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近日,科华恒盛携高端电源产品和解决方案成功中标合肥市第八中学(以下简称合肥八中)机房项目,为其关键设备提供高可靠绿色电源保障。
合肥市第八中学创办于1956年,教学设备先进,师资力量雄厚,先后荣获“国家青少年普法教育先进集体”、“合肥市先进单位”等光荣称号。
基于本项目广播室和机房实际负载的技术要求和重要性,科华恒盛提供了高端UPS及其相关的核心部件,依托高端集成技术,设计了包括高可靠并机系统、网络监控、多级保护和全数字化控制系统,以及绿色环保等多种系统在内的综合解决方案。该解决方案的实施让合肥八中广播室和机房具备超宽输入电压范围、高整机运行效率及保护能力,并可以方便地监控管理和升级扩容等;其高可靠特性,可以有力保障合肥八中关键设备的安全、稳定运行。
另外,科华恒盛携高端电源解决方案成功中标濮阳市满天星(二期)项目,为其高清视频监控系统提供高可靠的绿色电源保障。
濮阳市将“满天星”工程建设纳入经济社会发展的总体规划中,列为2013年“平安濮阳”建设10项重点工作之首,全市累计投入资金2.3亿元。“满天星”工程按照政府出资、公安机关承建的要求,在全市主次干道、重要路口、案件高发地区、大型场所以及省市县界、高速公路出口等重点部位建设高清监控摄像头1446个,整合原来建设的公共监控摄像头4492个、电子卡口监控摄像头147个、中小学幼儿园监控摄像头5100个、全市道路交通监控、电子警察105个,以及全市五县两区84个乡镇(办)已建成市县乡公安三级技防平台、社会技防平台1240个、接网平台监控点5938个,全市视频监控摄像头共达2万多个,实现了视频图像资源监控全覆盖。
在该项目中,科华恒盛基于用户机房应用环境和技术要求,提供了高端电源UPS及相关核心部件,为其监控系统提供高可靠的电源保障。科华恒盛依靠高集成技术,设计了超宽电压输出值和灵活的组网监控方案,以及由自主专有技术的MMBM智能电池管理功能系统组成的产品解决方案,可极大限度地降低故障,提升整体抗负载和保护能力;减少占地空间,方便公安机关维护和管理;凭借其高可靠智能特性,实现安全、稳定、智能、易于管理的需求。
同时,随着该项目后期的扩建,科华恒盛还可以提供升级或扩容等增值方案和服务,为构建“平安濮阳”提供持续、有力的支持。
【关键词】物联网;云计算;智慧校园
【中图分类号】G40-057
【文献标识码】A
【论文编号】1009-8097(2013)02-0109-06
一 研究缘起及项目背景
1 研究缘起
信息技术的快速发展促进了教育观念和教学方式的变革。随着物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术的发展,随时随地的师生互动、无处不在的个性化学习、智能化的教学管理和学习过程跟踪评价、一体化的教育资源与技术服务、家校互通的学习社区、师生共同成长的校园文化等新型“智慧校园”教学管理模式已展现在人们面前。关于“智慧校园”的研究已成为当前教育信息化领域关注的热点。
自从IBM提出“智慧地球”概念后,国内外不少学者提“智慧校园”的概念和解决方案。在国外,具有代表性的实施案例有韩国与马来西亚。韩国教育科学技术部于2011年6月向总统府递交了《通往人才大国之路:推进智能教育战略》提案,并于同年10月了《推进智能教育战略施行计划》,提出五大战略举措:(1)数字化教材的开发与应用;(2)在线学习常态化与在线评价体系的构建;(3)营造教育资源用于公共目的的环境与加强信息通讯伦理教育;(4)加强教师的智能教育实践能力;(5)构筑基于云计算技术的教育服务基石。马来西亚政府为促进教育系统的整体性变革于2006年提出的一项宏伟工程――“智能学校”(Smart School)计划,到2010年,马来西亚所有的中小学都将转型为智能学校。智能学校实施计划有四项目标:提供个人全方位的发展;注重智能、情绪与身体的发展;培育科技的素养能力及建立教育民主化制度。在国内,有学者对“智慧校园”的概念提出了不同的解读。黄荣怀等认为,“智慧校园”是一种智慧的学习环境。还有学者认为,“智慧校园”是以物联网为基础的校园应用。在实施方面,南京邮电大学于2010年实施了基于物联网的“智慧校园”建设方案,浙江大学、西南大学、成都大学、同济大学等几十所高校正在筹划、实施智慧校园建设;中国电信等移动互联网运营商实施了基于e卡通的“智慧校园”解决方案。目前“智慧校园”解决方案还处于探索阶段,在技术方面,没有建立统一的“智慧校园”的系统架构和技术规范;在应用方面:物联网和云计算等先进技术应用处于初级阶段,技术、业务、资源、信息、数据与用户服务的融合度不够,没有从如何利用信息技术支持学生的自主学习、协作学习,如何支持师生互动与快速准确反馈,如何支持教师教学决策等方面提出有效的解决方案。
本文以作者主持的佛山市禅城区“智慧校园”示范工程项目为例,阐述如何采用先进的教育理念和物联网、云计算等先进信息技术构建“智慧校园”系统,探讨“智慧校园”系统的基本特征、系统架构、功能模块、技术路线和实施方法等整体解决方案。
2 项目背景
佛山市禅城区“智慧校园”示范工程是禅城区人民政府于2010年9月启动、2012年5月正式上线运行的“四化融合、智慧佛山”首批重点示范项目。本项目分别选择高中(佛山三中)、初中(汾江中学)、小学(佛山实验学校和南庄中心小学)四所不同类型的学校,建立禅城区“智慧校园”示范工程试点学校和示范系统。
禅城区在教育信息化环境建设、教育资源建设、教师教育技术能力培训和教育信息化推广应用方面具有良好的基础,是“广东省推进教育现代化先进区”,四所“智慧校园”示范工程学校具有较高的教育信息化建设与应用水平。但由于信息技术发展等历史原因,项目实施前,禅城区教育信息化建设面临的主要挑战在于:
(1)“信息孤岛”现象。各个学校的信息化应用系统采用的技术标准、数据规范不一致,缺乏甚至没有数据共享关系和交换途径,形成“信息孤岛”;
(2)信息系统的综合服务能力弱,难以实施综合业务流程和综合查询与决策支持;
(3)教育资源存储分散,数据标准不同统一,资源共享困难、检索低效,教育资源的数量和质量难以满足日常教学需要;
(4)信息化建设对提高教学质量和学校管理效率的有效支持不够。
因此,禅城区教育信息化建设需要一个统一的平台,统一的技术标准,统一的数据规范来整合各类信息,实现校园内各个信息管理系统的无缝连接。本项目的实施,着重在解决以上问题方面进行探索。
二 智慧校园的内涵与特征
“智慧”(wisdom)一词是指对事物能迅速、灵活、正确地理解和解决的能力。“智慧”是一个相对概念,并不局限于人类,任何物体组成的体系都有智慧,只是高低不同。IBM提出的智慧系统特征是3I:即能够更透彻的感知和度量(Instrumented),更全面的互联互通(Interconnected),更深入的智能化(Intelligent)。
关于“智慧校园”的特征,国内一些学者提出了不同的解读。黄荣怀等认为,智慧校园(Smart Campus)应具有以下五个特征:(1)环境全面感知;(2)网络无缝互通;(3)海量数据支撑;(4)开放学习环境;(5)师生个。宗平等人认为,“智慧校园”的核心特征主要在三个方面:一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台,提供基于角色的个性化定制服务;二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用与服务领域,实现互联和协作;三是通过智能感知环境和综合信息服务平台,为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。笔者认为,“智慧校园”是信息技术高度融合、信息化应用深度整合、信息终端广泛感知的信息化校园。“智慧校园”系统兼有技术、教育和文化等多重属性,具有如下9大特征:
(1)融合的网络与技术环境。实现校园有线网、无线网、传感网、视频监控网等多种网络的融合和多种信息化应用系统的融合,形成一体化的网络环境和应用环境;
(2)广泛感知的信息终端。为广大师生提供一个全面的智能感知环境;
(3)快速、综合的业务处理服务。能够对教学、科研、管理的各种业务、信息、数据按照基于流程的方式进行快速、综合处理,为广大师生提供一个全面综合业务处理与服务平台;
(4)智能的管理与决策支持。具有架构科学合理、低耗高效运转的学校智能化管理与决策支持系统,能够对学校的人、财、物、活动、事件和业务流程进行感知、识别、跟踪、判断、处理、评价与提示指引;
(5)个性化的信息服务。能提供基于角色的个性化信息定制服务;
(6)泛在的自主学习环境。通过实施有线和无线网络的全面覆盖,借助移动学习终端和教育云服务平台,任何时间可以在学校任何地点在线学习、互动交流和辅导答疑。实现教育无处不在,学习随时随地;
(7)智慧的课堂。具有满足师生个性化教与学需求,实现自主探究、互动教学、协同学习等多种教学模式,并能对学习过程进行动态跟踪与评价的智慧课堂;
(8)充分共享、灵活配置的教学资源平台。建有教育云服务平台,能实现教育资源的按需动态分配和技术服务的充分共享。具有统一的教育资源建设标准和存储规范,能实现教育资源的高效检索和智能汇聚。能提供海量的优质教育资源,并与教学系统无缝对接,满足教学需求;
(9)蕴含教育智慧的学习社区。具有家校互通的沟通平台和学习社区,教师、学生、家长能够及时互动,分享教育经验与智慧。能整合各种社会力量,共同促进学生快速健康成长。
三 智慧校园系统架构
佛山市禅城区“智慧校园”系统的构建是在现有校园网和学校教育信息化设施及应用系统的基础上,通过应用RFID等传感技术组建校园物联网,应用无线网络技术组建校园移动学习网,实现对校园内的人(教师、学生、管理者、家长及其他人员)、财(学校经费、个人消费等)、物(教学大楼、图书馆、教室、实验室和教学设备等)和信息(教学资源、教学管理信息、学校公共管理信息、活动信息等)进行识别、传输、存储、处理和控制,为师生提供智能化的管理和个性化的信息服务。
“智慧校园”系统平台采用面向服务的多层架构模式(SOA),将学校的资源、数据、信息和业务流程,按照基于服务的方式整合起来,使平台具有很强的适应性、扩充性、维护性和易用性。平台总体架构如下图1所示:
智慧校园系统架构包括4大体系4个支撑平台和8个应用系统。
4 大体系包括标准体系、安全体系、云平台监控体系和教育云服务体系。
1 标准体系
基于教育云的智慧校园标准目前还没有统一规范。云计算本身就缺乏统一的标准,在云平台上运行的应用系统又千差万别,难以有统一的资源管理、资源、资源应用。因此,本系统平台的构建首先需要建立一套标准体系。
智慧校园系统标准体系建设分三个层次:信息编码与数据交换,软件开发与集成;硬件环境;在线应用。包括:
(1)建立完整的信息编码与数据规范体系。采用国际通用标准和中国教育信息化标准委员会的制订的学习技术系统《体系架构与参考模型(CELTS-1)》和《教育资源建设规范CELTS-41》等10个标准以及《智慧校园示范学校自定义信息编码标准》多种代码体系相互补充,代码分层定义,方便用户分级选择输入信息,同时支持代码扩充、自定义和更新。
(2)软件开发采用《GB/T19001ISO 9001在软件开发、供应和维护中的使用指南》、《计算机软件产品开发文件编制指南(GB/T 8567-1988)》和《角色访问控制标准ANSI INCITS359-2004》等国际与国家标准。
(3)智慧校园硬件设施标准。采用中国教育技术协会技术标准委员会制定的《多媒体教学环境工程建设规范》。
2 安全体系
智慧校园安全体系建立了包括操作系统级安全、网络级安全和应用级安全三层安全体系。
(1)操作系统级安全。在操作系统级,平台使用最新的主流Linux操作系统,启用Linux的内核防火墙和身份认证机制保障操作系统的安全,基于心跳(Heart Beat)技术检测系统的崩溃并尽可能自动恢复。如果安全服务系统没有收到某一计算节点的定时心跳数据流,则说明该节点或网络出现了故障,此时重新启动该节点,如果不成功就将该节点排除在计算之外。
(2)网络级安全。在网络级,平台使用下列手段保证平台的网络传输安全:使用硬件防火墙保障整个云平台的安全。为了防止教育云平台系统被非法侵入,在前端计算机安装双网卡将内部和外部网络隔离开。在系统区域网络中使用在Internet上没有实际意义的内部IP地址,并用IP伪装(IP Masquerading)和IP端口转送(IP Port Forward)技术实现网络地址转换。为了防止云平台与用户之间网络通信的被窃取,教育云平台采用了基于SSL安全协议的扩展HTTP协议HTTPS。
(3)应用级安全。在应用级,平台使用下列手段保证平台的应用安全:①可信的单点登录(SSO)。单点登录是解决门户系统安全认证问题的一种理想和有效的认证策略,我们采用的CAS(Central Authentication Service)是Yale大学发起的一个开源项目,作为智慧校园平台的一个安全而又简单的SSO安全实现。②云平台权限控制。为了防止非授权用户的非法入侵和授权用户的越权使用,教育云平台进行各种级别的权限控制,并具备审核功能,自动记录用户访问的情况和操作过程,以备日后查询。
系统开发中,由于不同身份的用户其业务处理逻辑不同,如果单独为每类用户开发与之工作相对应的应用程序,无疑将十分复杂,也不利于以后的维护工作。为控制系统信息的阅读范围和业务办理权限,系统将用户划分为不同的角色,不同的用户角色具有不同的系统操作权限和查询权限,通过权限控制为不同身份的用户赋予与之身份对应的各项操作,屏蔽不能执行的操作调用,以此实现分工负责。系统用户按照其职务、业务类别、管辖区域,被授予不同的操作权限。操作权限包括数据库(表)操作限制、业务模块操作限制、地理范围限制、数据读写操作的限制等。平台采用专业的用户细分,针对教育系统的独特性,研发出一套专业的用户系统,将用户根据教育部门,学校,地区,身份,角色,岗位,职位,科目,年级,班级等分类归档,并赋予不同功能和权限,同时,云教育的用户将终身有效。
系统也采用严格的权限和隐私设置,用户可为自己的内容和上传的资料快速设置或详细设置读写权限。详细设置可将权限赋予指定地区、身份、年级等细分用户和指定好友等。同时还为用户提供私密保护,设置为私密的信息,除了用户本人,其他任何人包括平台管理员也无法查看到该信息,最大程度地保护了用户的隐私。
3 云平台监控体系
云平台监控体系建立了包括教育云平台访问量数据统计分析、用户数统计分析、功能模块访问统计分析、用户使用习惯统计分析、用户在线时间统计分析、流量统计分析等完整的平台使用监控策略。
4 教育云服务体系
教育云服务体系以教育资源共享为核心形成多层次的服务体系:
(1)基础设施即服务(Infrastructure as a service)
平台以服务的形式提供虚拟硬件资源和服务器租用等,使教育相关部门无需购买服务器、网络设备、存储设备,只需通过互联网租赁即可搭建自己的应用系统。
(2)平台即服务(Platform as a service)
平台能提供完善的平台即服务功能,包括云应用支撑服务、云系统支撑服务和智慧校园云服务总线。平台通过提供二次开发接口、教育软件定制接口等功能以及开放式的支撑服务功能,提供完善的应用服务引擎和应用编程接口,用户能通过应用服务引擎,构建相应的教学应用。
(3)软件即服务(software as a service)
智慧校园服务平台的用户和客户端软件均能通过标准的Web浏览器来使用云平台上的各类在线服务,用户不必另行购买软件,平台能提供完善的软件即服务功能。
本平台通过集成三个层次的服务,能全方位满足各级学校各类服务的需要。4个支撑平台包括云平台基础设施支撑平台、云系统支撑服务平台、智慧校园服务总线和云应用支撑服务平台。
①云平台基础设施支支撑平台。包括底层的服务器集群、数据仓库集群、云存储和监控系统。该平台为整个系统提供稳定、可靠的应用基础支撑平台。
②云系统支撑服务平台。通过系统中间件和应用服务器进行系统支撑。云系统支撑层能提供业务功能模块与云平台层的连接,包括单点登陆、统一用户授权、统一消息服务、统一数据交换服务、工作流服务、信息门户服务、统一搜索服务、统一信息服务等云支撑服务。
③智慧校园云服务总线。这是各类学校和教育机构的数据融合和交换中心,包括数据融合、重组、加工、管理、变换和集成,服务感知、消息感知、事件感知、任务调度、服务编排和调度、服务QoS、数字证书等功能。
④云应用支撑服务平台。该平台形成用户的基本信息数据、教育资源数据、师生成长档案,并提供数据分析和挖掘、教育资源共享等;
8个应用系统分布在教育在线应用服务层,能提供各类在线教育软件服务,包括智慧校园管理系统、智能教学系统、移动学习系统、数字化实验系统、教育资源库、智慧系统文化、家校通系统、数字图书馆系统等在线服务系统。
四 实施方法与技术路线
1 总体实施策略
“智慧校园”示范工程建设起点高、时间紧、技术难度大,本项目通过创新的政产学研合作机制,采用“以政府主导、以产学研为依托、以应用为驱动、示范引领、逐步推广”的实施策略,边研发边建设,由教育主管部门、本地高校和相关专业公司多方合作,组成佛山市禅城区“智慧校园”示范工程课题组,充分利用教育主管部门和示范学校的项目组织管理优势、需求分析优势、教学资源建设和推广应用优势,高校的系统设计与研发优势,企业的资金、产品和技术服务优势,实现强强合作。这种创新的机制和项目推进策略,有利于实施“起点高、时间紧、技术难度大”的项目,为其他示范工程项目的建设探索可供借鉴的模式。
2 系统开发方法
“智慧校园”项目采用的开发方法是基于RUP的迭代开发方法,RUP是一个面向对象且基于网络的程序开发方法。由于本项目的实施尚无成功经验可循,系统庞大,且涉及众多新技术的应用,开发难度大。在软件开发的早期阶段无法全面准确地明确用户需求,确定详细技术路线。而迭代式开发允许在每次迭代过程中需求可能有变化,通过不断细化来加深对问题的理解。迭代开发可有效降低项目风险。本项目开发依据迭代开发方法的核心理念和操作模式,实施过程按“调研-需求分析-原型构建-系统开发-测试-适用评-示范应用-深化应用-总结推”广9个阶段进行。
3 主要实现技术
(1)开发环境和工具。以Linux作为底层操作系统,使用JAVA语言作为主要的开发语言,开发环境为JDK1.6+和eclipse3.7,完全满足J2EE和servlet2.4+的开发规范,web容器使用tomcat7.0。整个平台基于SOA方式,采用Apache的CXF作为数据的整合和共享方式,智慧校园各系统的数据互通都是通过该方式实现;该方式独立于操作系统和开发语言,可灵活部署,兼容性和性能优越。
(2)单点登录。平台的各个系统之间的登录整合以Yale CAS(Central Authentication Service,中央认证服务器)方式实现。Yale CAS是耶鲁大学的一个开源项目,Yale cas是目前项目中用到最多的SSO整合方案,该方案提供一种标准的用户认证服务,实现了单点登录功能。
(3)Web部署。Web部署使用前端服务器加后端服务器的耦合方式实现,前端使用高性能的Nginx,后端则使用标准的serlvet容器Tomcat实现,Nginx专为性能优化而开发,它支持内核Poll模型,能经受高负载的考验,有报告表明能支持高达50,000个并发连接数,这样的搭配可以很好的解决性能和应用的兼容性问题。使用Nginx按照调度规则实现动态、静态页面的分离,为了提高访问性能,以Nginx的ip哈希方式实现了应用的负载均衡。
(4)工作流引擎。使用/BOSS成熟的JBPM工作流引擎作为解决方案,JBPM是一个开源的、纯JAVA的、轻量级的支持多种可执行流程语言的工作流程管理(BPM)工作流引擎。
(5)数据存储。使用分布式的关系型数据库Mysql Cluster作为关系型数据的存储,使用分布式的Hadoop作为非关系型数据的存储解决方案。
(6)云平台虚拟化。采用Linux的KVM解决方案,KVM虚拟化平台是linux内核原生的组成部分,它使用Linux自身的调度器进行管理,所以相对于其他虚拟化平台其核心源码很少,速度更快更稳定。
(7)网络性能优化方法。在网络优化和传输方面主要使用gzip压缩技术、浏览器缓存技术、服务端动静态分离的处理技术和服务端缓存技术;
五 智慧校园示范应用系统
智慧校园示范系统基于教育云平台构建,包括智慧校园管理系统、智能教学系统、移动学习系统、数字化实验系统、教育资源平台、智慧校园文化系统、家校通系统和数字图书馆系统。
1 教育云平台
教育云平台是智慧校园的底层支撑。采用先进的虚拟化技术,通过租用世纪互联的硬件服务,构建了禅城区全新的、动态扩展的、分布式存储教育数据中心。教育云平台建立了统一的单点登录系统,实现了用户界面整合、业务流程整合和系统数据整合,为禅城区所有学校师生提供了统一用户授权、统一信息服务、统一数据交换服务、工作流服务、电子表单服务、数据存储与计算服务、教学资源共享服务等硬件、软件和应用服务,避免了重复建设,大大提高了资源与技术服务的利用率。
2 教育资源平台
教育资源平台是七个子系统的接入口。通过整合全区各类学校的教学资源、建立了涵盖中小学各学科的素材库、课件库、教案库、电子教材库、试题库、名师讲堂库、同步视频课堂库等优质的教学资源,实现了跨校共享。教育资源平台具有良好的用户体验。支持教学资源的智能管理、智能检索和智能汇聚,用户可以对资源进行订阅与推荐,可以设定资源的访问、下载的权限,保护知识产权。支持动态生成作业和试题,并具有作业、作答、批改、查询、修改、删除和统计分析功能;支持动态组卷,具有试卷、作答、批改、查询、修改、删除和统计分析功能。
3 智能管理系统
智能管理系统以先进的物联网技术为基础,实现了校园进出人员身份管理、考勤管理、学校资产监控与数据泄密管理、办公管理、教学活动管理、教学设备管理、教务管理和安防管理智能化。智能管理系统提供智慧校园各个业务系统的单点登录接口和用户管理配置。办公管理系统根据学校管理架构和业务流程定制开发,包括公文管理、个人事务管理和统计查询系统。实现了办公业务全流程的跟踪管理、统计查询和辅助决策。教学活动管理系统提供各类校园活动申请、安排,跟踪和查询等功能。教学设备管理系统提供设备申购、入库、报损、借用、领用、维修管理、账物卡管理、重要设备跟踪管理和统计、查询等功能。教务管理系统提供智能化的教学排课、成绩录入、教务信息、查询、教学评价、成绩统计分析等功能。
4 智能教学系统
智能教学系统依托教学资源平台,为教师编写教案、制作课件、批改作业和辅导答疑提供智能化服务。包括智能备课系统、互动课堂系统、辅导答疑系统、电子作业系统和综合评价系统五部分。
智能备课系统提供了基于教学流程选择、备课资源智能汇聚、轻松编辑素材、快速制作教案、自动生成教学网站的智能备课功能。让老师备课像写博客一样轻松省力。
互动课堂系统由教师电脑、电子白板、短焦投影、实物展台、录播系统、电子书包、无线网络和智能讲课系统组成,为老师开展互动教学提供了先进的教学环境。利用智能讲课系统,老师可以按备课的教学流程在电子白板上点播素材、任意调整播放窗口、任意书写,既像写黑板一样轻松自如,又能随时保存。在课堂练习环节,老师通过电子白板把题目发给学生,学生利用电子书包接收、作答,提交答案,老师可以在白板上看到每个学生的答题结果,及时、精确地掌握每个学生的学习情况。课堂练习的结果可以保存在课堂学习档案。学生利用电子书包按照老师控制的课堂活动进度自主学习、练习、提问和作笔记等。
课堂录播系统可以将教师的授课过程自动录制成视频,供学生课后复习,也可以实现“翻转课堂”。
辅导答疑系统直接建立了老师和学生之间的信息交流。
电子作业系统提供了覆盖各个年级各学科的作业库和试题库,具有作业布置、提醒、作答、批改、统计分析功能和自动组卷、智能评分功能。
综合评价系统提供了学生平时成绩、课程作业、考试统计分析等信息,为老师教学决策提供了重要依据。
5 移动学习系统
移动学习系统主要电子书包、手机等移动学习终端为载体,基于统一的教育资源平台支持,实现任何时间、任何地点的个性化学习。移动学习系统能够为移动学习终端有效地呈现学习内容并且提供教师与学习者之间的双向交流,具有提供随时随地地学习环境和学习情境的功能。主要包括:电子教材阅读、课堂笔记、课件下载和信息订阅、教学视频点播、作业下载和提交、辅导答疑、考勤信息和成绩查询、学习工具等。
6 数字化实验系统
数字化实验系统主要由传感器、数据采集器、计算机、实验教学平台和多媒体互动投影系统组成。实现了从实验数据采集、传输、处理和生成输出全过程数字化。为学校师生创设了开放、协作的科学探究实验环境。系统还具有实验教学管理、实验设备管理、实验室开放管理和实验成绩管理功能,并与智慧校园其他子系统无缝对接。
7 家校通系统
家校通系统实现了家校沟通无障碍。老师和家长之间,可以直接使用家校通系统互动交流。譬如学校向家长报告学生在校情况,通知,布置作业,家长查询学校的规章制度、课程安排,或与老师一起切磋教育心得等,十分便捷。
8 智慧校园文化系统
智慧校园文化系统包括校园多媒体信息系统、虚拟校园交互式演示系统和智慧学习社区三部分组成。智慧校园多媒体信息系统以数字化方式展示学校形象与文化特色。即在学校主要场所与主要通道,应用电子显示屏展示校园文化特色、办学理念、校园动态信息、教学活动信息、楼层、场所导览信息、宣传表彰、通知公告等。虚拟校园交互式演示系统通过虚拟现实技术逼真再现校园的地形地貌、建筑物、绿化、运动设施及场地等,并可以在校园主页以各种方式进行导览,展示学校形象;与智慧校园共用同一个数据库系统,让管理者随时随地直观地了解学校的资产情况,实现资产管理,还可辅助实现消防安全管理;智慧学习社区整合了博客、QQ等多种功能,为学生、教师和家长提供了一个便捷交流互动的平台,包括智慧讲坛、创意乐园、智慧活动、名师支招、智慧之星等,为广大教师交流教学经验,分享教学智慧,为学生分享学习心得,开展科技创新活动提供有效的支持。
9 数字图书馆系统
数字图书馆系统是为了适应图书馆未来的发展要求,满足示范学校对馆藏资源充分共享、高效管理等方面的实际需求构建的。本系统包含了目前图书馆管理业务的每个环节,具备系统图书采访、图书编目、图书流通、期刊管理、公共查询、系统管理等功能,并与本区e卡通系统无缝对接,实现成员馆馆藏资源的互借、互还和互通。
六 结束语
“智慧课堂”的智慧终端搭载了1.05GHz主频的OMEP4460双核CPU智能平板,设计简洁轻便,10.1英寸的广视角IPS液晶屏幕,能够带来更清新的视觉效果和更广的可视角度,Micro HDMI输出端口可以方便地连接投影仪、显示器及液晶电视机等外部设备。还有Wi-Fi功能和续航13小时的优点,能够随时随地接入“智慧课堂”的云平台,让学习者通过更加简单、直观、有效的方式获取教学资源,并能够分享、互动,便于教学机构在每个环节及时地控制和管理。通过Wi-Fi或3G无线网络的接入方式让校内校外的各类终端设备高速、稳定地连接到中央服务器。通过利用该公司的教育软件,提升教学质量,提高学生的学习效率,激发学生的求知欲望,大幅度地促进“教与学”的良性循环。该公司还正在优化UI(用户界面)设计,增强系统终端的应用体验。相信它将成为未来课堂信息化的风向标。
其实,就当今技术发展的趋势看,还能让这个“智慧课堂”更精巧。触控功能使得所有操作进一步简化,用户只要“触我所见”,电脑就能“知你所想”,用户对屏幕“指指点点”,就能让心中所想的效果得以实现。分享也变得很轻松,无论是通过转屏模式、双屏模式,还是平板模式,无论是Excel还是PPT报告,用户都可以用轻松的方式分享严肃的内容。这种触控方式让人感到更有主动权和掌控权。还有所谓的“感知计算”将能够使我们用声音及手势等方式管理设备,面部识别、传感器等也将帮助用户以更具有交互性和更加个性化的方式对屏幕进行操作。体感3D技术可通过摄像头让计算机终端捕捉到人体上半身的九个动作点;用左右手的自然挥动、分开、合拢、举起、放下等动作,实现对图片、音乐、视频的控制等,人们也可能将要放弃鼠标。畅想一下,有了这样的装置,学生说句话就能唤来想看的一段视频;画个十字,将屏幕四分,就能显示四块不同内容的分享;用语音输入替代键盘操作;打一个手势就能把自己的观点公开……
但这种高级的软硬件大集合,真的赋予了课堂“智慧”吗?“智慧课堂”是多么应时、可喜的一个解决方案!我们的教育就是太缺乏智慧。君不见,各类考试特别是高考,多年来让我们如鲠在喉,就是没有智慧将它化解,让教育改革踏上宽阔的通途;君不见,一个个不同特质、鲜活灵动的孩子,硬是要放在固定的教育模具里冲压,就是没有智慧让他们个性自由奔放地成长在百花争艳的世界。以最尖端的信息技术软硬件构建起来的这个“智慧课堂”,能有足够的智慧圆满地使教育走出上述困境吗?
自从有了物联网,“智慧”一词陡然流行起来,“智慧商务”、“智慧城市”等,不一而足。那么不妨看看其他领域的“智慧”,给教育“智慧”一点借鉴。
案例一是福州的“智慧城市”。政府获取海量真实的城市运行情况数据,充分了解市民的需求,从而做到快速反应、科学决策。比如,通过反映市民问题的“大点地图”(在地图中将市民行为事件数据分类呈现,形成分布图)能够快速了解哪一类问题经常发生、哪个地区经常发生问题,然后根据统计数据,设计出预测性的城市管理措施,消除各类隐患。借此,政府可以提高城市的管理水平,提高执行能力,更好地为市民服务。
案例二是香港中文大学市场系教授、市场工程中心主任刘建南博士讲的一个护肤品公司的故事。该公司在开始做产品营销的时候,只是一味地把产品推到客户面前,而不去持续跟踪并与之保持有效互动,造成客户流失。该公司期望展开有效营销,将产品推广至最佳的用户人群,使其了解公司产品进而产生购买的欲望,并最终达成交易。为了实现这个目标,该公司将智慧解决方案引入自己的客户关系管理计划中,帮助公司记录看似碎片化的客户信息,通过整合和分析,形成“客户俱乐部”式的精准会员管理。借此分析数据,市场营销人员得以了解哪些客户对哪种产品有兴趣,并由此针对每个客户的独特需求,进行个性化营销。这些数据包括客户的性别、年龄、购买能力等,还能锁定客户需求细节,比如,其购买的护肤霜将在多久时间用完。基于此,确定向客户展开营销的适当时间和适当的营销级别。
智慧商务方案准确划定了营销活动的目标人员,帮助公司提升了营销业绩。在该行业主题营销、节日营销、体验营销等计划的实施过程中,公司将客户信息和消费数据与客户进行针对性的接触,有效降低了营销活动的成本。
以上两个案例有一个共同点,那就是“大数据”。什么是“大数据”呢?简言之,就是从各种类型的海量数据中(结构性数据、非结构性数据、半结构性数据),快速获得有价值的信息。福州市政府从广大市民的日常生活中,把他们行为的点点滴滴转化为数据,分类存储。其中一部分和位置有关的,制成“大点地图”用来消除各类隐患。消除隐患的举措不是来自政府的命令或代议机构的投票,而是实实在在地来自市民习惯的自主自愿行为。多年来的被管理者终于有了自,而那些管理者却成了顺从民意的服务者。“大数据”的智慧为人类的政治生活开启了崭新的一页。在“智慧商务”上,则是依靠客户消费行为数据决定营销策略的。我的消费我做主,彻底颠覆了那种配给意味十足的商品交易。本来作为买家,并不是为了给厂商创造利润才来迁就卖家的货物进行购买,而是你满足了我的需要,我才允许你赚取利润。在物质极其丰富、信息畅通无阻的情况下,“大数据”给每个人都赋予了“产销者”的品质。这将是一个新社会结构的萌芽。
“智慧”是需要高瞻远瞩的,是有创新基因的。“智慧城市”和“智慧商务”都具有这样的品质。“智慧课堂”在玩转信息技术的软硬件设备上的确高超绝妙,达到了极致。学生可以流利地输入,及时地分享,迅速地搜索资源,随时随地地浏览网页,接入云平台。聪明是不用说了,但就是没看见将学生的这些行为进行数字化存储,从数据中挖掘学生的心理、禀赋、特长、兴趣和他们真实的需要,从而有的放矢地提供最精准的教育服务。人有高矮胖瘦、黑白俊丑,在气质性格、成长环境上也是千人千面。教育“大数据”就能全面地揭示这个万花筒,根据学生的行为数据有针对性地推送资源,制定个体的教育策略,进而做出符合实际需要的评估。
自古以来,学生总是处于被教育的地位。他们只有委屈自己的聪明才智就范,因材施教也是在一定条件下才能实现。教育“大数据”让学生获得主体地位,改变数千年来的一贯秩序,这才是真正的教育智慧,这个智慧源于教育的“大数据”。
联想集团和科大讯飞近日在北京签署了战略合作协议,双方将联合推出面向普教领域的“联想-讯飞”智慧课堂整体解决方案,并通过双方渠道体系的合作,努力实现“智慧课堂”系列方案在全国教育行业的推广。
据联想集团副总裁、中国区商用业务销售总经理叶明介绍,这次联想-讯飞智慧课堂解决方案是基于联想平板设备作为硬件平台,搭载了科大讯飞应用软件的定制化一体解决方案。该方案可以实现在课堂上的互动交流、在线评测、教学效果评估等内容,是一套完整的教、学、练、评和具有智能大数据元素的互动教学平台。同时,双方将在面向市场、面向行业、面向渠道的体系有更多深度的合作,以实现资源互用以及优势互补,更好地共同推动智慧课堂在全国教育行业的应用。
“智慧课堂”需新的学习工具
联想集团中国区商用业务移动互联行业总监王磊指出,在技术不断发展的情况下,教育行业已经从传统的纸笔时代进入到了电脑时代,又从电脑时代进入到了移动互联的时代。智能终端可以进行信息的采集,然后通过云计算、大数据的手段进行分析,老师能够个性化地去了解每一个班、每一个阶段学生的关注点、难点和重点,进行个性化的推送,从而实现有针对性的教学。
科大讯飞高级副总裁徐玉林表示,国家在推动“三通两平台”的建设,“校校通”和“班班通”大概已经实现60%-70%,而政府的下一步精力就要解决“人人通”,而“人人通”的硬件基础就是老师和学生要有智能终端。
共助中国教育信息化发展
徐玉林指出,目前中国中小学生的人数已经达到1.5亿-1.6亿(不包括老师在内),是一个非常大的市场空间。教育行业如今是处在时展历史节点上。科大讯飞和联想在这个时间节点上进行了非常有意义的合作。
叶明表示,教育行业是联想非常重要的行业:“过去三十年,联想基本上见证了整个教育行业信息化的一个过程,无论是早期国家普教方面的农远工程,后来的薄改项目,以及正在进行的各级机构教育云平台建设、“人人通”等项目,还是在虚拟平台高性能计算等领域,联想在教育行业有着很多的项目,也累积了众多客户,有众多成功的案例。当然,我们也见证了整体教育市场上我们的客户在过去三十年里共同提升教育科技信息化的进展和过程。”
联想根据教育市场的变化,特别是根据信息化的发展情况,今年提出了“双态IT”技术理念,旨在打造稳定可靠与灵活敏捷并举的整体解决方案,共同支持教育行业信息化的进程。科大讯飞在教育行业也有着多年的耕耘。据徐玉林介绍,科大讯飞在14年前开始做普通话的等级考试,后来延伸到英语的口语和听力考试和语言类学科教学和学习,随着国家倡导,科大讯飞又积极投入“三通两平台”的建设中。
“科大讯飞主要面向平台的构建、资源应用平台、教学考评软件应用方向发展。现在全国大概有十几个省级资源平台是科大讯飞建设的,地市级县区级平台非常多,以百为单位的数量,都采用了科大讯飞的教师产品、学习产品、考试产品以及教育评价产品等。目前全国大概有8000多万老师和学生使用我们软件产品应用于教学和学习。”
据介绍,科大讯飞之前已经创立了讯飞教育信息化研究院,近期还将投入10亿元,为超过1000所学校提供智慧课堂应用服务。这当中不仅包含一线城市,还包含教育资源相对短缺的西部地区。此次与联想合作,就是要形成技术、渠道、服务的合力,把用户体验好的方案在全国普及。
大数据+智能硬件=营销必备利器
像手机这样的智能设备不仅是人们时刻不离的随身物,更是生产数据的来源。而如今,大数据已成为企业中与资产、能源同等重要的战略资源。如何从海量数据中挖掘有价值的洞见、更准确地预见未来,成为企业营销管理工作的重中之重。
人脸识别作为用户ID
微软小冰今年夏天重回朋友圈,解密了一个全新黑科技“合影解密计”。该技能就是人脸识别技术通过性别、年龄、颜值、面容相似度、姿态趋向和细微的人类小动作,进而扒出照片中隐藏的八卦关系。
这只是人脸识别技术的初步应用,现在人脸识别技术已经能够做到比较精准的识别。未来,在用户同意的情况下,人脸也可以作为身份识别的ID。
过去导购人员需要观察一位进店客人的穿着、行为等,初步估算该顾客的客单价,大致猜测他可能会购买的东西;通过跟顾客聊天交流猜测用户的喜好,进行推荐。
有了智能硬件之后就大有不同。企业获取顾客人脸识别的信息,通过智能眼镜或是耳机告知导购。导购看到消费者的时候已经知道了他是谁、他的喜好和他过去的消费记录。
智能硬件在这里是作为大数据的出口。智能硬件调用了过去的数据,将大数据平台给的推荐,经过导购人脑处理再推荐给用户。导购从跟客户打招呼开始就能像老朋友聊天一般地进行沟通和推荐。
数据安全需要环环把关
数据技术发展到IoT和O2O时代,智能硬件是大数据重要的入口和出口。用户大量的个人信息、行为数据和消费数据等都被企业收集起来。
在享受数据带给企业营销的便利的同时,对数据安全的把控也是需要着力钻研的部分。数据安全包括网络、接口等技术安全问题以及企业内部的数据管控问题。
网络基础设施安全。基础网络是很重要的部分。很多时候大数据出现安全问题都是因为基础网络被攻破、被盗取了应用授权或管理员授权而造成数据泄露。另外,智能硬件与互联网和云端大数据的配合会让数据传输经历层层接口。
手机应用上的SDK(数据采集包)是否安全,决定着数据会不会在本地就被盗取。采集端的安全需要特别设置,保证它有验证,能自我检查,自我升级。在数据上传到云端的时候,云端和客户端的接口安全也需要特别注意,防攻击、防篡改、防模拟登录这些保障都要测试。
大数据本身也可以对这方面做监控。因为正常上传的数据流一般都会有固定的模式,如果上传时发现异常数据流,也可以将其识别出来,进行反攻击。国外现在有一些创业公司就在专门进行这一方面的应用研究。
关键词:云教室;桌面云;CenDesktop
在教育领域,传统PC教室造价高昂、维护困难、难于管理。针对传统教室之殇,升腾提出的云教室概念,实际上是要创造一个智慧教学环境,这种智慧教育环境可以减轻学习者认知负载,从而可以用较多精力在较大的知识粒度上理解事物之间的内在关系,将知识学习上升为本体建构。简言之,云教室的本质是拓展现实校园的时间和空间维度,提升传统校园的运行效率,扩展传统校园的业务功能,实现教育过程的全面信息化,从而达到提高管理水平和效率的目的。
1 需要考虑的问题
(1)基于教育机构管理者的考虑,综合成本,包括硬件、软件、管理、能耗。(2)基于教室与学生的考虑,应用于体验,包含易用的人机交互界面、丰富的桌面体验。(3)基于IT管理者的考虑,灵活的建设与优秀的管理,包含统一管理界面快速故障恢复,快速统一的升级,桌面健康,与未来的教育云计算的结合。
2 存在的问题
传统的电子教室都采用PC电脑+还原卡的方式进行建设,技术陈旧,特别在中小学更容易出现以下问题:(1)还原卡依赖PC本地硬件,一旦出现硬盘故障,电脑就无法开机工作。(2)还原卡是一个硬件产品,容易出现硬件单点故障,损坏后更新维护麻烦。同时还原卡不合适部署多个操作系统,所有的软件通常都部署在一个镜像中,影响终端机器性能。(3)同一批还原卡只支持相同型号、相同版本、相同的计算机配置的硬盘管理,不能实现多个不同计算机型号的连网管理,由于教学需要,发生教学应用更新时,对不同网络、不同型号计算机只能对每个机房进行更新,工作量很大。(4)由于还原卡对操作系统进行了保护,造成计算机性能下降,还原卡进入保护状态下,不能保留病毒定义码或补丁升级,要想实现病毒库及教学应用更新或升级需要全部对传,且无法跨网对传。(5)还原卡通常需要保留本地硬盘上的一个分区作为重启不还原,便于学生存放个人资料。这个分区很容易出现病毒,导致病毒在校园网中交叉感染。(6)还原卡处于系统底层,对校园网终端电脑可能出现的arp病毒攻击、学生考试作弊、网络资源滥用等行为无能为力,很难满足校园信息化发展的新需求。
3 解决方案
升腾CenDesktop云教室解决方案是升腾自主开发的桌面云整体解决方案,方案基于VDI技术实现,方案由云主机、云桌面交付控制器(Centerm Desktop Controller)、学生机、教师机,云桌面连接协议Xred、网络组件以及基于VDI技术开发并优化的多媒体教室软件等组成。具体情况如图1所示。
3.1 云主机
云主机采用超融合架构设计,计算、存储整合在1台2U的标准机箱中,虚拟化平台采用由升腾基于开源XenServer开发的服务器虚拟化软件。
3.2 云桌面交付控制器(Centerm Desktop Controller,简称CDC)
升腾自主开发的云桌面交付产品,将云主机上的云桌面交付给教师和学生,是桌面虚拟化解决方案中的中央平台。通过在云计机上部署软、硬件,使用户通过云终端或者其他任何与网络相连的设备来访问云桌面。主要包含:(1)管控用户和云桌面之间的连接。(2)管理虚拟桌面的状态以及向终端用户交付虚拟桌面。
3.3 学生机
每个云教室配置50-60台学生云终端,云教室终端通过Xred协议连接访问云主机上云桌面,具备良好的兼容性和用户体验。
3.4 教师机
每个教室配置1台教师机,在教师机本地安装多媒体教室软件教师端程序及所需教学软件。
3.5 云桌面连接协议(Xred)
升腾自主开发的云桌面交付协议,专为桌面交付而构建,无论最终用户执行什么任务,处于何位置,均可为其提供极佳的桌面体验。该协议与升腾云计算终端无缝结合,对于客户的各类需求进行快速响应。
3.6 多媒体教室软件
升腾基于云桌面架构开发的多媒体教室软件,解决了传统PC架构的多媒体教室软件在云桌面模式下应用效果不佳等问题。具有如下特点:(1)功能完善,易操作。(2)强大视频广播性能,带来流畅云教学体验。并发60点极致体验:1080P大图片PPT屏幕广播,无格式限制1080P全高清视频广播。(3)强大的管控能力,保证学生上课质量。(4)快捷镜像切换,一键开关学生云桌面,一键关闭云主机。教师在教师机控制台即可完成学生机桌面的统一、快速切换,如从数学课系统切换到语文课系统镜像。a.点击“上课”后,系统将让老师选择本次上课的课程。选择一个课程后,学生云桌面将自动从该模板启动(若已从模板启动,则不进行其它操作)。b.下课时,老师只需点击“下课”按钮,所有学生云桌面将自动批量关闭。c.放学后,老师可点击“放学”关闭云主机以节省能源消耗。
部署升腾资讯有限公司CenDesktop云教室方案后,其快速部署和弹性分配的云桌面特性使得新的电子机房拥有传统电子机房无可比拟的优势:
一键式的故障恢复机制:在实际使用中,因误操作而造成系统崩溃,或因多软件、多版本之间冲突而造成终端蓝屏死机现象时有发生,升腾虚拟终端管理系统采用虚拟化技术,将操作系统和所有服务都集中在服务器上。不论客户端操作系统因何种原因出现故障(如软件版本冲突或误操作等)均可通过重新启动而瞬间得到恢复。
关键词:智慧校园;网络架构设计;设备选型;技术优化
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)19-0024-02
荆州职业技术学院的校园网自2002年建设以来,没有大的改进,还停留在1.0时代。即百兆出口、千兆核心和汇聚、接入采用有线连接方式,校内只提供了门户网站、教务系统、CRP办公平台、食堂刷卡等应用,已经远远不能满足现在教学和生活的需要,且多个系统相互分离,数据不能共享。
1网络架构设计,突出创新和拓展
通过对师生需求的分析,结合本院的实际情况,突出“智慧”,经过多个建设方案的参考后,决定从网络架构上实现根本改变,从1.0跨入到2.0时代。
方案采用无线全覆盖模式,即出口、核心、汇聚、数据中心采用全万兆接入,千兆到无线节点,公共机房和重要实训场所千兆光纤与汇聚直连,无线补充;服务器采用虚拟化技术,整合硬件平台,并在出口加装负载均衡和七层防火墙等安全设备,提升安全防护能力;一卡通、安防系统、应用服务器在数据中心互连,由大数据分析系统统一调度,为决策平台提供依据;用户接入实现实名制、扁平化,可在自己的移动终端上查询所需的数据和报告;门禁等系统可利用无线平台或专线实现车辆出入管理、会议签到等功能。
此方案不仅将无线由辅改主,强化了安全性,而且还满足今后数字录播、教学资源、等级保护等需求的应用。
2设备选型,突出高效和统一
在设备的选型上,按“三横三竖”的原则。“三横”即VPN、出口、数据中心,“三竖”即核心、汇聚、接入。
VPN由出口设备自带,可实现与其他校区逻辑上互联,也可方便校外的老师访问校内资源。
出口采用多台设备,包括下一代防火墙、路由器、行为管理、流量控制、防网关等,也可由出口网关统一实现。由多家ISP提供链路接入,实现G级高速访问。
数据中心集数据与网络为一体,为核心硬件提供了安全保障和可靠的运行环境。
核心采用CLOS架构的双万兆核心交换机,通过配置VRRP命令,实现交换机虚拟冗余链路,保障汇聚的接入。无线管理器又可管理全院的AP设备,实现动态策略的配置。
汇聚采用万兆交换机,与核心交换机实现万兆互联。为今后的翻转课堂、慕课等新教学形式和教学资源库的调用提供了传输带宽保障。
接入交换机和AP全部使用POE技术,通过单根屏蔽双绞线就可实现数据与供电的双传输,减少了综合布线的施工难度,提升了接入的可靠性。
在这个网络平台上,一卡通、门禁都可借用此平台的传输线路,即减少了施工成本,又方便了在某些不便施工的地点,采用AP接入的灵活方式。
安防因特殊性,使用单独布线,但摄像头还是采用POE供电、H265压缩,接入主机按楼宇进行分布,最终在数据中心进行实时备份。学院领导可通过校园网进行实时查看和调用。
除了架构的调整,还在设备选型、综合布线等方面设计了技术标准,保障的设备的先进性和冗余性。
3技术优化,突出安全和融合
硬件只是平台的保障,技术才是实现的关键。在此方案中,我们分别采用了服务器虚拟化技术、存储虚拟化技术、链路聚合技术、虚拟冗余链路技术、虚拟防火墙技术、数据挖掘技术、数据关联筛选技术、人脸识别技术、电子巡更技术、精准定位技术、扁平化技术等。将硬件设备自身的特性和服务器等技术有效的结合,为“智慧校园”提供了数据保障和决策分析。
虚拟化技术是目前数据中心采用的最为广泛的技术,本院在数据中心建设方案中也采用了此技术。通过服务器虚拟化和存储虚拟化,将升级的老服务器与新购服务器实现了硬件平台的整合,不仅保障了原有服务器的应用,还利用空余资源实现了多虚机的备份,提高了数据安全性,节省了数据恢复时间。通过加设负载均衡,在数据读取的高峰期,保障了数据读写的速度,减少了死机、卡机等现象。
因为我院网络应用都是基于WEB平台的开发,所以四至七层的防护尤为重要,国家也有相关安全等级保护的要求。我院在数据中心的出口处加装了一台下一代防火墙,实现了网络的2.0架构和出入数据的安全保障,防护了来自校园网内部的攻击,为以后的网站群建设提供了基础。
虚机之间的平行安全也很重要,一个虚机被攻破后,可能会对共享的数据实施破坏。如果共享数据放在存储上,又会引起一系列的安全问题。H3C的CAS、RUIJIE的VSD、SANGFOR的VAF、VMware的vShield Endpoint等产品都提供了相关虚机安全解决方案。总体来说分为两种,一种是虚机内部安装安全软件,提供分布式防护。这样会占用部分虚机资源,而且还需要一台主机提供管理。一种是界定虚机访问流向。指定虚机访问数据必须通过安全硬件的检测后才可回流。这种方案需要强大的外部设备,并占用更多的带宽资源,会提高虚拟化成本。
我院在方案设计时考虑到了数据中心的建设成本、虚拟化技术实施条件等因素,最终采用了虚机内部提供分布式防护的方案。
为了实现扁平化,我们将DHCP设立单独的虚机,认证管理也由接入层提升到了核心层。
本方案除了全万兆核心、全POE供电、全虚拟化、全高清等技术标准外,还提出了“全融合”的概念。此“全融合”并不是硬件厂商提出的服务器硬件和软件基于KVM技术的虚拟一体化方案,而是将多个不同系统数据库的相关字段进行有效挖掘、整合成一个大的数据库,在终端、手机APP、决策平台上能提供有效的查询,打破传统的“三家分天下”,即CRP和教务、运维认证、一卡通三大系统数据库平台数据不能统一实现的不便局面。
4方案实施,突出标准和实现
整体方案定型、设备选型、技术定位后,就是具体实施了。在实施的过程中,我院要求五个“统一”。即综合布线标准的统一;配件品牌的统一;施工进度的统一;工程师进场要求的统一;运维服务的统一。只有统一规划、统一标准、统一建设,才能有效地保障新学期前能顺利投入使用。
5结束语
“智慧校园”是一个大的课题,也是一个长期建设的过程。现在的“智慧”也仅是有限的“小智慧”,只有不断的建设、提升、融合,才能逐渐实现校园的“大智慧”。
关键词:智慧校园;微信企业号;信息化建设
互联网+时代的到来,推动了高校移动信息化建设的发展趋势。我国《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》中明确提出利用信息化手段提升学校服务师生的能力和水平。智慧校园下的微信服务平台不仅仅为高校信息化建设提供了一个移动信息平台,更能与学校合作打造一个生机勃勃的移动智慧校园生态系统。高校师生对微信数据的高访问量和活跃度,充分证明了对校内移动信息服务存在着迫切需求。微信服务平台将使学校在互联网+时代拥有自己特有的互联网服务平台。
1微信企业号简介
微信企业号是微信为企事业单位提供的移动服务,旨在提供企事业单位的移动应用入口。它可以帮助师生建立与校内系统之间的连接。高校利用企业号可以快速、低成本的实现高质量的移动应用,实现管理、教学和生活的移动化。企业号作为智慧校园移动化解决方案,相比高校自己开发APP具有明显的优势。可以实现快速移动化办公。高校在开通企业号后,可以直接利用微信企业号实现移动办公。开发成本较低。仅需要按照企业号的标准API与现有系统进行对接即可。零门槛使用。用户微信扫码关注即可使用,在登录微信后,可以随时随地处理校内消息。
移动校园平台与传统数字校园相比.摆脱了电脑和有线网络的束缚,加上定位和指纹识别等硬件功能,能够为用户提供更加丰富多彩的移动服务。微信企业号作为移动智慧校园的重要组成部分,旨在为高校搭建一站式、全生命周期的官方移动服务平台。它整合了新的交互方式与服务形式,挖掘原有的数字化建设资源,打造具有生命力的官方移动服务平台。微信企业号还具有用户免安装、推广速度快、更新便捷等优点。
2设计方案
2.1整体架构设计
本文设计的微信服务平台包括后台管理中心和消息推送中心两大模块。管理中心主要负责接口的封装和功能模块调用,具体内容包括:整理原有数据,优化数据接口、补充统一认证、细化统计分析等。C大学在智慧校园建设前期已经建立了具有自己学校特色的统一信息门户、数据共享中心和移动端APP应用。这些都为微信企业号的建设奠定了数据基础,消息推送中心可以直接和各应用系统进行对接,减少了二次开发的工作量。所有的界面显示工作都有客户已经安装使用的微信APP来展示,用户只需要关注本校的公众号,通过认证(本文采用的是首次认证,之后登录不用再认证的方式),就可以享受自己的校园工作和生活。微信移动平台整体设计架构如图1所示。
2.2功能模块设计
本文的微信企业号设计采用Pc端管理和微信企业号协作的方式为整体平台。其中微信为移动平台,用户通过开通企业号业务,定制开发内容,可以快速地进入移动办公人口。企业定制号通过与微信企业号及内部业务系统进行对接,形成链接互通的移动平台。校园微信企业号采用Pc端进行管理,微信企业号通过后台的管理中心可以链接到校内各个业务系统,如人事系统、OA系统、教务系统、科研系统等。后台管理中心加强了数据互通协同,解决了数据孤立,校内日常,校务管理,资源推广等方面的问题。
(1)主页框架
本文企业号主体框架遵循微信的原生界面风格,用户在关注企业号后可将企业号置顶提醒,企业号主页以垂直流的形式,以登录角色身份进行区分展现所有的角色归属功能应用,并对应用的反馈消息形成会话中心。
(2)校内信息
企业号应用功能提供用户在线查看校内新闻和通知公告,根据用户所在部门获取部门新闻、学术活动信息、校园信息咨以及服务信息等,点击可以查看详细校园资讯信息。例如,对于学校下发的会议通知发送到指定部门和个人,并自动反馈阅读情况。
(3)移动OA
企业号将原有OA系统上的通知公告、公共信息、待办事项和OA公文等功能迁移到移动端,让使用者可以随时随地批阅文件、处理待办事项,尤其对于突发性事件和紧急性事件有极为高效和出色的支持。移动OA最直接的优势就是将人们从桌面办公的方式中解放出来,拓展了办公空间,使员工处理公务时不再受到时间和地点的限制。既提高了办公效率,又减少了办公成本。
(4)教务信息
智慧校园前期的工作,可以方便企业号直接对接教务数据,将课表信息、选课信息、学生成绩、考试安排等信息直接显示。消息推送中心负责将各个用户教务信息以微信消息的形式推动给相应用户。例如,在上课前将课程名称、上课时间、上课地点等基本信息推送给使用者。在任课教师录完成绩后,消息中心会将学生的成绩信息自动推送至学生用户的微信客户端。
(5)迎新和离校服务
企业号将迎新系统中的新生公告、入学须知、流程指引、社团介绍、宿舍查询、专业介绍、校园地图和缴费办理等模块迁移到了微信端,让新生报到之前就可以提前做好迎新工作。
离校系统在微信企业号的集成,方便了毕业生一站式办理离校手续,毕业生在微信上就可以根据个人情况办理教务、财务、宿管、图书馆和一卡通等节点的工作。
(6)校园生活
企业号集成了丰富多彩的校园生活,主要包括校园新闻、在线充值、考试缴费、社团活动、一卡通查询、跳蚤市场、地图信息、定位功能、周边环境、朋友圈、校友互动、天气预报、交通信息等。校园生活模块的添加极大地丰富了师生的业余生活。
【关键词】 校园 安保 智能 感知
河南省光山县22名小学生被砍伤、浙江温岭幼儿园“虐童”……近年来频发的校园安全及管理的负面事件,引起社会各界关注,折射出当前校园安全工作的脆弱,学校安保条件较差、安保隐患较多。校园智能感知系统将有效地帮助政府打造一个安全、公开的校园环境。
一、系统概述
通过在校园部署物联网节点,获取校园内各重点区域视频、安保、环境、GPS定位等多种信息,实时上传至中心平台与政府应急指挥平台,并同步推送到手机、平板电脑、PC等多种终端。一方面用于政府相关部门加强对学校的安全管理,另一方面也便于家长了解学校信息,加强安全监督。
二、系统功能及特点
2.1系统功能
该系统主要实现了以下三个方面的功能:1、校内安全全面监控;2、校园信息随时查看;3、教育资源充分共享。
2.2 系统特点
该系统的特点为“一点获取、两个平台、多屏展示”。一点获取:是指通过部署在校园内各个重要地点,如主要出入口、教室、操场、微机室、活动室等的物联网节点采集的信息(包括视频信息、环境信息、GPS定位信息等),统一进行IP数据打包,并实时传回中心;两个平台: 是指“政府应急指挥平台”和“智慧校园感知管理系统平台”。智慧校园感知管理平台通过开放的API接口,实现两个平台的数据共享;多屏展示:是指学校的各种信息如安全信息、教学信息可依据权限同步推送至用户手机、PC以及平板电脑等多种终端。
三、技术方案
校园智能感知管理系统是以物联网、移动互联网技术为依托,建立开放的、创新的、协作的、智能的综合信息服务平台,全面感知校园的各种信息,实现校园的安全、开放式管理。1 整体架构。该系统基于物联网架构设计,主要由信息采集子系统、网络传输子系统、数据中心子系统以及客户端子系统四部分组成,这四个平面的紧密耦合保证了前端信息在系统中的安全、快速、无障碍流转,而管理平台所提供开放的API接口向下屏蔽了负载的硬件细节,可在应用层面与现有的应急联动系统融为一体,为应急救援与处置提供支撑。2、信息采集子系统。由部署于校园各个重要地点(如主要出入口、微机室、活动室等)的物联网节点和相应的传感器组成,主要实现各种校园信息(如音视频信息、环境信息、GPS定位信息等)的感知,并将非机构化的音视频数据与结构化的传感器数据统一IP编码,实时发送至后端云平台。3、网络传输子系统。系统可综合利用多种网络(3G、4G、WLAN、固网等)传输,采用大量先进的传输技术(如带宽感知算法、无线自适应传输算法、基于SSL VPN的加密算法等),实现数据安全、可靠的传输。4、数据中心子系统。数据中心子系统主要包括硬件平台与软件管理平台两部分,硬件平台基于计算机集群技术构建的云计算中心;软件管理平台主要实现数据管理、存储以及数据推送服务,可通过开放的API与政府应急指挥中心无缝融合,该软件管理平台主要由存储层、数据层、系统管理层以及数据应用层四层组成,其中存储层包括数据库系统与存储节点管理系统;数据层包括数据接收、解析、存储与转发;系统管理层包括用户/单位注册管理、设备资源注册管理、文档安全访问控制管理模块;数据应用层主要包括数据分析、处理、显示以及开发的API接口。5、客户端子系统。客户端子系统分为应急客户端、教学客户端、管理客户端以及家长客户端四类,应急客户端主要是与政府应急指挥平台相连的客户端系统,可实现校园应急信息的同步推送;教学客户端主要实现教学资源的共享如课件共享、班班通等功能;管理客户端主要是给教育管理机构使用,便于及时了解学校的教学情况;家长客户端主要是提供给家长使用,便于家长共同监督学校的教学与安保工作。所有客户端系统均提供手机、平板电脑以及PC版本。
四、结语
该系统方案的实施与运营将大大提高校园安保、教学管理水平,方便家长及时了解校园的信息,强化政府主管部门对学校安全的管理。
参 考 文 献
[1] 陈平 刘臻;智慧校园的物联网基础架构研究;武汉大学学报(理学版);2012年S1期
关键词 慢投垒球 东北高校 解决方案
慢投垒球(slow pitch softball)是棒垒球系列的球类之一,是二十世纪六十年代由棒垒球运动衍生出来的新兴休闲体育运动。它继承了棒垒球运动团队协作、勇敢智慧的特点而又不乏个性展示的精髓,且降低了运动风险和技术难度,简化了复杂的比赛规则,突出竞技性、游戏性的特点。形成了简单易学、运动量适中、男女老少可以同场竞技的鲜明特色,打破了以往男子独霸户外运动的局面。慢投垒球运动一经推出受到了广大民众的喜爱,在全世界得到迅猛发展,成为一项新世纪的全民健身运动。该项运动传入我国已有十余年历史,并且在社会和高校得到了广泛普及和发展。然而由于地域和经济原因,慢投垒球在东北高校的推广明显滞后于其他地区。本文结合慢投垒球运动特点、作用等,对东北高校开展慢投垒球课程情况及制约推广因素进行了分析,对于深化高校体育教学改革和丰富校园文化具有积极的意义。
一、特点
慢投垒球是一项集合了其他运动特点于一身的休闲运动。快速的跑垒,奋不顾身的滑垒,精彩的长传,高高跃起的接杀,频繁的折返跑以躲避夹杀,无不体现了该项运动综合性的特点。慢投垒球项目既体现了集体项目的特点,又将个人的发挥表现的淋漓尽致。因此,在场上既给了队员尽情发挥的余地,也使队员们分享共同胜利的喜悦。慢投垒球作为一种精神载体,有助于培养个人竞争意识,提高团队协作能力。
二、健康身心作用
(一)它有利于发展全身肌肉,提高灵敏度以及协调性,能改善中枢神经系统,提高反应能力、判断能力,增强循环系统、呼吸系统的功能,促进新陈代谢。
(二)健脑益智作用。慢投垒球具有竞技性,比赛场面瞬息万变,要求队员运用自身的身体与智慧合理的作出判断并处理。击球技术是最具难度的一点,它要求全身协作,眼睛盯准球,扭腰转体挥臂准确的将球击出,这一系列动作的完成都在大脑的指挥下一气呵成,因此它对人的健康和大脑都有益处。
三、慢投垒球在北方高校推广的可行性
慢投垒球的特点易于让大学生接受这项运动。大学生精力充沛,思维活跃,学习能力强,愿意接受新鲜的、流行的、趣味性浓的、有欧美文化特色的体育运动。例如:NBA、MLB、F1、欧洲足球联赛等。慢投垒球正是具备这些新颖性特点,并且降低了技术难度,使得人人都可以参与,慢投垒球不单单是靠身体力量取得优势,更多的是靠智慧、配合、灵活的战术以及团队的配合取得比赛的胜利。在中国高校中将慢投垒球与MLB结合推广更易于进行,借助MLB的平台使更多大学生了解慢投垒球运动并参与其中。
四、影响推广的因素及解决方案
(一)师资力量不足。通过全国大学生慢投垒球比赛我们可以看出南方高校队伍的水平整体高于北方队伍,其中主要的一个原因就是南方高校球队的教练员大多为专业慢投垒球教练,大学时曾主修该项目,并且具有多年教学经验,现多担任各大比的裁判员。而北方高校的教练员大多为本校在校体育教师,大学时并没有接触过该项运动,对于慢垒的基本技术、基本规则、教学方法以及对慢垒的文化理解都有待提高。通过调查显示:三分之一的同学认为教师的水平直接影响了他们对慢投垒球的兴趣
(二)裁判员专业水平欠缺。一项比赛能否精彩有序的进行很大程度上取决于裁判,有的时候比赛迟迟不能进行或者引发两队纠纷,都是因为裁判不能确定他的裁决是否合理,一个专业的裁判才能保证比赛公平公正的进行下去。目前,北方高校的裁判员都是由球队教练或队员代替,无论是在专业知识还是专业动作上都和专业裁判存在很大差距。因此,应当鼓励教师参加慢投垒球裁判专门培训,提高专业水准。
(三)赛事不足、交流较少。东北仅有三所高校具有慢投垒球队,分别是沈阳药科大学、哈尔滨工程大学、辽宁何氏眼科学院。我校连续两年举办东北三省高校慢投垒球邀请赛,通过比赛交流,各队球员的水平都有了质的提高,教练员的教学方法也有了改进,通过相互切磋学习改变了以往闭门造车的训练方式。但是参赛队伍数量、队员竞赛水平和南方高校都有很大差距。以江苏省为例,参加2013年省高校慢投垒球比赛的队伍高达21支,并且好多参赛高校之间经常组织比赛交流,这就为提高队员竞赛水平以及积累参赛经验提供了便利的条件。
五、结论与建议
综上所述,东北高校慢投垒球发展尚处于起步阶段,已开课学校极其稀少。由于经费不足,普遍存在场地不足、器械不足的现象,严重阻碍了慢投垒球在东北高校的发展。东北慢投垒球队伍和比赛场次都很少,没有在高校中形成一定的影响力。
因此,高校应当加大宣传力度、扩大影响力,重视商业开发,寻求企业合作,保证资金充足。学校内部和学校之间多展开交流,提高学生对慢投垒球的兴趣。定期组织教师学习慢投垒球技术与竞赛规则,提高慢投垒球师资力量。
参考文献:
[1] 张建腾.慢投垒球在高校推行的可行性研究[J].科学咨询(科技管理).2014.6(22):73