學、資訊化學習等各方面的問題，形成全面的區域教育資訊化服務體系。具體表現在以下幾個方面。
◆以學生學習為中心，基于智能移動終端，融合校内外學習，支援個性化與開放式學習，推動家校互動助學，給學生開創便捷、健康的網絡學習與交流的空間。通過資訊化手段輸入和跟蹤和分析日常學習中的教育記錄和行為記錄資料，依據個人能力開展以學生為中心的個性化學習，學生根據自己的學習計劃開展學習，教師據此更 好的指導每個學生，調整每個學生學習活動中的課程内容。
◆以教師應用為中心，建構教師備課、上課、教研為一體的數字化平台，培育創新資訊技術支援下的新型課堂教學環境、教學方法和教師專業發展的方法，并提供創新資訊技術工具給教育者，用來探索、實施和管理教學變革與創新。
◆以學校教學與管理為中心，統一管理學校基礎資訊與資料，梳理與優化學校管理流程，建構學校數字化管理平台，利用有效的資訊技術工具與手段提升管理效率與品質。讓學校主動探索新型的教育資訊化應用模式，為未來其他學校教育資訊化建設提供示範。
◆以家長和社會需求為中心，建構資訊釋出平台，開創暢通的校内外交流空間，推進數字校園的開放性，展現學校的校園文化内涵和核心競争力，打造家校互動，擷取外界資源，促進教育共同體發展。
集中雲管控
為全市智慧校園平台提供統一标準的技術支撐，包括統一的基礎應用支撐服務，資料內建、服務內建、流程內建、門戶內建和基礎應用架構，以及應用安全防護服務，統一網絡監管平台。
全市教育無線城域網建設規劃
把教育資訊化作為全市資訊化發展整體戰略實施的重點，超前部署網絡。加快改造和完善市、縣（區）教育網絡資訊中心的建設，提升網絡設施性能，完善技術服務支撐體系，解決農村中國小的網絡覆寫問題，實作學校對市、縣（區）網絡資源的高速通路。
進一步加強全市中國小資訊化基礎設施建設，把資訊化建設與學校布局調整、薄弱學校改造等工作統籌安排。建設全市教育管理資訊系統，搭建教育管理公共服務平台，推進各級 教育管理和學校管理資訊化程序。建成覆寫全市城鄉各級各類學校、教育園區的完善的教育資訊化體系，促進教育内容、教學方法和教育管理現代化。按照統一的技術标準，實作與各縣（區）資訊中心、市直屬學校智慧化校園相關系統的互聯互通，在整合全市網絡資源的基礎上，建設充分滿足各級教育部門應用的城城網。 最終達到統一監管、統一認證，具備可擴充性的優質網絡基礎建設。
打造線上線下融合、多級關聯的智慧校園服務平台體系。着力破解“資訊孤島”，建成網上統一身份認證體系、統一支付體系、統一師生資源庫，推動跨學校、跨地區資料共享和業務協同。
統一監管平台建設規劃
為達到全市資訊化建設推進，對全網裝置的可視、可管、可控，應建設裝置統一監管平台，為網絡裝置産品提供标準接口，以實作裝置無縫接入，實作資料裝置狀态監控等功能。
為實作更好的資料相容性，各裝置的資料通過 SNMP協定進行互動和調用。通過統一的接口管理，遵照平台資料互動标準向任何平台上的其他應用提供資料調用接口，友善資料互動。無線控制器、統一監管平台等應統一在市級平台建設，便于統一管理及維護。
統一認證平台建設規劃
實作統一使用者認證、統一賬号登陸、統一入口功能。通過統一身份認證實作各業務系統的單點登陸，實作統一的身份管理、權限管理和統一的分級授權機制。
完善的第三方接口管理體系，接口适用所有統一認證入口，實作使用者基礎資料平台對産品的配置和背景管理。
城域網有線網絡建設規劃
建設基于SPB協定的SDN有線網絡雲架構，使各校的教學體系轉型成為集中管控的教育社群，解決和優化學校缺乏統一、均衡的标準化IT基礎設施，管理水準和使用效率低的現狀。
通過部署基于 SPB協定的SDN有線網絡，達到核心零配置，管理就更加簡單友善。共享基礎網絡設施，可将學校的宿舍網、教師網、辦公網、校園一卡通網、視訊監控網、教職工家屬區網等多個網絡采用一套硬體裝置進行虛拟化隔離組網， 大大減少裝置的資源浪費和使用者投資壓力。
城域網無線網絡建設規劃
無線移動技術的不斷發展以及資訊化技術的廣泛應用， 推動了無線校園網建設的發展和教學方式的改變。依托移動通信網絡，學校的教學、科研、管理和服務等各項業務變得更加快速便捷，學校師生對無線網絡的倚賴程度，已經變得越來越高。無線網絡接入的便捷，學校教學方式的改變，教學手段的更新以及高容量、高帶寬業務的廣泛應用，對無線校園網建設提出了更高要求，建設支援移動學習的無線校園網已是迫在眉睫。 随着移動技術以及數字化技術的飛速發展和廣泛應用，各類便攜式、多功能、可移動智能終端的普及，老師和學生分别對移動辦公和移動學習提出了更高的要求。
整體網絡擴充及相容
在網絡規模不斷發展的情況下， 無線網絡應滿足在不改變主體架構與大部分裝置的前提下， 相容現有系統，平滑實作更新和擴充，降低原有網絡的硬體投資，并保證擴充後的系統可用性與穩定性。各地市應依照統一标準，分期、分點進行網絡部署及建設。每個點位部署後，可通過市級平台統一監控及管理。
全市教育無線城域網建設标準
根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》 ，需加快教育資訊基礎設施建設。資訊技術對教育發展具有革命性影響，必須予以高度重視。把教育資訊化納入國家資訊化發展整體戰略，超前部署教育資訊網絡。加快終端設施普及，推進數字化校園建設，實作多種方式接入網際網路。制定教育資訊化基本标準，促進資訊系統互聯互通。
全市整體搭建可視、可管、可控的網絡系統，以滿足教育資訊化的推廣和建設，為教育資訊化、智慧校園平台提供優質的網絡基礎平台。網絡建設應遵循以下标準。
統一監管平台建設标準
依照全市資訊化建設标準及建設方向， 統一監管平台整體應分為兩層：
統一監控
統一監控層，應可統一監控全網的裝置狀态，檢視、記錄端口及流量使用率等資訊。及時對裝置故障、網絡故障、預警門檻值等提供多元度報警功能。
統一管理
統一管理層可分為：無線網絡管理平台、有線網絡管理平台，分别針對無線網絡裝置和有線網絡裝置進行管理操控。
統一監控層
裝置管控要求對裝置能夠全面管控、深度管控：
全面管控：
裝置類型全面管控：網絡中的裝置是組成網絡的基礎，這些裝置種類繁多，裝置數量巨大，而且各種裝置的管理協定不同，是以對裝置管控首先需要的就是能夠全面的管控， 不論是傳統的網絡裝置，還是新興的各類裝置等。
裝置資訊全面管控：裝置管控重點在于裝置的鍊路關系、生成拓撲、裝置告警、裝置性能，此外還可能包括裝置運作時間、裝置資産資訊等輔助資訊。
深度管控：
自定義監控資訊：除了常用的 CPU使用率、網口流量等資訊，還可以提供擴充功能，根據需求靈活定義需要監控的資訊。
裝置安全管控：網管能對裝置進行配置，提供如配置端口參數、配置安全政策等功能。
全網安全管控：網管能提供網絡安全功能。
統計有用資訊：網管能統計裝置的告警等有用資訊， 自動分析，生成圖文形式的報表，深入發掘背後的更多資訊。
無線網絡管理
為滿足全市校區的擴充需要，無線管控平台需可以管理12000台Fit AP以上,并且可以支援超過 765K個并發使用者。
為保障教育雲平台基礎的穩定性，産品需遵循營運級産品設計理念研制開發，擁有至少 12個業務插槽和 2個主要插槽。
為便于全市校區裝置的統一管理，管理平台可獨立完成所有的使用者和業務的管理功能，并提供對多種擴充業務的支援，以友善靈活的開展各項業務。
為滿足雲管理平台應用的多樣化，産品需基于子產品化設計，可提供豐富的業務子產品，适應各種現有網絡的接入環境。
需根據網絡需求串接或旁挂靈活部署，最大限度減少無線網絡部署對原有基礎網絡環境的改動，進而有效減少無線網絡部署的時間和成本。
無線管控平台功能要求：
- 提供集中AP管理
- 支援IPv4/IPv6 雙棧
- 提供靈活的資料轉發方式
- 支援自動信道選擇
- 支援自動功率調整
- 支援基于使用者/流量的負載均衡
- 支援多種無線網絡優化
- 支援PEAP認證
- 支援快速MAC認證
- 支援内置portal
- 支援二三層無縫漫遊
- 支援主備，提供 1+1備援備份
- 支援被雲管理
- 支援遠端管理 AP
統一認證平台建設标準
統一認證平台需實作統一使用者認證、統一賬号登陸、統一入口功能。通過統一身份認證實作各業務系統的單點登陸，實作統一的身份管理、權限管理和統一的分級授權機制。
建設标準
認證平台 Portal 頁面分為：封面頁、認證頁、廣告頁與成功頁。（其中封面頁、廣告頁為可選頁面，頁面展現時間可設定；成功頁可根據需求設定為固定頁面或跳轉至指定站點 URL。所有頁面可設定終端自适應、頁面可自定義編輯、每一頁面模闆可有模闆庫自由選擇、認證頁面提供中英文雙語自識别。）
封面頁、認證頁、廣告頁、成功頁均可自适應終端裝置類型（包括：Mobile、PAD、PC），可依據裝置類型設定不同頁面。亦可所有裝置選用相同頁面布局。
頁面自定義&模闆選擇。根據模闆提供的可編輯區域快速完成頁面自定義工作，另支援編輯頁面源檔案。
中英文雙語自識别。根據終端裝置語言類别自動顯示中文或英文，支援擴充其他語言類别。
多AC/多站點接入。支援多 AC、SSID集中接入認證，實作不同站點不同商戶，實作總部集中控制、分支機構獨立管理。
智慧校園系統總體技術方案
智慧校園平台是一個系統架構科學合理、開放互聯的應用服務平台。不僅能解決資料互聯互通問題，消除資訊孤島，實作資源整合與共享；而且未來能夠靈活地應對需求發展，可以根據需求的發展變化，在此平台上快速開發建設豐富多樣的教育應用；同時保證這些應用有機統一，內建創新，發揮最大效益。
統一管理服務，統一安全服務，統一标準、規範和法規體系，避免管理混亂，統一建設标準；建立資料中心，統一資料管理；通過雲服務中間件和雲聚合中間件實作資訊共享與交換，實作統一使用者認證，權限管理，單點登入；統一、開放的資訊展現層（教育雲門戶、虛拟化個人桌面）；打造“雲+端”的“AAA”應用模式；提供基礎軟體和通用服務，并提供标準接口，可通過無代碼開發工具和代碼開發工具，快速開發，适應應用變化需求。為持續發展奠定技術基礎
智慧校園平台系統功能架構
下圖是智慧校園整體邏輯架構圖，所有背景為橙色的部分，均為教育雲軟體基礎平台架構（PAAS），以下簡稱教育雲基礎平台。
智慧校園架構圖
标準性優勢
所謂标準，就是大家都知道并且共同遵循的原則。教育部基礎教育司李天順司長說：一流企業做标準，二流企業做品牌，三流企業做産品。強調了标準的重要性。
智慧校園平台類中間件，肩負異構資料整合，持續擴充的重任。整合和擴充的重點是标準。沒有統一的标準，整合和擴充會面臨巨大的困難。
智慧校園平台建構了系統的、功能強大的的XML，Webservices标準接口，為資料整合、持續擴充提供了堅實的基礎。
綜合實力優勢
智慧校園平台是一個中間件平台，建構于作業系統之一，通過開發工具來對其進行擴充和完善。需要與作業系統和開發工具之間深度內建。
智慧校園平台作業系統（WINDOWS），基礎軟體（OFFICE、IE、 UC、郵件），開發工具（Visual Studio）等擁有世界上最為廣泛的使用者群體。智慧校園平台将這些優勢産品內建在一起，使應用和開發擴充自然過渡。使用者能用最短的時間能學會應用，開發者能用最短的時間在此基礎上擴充和開發新的應用系統。這種時間成本優勢，也是其他任何公司所不能比拟的。
技術優勢
采用了新的64位彈性架構
中間件類的産品，因為其功能衆多，其内部結構極其複雜，内耗很大。64位彈性架構，確定其性能滿足要求。
自動标準資料存儲和自助服務生成
資料存儲時，在系統底層自動将資料轉換成XML這種國際标準格式。當資料交換時，可自助生成标準的Web Services。
自助是指系統管理人員，通過簡單的配置，就可派生出标準的Web Services，而不需要由軟體廠商的開發人員通過代碼來生成Web Services。
Web Services是穿透防火牆，實作跨系統、跨資料庫進行資料交換的基礎。
自助性是雲計算的重要特征之一。
系統開發設計模式
在設計系統開發模式時，考慮采用C/S模式和B/S模式相結合作為智慧校園系統的平台，采用兩種模式結合的原因是C/S模式和B/S模式它們各自的優勢側重表現于不同的方面。
對C/S模式而言，其主要特點為：
- 具有成熟的設計開發方法和工具。經過多年的研究和積累，基于C/S模式的系統設計開發方法已被使用者所掌握，并且，衆多的資料庫和軟體生産廠商提供了各種可視化工具和程式設計語言來扶持它的開發，而目前B/S模式的應用及其開發方法仍處于發展過程，特别是還不具備特别完善的開發工具。
- 互動性強，界面友好。各個CLIENT機上運作的應用程式是針對特定的使用者和任務設計，同時具有線上幫助和出錯提示等功能。這些優勢是B/S模式所不具備的。
- 資料通信量小，安全性高。C/S模式中前背景傳遞的僅僅是查詢請求SQL語句或查詢結果。C/S模式在一定程度上可以滿足系統對安全性的要求，而B/S模式是一種開放式的結構，面向衆多的使用者，即使采用防火牆技術也不能完全屏蔽網絡黑客和内部人員對系統的惡意侵襲。
對B/S模式而言，其在邏輯上采用了3層結構，它在前台BROWSER和背景資料庫SERVER之間建立了一個WEB SERVER層，所有的應用程式子產品都安裝在它上面。在BROWSER上隻需安裝一個通用的浏覽器軟體。是以，這種模式簡化了用戶端，使使用者的操作更加友善，降低了系統的開發和維護開銷。
智慧校園系統中所有應用軟體系統支援RISC架構的小型機、Intel架構的伺服器等主流硬體平台；支援UNIX、Linux、Windows等主流作業系統平台；支援TCP/IP、IEEE 802.3、NetBEUI、IPX/SPX等主流網絡協定；支援Oracle、Sybase、DB2、SQL Server等主流資料庫系統；B/S架構的各個應用均須使用J2EE體系架構開發，支援Weblogic、Websphere、Tomcat等主流應用伺服器平台,C/S架構的各個應用使用統一的開發平台。
應用系統提供統一的使用者、權限、菜單、故障、問題、性能、日志、審計等管理功能，這樣友善管理者進行日常管理和監控，提供進一步使用SNMP協定與系統管理平台的統一管理接口。
B/S架構的應用系統使用構件式方式開發，統一選用基于J2EE架構的構件式內建開發應用平台開發各個應用系統。開發應用平台是通用的、産品化的、基于可視化開發方法的平台；能夠以可視化方法開發業務構件、組裝構件、部署構件、管理構件，完成應用功能；開發應用平台應能有效地對一般開發人員屏蔽Java Beans、EJB、JMS、Servlet、JDBC、JTA等J2EE底層的技術細節，實作高效開發、簡易維護，提高應用系統的品質。
在現有成熟的通用基礎構件、業務基礎構件的基礎上開發，以适應項目應用的不确定性、快速發展、後期拓展等要求，并實作構件級的可重用技術。所有B/S架構的應用均統一使用J2EE體系架構開發，基于Model-View-Controller(MVC)模式，将應用軟體的界面層、展現層、業務邏輯層以及資料通路層明确分離開來，以支援跨平台操作和分布式應用，具備良好的可擴充性，以利于擴充到支援XML資料交換、Web Service應用內建。
基于上面的分析，在校園一卡通系統的設計中，采用這兩種模式相結合的方式，并充分發揮各自的優點，構成校園一卡通系統的系統軟體開發模式。将系統中INTERNET應用采用B/S模式，實作通過浏覽器進行資訊的查詢、浏覽，而對于校園各個部門本地區域網路的應用，出于其互動性和安全性要求高，采用C/S模式，将其設計為基于區域網路的C/S模式的管理資訊子系統，這樣可以在一定程度上滿足系統對安全性、處理速度和針對特定業務互動性強的要求。
智慧校園系統整體架構
系統子產品架構
智慧校園系統整體架構主要由以下幾方面構成：
系統監控、虛拟化管理、資料備份、配置管理、身份管理。
以Web Service方式包裝成子產品，調用成熟的産品元件System Center與FIM的主要功能，實作高度可擴充的系統管理。
智慧校園整體架構圖
主要包含内容一次如下：
系統監控子產品主要包括以下方面
單個（或叢集的）伺服器的主要服務
跟蹤事件和日志伺服器上生成的狀态監測
跟蹤性能計數器以測量和優化系統的使用
生成基于預定義的規則的事件或計數器的通知
伺服器部署和配置子產品
自動設定伺服器 （虛拟和實體)，管理虛拟伺服器的配置設定
配置的網絡交換機和建立的虛拟伺服器的負載平衡
虛拟伺服器和在最可用的實體伺服器環境中的自動配置設定
建立和管理所建立的虛拟伺服器執行個體使用的模闆
建立和管理系統鏡像，管理實體伺服器執行個體
資料保護子產品具體如下
備份和還原的整個伺服器
備份和還原的計算機正在運作的資料庫
能夠復原在伺服器中所做的更改
備份和還原所有伺服器的單個檔案和檔案夾
服務配置管理子產品
跟蹤資産硬體和軟體許可證 以及在環境中的配置
管理的軟體更新 （通過自定義的更新計劃）
定義和使用所需的伺服器等計算資源的配置
生成報告已安裝的軟體，更新挂起的操作，等等
安裝并維護應用程式等
另外，通過System Center Opalis與HP Open View， IBM Tivoli, BMC Patrol, NetIQ等多廠家系統管理軟體在IT管理流程層面進行整合，形成統一的營運監控體系。充分發揮原有營運監控軟體功能充分發揮原有投資。
實體架構
智慧校園實體架構圖
按照要求動态雲平台的建設，充分發揮系統管理架構資源共享要求。按照合規性要求提供變更管理的支援，提供虛拟化平台以整合共享伺服器資源，提供資料中心業務連續性管理。以及服務健康和服務标準統計分析。
讓使用者的實體機資源池與虛拟機資源池共享硬體平台。通過自動化管理腳本，讓兩類資源可快速互相轉換。
通過跨平台的網絡控制中心實作，實體網絡與虛拟網絡的統一管理。
通過跨平台的存儲控制中心實作，多廠家存儲統一管理。
通過系統管理平台對多廠商運維管理平台、虛拟化平台進行統一管理。
通過調用第三方廠商的虛拟化平台實作對小型機虛拟化的管理支援直接提供接口管理并調用VMware虛拟化管理軟體vCenter。
通過目錄服務與身份管理同步平台，實作對其他異構身份系統的權限管理和使用者自服務門戶站點。
管理虛拟機虛拟交換機的控制單元
虛拟機網絡管理通過虛拟化平台實作。将實體伺服器上的一個網絡端口連接配接管理網絡（或管理VLAN）；另一個端口配置成Truck模式，直接連接配接生産網絡接口，使其支援所有VLAN Tag資料包流入。由虛拟化平台為每台虛拟機的網卡标示生産網絡VLAN。
管理實體交換機的控制單元
管理實體交換機可以通過預定義的交換機配置腳本，調用交換機管理接口實作實體交換機進行配置，以及VLAN調整。
動态雲平台的網絡管理功能，經過Web Service包裝過的網絡管理接口，調用兩套管理控制單元，在實體交換機與虛拟交換機共同調整VLAN Tag。實作系統的網絡集中管控。
存儲管理邏輯架構
存儲管理邏輯架構圖
為了保證動态雲計算平台，能夠提供通用的存儲管理接口。屏蔽各個廠商的不同存儲管理工具，為動态雲平台使用者提供統一的存儲溝通管道。動态雲平台通過類接口與儲存設備控制器通信：
腳本接口，可以同過任何預編寫得腳本檔案，CLI指令調用各廠商存儲平台。
第三方存儲管理接口，比如Citrix StorageLink, Brocade Storage Fabric等平台為動态資料中心未來的擴充做準備。
實施架構
實施架構圖
雲平台IAAS服務層包括管理伺服器，生産伺服器，存儲，管理網絡，生産網絡，和存儲網絡。
管理伺服器：本方案建議使用6台伺服器用作管理伺服器。所有伺服器均配備兩塊HBA卡，接入存儲網絡，并配備4塊以太網卡，接入管理網絡，其中SCDPM備份伺服器還需接入生産網絡以備份生産環境的虛機。
其中三台伺服器進行虛拟化，搭建資源池，承載以虛機運作的管理伺服器。包括：
AD（或增加虛拟機建構叢集）；
FIM伺服器；
Opalis伺服器；
DDTK伺服器（或增加虛拟機建構叢集）；
SCCM伺服器（或增加虛拟機建構叢集）；
SCOM伺服器（或增加虛拟機建構叢集）；
SCVMM伺服器（或增加虛拟機建構叢集）；
Service Manager伺服器。
所有管理虛機均接入管理網絡，DDTK叢集還需接入生産網絡，供使用者通路使用。
另外三台實體伺服器，分别為一台SCDPM備份伺服器和兩台SQL Server叢集。
生産伺服器：使用現有的16台伺服器組成生産系統伺服器資源池，建構1個16節點叢集，承載生産環境虛機；存儲，存儲網絡，管理網絡、生産網絡均使用已有裝置。
在系統設計規劃過程中，我們也充分考慮了未來擴容的需求。擴容的考慮主要取決于管理軟體管理數量的限制和對機器負載的要求，下面列出相應産品的管理負載情況和數量限制：
System Center VMM，單台執行個體（實體或者虛拟機）可以管理400台實體伺服器和8000台虛機，系統負載較小
System Center Configuration Manager，主節點伺服器可以管理上限為10萬個用戶端，最多可以有500個輔節點伺服器，輔節點伺服器管理用戶端上限為2萬5000個，系統負載小，如果需要支援用戶端軟體更新，需要分時段規劃IO的負載。
System Center Operations Manager，每個管理伺服器可以管理3000個代理節點（每個代理對應一個實體機或者虛機節點），根據系 統監控資料的詳細程度和頻率，CPU和IO負載中到高。微軟根據大量使用者的統計經驗，有如下建議資料：
15-250台Windows /Linux/Unix，1台8GB記憶體伺服器即可管理
250-500台Windows /Linux/Unix，2台4GB記憶體伺服器即可管理
500-1000台Windows /Linux/Unix，4台4GB記憶體伺服器即可管理
1000-6000台Windows /Linux/Unix，5台4-16GB記憶體伺服器即可管理
System Center Data Protection Manager，單台伺服器可以管理300個保護組，每個保護組可以包括1台或者多台實體機/虛拟機。取決于備份的資料，該伺服器的負載主要為IO。
平台軟體設計方案
教育不是孤立的，是互相作用和關聯的，是以，各教育軟體也不能是孤立的，而需要與基礎應用軟體互相協同應用，發揮更大的功效。
微軟教育雲基礎平台，提供各系統都要使用到的基礎軟體，并提供标準的、完善的接口，與各系統深度內建，有如下優勢：
對使用者來說，輕松使用，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，增加使用者受教育訓練時間；
對第三方軟體廠商來說，直接通過标準接口內建，不用重複開發、測試，極大地加快開發速度，提高了系統的穩定和成熟度；
對教育局來說，不用重複購買相同的基礎軟體，避免浪費。
基礎軟體和标準接口，由全球最大的軟體公司微軟提供并負責持續更新、更新，品質有保證，避免不同的軟體公司提供的相同産品，品質良莠不齊，更新更新缺乏保障。
微軟教育雲基礎軟體包括：郵件系統MS Exchange 2010，即時通訊、視訊互動系統MS Lync2010，日常教學辦公系統MS Office 2010。為目前最新的64位新版本，功能強大，系統穩定，接口标準而齊全。
指揮平台軟體應用擴充和開發的必要性
教育軟體是教育理念、教學思路的資訊化展現方式。每個地方，其理念和思路都不盡相同，同時，教育理念随着時代的不同，也在不斷的改進。是以，需要教育軟體能夠快速擴充，響應這種變化需求。
智慧校園平台梯度擴充和開發解決方案
微軟教育雲基礎平台，提供通用服務、标準接口、通用的無代碼和代碼擴充開發工具，可直接在雲基礎平台上進行梯度擴充和開發，快速響應變化需求。
通用的無代碼擴充開發工具，給不具備代碼開發技術人員的機關提供了應用軟體擴充的解決方案。不需要代碼，隻要通過配置，就可以達到擴充開發的目标。因為是通用的開發工具，并由微軟負責工具的持續完善和更新，具有持久的生命力。
微軟教育雲基礎平台無代碼開發工具：MS Infopath 2010，MS Sharepoint Designer 2010等。
微軟教育雲基礎平台代碼開發擴充工具：MS Visual Studio 2010等。
通過微軟教育雲基礎平台進行擴充和開發的優勢：開發人員不用理會資料層，展現層，隻需要直接開發邏輯層就可以，且開發邏輯層時，有很多通用的服務可以直接調用，極大地加快了開發速度，開發量大大減少。整個系統穩定性、安全性、擴充性得到保證。具有統一的，開放的标準規範，與原有的系統融合性非常好。今後的應用更新和擴充友善。當參與開發的人員離職，整個系統的維護和擴充不受很大影響（因為開發架構，開發标準都是微軟教育雲基礎平台提供，有詳盡的相關資料）。
通用功能服務包括：統一資訊釋出服務，統一搜尋服務，工作流服務，證書服務，資料分析服務，通知消息服務，表單服務，視圖服務，觸發器服務，定時器服務等。這些通用功能服務已包含在雲基礎平台中，開發者直接調用即可。通用服務和标準，由微軟負責持續開發與更新，具有持久的生命力。
智慧校園平台技術實作方法和路線
計算模式技術選擇——雲計算
迄今為止，計算模式經過了八次進化，目前主流的計算模式為：雲計算模式，它是在WOA架構技術、網格計算技術的基礎上發展而來的，如下圖所示：
計算模式發展趨勢圖
何為雲計算？從技術角度上講，将各種IT資源進行有效整合而構成相應的資源池，并能快速地資源池推送到雲端、變成一種資源服務。例如：将資料存儲作為一種服務、将應用開發平台作為一種服務，以及将業務應用服務作為一種服務，等等。是以，雲計算可以歸納為：X as a Service，即XaaS。
常見的XaaS可分為三大類：IaaS、PaaS、SaaS三類，如下圖所示：
雲計算的三種服務圖
從雲計算的發展曆程可以看出，先有SaaS，再有IaaS、最終才提出PaaS；先為普通大衆提供服務，再為各種層次的軟體開發人員提供服務。SaaS，即将軟體作為一種服務，例如：淘寶的網上店鋪、微軟的Dynamics CRM Services，等等；IaaS，即将IT基礎設施作為一種服務，例如：騰訊的QQ網絡磁盤、微軟的SQL Services，等等；PaaS，即将平台作為一種服務，例如：谷歌的App Engine、微軟的.net Services，等等。
SaaS即面向普通大衆使用者的；IaaS既面向普通大衆使用者，又面向軟體開發人員；PaaS是專門面向各種層次的軟體開發人員的，令開發人員擺脫原始的代碼編寫工具，提供各類快速定制功能，通過定制能快捷地生成各種SaaS類應用軟體。
雲計算的核心思想是資源的集約化使用，其本質是資源的整合，而且是大量複雜資源的整合，資源整合過程就是一個簡化的過程，雲端使用者看到的就是良好的服務，對于後面複雜資源的整合過程，雲端使用者沒有必要知道，它主要是由雲資源整合中間件平台完成。雲資源中間件平台的作用就是實作組織中的資訊化資源抽象和簡化，以形成簡潔的資源池，譬如：應用資源池、資料服務池、資料魔方池、平台使用者池、展現配件池、初始代碼池等。
應用架構技術選擇——SOA/WOA
應用架構技術是随着計算模式技術的發展而發展的，兩者互相推動、互相支撐。為確定IT基礎架構的健壯性及适應雲計算模式、提升開發成果的可重用性、節省系統開發與擴面的成本、降低系統開發與擴面的風險、提高系統開發與擴面的效率，本項目的建設将全面采用SOA、WOA架構技術。應用體系架構方法與技術目前朝着松耦合的構件內建、分布式計算兩方面迅猛發展，SOA聚焦了這兩方面的特征及優勢，成為目前應用體系架構的主流方法與技術。第二代面向Web、面向WAN的SOA，則稱為WOA。如下圖所示：
應用技術架構的選擇圖
SOA架構具有六大顯著的特性：協同性（Interoperability）、可重用性（Reusability）、可組合性（Composibility）、服務契約化（Service Contract）、自治性（Autonomy）、松耦合（Losely Coupling）；SOA的核心價值在于将業務邏輯直接以服務的方式進行封裝，根據業務和管理的需要，可靈活組合成各個不同的業務應用。WOA架構，即在Web層進行靈活的服務組合，并将組合後的軟體或平台釋出到雲端；它是雲計算的SaaS、PaaS的核心基礎構架技術。
設計模式技術選擇——基于SOA/WOA架構的MVC
為確定系統的适應性、可維護性、松耦合性，采用基于SOA/WOA架構的MVC設計模式。MVC設計模式是互動式B/S/S應用程式廣泛使用的一種設計模式。它有效地在存儲和展示資料的對象中區分功能子產品以降低它們之間的連接配接度，這種體系結構将傳統的輸入、處理和輸入模型轉化為圖形顯示的使用者互動模型，或者換一種說法，是多層次的Web商業應用；MVC體系結構具有三個層面：模型（Model）、視圖(View)和控制(Controller)，每個層面有其各自的功能作用，MVC設計模式如下圖所示：
MVC設計模式圖
模型層負責表達和通路商業資料，執行商業邏輯和操作。也就是說，這一層就是現實生活中功能的軟體模拟；在模型層變化的時候，它将通知視圖層并提供後者通路自身狀态的能力，同時控制器層也可以通路其功能函數以完成相關的任務。
視圖層負責顯示模型層的内容。它從模型層取得資料并指定這些資料如何被顯示出來。在模型層變化的時候，它将自動更新。另外視圖層也會将使用者的輸入傳送給控制器。
控制器層負責定義應用程式的行為。它可以分派使用者的請求并選擇恰當的視圖以用于顯示，同時它也可以解釋使用者的輸入并将它們映射為模型層可執行的操作；在一個圖形界面中，常見的使用者輸入包括點選按鈕和菜單選擇。在Web應用中，它包括對Web層的HTTP/HTTPS GET、POST、PUT、DELETE的請求；控制器層可以基于使用者的互動和模型層的操作結果來選擇下一個可以顯示的視圖，一個應用程式通常會基于一組相關功能設定一個控制器層的子產品，甚至一些應用程式會根據不同的使用者類型具有不同的控制器層設定，這主要是由于不同使用者的視圖互動和選擇也是不同的。
在模型層、視圖層和控制器層之間劃分責任可以減少代碼的重複度，并使應用程式維護起來更簡單。同時由于資料和商務邏輯的分開，在新的資料源加入和資料顯示變化的時候，資料處理也會變得更簡單。
結合SOA/WOA架構設計方法，模型層将由服務層替代、控制器層由Process流程編排層替代，是以基于SOA/WOA架構的MVC設計模式如下圖所示：
基于SOA/WOA架構的MVC設計模式圖
應用接口技術選擇——REST和SOAP服務
全面采用SOA、WOA架構，應用與應用之間的接口全部采用服務技術來封裝，并将封裝好的服務，釋出到服務總線上，供對方應用調用。服務封裝可以采用REST雲服務和SOAP Web服務。
REST(Representational State Transfer)：即表象化狀态傳遞，它是面向資訊資源的服務封裝技術。REST技術是WOA架構的核心技術，Rest服務具有：高性能、可尋址性(可通過URL通路)、無狀态性、接口通用性、語義可見性五大特性，是以也稱為雲服務，雲端的授權使用者可通過URL位址進行服務消費，既适用于廣域的、跨機構的SOA應用，又适用于局域的、企業内部的SOA應用。
SOAP(Simple Object Access Protocol)：即簡易對象通路協定，它是面向業務活動、面向複雜計算邏輯的服務封裝技術，适用于局域的、企業内部的SOA應用。
是以，應用與應用之間是純粹的資料接口，則應采用REST雲服務技術；應用與應用之間有複雜計算邏輯接口，則應采用SOAP Web服務技術。區域網路内的各應用之間的接口，既可以采用SOAP Web服務技術，又可以采用REST雲服務技術；廣域網上的各應用之間的接口，則應采用REST雲服務技術。
教育雲主要子系統
教育雲系統包括：雲門戶、個人虛拟門戶、雲教學、雲教研、雲資源、雲檔案、雲存儲、雲檔案、雲辦公、雲統計、平安校園、基礎軟體（即時通訊視訊會議、郵件）等。
教育雲主要子系統特點
雲協同應用系統建構于雲基礎平台之上，具有雲基礎平台的所有特性。如統一的建設标準，資料深度整合，64位彈性架構，雲+端“AAA”應用模式，标準的梯度擴充接口等。是一個全新的、真正的整體解決方案。
全新的：應用了新的雲技術，同樣的應用系統，有了不一樣的更好的應用體驗。例如雲門戶與以前的門戶網站系統，雲教學與以前的網絡教學系統……
真正的整體解決方案：教育資訊化整體解決方案提了很多年，可是受到理念、技術、資金的限制，以前大多數的整體解決方案隻是資料層面的整合，沒有做到業務應用層面的整合（即技術與教育的深度融合）。
業務整合才是整合的進階形式。如雲教學系統中，教師的教學資源來自于雲資源平台，在教學過程中形成的新資源，也歸檔到雲資源平台。雲資源平台是所有教學資源的集散地，友善資源的統一管理和使用。同一份資源，在資料庫中隻保持一份，通過資源關聯，可以在任意系統中快速調用。傳統的未進行業務應用整合的網絡教學平台與資源平台的使用情況是老師先從資源平台下載下傳資源，再上傳到網絡教學平台。此種方式存在如下問題：
同一資源可能有許多老師要在網絡教學平台上用到，是以，可能造成同一資源幾十甚至上百個副本，使資料庫容量急劇增長，嚴重影響資料庫性能；
浪費了網絡帶寬和教師的寶貴時間。每一個老師，每一個資源都要先下載下傳再上傳。
老師使用資源，要在多個系統中查找，增加了資源使用難度。
在将資源平台與網絡教學平台進行業務整合後，可以避免資料庫急劇增長；極大地減輕網絡負荷；減少教師的工作時間；維持資源唯一性，當資源要修改時，所有使用該資源的地方都自動更新。
真正的整體解決方案，是資料層和業務層的整合，能創新教育、管理模式。
基于Hadoop的雲計算應用
個人虛拟門戶
個人虛拟門戶，根據個人身份，以個人為中心，将與本人相關的、需要的資訊和應用集中呈現，實作“事找人”，避免淹沒在大量的資訊中，提高工作效率。但目前的個人門戶系統，都隻能整合本系統的相關資訊，無法整合第三方系統的相關資訊，不具備真正意義上的虛拟人個門戶功能。
基于微軟教育雲基礎平台上建設的虛拟門戶，能自助整合第三方的資訊，可由管理人員，根據要求，自助配置要聚合、展現的第三方系統資訊。
雲教學系統
傳統的課堂教學，存在如下問題：
不同的學校，甚至同一個學校不同的班級，師資力量，教學資源參差不齊，學生不在同一起跑線上學習。不能展現教育公平原則；
全班學生被迫以同樣的速度學習同樣的内容。基礎好的吃不飽，基礎差的跟不上。很難貫徹因材施教的教育方針, 學校、家庭、社會協作困難，難以形成合力。
雲教學系統，通過先進的雲技術與教育的深度融合，實作協同教育的創新模式，解決目前傳統教學中存在的問題。
協同教育新模式簡述
協同教育是指在現代教育思想和系統科學理論指導下，學校、家庭和社會教育系統中的各要素互相聯系與作用，通過多種方式，共同對學習者實施教育過程，促進學習者全面發展的一種教育方式。通過協同教育，推進資訊技術與教育教學深度融合，實作教育思想、理念、方法和手段全方位創新，提高教育品質，促進教育公平。
協同教育分為：人員協同、工具協同、過程協同。
人員協同分為：校校協同，家校協同，社校協同。
校校協同：不同學校的老師，協同開課，不同學校的學生，自由選課，打破時間和空間限制，基礎好的學生，可以學在前面，基礎差的學生，可以多用些時間，解決傳統課堂教學中全班被迫以同樣的速度學習同樣的内容的問題。共享優質教育、教師資源，讓學生在同一資源起跑線上學習。
家校協同：家長參與教育過程，督促、互動與評價；
社校協同：建構資訊化學習和教學環境，建立 引導、多方參與、共建共享的開放合作機制，社會團隊教育與學校教育互補。
工具協同：整個教育過程，教師，家長，學生，社會教育人員，可以通過電腦、平闆、手機、電視等各種教育裝置進行協同教育；可以通過郵件、即時通訊、視音頻遠端教學等多種方式進行協同教育（“AAA”應用模式）。通過視音頻多媒體教學時，可将整個過程錄制形成标準的WMV視訊格式課件，釋出到雲資源系統，進行共享。
過程協同：在教學的過程中各種資料，分别歸類，形成過程資料，友善統一存儲、查詢與管理。教師的教學資源來自于雲資源平台，在教學過程中形成的新資源，也歸檔到雲資源平台；學生的學習過程記錄，歸類到雲學檔平台（學生成長檔案）；家長、學生對老師的評價，歸檔到雲教檔平台（教師檔案）等。
雲檔案系統
基于微軟教育雲基礎平台開發，提供通用的标準接口（Web Services），實作跨系統的檔案歸檔。
歸檔檔案，統一管理，提供嚴格的權限控制；提供短信閱讀提醒，閱讀人員記錄功能。
可通過浏覽器直接高保真閱讀檔案，不需要安裝用戶端，并能對檔案内容進行閱讀定位。
咨詢人互動。與即時通訊系統整合，對檔案有疑惑的地方，可直接通過即時通訊系統進行咨詢。咨詢過程在服務端記錄備查。
釋出到雲門戶。需要釋出到外網的檔案，一鍵釋出到外網。
具備緩存機制，支援快速閱讀檔案，支援大量使用者并發通路，給閱讀人員更好的體驗。
安全的全文檢索。不僅對檔案标題、關鍵字等進行檢索，而且能對檔案内容進行檢索，輕松查找檔案。并且提供安全檢索功能，隻有對該檔案有閱讀權限的人，才能檢索到該檔案。
雲儲存系統
基于微軟教育雲基礎平台開發，在不改變使用者使用習慣，耽誤使用者額外時間的前提下，實作背景自動備份、雙向同步、檔案共享、檔案分發、檔案“AAA”應用為一體，是個人資料管理和使用的一次革命，避免機關知識流失。
雲存儲功能簡介
終端主要功能介紹
與OFFICE深集整合，直接建立檔案，直接共享，自動備份至雲端；
檔案修改，自動更新雲端檔案；
與本機檔案交換，支援直接拖放，或複制、粘貼；
協同編輯：共享檔案後，可與他人一起修改檔案，系統自動合并修改結果。
全文檢索：不僅檢索标題，關鍵字，同時能檢索檔案内容；
脫機使用：回到家裡，不能連上雲端，也可以修改檔案。回到辦公室連上雲端後自動更新雲端檔案，不需要人為幹預。
雲端主要功能介紹
“AAA"應用，可通過平闆，智能手機，未安裝OFFICE的電腦直接線上高保真閱讀和編輯OFFICE檔案，支援對檔案内容搜尋并定位。
直接建立檔案夾及檔案，自動備份至終端；
檔案修改，自動更新終端檔案；
檔案共享：支援權限控制，可共享給他人閱讀或共享給他人修改。支援匿名共享，可将個人資料共享給外機關人員。
檔案分發：将個人檔案，分發到其他系統，比如資源系統，教學系統等。
安全全文檢索：不僅檢索标題，關鍵字，同時能檢索檔案内容；同時整合了權限，對檔案沒有權限的人不會檢索到該檔案，避免檔案洩密。
圖檔檔案上傳，整合了圖檔編輯軟體對圖檔預處理。
圖檔可直接插入WORD，PPT，而且可以更改分辨率，使插入的圖檔适應頁面大小。
視訊檔案支援高清流媒體播放：象VOD系統一樣，邊下載下傳邊播放而不用下載下傳到本地播放。
資源回收筒：誤删除的檔案，可以自行通過資源回收筒恢複，三重保險。檔案誤删除，再也不用求助管理者，減輕管理者的負擔。
雲資源系統
在教育雲基礎平台上建設，實作資源共享、協同共建、即時互動三位一體的特色資源建設雲平台，提供跨平台、跨資料庫的深度整合。各系統的資源，可通過标準接口，集中在雲資源系統進行存儲管理，保持資源唯一性；資源通過标準接口，将資源連結發送到網絡教學等系統中供使用，同一資源，資料庫隻存一份，避免了資料庫的臃腫，節省了教師上傳下載下傳資源的時間，節省了網絡帶寬。
即時互動，協同共建
資源建設雲平台不僅是一個共享的平台，更是一個即時互動、資源共建的協同平台。
即時互動：使用資源的教師，可以在資源點實時通過文字、語音、視訊及時與資源建立者互動、讨論。通過即時的互動，資源使用者的疑惑得到建立者的及時解決，能極大的調動資源使用者的使用興趣，同時資源建立者的榮譽感也得到加強。
協同共建：同組的教師，可以一起通過WORD協同修改教案、教學論文、測驗試卷；通過PPT協同制作課件。不僅修改的結果會實時呈現在同組的每個教師眼前。同時在OFFICE工具界面通過即時的語音，視訊進行互動，實作資源真正的協同共建，而不是傳統的一個老師修改完了，再由另一個老師來修改。節省時間，提高效率。
- 資源關聯
傳統的資源使用方法，先将資源下載下傳，再将資源上傳到教學平台等相關聯系統。同一個資源，多人使用時，就要下載下傳并上傳多個副本，下載下傳和上傳，資源使用者花費了大量的時間在上傳下載下傳過程中；上傳下載下傳消耗了大量的網絡帶寬；同一資源，多人使用時，會有多個副本，不僅浪費資料庫和磁盤空間，而且會極大地影響資料庫性能。
資源關聯：将資源連結關聯到雲教學等相關平台，同一資源，在資料庫中隻存一份，節省了使用者上傳下載下傳的時間，節省了網絡帶寬，節省了資料庫空間，提高了資料庫性能。
權限跳轉，角色定位
系統根據目前使用者身份自動将所任教學科的資源呈現出來。避免從層層菜單進入資源界面，節省時間。
- 資源制作
教學資源中的教案、試卷、教學論文等都是使用WORD編制的，課件大都使用PPT制作的。這些資源，傳統的方法都是建立好了，儲存在本地硬碟上，再上傳至資源建設平台上。使用的時候再通過網絡實時從平台上下載下傳，要修改也要先下載下傳，再上傳覆寫。步驟繁瑣，在人多使用、網絡繁忙時，很慢，抑制了老師使用和制作資源的興趣。
終端通過OFFICE建立的資源，儲存時，系統自動備份到伺服器，不用人工幹預；在終端修改的資源，自動更新伺服器端，同樣在服務端修改了資源也同步到終端。
資源制作、資源修改、資源上傳，一步到位，省時省力。
- 多媒體資源雲端播放
對于常見的WMV,ASF格式的多媒體資源，支援雲端流媒體播放，不需要下載下傳插件。
- 直接下載下傳資源
選中資源，對該資源進行下載下傳。
- 資源上傳
選擇資源上傳按鈕，即可将本地資源上傳至資源建設平台。該資源被稽核後，即可被其他使用者通路。
根據目前使用者身份，自動填寫資源相關屬性，減輕填寫資源屬性工作量。
根據目前使用者身份，控制資源上傳條件。老師隻能将資源傳到自己相關的學科。
支援對使用者上傳資源總容量控制。
支援數百兆的大容量資源上傳。
支援批量上傳。
- 稽核資源
有資源稽核權限的人，可以進行資源稽核。
- 資源評分
為促進資源建設良性循環，對上傳優質的資源作者給予鼓勵，資源使用者可以對資源進行評分。如果多人對該資源評分，系統自動取評分的平均值作為該資源的最後得分。
資源排序
為了快速找到評分高的優勢資源，可以點選評分按鈕，按評分高低對資源進行評分，讓評分高的資源顯示在前面。
- 管理個人資源
資源建設平台，即是資源共享的平台，又是個人資源管理的平台。每個使用者個人上傳的資源，都可以自己進行管理。可以查詢自己一直以來，上傳的資源總量，分别上傳到了什麼地方，哪些是已準許的資源，哪些待審批的資源，哪些是已被拒絕的資源。
- 資源檢索
支援全文檢索，不僅能對資源标題、屬性等關鍵字可檢索，還能對教學論文、教案、PPT課件等資源内容進行檢索。
資源結構管理
資源中繼資料結構可以根據教材變化進行修改，适應教材變化需求。
雲辦公系統
OA辦公自動化的作用
實施OA系統，通過工作流，促進管理電子化、規範化；強化上司的監控管理；協同工作，工作提醒；有效管理起有形（辦公裝置等）、無形（業務資訊、知識）資産，避免流失。
通過工作流，促進管理電子化、規範化，提高工作效率
管理是一門深刻的學問，可機關的管理制度大多停留在口頭布置，紙質檔案上，很難落實到具體的工作中去，這就是執行力問題。
通過工作流，變革機關傳統紙質公文辦公模式，機關内外部的收發文、呈批件、檔案管理、檔案管理、報表傳遞、會議通知等均采用電子起草、傳閱、審批、會簽、簽發、歸檔等電子化流轉方式，提高辦公效率，實作無紙化辦公。通過工作流實作無紙化辦公，有如下好處：
可将機關制度融合在工作流中，讓機關的規章制度落到實處，實作規範化管理，和諧辦公，避免規章制度形同虛設；
不用拿着各種檔案、申請、單據在各部門穿梭，等候審批、簽字、蓋章，而是利用網絡傳遞手段，發揮資訊共享功能來協調機關内各部門的工作，減少工作中複雜環節，提高工作效率；
将傳統的紙張填寫過程電子化，尤其是長途電話、傳真、影印、列印和辦公用紙費用，真正實作無紙化辦公，是機關實作管理現代化的标志。
強化上司監控管理
強化上司的監控管理，增強管理層對組織的控制力，及時有效監控各部門、各個人員的工作進度情況；實時、全面掌控各部門的工作辦理狀态，及時發現問題及時解決問題，進而減少差錯、防止低效辦公。
協同工作，工作提醒
通過多種工具（郵件、即時通訊、視訊會議等），實作跨區域、跨部門的協同工作。通過日程管理，科學安排工作時間，及時給予提醒，提高工作效率。
有效管理起有形（辦公裝置等）、無形（業務資訊、知識）資産，避免流失。
有形資産管理，包括對辦公裝置及用品的管理，比如辦公電腦的使用人，質保期等；無形知資産，包括員工的工作記錄，員工在工作中積累的工作經驗等，給新員工提供寶貴的資料。針對有形資産和無形資産管理，避免流失。
雲辦公系統的特點
和傳統的OA辦公自動化系統比較，具有如下鮮明新特點：
資訊關聯，自然形成；支援“雲+端”的“AAA”工作模式；流程重組及優化；深度整合性；強大擴充性。
雲統計系統
支援跨系統、跨資料庫提取資料。使用微軟的Powerpivot For Excel進行資料統計分析，會用EXCEL就可以進行強大的資料分析，實作自助資料分析，統計功能強大而靈活，支援開發擴充。支援雲釋出；系統支援億級的海量資料分析，性能優異。
跨系統、跨資料庫提取資料：可從不同系統，不同的資料庫中提取要分析的資料。
Powerpivot For Excel：比鼎鼎大名的EXCEL更為強大的資料分析工具，而使用方法和EXCEL相似，會用EXCEL就會使用這個功能強大的資料分析、報表、挖掘工具。避免了傳統的資料分析都由軟體廠家按固定條件開發而不适宜使用的問題。
雲釋出：分析工具分析好的資料可以直接釋出到網站上，并通過浏覽器動态打開，不用安裝任何插件，實作”AAA”應用。
億級的海量資料分析：資料挖掘涉及到海量的資料分析，是以，對資料分析工具的性能有着極高的要求。Powerpivot For Excel在内部對海量的資料進行了優化，使資料性能得到極大的提升。
教育雲平台應用系統建設
教育資源公共服務平台
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（ 2010－2020 年）》明确指出：把教育資訊化納入國家資訊化發展整體戰略， 超前部署教育資訊網絡。到2020 年，基本建成覆寫城鄉各級各類學校的教育資訊化體系，促進教育内容、教學手段和方法的現代化、資訊化。加強優質教育資源開發與應用，建立虛拟實驗室。鼓勵企業和社會機構根據教育教學改革方向和師生教學需求，開發一批專業化教學應用工具軟體，并通過教育資源平台提供資源服務，推廣普及應用。
在“十三五規劃”方針政策指引下，各地陸續出台政策，強調數理化實驗教學的重要性。
《教育部辦公廳關于2017-2020 年開展示範性虛拟仿真實驗教學項目建設的通知》指出，要深入推進資訊技術與實驗教學的深度融合，不斷加強實驗教學優質資源建設與應用，重視實驗教學提高教學品質。2016 年，北京公布了中聯考的新方案，強調義務教育階段所有科目都設為100 分，表示它們在義務教育與學生成長中同等重要，不再人為去區分主次， 使學校、老師、家長、社會對每一門學科都很重重視，其中物生化實驗部分占分比例為30%，聯考不再文理分科。
繼北京重磅釋出此消息後， 河南教育廳釋出《關于2016 年普通高中招生工作的意見》，其中明确要求理化生實驗操作考試滿分為30 分；安徽省國中畢業升學理化實驗操作考試分數為15 分，考試成績計入考生中考錄取總分； 山西省理化實驗操作10 分。
教育部釋出了《教育部關于印發<義務教育國小科學課程标準>的通知》要求，2017 年秋季起，國小科學課程起始年級調整為一年級。要按照國小一、二年級每周不少于1 課時安排課程，三至六年級的課時數保持不變。而如今有些地區國小科學課堂教學卻不被人們所重視, 且存在着科學儀器和裝置欠缺以及實驗課開設少甚至不開設的現象, 師資力量薄弱也是一大問題。
未來教育資訊化的建設與發展必将站在更加重視區域化、社會化、整體化、規範化的角度進行規劃和設計。地區級教育資訊化主管機關在區域内整體教育資訊化建設工作中将起到更加關鍵的作用。
實驗教學現狀
- 學校經費緊張、實驗裝置陳舊或不足；
- 課程學時短，講授内容多，課堂效率低下；
- 學生參與度不高，學習興趣不夠，缺乏主動性；
- 沒有理想實驗環境，高危實驗很難呈現和操作；
- 師生不能随時攜帶實驗裝置，做實驗隻能去實驗室；
- 某些實驗現象不易觀察，實驗周期過長；
- 實驗誤差不好展現，滿足不了實際實驗講解需要；
- 非正規操作由于破壞性大， 成本較高，很難展示實驗中出現的各種故障現象；
- 流程化的實驗操作模式，不利于培養學生的創新思維；
- 國小科學師資力量薄弱，實驗器材缺乏。
使用者需求
( 一) 解決學生随時、多次的實驗練習需求
實驗是理化生和國小科學（簡稱小科）學科的重要組成部分，也是課堂教學的重要環節，由于學生群體的數量龐大和教學實驗裝置建設的不足，學校的實驗裝置已經不能滿足學生多次、随時的學習一門實驗的要求。
( 二) 實驗的安全性與便捷性
保證學生實驗的安全性是第一要素，如何在有限的課時内讓學生參與更多的實驗操作，同時提高學習興趣提高實驗效率。
( 三) 實驗資源建設，如何服務于所有師生
實驗課件資源匮乏，而且資源相對分散，學科教師需要花費大量的精力尋找合适的資源；資源的比對性較差，尤其是希望動态展示的器材元器件，大多數是靜态的圖檔形式或是隻能按照固定步驟操作的flash 形式，很難滿足正常的教學需求；
能實作配合實際習題講解的實驗資源幾乎沒有；有些需要理想實驗環境才能完成的實驗，很難展示或實際示範。
( 四) 需要長周期才能完成的實驗，課堂效率和效果如何保障
實驗課時較短，需要長周期才能完成的實驗，課堂效果不理想，是以目前課堂的實際情況是，隻能靠老師“說”實驗，學生很難了解。
( 五) 實驗教學模式固定，教學模式需要創新
固定的教學模式，缺乏自主創新。實驗主要分為：講實驗、做實驗和畫實驗三大部分。其中，“講實驗”大多數是靠老師講，學生聽，很難給學生直覺、立體的視覺沖擊，效果大打折扣；“做實驗”是我們一直提倡學生需要動手去體驗、去操作的，但現實情況往往是沒有辦法滿足學生随時多次的實驗練習需求；“畫實驗”一般是老師在黑闆上畫實驗的相關結構圖、原理圖等，比如實體的電路圖等，這種畫圖是必要的，但存在的問題是，很難全方位動态展示效果以及内部的邏輯關系，比如電路圖，無法展示電路中各元器件之間的動态邏輯關系，但是如果有專業的輔助軟體，不僅高效并且能形象地展示出電路中的各種動态關系，形象、直覺。
針對使用者這些迫切需求，區縣級平台需要建立一套完整的實驗雲平台資源，滿足師生随時多次的實驗練習。實驗雲平台提供實驗中實用、好用、難找的實驗資源和實驗工具。
當然，實驗教學，需要鼓勵和提倡學生進行實際的實驗操作，這是任何的資源和軟體都是不能替代的功能，是以，實驗雲平台的定位是——輔助實驗教學。
建設目标
虛拟仿真實驗緊貼教學大綱，滿足師生仿真實驗優質資源的需要，并在此基礎上，引領教師開展基于常态化的教學實踐活動。在豐富校本資源建設的同時，協助教師備課、上課；降低實驗操作成本與難度，增加學生對實驗的興趣，保障實驗結果的準确性與安全性。
虛拟仿真實驗提供标準化接口，滿足區縣級平台資訊化建設的需求。虛拟仿真實驗提供平台之間雲端對接，同時也提供區縣級平台實驗資源私有化部署，解決區縣級平台多種需求。
建設原則
實用性原則
虛拟仿真實驗緊扣教學大綱要求，深挖一線教師課堂實驗教學環節各個痛點，提供具有最優實驗器材和資源以及成本效益的産品。
經濟性原則
在滿足實驗教學功能及體驗度的前提下，盡量降低更新和維護成本。
針對性原則
虛拟仿真實驗的開發與利用是為了課程目标的有效達成，針對不同的學科目标提供與之相應的實驗制作工具和資源。
安全性原則
虛拟仿真實驗采取必要的安全保護措施，具有高度的安全性。
可維護性原則
産品簡單、實用、易操作、易維護，支援本地部署與私有雲部署。
相容性原則
産品由H5技術打造，多終端、跨平台、易整合，适配windows、android 和ios ，适用于投影、電子白闆、一體機、微機室、平闆教室。
仿真實驗室系統總體解決方案
提供虛拟仿真實驗系統與區縣級平台系統對接，師生登入區縣級平台即可線上通路虛拟仿真實驗，全平台注冊使用者通用，可直接通路無需二次登入。
在使用終端上支援跨平台通路， windows、IOS、Android 全平台适應，滿足實際教學需求。
市、區縣和學校本身已經有了很多教學資源，但缺乏優質的實驗資源。服務方需提供成熟的産品整合方案，能夠實作将虛拟仿真實驗授權整合到區級或縣級平台上。整合後該區域内的師生就可以暢通無阻地直接通路虛拟仿真實驗資源，無需二次登入。
虛拟仿真試驗雲平台（實體）
實體實驗版是一套突破教材版本局限的實驗制作工具，初高中實體通用，通過該套實驗制作工具，教師可自主DIY 和模拟無數個實驗，實作真正意義上的實驗即時生成性正常化教學活動。
軟體涵蓋了中學實體電學、力學、電磁學、光學、熱學、聲學、家庭電路等240多種實驗器材。支援全平台，多終端裝置一帳号通用，老師可根據需求線上開發課件，自由建立、組裝實驗，實作了雲服務、智能化、完全開放的實驗環境。
實體支援實時線上儲存，雲平台存儲，一帳号多平台無障礙使用，可友善不同教師間的資源共享、開放交流，優秀的實驗教學案例和方法将可快速複制，實作更大規模知識經驗的交流和分享，節省備課時間，提高備課效率。
獨創電學、力學、光學等引擎，能任意設定實驗器材參數。實驗獨創電學、力學、光學等引擎，支援實驗器材參數的任意設定，打破了傳統的以示範為主的實驗環境，讓老師能夠自由建立、自由探究實驗，完成在現實中無法完成的實驗。
每一個實驗都從實驗原理出發，在實驗步驟上，操作細節上，考試考點上展現的淋漓盡緻。
在強大的引擎支援下，軟體可模拟真實的實驗現象和操作，而且有十分精準的資料，可以利用軟體中的表格和圖像進行整理分析。
軟體是基于“引擎”開發的，包括重力引擎、電學引擎、電磁學引擎、光學引擎、聲學引擎。
電學實驗是基于“基爾霍夫定律”獨創的開放式電學實驗平台，能像真實實驗一樣任意組裝實驗器材，隻有想不到的電路，沒有連不出來的電路。另外還嵌入了電路圖和家庭電路部分。
簡單的操作就能連接配接出完美的電路圖，擁有教學中各種常用的電路圖圖示，簡潔、美觀、專業。需支援電學算法，使之成為不隻是能看的電路圖，而是有内涵的電路圖。
形象、逼真，各用電器都可獨立工作，有電學算法支援，可随意接線，并支援短路，漏電保護等功能，就是一個小型的、真實的家庭電路系統。
獨創電磁場引擎，可模拟電場和磁場實驗環境，逼真的實驗器材，高度還原的實驗操作，精準實驗資料，帶來高效的電磁學課堂。
力學引擎搭建的實驗平台，可自由調節空氣阻力、重力加速度等實驗環境，重制教材中的“理想”與“非理想” 實驗，提供繪制添加器材，自由diy 工具功能，可發揮想象自由建立、組裝新實驗。
自由組裝，靈活多變，真實反映實驗現象，可大大提升上課效率。
獨創光學引擎，可視化動态光路，多器材互相互動，光路設計随心所欲，操作簡單，現象明顯。
從聽覺、視覺上真實還原現實實驗， 獨創聲學引擎， 可監聽裝置内、外的聲音，實作虛拟現實相結合。
力與運動提供豐富運動場景，內建重力場、電場、磁場、萬有引力、阻尼媒體等實驗環境， 大到天體的運動、小到帶電離子在電磁場中的運動都可快速建立， diy搭建教學用的運動學課件。
虛拟仿真試驗雲平台（生物）
生物采用高精度3D模型制作而成，視覺效果清晰震撼，生物結構、生命現象、生命活動規律以及原理一目了然。生動逼真的3D實驗教學環境， 能在短時間内調動學生多種感官參與其中， 使學生獲得動态資訊， 化繁為簡，引領學生感悟微觀世界。涵蓋了國内主流教材版本的觀察示範類以及動手操作類實驗近300 個，資源近300個；其中，國中生物：實驗194 個，資源200 多個；高中生物：實驗93 個，資源80 多種。
高精度3D模型：支援360 度旋轉，多元立體展示， 效果逼真，科技感強可進行放大縮小等操作。增加學生的參與感、代入感。視覺效果清晰震撼，生物結構、生命現象、生命活動規律以及原理一目了然。
每個虛拟實驗，都提供有這個實驗的“實驗目的”、“實驗器材”、“實驗步驟”“讨論”，部分實驗支援“資料記錄”、“實時截圖”等内容。使用者可以根據以上内容自主的進行實驗，實驗操作、實驗過程和實驗現象逼真；實驗資料仿真、精準。
虛拟仿真試驗雲平台（化學）
化學涵蓋實驗器材和藥品300 多種，内置自主研發的熱力學引擎、重力引擎、粒子引擎以及速率系統、化學平衡系統等，實作了傳統實驗室無法完成的易燃易爆、有毒性以及其他高危險性實驗, 逼真動态展示化學反應現象、任意化學藥品在任意液體中的溶解度關系、藥品之間的反應速率、化學反應即時生成化學方程式等，真正意義上實作自主DIY，完全滿足正常性的教學活動。
虛拟仿真試驗雲平台（國小科學）
國小科學涵蓋了國小1-6 年級的主流教材版本生命世界、物質世界、地球與宇宙等領域的234 個科學實驗，可以培養國小生初步的科學探究能力。
管理中心
管理中心：學校開通賬号的使用情況，友善學校管理者對産品賬号的開通情況和使用情況有直覺的了解，管理中心包含可開通賬号的總數、已經開通使用的賬号數、及其剩餘可開通的賬号數。此外管理中心還顯示學校賬号的基本資訊，如學校名稱、聯系方式、授權期限等，友善管理者進行資訊管理。
使用者清單
管理者為本校教師所開通的賬号管理清單，管理者對使用者清單擁有最高管理權限，可對賬号進行增、删、改、查等操作， 同時管理者可通過批量添加賬号的功能，一次性生成多個教師賬号，并逐個分發到對應的教師手中。
系統授權通路
管理者可自定義一個URL位址，做為系統專屬位址，管理者可更改此位址的名稱及其LOGO。
仿真實驗室系統優勢
通過多媒體手段，依托學科特色，建立富有科技感的虛拟仿真實驗平台，滿足師生多次、随時地進行實驗探究和學習需求。在直覺、立體、高效、多樣化的人機互動過程中，既提高了學生的學習興趣，也滿足了學生個性化的學習需求。同時，不受實體空間、時間的限制。集探究性、趣味性、科學性于一體。
實驗主要系列産品有：實體（初高中）、化學（初高中）、生物（初高中）、科學（ 1-6 年級）。其中，實體和化學内置獨特的" 引擎" ，讓每個器材都“活”起來，自由擺放、任意組裝、參數任意調節、互相影響、疊加運算；生物提供豐富的3D模型，呈現多姿多彩的生物世界；科學涵蓋了國小1-6 年級的主流教材版本生命世界、物質世界、地球與宇宙等領域的234 個科學實驗，可以培養國小生初步的科學探究能力。實驗現象真實逼真、資料精準無誤，是真正具備探索性和創新性的實驗教學輔助工具。
1. 高效率性
生動、形象、立體，提高教學效率，節約備課上課時間成本。
2. 實踐操作和3D互動模型
與傳統隻能做單向知識傳遞的“視訊教學”模式完全不同，在仿真環境中進行實際操作，實作理論和操作雙向良性互動。
3. 内置獨特引擎，高自由度
獨特的引擎支援，真正意義上實作實驗DIY；使用者可獨立學習，不受教室、講師等條件限制，可根據自身實際安排學習時間，具有極大的靈活性。
4. 危險度為零
傳統實驗學習環節，在真實實驗環境中往往會有許多實驗危險源，仿真實驗能有效避免因操作不規範所帶來的潛在危險，可完全探究傳統實驗室無法完成的高危險性、易燃易爆性、有毒性、輻射性以及爆炸性等實驗。
5. 理想實驗環境
解決因客觀因素（時間、空間等）影響給實驗帶來不便的問題。虛拟仿真實驗室能有效解決因實驗周期過長，展示效果差、實驗現象轉瞬即逝、理想實驗環境搭建、實驗危險性過大、微觀現象難以觀察、實驗過程較為複雜、實驗破壞性較大或是比較極端要求等在傳統的實驗室條件下無法完成實驗的難題。
6. 情景互動性
使用者在虛拟情景下進行理論判斷和實驗操作，具有強互動性。
7. 多終端跨平台
節約建設成本，充分利用學校現有硬體資源，不用擔心不同終端對于軟體的成本投入，全終端适應。
8. 器材零損耗
器材齊全豐富，反複使用，無需維護，零損耗。
線上直播課堂
參見視訊雲系統，視訊雲系統包含線上直播課堂功能。
智慧課堂
智慧課堂建設理念
智慧課堂教學模式就是把教育活動看作是師生進行一種生命與生命的交往、溝通，把教學過程看作是一個動态發展着的教與學統一的互動影響和活動的過程。在這個過程中，通過優化“教學互動”的方式，即通過調節師生關系及其互相作用，形成和諧的師生互動、生生互動、學習個體與教學中介的互動，強化人與環境的互動影響，以産生教學共振，達到提高教學效果的一種教學結構模式。成為互動雙方的資格在于雙方都要有對對方發出的資訊或行動産生回報的能力。
智慧課堂建設目标
面向互聯一代的孩子們，全國各省份都在一定程度上推進了校園資訊化建設的步伐，數字化課堂成為大勢所趨。然而，建構智慧課堂的過程中，會遇到智慧課堂産品在應用中使用率偏低、時間成本偏高、教學效果不顯著等困境。究其原因，主要是産品在内容、功能和使用者體驗上，與教學期望還有很大距離。于是，不少教師甯願重新拿起課本和粉筆，回歸到更加得心應手的傳統教學模式中。顯然，這樣的局面與高速發展的資訊時代很不比對，如何讓科技與教育完美結合，使數字化教育滲透到教學的諸多環節，最大限度的助力大陸教育資訊化的發展，是教育主管機構、教學研究機構、電化教育機構持續關注的問題，對于這種問題在建設過程中為此設定了建設的目标：
為創新教學模式開展互動教學研究提供基礎性平台、運作環境及終端支援；
建設适應教師日常工作習慣的資訊化教學工具；
培養具有資訊化意識能力的資訊化教師隊伍；
提升學生運用現代化工具進行自主性學習的能力；
探索資訊化常态教學在學校的應用及管理模式。
智慧課堂建設的意義
智慧課堂在建設中所要起到的意義是“以互動式教學，讓學生愛上課堂”，充分的讓學生迸發出對學習的興趣，将傳統的單向授課型課堂轉變為先進的多向互動型課堂的一整套解決方案。
1） 平等
師生互教互學，形成真正的學習共同體。師生的關系是平等的、民主的，整個教學過程是師生共同開發、探讨、豐富課程的過程。
2） 交流
師生間的交流資訊面十分廣泛，知識、技能、情感、态度、價值觀都得到充分的交流，通過這些交流，師生間能夠互相溝通，互相影響，互相補充，教學過程也就成為學生發現問題、提出問題、解決問題的過程。
3） 參與
師生共同參與，互相作用，能夠創造性地實作教學目标。師生形成合力，促進學生的主動發展，提高課堂效率，達成教學的最優化。
智慧校園大資料應用系統
智慧校園雲服務平台內建日常辦公、網絡教研、教學、管理等應用系統，具體功能子產品如下。
智慧校園雲服務平台應用平台建設方案一覽表 | ||
| 序号 | 功能子產品 | 功能介紹 |
| 1 | 基礎平台 | 統一認證，單點登入。基礎資訊設定、使用者中心。資料互動、資料共享。第三方內建。 |
| 2 | OA辦公管理系統 | 為配合教育辦公自動化的實施而研發的一套穩定、安全、靈活、實用的辦公自動化管理系統。教育oa辦公，由通知、公文、計劃總結、出勤登記、聽課回報、資料上報、專用教室預約、資料影印、通訊錄、報修管理、車輛管理、工資管理等子產品組成，并且配有移動端，可實作網絡化辦公、移動辦公，提升機關各部門之間溝通的有效性便捷性、資訊的及時傳送與回報。 |
| 3 | 教師發展評價管理系統 | 包含教師評價項目建立、評價名額體系、教師主題活動、榮譽申報、班級檢查、評估統計、教師發展檔案袋等若幹個子產品。管理者可靈活控制評價各環節的啟動，評價小組可按項目或按教師進行點評打分，教師可對各評價項目上傳對應參照資料。系統通過提供簡單的、便潔的、流程化的操作方式，為學校教師綜合評價開展提供有效的幫助。 |
| 4 | 學生綜合素質評價 | 建立學生成長電子化手冊。該系統管理和記錄學生的綜合素質評價，包括品德發展、學業、身心健康、興趣愛好、合作實踐等方面。實作學生正常表現的記錄與彙總，自評、互評、師評的網上操作與管理，可支撐整個校園的評價體系。可自動生成評價等級。 |
| 5 | 智能排課系統 | 操作簡單、友善，隻需設定相關的排課規則和限制條件，系統即可通過智能優化算法進行自動排課，再通過所見即所得手工排課，自動提醒排課沖突，使課表的編排更加合理和人性化。 |
| 6 | 成績分析系統 | 實作權限範圍内的線上各種成績查詢列印導出，自動生成年級、班級、教師、學生等各類各式目前與曆史統計報表，提供折線、柱狀、圓形等各類成績橫縱向統計分析圖，清晰、直覺、準确展現成績狀況與變化趨勢。 |
| 7 | 電子備課 | 将教學準備、教學實施、備課檢查等正常的各個教學環節有機組織起來，形成定位到課堂的教案庫、素材庫、習題庫，組建校本資源庫，實作校内、校際間備課共享，備課互相評論。教研人員能随時檢查教案、教學反思、教學進度，教研人員可組織教案評比，檢視評比結果，充分利用網絡和教育教學現代化的裝置提升區域内整體教育教學品質，促進區域教育均衡發展。 |
| 8 | 教學資源管理平台 | 依托資源庫管理平台，建立涵蓋教案、學案、課件、微課、試卷等各類資源的彙聚中心。資源中心以簡單和好用為設計目标分為管理和資源兩個部分的内容。老師可把資源推薦給學生，學生可以浏覽學習資源。并含有手機端，可進行移動學習，以及評價和研讨。并對資源貢獻者進行積分獎勵。最終實作資源共建共享，縮小教育數字鴻溝，達到教育資源均衡化。 |
| 9 | 移動巡課系統 | 局校上司可以通過手機移動端，對教師課堂情況進行巡查記錄，包括教師課上的講述、示範、組織、紀律、多媒體運用、闆書，學生的上課狀态、小組讨論、實驗、問答、聽講、練習、氣氛等情況進行實時記錄，拍照留存。最後生成分析報告，對課堂教學進行有效管理。 |
| 10 | 資料上報系統 | 教育系統每年大量的資料需要收集統計，例如中聯考成績、學校資産、經費使用情況、教育訓練督辦情況以及人事資訊等。通過本系統實作教育系統内各級機關部門個人資料的上報、彙總，檢視和分析，以便教育系統上級機關及時了解情況，并通過對資料的分析輔助其決策。可通過線上填寫和移動端填寫，系統自動生成彙總表格。提高工作效率。 |
基礎平台
認證中心
基于教育資訊化服務體系，建構具有 公信力的教育行業使用者認證中心。該中心承擔教育資訊化平台各類應用的統一身份認證服務并為其它第三方應用系統提供使用者認證服務。
基于認證中心開放的接口，應用系統在實作單點登入的同時，可擷取資訊化平台中開放的使用者身份資訊、群組關系資訊，并實作開放資訊的訂閱，以及使用公共服務平台所提供的資訊傳播管道。認證中心為第三方應用系統提供的內建接口應足夠簡單，通過簡單的代碼整合即可完成認證的內建，而不影響原有系統的運作。
認證中心應支援移動智能終端的接入認證服務。
認證中心應支援海量使用者的并發認證請求（10-15萬線上使用者），應具備極高的安全性和穩定性。
認證中心應提供一套完整的基于WEB的統一身份認證平台運作監管工具，可以監控認證中心的服務運作狀态，查詢曆史事件和認證會話,設定認證服務的政策，控制認證服務，并具有自我監控機制，發現異常後自動修複或自動告警。
認證中心應提供安全審計管理，通過帳号審計功能幫助管理者發現異常的帳号，通過認證審計功能幫助管理者及時發現不合理的認證行為和授權行為，通過對應用通路日志的審計發現系統的認證內建風險，通過對系統運作日志的審計發現系統潛在異常風險。
使用者中心
- 使用者身份資料同步
實名制下使用者中心内的使用者身份與各級教育組織機構中的人員真實身份一一對應，人員真實身份角色的變化也應該實時同步反映到使用者中心。
使用者中心需提供使用者身份資料同步功能，實作了外部權威資料源向統一身份認證平台同步身份資料的功能，能夠将統一身份認證平台與外部業務系統進行資料層面的內建，實作身份管理業務與公共服務平台數字化校園業務的內建。
同步功能需支援按規則自動生成使用者的初始密碼。
使用者身份資料維護
使用者中心應提供組織機構、角色、使用者及權限等資料的維護功能。
可手工操作密碼重置、身份當機、身份解凍等。
可批量維護、導入、導出使用者身份資訊，并支援對導入的資料進行校驗和稽核。
使用者角色管理
根據使用者的不同身份及不同管理政策，劃分出不同權限的角色、角色組，進行基于政策的使用者分類管理。
即時通訊
以運作于Android或IOS手機用戶端的的即時通訊軟體，實作人與人之間、應用與人之間的即時消息傳遞。
即時通訊工具的使用者好友清單和分組資訊與公共服務平台中的好友、群組實作同步。
平台使用者之間可通過即時通訊工具實作聊天、會議室、檔案傳輸等互動功能。
搜尋引擎
平台提供非結構化數字資源搜尋引擎，根據不同的應用場景，提供不同的搜尋：可針對不同資料源的資源進行搜尋，搜尋的内容隻能在相關使用者的權限範圍内。
應用管理
提供線上服務産品的釋出管理，應用的業務排程管理，以及對應用開放的接口進行管理。
資料服務
為上層應用提供資料的存取服務，使各應用之間的資料能夠共享，同時公共服務平台為上層應用提供必需的公共基礎資料。
學生綜合素質評價管理系統
建設目标
綜合素質評價是對學生全面發展狀況的觀察、記錄、分析，是發現和培育學生良好個性的重要手段，是深入推進素質教育的一項重要制度。全面實施綜合素質評價，有利于促進學生認識自我、規劃人生，積極主動地發展；有利于促進學校把握學生成長規律，切實轉變人才培養模式；有利于促進評價方式改革，轉變以考試成績為唯一标準評價學生的做法，為智慧校園招生錄取提供重要參考。為了更好地适應素質教育發展的趨勢，協助學校、教師及時、科學、有效地學生素質進行評判、分析，建立學生成長電子化手冊，需要一個能支撐學校評價體系的軟體平台。
符合教育部的五大評價次元
評價次元靈活：評價次元有預設模闆，學校可跟進自己情況自行設定次元。
學生綜合素質評價名額體系分為以下五個方面：
（1）品德發展水準
通過學生自評、互評、教師評價、家長評價，以及學生日常行為習慣的過程評價等相結合，考查學生品德認知和行為表現等方面的情況，對學生行為習慣、公民素養、人格品質、理想信念等關鍵性名額進行過程性、階段性的評價，促進學生逐漸形成正确的世界觀、人生觀、價值觀，養成良好的品德習慣和行為素養。
（2）學業發展水準
以學生學習的态度、習慣、表現為出發點，進行過程性和養成性的評價，通過知識技能、學科思想方法、實踐能力、創新意識等關鍵性名額進行評價，考查學生對各學科課程所要求内容的掌握情況，達到提升學生探究能力，達到以評價促進學生發展的效果。
（3）身心發展水準
主要考查學生身體素質和心理素質等方面的情況，可以通過身體形态機能、健康生活方式、審美修養、情緒行為調控、人際溝通等關鍵性名額進行評價。依據《國家學生體質健康标準》，對學生的身體形态機能進行測試評價；針對學生的健康生活方式、日常保健及運動愛好等名額進行過程性、養成性、激勵性評價，促進學生養成良好的體育鍛煉習慣和健康的體魄。通過日常觀察、問卷調查、師生單獨談話等方式，考察學生的審美情趣、心理傾向等方面的情況，以及時發現問題，糾正問題，引導學生向好的方面發展，形成良好的心理适應能力。
（4）興趣特長養成
主要考查學生學習的主動性、積極性和個人愛好等方面的情況，可以通過好奇心求知欲、愛好特長、潛能發展等關鍵性名額進行評價，促進學生個性發展和可持續發展。通過對學生校園表現及社會生活的過程性、激勵性的評價方法評價，形成階段性評價結果。培養學生的興趣特長，個人愛好，藝術素養，挖掘潛能，促進學生全面發展。
（5）實踐與合作
通過對學生學科實驗、學校學習生活和參加社會實踐活動等方面的表現，考察學生的交流、溝通、合作、分享、動手能力和創新能力。團隊合作能力是一個學生将來能否很好融入社會參加工作的一個關鍵名額。通過日常表現對學生進行考察，以及師生、生生之間互相評價，來促進學生團隊意識、實操能力的培養。
軟體特點
科學全面：系統遵循教育規律、遵照國家指導檔案，是科學的、有依據的。評價體系是多元度、多手段的，是以是全面綜合的。
智能靈活：從軟體設計本身來講，軟體盡可能讓計算機根據自定義的算法進行做複雜的計算工作，是智能的。同時采用靈活搭建體系。本軟體可以通過指定評價者、被評價者、評價周期、評價方式等要素實作自由組建評價項目。
簡明實用：從使用者角度來講，軟體本身力求良好的使用者使用體驗，簡化操作流程，使得老師們容易上手，且對老師、學校來說，是一款真正實用有用的教學管理助手。
功能簡介
該系統管理和記錄學生的綜合素質評價，包括品德發展水準、學業發展水準、身心發展水準、興趣特長養成、實踐與合作素養等方面。實作學生正常表現的記錄與彙總，教師對學生和學生互相之間網上評價管理，可自動生成評價等級；每個學生有自己的帳号，可随時上傳管理和查閱自己作品成果及成長資料，了解自身發展狀況；教師及家長及時互動，跟蹤學生成長過程，線上動态分析，引導學生健康發展。
應用場景
學校應用功能：
- 系統中必要基礎資訊的設定由學校統一設定，并可以根據國家及省相關政策和要求對相關内容進行及時調整，達到上下級機關資料資訊的高度一緻性。
- 學校可以實時線上查詢、分析每個月、每個學期學生階段性評價結果，實作對學生綜合素質評價工作的實時監督和指導。對相關資訊進行整體監控、分析診斷、考核評價，及時發現問題、解決問題。
- 對學生思想品德、學業水準、身心健康、藝術素養、學業負擔等五個方面的素質，實作等級評價與積分評價相結合，以確定評價的科學性。
- 評價方法要多樣化，可以靈活設定多種評價方法，以激發學生内在成長動力，促進學生全面發展，全面提升學生的綜合素質。
教師應用功能：
- 不能讓老師感到操作起來不複雜。用本系統不是監督老師，而是引領規範。大大減輕老師工作量，解決不會管、管不好學生的問題。易用實用，有實際效果。賦予老師一定的權力和威信。系統通過定期自動彙總，給教師提供綜合統計資訊，進行直覺比較；教師可以通過本系統直覺地對優秀加分、劣迹減分，最終系統将所有資料自動彙總為學生電子檔案表，要實作過程性評價與終結性評價相結合，能夠記錄學生的成長過程，在學生畢業時能夠形成一個客觀公正的終結性評價結果，作為學生畢業與升學的重要依據。
學生和家長應用功能:
1、學生或家長可以通過系統配合學校完成評價工作，實作網上學生自評、學生互評、家長評價等評價操作。通過參與問卷投票，積極參與班級、學校事務，增加學生的民主意識和參與意識。
2、學生和家長可以檢視個人思想品德、學業水準、身心健康、藝術素養、學業負擔各方面的平時評價結果，以及每學期的評價等級和積分、教師評語、成長記錄等情況。
3、評價相關的基礎資訊可以分權限進行網上查詢，包括：成績資訊、學生綜合素質評價結果、相關分析報告等。通過資料建立家校直接聯系，更好配合學校對孩子進行素質教育。
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系統特色功能
- 靈活的評價名額體系
根據國家政策和中國小生成長規律，評價體系分為五個一級名額、23個二級名額，其中三級、四級名額可根據中國小生成長規律由區域和學校自定義。
- 個人評價
定量評價
系統設有預設值，教師可以對本班學生進行針對性的評價；可上傳佐證材料和加寫備注；系統支援單個評價和批量評價，盡可能友善教師操作。
定性評價
系統設有預設值，教師可對學生進行等級評價，評價結果自動實時儲存。
- 班級評價
快速實作批量或單個班級評價，可上傳佐證或加寫備注，評價結果可與班級内學生的個人得分進行捆綁。
- 評價統計
個人評價統計
通過評價活動和次元資料統計個人評價最終成績。
班級評價統計
可以按周、月、學期統計班級在各次班級評價活動中總的得分情況。
- 學業測評
記錄學生的曆次成績，及時統計分析學生各科目知識點的掌握情況，形成學生成績分析報告。
- 榮譽申報
記錄學生每學期的榮譽獲獎情況，且申報需要稽核和公示，通過後可自動彙總到學生成長檔案袋。
體質健康
依照教育部提出的《國家體質健康标準（2014年修訂）》檔案，并且與國家體制健康資料上報平台實作資料同步對接，科學有效地記錄、分析、統計學生的體質健康情況。
智能評語
根據學生的自評、文化考試成績、綜合素質表現，系統智能調用評語，節省教師工作量，便于快速對學生進行評語評價。
- 實踐活動
鼓勵學校開展實踐活動，培養學生的獨立自主、創新能力。對于實踐結果，學校給予記錄和表揚，學生參與活動的詳細資訊彙總到學生成長檔案袋。
- 個性特長
激勵學生主動申報學校組織的各項特長活動，培養學生的興趣愛好。
- 調查問卷和投票
學校管理人員可以通過實名或者匿名問卷實作某些問題的調查，進而為正确決策提供資料支援。
- 學生成長檔案袋
記錄和評價學生的各個方面表現情況，形成學生成長電子檔案袋。通過跟蹤學生成長，可以衡量學生從入學到畢業，在學校期間其個人能力、綜合素質等方面的改變（提升或者下降），對衡量學校教育教學品質，以及學校為此而付出的努力程度提供資料資料。進而使得教育行政部門和學校上司進行針對性改革。為學生升學、就業、職業規劃提供有效參考。
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