市级智慧教育整体云平台建设解决方案
信息技术对教育发展具有革命性影响。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》强调要“加强优质教育资源开发与应用，加强网络教学资源体系建设，建立开放灵活的教育资源公共服务平台，促进优质教育资源普及共享。”党的十八届三中全会也提出了“构建利用信息化手段扩大优质教育资源覆盖面的有效机制，逐步缩小区域、城乡、校际差距”的明确要求。在新一轮的教育改革发展中，充分发挥信息技术的作用，构建数字教育资源平台，扩大优质教育资源覆盖面，变革教与学的方式，对于推动区域教育创新、促进教育均衡、提高教育质量具有重要意义。
为深入贯彻《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）》、《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》，区域决定开展建设区域教育资源公共服务平台（以下简称“区域平台”）建设。区域平台的建设，以网络学习空间为中心，针对师生实际需求，实现优秀资源的动态整合、共建共享与优化配置，形成与各学科教材相配套的、动态更新的教育资源服务体系。从实际教学应用出发，合理配置教育资源，以促进教育均衡、提高教育教学质量为目标，建设具有实际应用价值的教育信息化基础设施与公共服务体系。
资源和应用的聚合开放平台。建设区域统一服务平台，形成标准服务规范，实现区域优质教育资源的持续汇聚，实现第三方系统提供统一认证及单点登录接口，实现平台内容所有系统都可一次登录，处处访问。
基于社交化网络的教学空间平台。建设区域教育专属空间，根据共同兴趣自发形成网络互动社区，实现平台应用常态化。
基于内生资源的共建共享平台。建立资源内容审核激励体系，形成平台功能的技术保障，实现平台资源内生机制。
开放性设计
平台支持第三方的快速接入，平台能够开放基础能力，如：短信、彩信、微信、定位、邮件等，开放用户信息与第三方共享用户信息。
平台提供安全的API签名机制，提供支持JAVA的SDK包给第三方业务，让接入平台的业务可共享平台的用户信息。
平台提供安全的API签名机制，提供开放能力的SDK API包，接入平台的业务可以签约调用平台能力支持第三方业务接入，第三方业务与平台通过单点登录进行集成，平台提供SSO Client包方便第三方业务集成。
2.兼容性设计
平台采用主流的设计模式、软件架构、开发框架，遵循业界相关技术标准。保证平台软件最大兼容性。
平台，兼容主流的操作系统如linux、unix、windows server等，兼容主流的数据库产品，如oracle、sybase等。兼容各种主流的硬件平台。
采用双机热备或负载均衡技术，保证平台的高可靠性。
3.伸缩性设计
可伸缩性是系统通过增加或减少服务器从而提升或降低系统性能。可伸缩性包括：横向可伸缩性和纵向可伸缩性。横向可伸缩性是指系统向外扩展，也就是通过增加系统的处理节点的方式来提高系统的整体处理能力，特别是提高其性能。具体说就是通过使若干台计算机专门执行常见的任务，增加了应用程序容错能力。纵向可伸缩性是指向上扩展，也就是通过增加当前服务器节点的处理能力来提升系统的整体处理能力。具体说来，包括通过升级现有服务器的配置，如增加内存，增加CPU,增加存储系统的硬件配置，或者更换更强的服务器和更高端的存储系统。上扩可以使系统在不需要改变底层源代码的情况下就可以增加容量，实现可伸缩性。
4.网络带宽考虑
对于教育中的资源文件采用CDN分发到边缘服务器，减少用户实时获取资源文件对带宽的消耗。
资源文件切片的考虑，由于CDN的带宽有限、流媒体服务器存储空间有限，采用资源文件切片，通过CDN快速分发到各边缘服务器。
5. 数据缓存考虑
数据访问框架对业务层屏蔽了底层的数据所在存储位置的细节，对业务层和数据层进行了解耦，隔离了数据存储位置的变化，业务层不需要关心业务数据是存储在oracle数据库中、远程分布式缓存服务器上，数据可以通过配置文件的方式灵活定义存储方式，因此具备很好的可扩展性。
数据存取对象：服务层与数据层交换数据的对象，数据结构与领域对象类似。
缓存数据对象：定义数据对象的缓存关系，缓存结构如下表所示，这种缓存结构，可满足系统90%以上数据存取需求。
数据配置模块：对数据访问框架相关配置信息的统一管理，缓存配置信息如数据及存储位置的映射关系、数据刷新策略等信息供其他模块调用。
数据路由模块：对于数据访问请求实现有选择的访问功能，可根据数据的内容信息及路由信息决定调用哪个数据代理来访问数据，支持典型的一对一、一对多路由方式，支持路由优先级设置(如分布式缓存访问失败则直接路由数据访问请求到数据库)。
数据库访问代理模块：代理对数据库的访问请求，直接和数据库交互，可对数据库数据进行增删改查等操作。
分布式缓存代理模块：代理对分布式缓存的访问请求，直接和分布式缓存交互，可对缓存数据进行增删改查等操作。
5. 数据分布考虑
针对大数据量初期可以考虑数据库集群模式，但需要考虑数据的功能分区。针对教育平台就是用户数据、资源信息、业务信息分别存放在不同的数据库，这些数据再做集群。
后期针对大数据量可以再数据分区的基础上考虑数据的分片。以可以按用户的ID进行分片，如1-500万，500万-1000万。调用端根据Hash算法进行查询。
根据业务对读比较频繁的数据单独建库，使数据的读写进行分离。
冷热数据的分离，可以根据用户的活跃程度对活跃用户的相关信息可以放到热数据库，不活跃的用户可以放到冷数据库。
针对门户上用户的评论、留言等非关键数据考虑采用nosql数据库进行分布式存储。
6.扩展性设计
Ø 基于SOA体制的松耦合架构
基于SOA思想的系统架构，系统采用业界主流的网络协议、硬件接口和数据库，架构上将各个子平台功能逻辑合理划分，耦合度低，模块间接口采用基于XML的WebService接口，有良好的扩展性和开放性。通过适配器模式集成多种基础能力封装为标准接口，对业务屏蔽底层能力部件的差异。
Ø 能力可扩展
能力可随着业务需求动态平滑的扩展，针对同一种能力，可以同时接入多个不同的能力系统，任何能力扩展都不需要中断业务。
能力系统部署逻辑独立，通过服务子系统快速集成各种ICT能力系统。
Ø 平台可扩展
业务管理、用户中心、展现服务、资源管理等按功能解耦，可灵活的进行功能扩展。
Ø 能力系统扩容
根据实际业务运行情况，动态的对单独的某一或几个能力系统进行扩容，而不影响平台、业务和其它能力系统。
Ø 平台扩容
业务管理、用户中心、展现服务、资源管理等核心模块可分布式部署，且支持集群方式负载均衡，可根据实际情况对某单个模块进行动态扩容。
智慧教育总架构图
智慧教育解决方案：运用云计算、大数据、人工智能等先进技术，以智慧课堂和互动教学为核心，依托智慧云平台的教育资源体系和教与学过程（大数据）评估的分析系统，为学校、教师、学生打造的高效课堂、精准教学，为学生提供自适应学习系统，实现了教育技术与教学应用的深度融合。
智慧教育解决方案的推出彻底改变了传统课堂，让教师高效授课、精准授课；让学生按照自己学习的能力进行学习，按照自己学习的节奏进行学习，实现了以学生为中心的教学模式创新，为教育教学带来质的飞越。
国家教育事业发展“十三五”规划提出，“继续推进‘三通两平台’建设与应用，推进数字教育资源普遍开放共享。”凯里市“智慧教育”建设的核心需求是以“校校通”为基础，以“班班通”、“人人通”为媒介，通过“教育资源公共服务平台”和“教育管理公共服务平台”，以应用为根本，以服务为重心，结合“智慧校园”、“智慧课堂”等业务应用体系，正搭建一套符合凯里市教育现状及长效发展需求的教育信息化生态体系。
在网络建设上，通过建设搭建学校基础网络设施环境，建设 “校校通网络”实现“宽带网络校校通”，实现“千兆网络到校、百兆网络到班”的教育城域网。配合千兆办公网络双网双通，满足凯里市“智慧教育”运行运行中的办公、教学、学习等需要，为我市教育信息化建设一条信息化高速公路。
“班班通”基础设施建设，建设“教育资源公共服务平台”，实现智慧教学；配备全面兼容各类班班通设备，极大程度降低教师工作难度，激发教师创作能力，互动教学模式提升学生学习自主性和积极性，实现10分钟备出一堂优质课程；灵活搭建“直录播”环境，“精品直录播”作为师培中心及高质量学府的配套设施，“常态化直录播”作为全市标准配套设施，“便携直录播”作为机动配套设施，三位一体的进行优质资源共建及共享，实现真正意义上的“优质资源班班通”。
通过“有线网络为主，无线覆盖为辅”的手段，利用互联网、云计算等技术，使得每个教师、学生、家长和机构都享有自己的空间，让学生、家长、老师都能随时随地访问空间的内容，实现彼此的互动交流；引导师生利用网络空间开展授课、学习、教学研究等教学活动，教师利用网络空间快捷的获取合适的资源，学生利用网络空间主动学习、自主学习、合作学习，增强学生在网络环境下提出问题、分析问题和解决问题的能力。
教育管理公共服务平台建设是“十三五”期间的教育管理信息系统建设的核心任务，是“三通两平台”的重点内容之一。其具体内容包括基础教学资源和资源共建共享管理功能模块，是建立覆盖凯里市各级教育行政部门和各级各类学校的管理信息系统及基础数据库,为加强教育监管、支持教育宏观决策、全面提升教育公共服务能力提供技术和数据支撑。
教育管理公共服务平台包括市级门户管理、数据监控分析功能模块、市级教学活动管理平台、市级教育督导管理平台、统一行政办公功能模块；深入分析教学行为、教学业务，响应教育行业核心应用需求，从平台、管理、资源、教学、校园管理、效果等层面为凯里市教育信息化建设、师生全面发展提供支持和服务。
国家教育事业发展“十三五”规划提出，“继续推进‘三通两平台’建设与应用，推进数字教育资源普遍开放共享。”凯里市“智慧教育”建设的核心需求是以“校校通”为基础，以“班班通”、“人人通”为媒介，通过“教育资源公共服务平台”和“教育管理公共服务平台”，以应用为根本，以服务为重心，结合“智慧校园”、“智慧课堂”等业务应用体系，正搭建一套符合市教育现状及长效发展需求的教育信息化生态体系。如下子模块：
◆包括市级教研管理系统、教师培训管理模块、家校互动教学功能模块、学校管理、 组织人事管理、班级管理、学籍管理（含教师在线互动模块）、教材管理、课程课表管理、考试管理、知识点管理、作息管理、教室管理、名师工作室等。
◆包括资源互动教学模块、理化生仿真及语数外互动学习模块、评教管理模块、家校互动模块和综合管理模块等。
◆包含学生成长档案、问卷调查模块等。
◆包括可通过系统管理学校固定资产信息，包括资产信息、资产分类等，并且可以对固定资产进行调拨、转移、维修、借用等操作。
◆包括智能阅卷平台、学情质量分析系统。
◆包括选课排课系统、学业生涯规系统、走班智能班牌系统、走班考勤系统、导师管理系统、课程申报系统、教师预约系统、学生请假系统、消息推送系统、场馆预约系统、德育管理系统、社团管理系统、学生综合素质评价等。
◆包括作业分析模块、在线集体备课模块、跨校区听课记录、教案智能撰写、智能评教、校本研修、教学反思管理等。
◆平安校园监控、宿舍管理、校园一卡通门禁功能等。
◆ 校园门户，提供一个支持信息访问、传递、以及协作化的集成化环境。可实现学校对外展示校风校貌，发布学校要闻，通知公告及学校相关成果等。
◆包含校园风采、审批、幼教教研、培训、班级活动、园内人事管理、幼儿管理、营养膳食、膳食计划、幼儿园数据统计分析、教师数据统计分析等。
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