1、智慧校园规划设计书智 慧 校 园规划设计书第一章概述 5第二章项目建设必要性 62.1建设的必要性 62.2建设的可行性 7第三章项目需求分析 83.1总体发展需求 83.2功能应用需求 8第四章项目建设思路 104.1建设理念 104.1.1智慧校园 104.1.2成功案例借鉴 114.2建设目标 124.3建设策略 134.4建设特色 134.4.1新技术的使用 134.4.2面向服务的建设原则 20第五章系统整体设计 235.1系统设计依据 235.2系统结构设计 235.2.1总体技术架构 235.2.2系统功能结构 255.2.3系统网络结构 265.3系统功能设计 265.3.1智
2、慧校园的统一管理平台功能 265.3.2面向校园管理的功能 275.3.3面向校园教学的功能 275.3.4面向校园生活服务的功能 27第六章项目建设内容 296.1智慧校园统一管理平台 296.1.1系统概述 296.1.2系统功能 296.1.3系统实现 306.2高效的校园管理 326.2.1校园通信网络 326.2.1.1校园信息网络设计 326.2.2.2校园数据传输专网设计 426.2.2.3校园WI-FI网络设计 496.2.2.4网络安全解决方案 546.2.2校园安全监控 616.2.2.1概述 616.2.2.2校园安全防范系统总体设计 616.2.2.4视频监控系统 63
3、6.2.2.5联网报警系统 656.2.2.6电子巡更系统 676.2.2.7统一通信系统 686.2.2.8安全管理平台 706.2.3门户网站 726.2.3.1系统概述 726.2.3.2总体规划 736.2.4教务管理系统 796.2.4.1系统概述 796.2.4.2总体规划 806.2.5校园OA办公系统 856.2.5.1系统概述 856.2.5.2总体规划 856.2.6校园信息安全管理 886.2.6.1系统概述 886.2.6.2总体规划 896.2.7 校园能源管理 976.2.7.1 系统概述 976.2.7.2 总体规划 986.2.8 校园资产管理 1006.2.8
4、.1 系统概述 1006.2.8.2 总体规划 1016.3智能的教学过程 1046.3.1交互式多媒体智能教室 1046.3.1.1系统概述 1046.3.1.2系统结构 1056.3.1.3系统功能 1056.3.2虚拟实验室 1086.3.2.1系统概述 1086.3.2.2系统组成 1096.3.3电子考场 1106.3.3.1系统概述 1106.3.3.2系统结构 1106.4.3.3系统功能 1116.3.4教育教学资源共享库 1116.3.4.1系统概述 1116.3.4.2系统实现原则 1116.3.4.3系统建设内容 1126.3.5.4系统建设要求 1136.4幸福的校园生
5、活 1156.4.1校园一卡通 1156.4.1.1系统概述 1156.4.1.2校园一卡通系统与功能 1176.4.1.3一卡通建设原则 1256.4.2数字图书馆 1266.4.2.1系统介绍 1266.4.2.2系统组成 1276.4.3校园电视广播 1286.4.3.1有线电视系统 1286.4.3.2校园IP广播系统 1306.4.4校园信息发布系统 1376.4.4.1系统概述 1376.4.4.2系统组成 1386.4.4.3系统功能应用 1396.4.5校园公共应用系统 1416.4.5.1车辆管理系统 1416.4.5.2信息查询系统 1456.4.6校园医疗 1486.4.
6、7校园环境监测系统 1486.4.7.1系统目的 1486.4.7.2系统功能 148第一章概述当今世界各国，以经济和科技实力为基础的综合国力的竞争日趋激烈，而且将长期存在。这种竞争在很大程度上决定于人才的数量和质量，而人才竞争的实质是教育的竞争。教育要与我国经济社会发展的战略目标和战略步骤相适应，才能为我国社会主义现代化建设提供足够的人才支持。为了实现这一目标，就必须深化教育改革，更新教育观念，改革教育内容和方法，逐步建立适应21世纪经济社会发展和现代化建设需要的新的教育体系。因此，教育事业发展的根本出路在于改革。改革的内在动力，一方面来源于现代信息技术在教育领域的渗透和应用，大大地改变了教
7、育的技术手段和方式；另一方面是来自社会经济发展的迫切要求。其中以信息技术在教育领域的全面运用为核心的教育信息化为推动教育的改革和发展提供了有利的时机和条件，校园信息化建设历程也不断演进。延安市的教育事业随着城市建设的发展而稳步发展，多年来，逐步形成了完整的教育体系。教育信息化水平也在逐年提升，全市的教育现代化进程不断推进。第二章项目建设必要性2.1建设的必要性（1）智慧校园建设是教育信息化发展的必然趋势信息化是将信息作为构成某一系统、某一领域的基本要素，并对该系统、该领域中信息的生成、分析、处理、传递和利用所进行的有意义活动的总称。信息社会的高度发展要求教育必须改革以满足培养面向信息化社会创新
8、人才的需求，教育信息化是将信息作为教育系统的一种基本构成要素，并在教育的各个领域广泛地利用信息技术，促进教育现代化的过程。经过20多年的发展，我国的教育信息化从无到有、从弱到强，呈现出发展速度快、使用效率比较低、教育信息资源管理分散和信息化人才队伍与优质资源比较短缺的特点。目前，我国教育信息化的发展还处于粗放型阶段，硬件环境大投入应用效果的低产生是当代教育信息化发展进程中的主要矛盾。信息技术仅仅作为一种演示工具而存在，对教育的影响远未达到预期的目标。虽然教育和科研计算机网及以卫星视频系统为基础的现代远程教育网络平台已初步形成。但由于目前网络传输速度太慢，宽带网等远程教学信息传输的速度和稳定性不
9、高等原因，仍不能满足人们的需求。有鉴于此，在国家中长期教育改革和发展规划纲要中，国家将把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网络。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，促进教育内容、教学手段和方法现代化。21世纪是一个知识、信息、通信的时代，是以高新技术为核心的知识经济占主导地位的时代。业界专家分析认为，未来，我国教育信息化将朝着教学信息资源整合、教育信息化管理标准统一、社会学习者的基础素养和教育信息化投资效率提高、教育信息化评估体系不断完善的趋势发展，这也正是教育信息化建设由数字化走向智慧化的必然过程。（2）智慧校园建设是实现教育现代化的重要步骤当
10、今世界各国，以经济和科技实力为基础的综合国力的竞争日趋激烈，而且将长期存在。这种竞争在很大程度上决定于人才的数量和质量，而人才竞争的实质是教育的竞争。教育要与我国经济社会发展的战略目标和战略步骤相适应，才能为我国社会主义现代化建设提供足够的人才支持。为了实现这一目标，就必须深化教育改革，更新教育观念，改革教育内容和方法，逐步建立适应21世纪经济社会发展和现代化建设需要的新的教育体系。因此，教育事业发展的根本出路在于改革。改革的内在动力，一方面来源于现代信息技术在教育领域的渗透和应用，大大地改变了教育的技术手段和方式；另一方面是来自社会经济发展的迫切要求。其中以信息技术在教育领域的全面运用为核心
11、的教育信息化为推动教育的改革和发展提供了有利的时机和条件。智慧校园建设已经发展成为目前教育信息化建设的重要内容，是实现教育现代化的重要步骤。没有教育的信息化，就不可能实现教育的现代化。2.2建设的可行性（1）资源配置能够满足智慧校园建设的需要智慧校园项目建设需要占用大量资源，包括土地、投资和公共产品消耗等方面。项目建设用地符合自治区土地利用政策规定，延安市土地局将按照教育用地政策界限予以行政划拨。（2）智慧校园建设使用的技术成熟智慧校园建设项目是一个全新的工程项目，除常规性建筑外，所涉及的校园信息化建设类目，如校园网、校园监控、校园一卡通等，都是技术发展已经非常成熟的常规性项目，对整个智慧校园
12、的建设过程不会造成任何技术难题；建设所需材料国内均能找到供应商采购供货；教学及实训设备大部分利用两院校现有装备，部分设备国内市场采购；综上所述，大力发展教育事业，建设与时俱进的智慧校园，是十分迫切而紧要的。智慧校园建设是一个从无到有的过程，这也是一个绝好的机会，一旦顺利建成，将会成为全面、完善的智慧校园。第三章项目需求分析3.1总体发展需求智慧校园建设的目的是为了满足学校的教育发展需求，在学校构建一个智能、灵活、运转高效的校园信息服务系统，使其更好的为延安市的发展提供坚实的人才支撑。（1）未来的校园中，要将人、设备、自然和社会各因素之间互通互联，并且他们之间互动的方式更智能化，他们之间的任何互
13、动都有助于促进人、信息系统、设施环境三者之间的数据的完美融合，使校园的运转能够更透彻的感应、衡量和调度；（2）校园信息化系统要能实现快速、准确的获取校园中人、财、物和学、研、管业务过程中的信息，通过综合数据分析为管理改进和业务流程再造提供数据支持，推动学校进行制度创新、管理创新，实现决策科学化和管理规范化；（3）通过应用服务的集成与融合实现校园的信息获取、信息共享和信息服务，从而推进智慧化的教学、智慧化的科研、智慧化的管理、智慧化的生活、以及智慧化的服务的实现进程。而其最终目标就是实现教育信息化和智能化。智慧校园的建设和发展是教育领域发展变革的趋势，有利于推动教育信息化的发展，有利于形成灵活多
14、样的教学和学习方式，有利于培养高素质人才，有利于提高办学水平和优化学校管理，智慧校园的建设和发展能够适应新时期网络技术的发展、社会的需要、以及学校管理、教学改革等方面的需要。3.2功能应用需求（1）综合的统一管理平台根据目前校园信息化建设的发展趋势，建设的智慧校园要求建成一个集信息汇集、资源共享、应用整合和综合运营为一体的统一管理平台，能提供数据集成、流程集成、用户界面集成等服务，改变教育系统各部门、院校对信息资源的垄断和封闭的局面，实现区域或校园数据资源的共享，避免重复投资,从整体上提升教育信息化建设水平。（2）面向校园管理的应用利用现代信息技术，实现对校园的基础设施和日常管理应用进行统一规
15、划、设计、建设和运营，从校园的通信网络、安全防范、日常办公、信息安全、能源资产管理等方面实现对校园管理的服务支撑。（3）面向校园生活的应用作为校园活动的主体教师和学生，除了学习在校园，还要生活在校园。所以，完善的校园生活服务是必须具备的，建设的智慧校园要能满足校园师生在日常生活中的用水、用电，食宿消费，信息查询，图书借阅、医疗健康等应用服务。第四章项目建设思路4.1建设理念4.1.1智慧校园教育信息化的概念是在20世纪90年代伴随着信息高速公路的兴建而提出来的。1993年9月，美国正式提出建设“国家信息基础设施”（简称NII），俗称“信息高速公路”的计划，其核心是发展以Internet为核心的
16、综合化信息服务体系和推进信息技术在社会各领域的广泛应用，特别是把信息技术在教育中应用作为实施面向21世纪教育改革的重要途径。1989年，中国正式颁布了国家教育管理信息系统总体规划纲要，从1993年着手建立中国教育和科研计算机网，2000开始普及信息技术教育和全面实施“校校通”工程；2001年开始教育政务信息化的建设工作，重点建设教育政务“三网一库”。经过20多年的发展，我国的教育信息化从无到有、从弱到强，呈现出发展速度快、使用效率比较低、教育信息资源管理分散和信息化人才队伍与优质资源比较短缺的特点。纵观整体，我国教育信息化建设历经多媒体化、网络化、数字化以及正向目前倡导的智慧化过渡等一系列发展
17、过程，其信息化建设水平已有很大进步，但由于各方面的原因所致，大部分校园信息化建设还存在以下几个普遍问题：（1） 信息化系统规划还不够完善。对于整个校园来说，目前信息化覆盖还不够全面，不能将校园的各个层面的业务应用进行信息化，只涉及到了如多媒体教学、校园监控、在线办公、档案管理等传统的一些业务服务，对于校园教学、管理过程中业务需求的满足程度不尽如人意。（2） 各类教学资源相对独立，缺少共享机制。缺少一个统一的教学资源共享平台，不能很好的与其他院校共享优质的教学资源，“信息孤岛”的现象仍然比较严重。（3） 信息化技术水平相对较低。校园信息化发展还处在由多媒体化向数字化过渡的阶段，很多校园里教室的配
18、置还处于“三机一幕”的“老三样”阶段，校园信息化的水平还严重滞后于目前的信息化发展。（4） 信息化系统分散建设，缺少统一的管控平台。校园信息化建设多是单系统分散建设，缺少互联机制，不能进行集中管理，存在重复建设情况，资源不能得到充分利用，系统功能没有得到充分发挥。（5） 缺少多样化的应用服务体系。目前大部分校园的信息化系统，已经跟不上教学、管理过程中的实际业务需求了，系统平台的开放性程度不高，不能很好的实现按需提供多样化的服务，满足广大师生的迫切需求。基于以上这些普遍的问题，结合延安市目前教育信息化建设的现状以及未来教育信息化建设的发展趋势，借鉴国内外具有代表性的智慧校园建设经验，我们提出“智
19、慧校园”的建设理念。“智慧校园”是通过无处不在的智能化传感器组成的物联网，实现对物理校园的全面感知随时获取信息，并通过网络技术实现物联网的整合，借助云计算、决策分析优化等技术对感知信息进行智能的分析和处理，对智慧校园中的各种需求做出预测和智能的决策，提高校园教学、管理效率，创造一个高效、智能、幸福的校园环境。智慧校园建设的过程不能简单地认为是信息机器、信息技术的引入过程。智慧校园建设的过程是教育思想、教育观念转变的过程，是以信息的观点对教育系统进行分析认识的过程。在这样的基础上指导信息技术的教育应用，才是真正的智慧校园。智慧校园是一个整体的管理和应用平台，其建设思想主要以面向服务为中心，覆盖范
20、围包括：校园管理、教学过程、校园生活等方面。4.1.2成功案例借鉴 在智慧校园规划设计过程中，我们参考和借鉴了目前国内外具有代表性的智慧校园建设成功案例，取长补短，最终提出了符合学校建设现状和未来发展趋势的“智慧校园”建设理念。4.2建设目标依据国家、政府的战略定位和政策导向以及教育行业信息化发展趋势，结合延安的地方特色和教育发展现状，借鉴国内外智慧城市建设的成功经验，立足当前，顺应未来社会发展趋势，我们的目标就是将智慧校园建设成为以云计算、物联网技术为依托的校园综合管理平台，突出教学特色，构建高效的校园管理、智能的教学过程和幸福的校园生活三大功能应用体系，把学校打造成高效、智能、幸福的智慧校
21、园。“三大体系”利用现代高新信息技术、实用的通信系统、创新的整合理念，建立高效、智能、幸福的智慧校园应用体系，从而满足校园发展中各个层面日益增长的各种需求，在智慧校园统一的管理平台上，实现校园管理的高效化，教学过程的智能化，提高师生校园生活的幸福感。高效的校园管理体系：通过校园基础网络、安全防范、日常办公、信息安全、能源资产管理等涉及校园各个方面的应用系统建设，实现对校园基础服务、安全、行政办公、教务后勤、能源资产、空间地理等方面进行实时、高效的统一管理和控制；智能的教学过程体系：通过智能教室、远程教育、虚拟实验室、电子考场、实训教学、职业培训认证等应用系统的建设，从职业培训的学历教育和实训教
22、育两个方面，实现对校园教学过程的主体活动进行智能化的管理和控制；幸福的校园生活体系：通过校园一卡通、数字图书馆、校园电视广播、校园信息发布、校园公共应用、校园医疗、校园环境监测等应用系统的建设，从日常生活中的出、行、住、娱等方面提高师生校园生活的幸福指数。智慧校园的三大应用体系并不是彼此独立的，他们之间必不可少的会出现交叉汇集，这也是信息系统建设的普遍特征之一。4.3建设策略智慧校园建设，规模大，工期长，涉及的应用系统多。我们结合市政府的总体规划以及学校方的实际需求，对于项目的整体建设过程，将遵循以下总体指导方针：（1） 统筹推进，分步实施。智慧校园项目的建设是一项长期复杂的系统工程，因此必须
23、在市政府统一规划思路的指导下，立足当前、着眼未来、统筹规划、全面协调、分步实施、逐步推进。（2） 基础服务应用先行，注重实效。积极与运营商合作，注重互联网、物联网、无线宽带网等基础设施建设，把校园管理、教学和生活中的基础服务应用系统放在建设首位，立足实际，注重实效，优先解决校园当前最突出的问题。（3） 统一标准，资源共享。智慧校园项目建设中，将充分考虑相关信息系统与市、省教育信息资源的共享，建立信息资源共享机制，应充分利用网络基础、业务系统和信息资源，加强整合，促进互联互通、信息共享，使有限的资源发挥最大的效益。另一方面，在智慧校园管理平台的组建上，将统一系统服务接口标准，实现与“数字城市”、
24、“区域数据中心”等规划的总体框架相吻合。4.4建设特色4.4.1新技术的使用随着信息与通讯技术的不断发展,新技术层出不穷，在教育中应用越来越普遍，产生的效果也越来越明显，越来越受到教育界的重视。云计算、物联网、虚拟现实技术、流媒体、触控技术及网络技术使教育达到了更新的高度，构建出一体化的、适应变化和发展的学校教育组织新体系，实现以教师和学生的发展为核心价值的有机教育信息生态系统。（1） 校园云计算云计算（cloud computing），是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。“云”其实是网络、互联网的一种比喻说法。云计算的核心思想，是将
25、大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。提供资源的网络被称为“云”。狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。云计算描述了一种基于互联网的新的IT服务增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展而且经常是虚拟化的资源。云计算是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机和网络技术发展融合的产物。云计算常与网格计算、效用计算、自主计算相混淆。
26、（网格计算：分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个超级虚拟计算机，常用来执行一些大型任务；效用计算：IT资源的一种打包和计费方式，比如按照计算、存储分别计量费用，像传统的电力等公共设施一样；自主计算：具有自我管理功能的计算机系统。）云计算的特点：首先，云计算提供了最可靠最安全的数据存储中心，用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。其次，云计算对用户端的设备要求最低，使用起来也最方便。此外，云计算可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享。校园网中云计算的应用：云计算系统可用来构建普及计算环境，用于大规模的客户机需要安装大量常用软件的场景。非常适合用于校园网环境中构建全局计算环境，教学
27、用计算机部署等应用，可充分利用现有设施的潜能，满足师生在教学科研中的实际需求，大大提升校园网的应用和管理水平。1） 教学系统开发支持在云计算环境下，需要构建支持网络学习的“云计算”服务，学生通过浏览器或手机等移动设备，获得互动性、体存储与处理浏览器一客户端用户服务与数据验性，移动性和存储服务。服务和数据町以在最大范围内共享，避免了教育信息系统的重复开发。2） 建设校园网教育信息系统在各大高校日常办公、教学和科研方面的硬件设施投入都是一笔巨大的开支，软硬件不断的更新升级，成本不断增加困扰了很多高校的发展，由于云计算对使用的终端计算机本身的要求并不高，并且将设备更新换代的任务统统丢给服务的提供者数
28、据中心的建立者或者是相关服务的提供商。教育机构数据中心、网络中心的相关任务将可以选用云计算服务来完成，通过云计算提供的基础架构，可以节约成本，不用再投资购买昂贵的硬件设备，负担频繁的维护与升级。3） 构建网络学习环境，提高学习效率云计算技术允许人们随时随地从任意终端访问信息及其它服务，增强了嘲络学习的灵活性和敏捷性，能够实现学习资源和学习工具的“按需而用、即需即用、快速聚合”，降低学习资源与服务的成本与难度，创建灵活敏捷的学习方式，从而有助于提高学习生产力，最终提高学习效果。4） 建立校园云计算安全平台云计算给校园提供了最可靠、最安全的数据存储中心。我们不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。云计
29、算严格的权限管理策略可以帮助你放心地与你指定的人共享数据。同时，数据的集中存储更容易实现安全监测：通过将信息存储在一个或者若干个数据中心，对应的管理者可以对数据进行统一管理，负责资源的分配、负载的均衡、软件的部署、安全的控制，并有效降低使用者的成本。5） 数据共享院系联合和应用教育信息资源共建和共享校园网现有设备的多样化和复杂化，考虑到不同设备的数据同步方法种类繁多，操作复杂。比如要在这许多不同的设备之间保存和维护最新的一份联系人信息，需要为此付出难以计数的时间和精力。这时，我们就可应用云计算来让一切都变得更简单。在云计算的网络应用模式中，数据只有一份，保存在“云”的另一端，你的所有电子设备只
30、需要连接校园网，就可以同时访问和使用同一份数据。这样可以达到数据更深一层次的共建共享。共同应用云计算扩展性非常强，各院系可以将现有的硬件资源共同加入到一个云中，减少单院校的资金和时间上的投入，并实现真正意义上的资源共享。校园云计算建设有助于学校提升整个校园管理和公共服务，可以有效提高教育、科研水平和质量，创造一个更加和谐的校园环境。其应用优势为：统筹共享校区系统资源促进数据交换，应用协同按需的基础设施服务一体化的数据管理分析加速应用服务提供便捷化的第三方应用集成（2） 校园物联网物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此，顾名思义，
31、“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网获识别物体采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息，并且将信息传递出去。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。校园物联网是在传统校园信息化的基础上，以信息网络为依托，利用数字化手段借助物联网技术对校园环境（包
