李鋼

摘 要：教育信息中心的軟硬件建設(shè)在智慧教育建設(shè)中，有著舉足輕重的地位。如何更好地建設(shè)教育服務(wù)與監(jiān)管體系，為教育健康發(fā)展提供支撐與保障，是我們面前一項重要課題。本文圍繞服務(wù)與監(jiān)管兩大職能體系建設(shè)，結(jié)合本溪教育信息化工作實際，客觀分析了數(shù)據(jù)支撐結(jié)構(gòu)的建設(shè)思路，提出了創(chuàng)新構(gòu)建理念及未來方向。

關(guān)鍵詞：智慧教育；服務(wù)體系；監(jiān)管體系；教育信息化

中圖分類號：G203 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2017）01-0017-03

一、引言

智慧教育是教育理念和教育模式的一場深刻革命。信息技術(shù)突破了學(xué)習(xí)圍墻，擴展了學(xué)習(xí)手段與范圍，使師生擁有了獲取信息的平等地位，構(gòu)建師生積極互動的教育新模式。本溪市教育信息化管理中心在國家教育信息化改革試點市探索及三通兩平臺建設(shè)時期進行了持續(xù)的數(shù)據(jù)中心現(xiàn)代化建設(shè)及改造，不斷吸取各方面的科技成果，融合各種信息化理念，避免簡單的設(shè)備堆砌，避免過度投資浪費，攜手聯(lián)通、電信、移動等各大國內(nèi)廠商與集成商，共同探索打造適合本市實際的現(xiàn)代化教育信息中心數(shù)據(jù)支撐構(gòu)架。

二、圍繞兩大職能體系，建設(shè)數(shù)據(jù)支撐構(gòu)架

依照教育部的工作脈絡(luò)，明確我市教育信息化管理中心的兩大職能體系：教育服務(wù)體系、監(jiān)管體系。

圍繞兩大服務(wù)體系進行信息化管理中心的設(shè)計，以現(xiàn)代化的、科學(xué)的、發(fā)展的眼光進行數(shù)據(jù)中心支撐結(jié)構(gòu)的建設(shè)和改造。在設(shè)計初始就進行了整體的信息化建設(shè)規(guī)劃，同時吸收、參考了國內(nèi)知名安全廠商整體的安全建設(shè)框架，將信息化安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全加以整體的充分考慮，研究如何利用有限的資金及場地，結(jié)合本地的實際情況，力爭對建設(shè)信息化中心的建設(shè)進行全方位的、全生命周期的智慧教育框架下的綜合設(shè)計。

1.服務(wù)體系構(gòu)建，以三通兩平臺為基礎(chǔ)

設(shè)計要求就是要構(gòu)建開放、協(xié)同、高性能、互聯(lián)、彈性可擴展的IT軟件環(huán)境，通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源平臺，將教育管理公共服務(wù)平臺、教與學(xué)服務(wù)平臺、教育數(shù)據(jù)分析平臺、數(shù)字化校園平臺各類數(shù)據(jù)、服務(wù)進行融合、實現(xiàn)統(tǒng)一的集中管理與掌控。同時利用先進的存儲及虛擬化環(huán)境進行數(shù)據(jù)支撐服務(wù)、安全支撐服務(wù)、業(yè)務(wù)支撐服務(wù)、教學(xué)指導(dǎo)、教育門戶網(wǎng)站服務(wù)，開發(fā)及建立教育教學(xué)資源、促進教師間的交流合作。服務(wù)體系的基礎(chǔ)建設(shè)歸結(jié)到改革試點市工作中的三通兩平臺的建設(shè)及實施。首先完成國家教育信息化試點市建設(shè)工作，成為全省唯一實現(xiàn)“三通工程”100%全覆蓋的城市，實現(xiàn)了運用現(xiàn)代信息技術(shù)教育教學(xué)的新常態(tài)。

2.服務(wù)體系構(gòu)建探索

（1）虛擬化的探索：在2010年我們率先采用了VMWARE的虛擬化方案，利用3臺高性能的定制服務(wù)器配合7TB容量（后期擴容為20TB）的存儲邁進了云計算的行列，利用虛擬化的便利及效率，成功探索構(gòu)建上百個教育服務(wù)平臺。其中代表性的有虛擬主機、資源中心、BBS、聊天時空、MAIL系統(tǒng)、教育局辦公系統(tǒng)、文件上傳、視頻會議、智能題庫、電子圖書、網(wǎng)上作業(yè)本、學(xué)校管理系統(tǒng)、分班系統(tǒng)、電子備課、仿真實驗室、校園電視網(wǎng)、中考查詢、網(wǎng)上報考等數(shù)十個永久及臨時平臺。這些平臺有力的支撐了服務(wù)體系。

（2）集成化的探索：每一種技術(shù)都不是萬能的，在虛擬化的運用過程中，我們在不斷的融合更加先進的理念的同時，有效的使用老技術(shù)，讓老設(shè)備發(fā)揮更高的效率。至今我們?nèi)耘f保留有2000年生產(chǎn)的服務(wù)器，由于保養(yǎng)到位，依然能夠有效運轉(zhuǎn)。同時我們也引進了IBM存儲，刀片服務(wù)器，用先進的集成設(shè)備保障承載“三通兩平臺”任務(wù)的平臺建設(shè)，即教育資源整合共享的云服務(wù)體系。

3.服務(wù)體系智慧“云”時代探索

由于設(shè)備先進，理念先進，部署得當(dāng)，優(yōu)教通平臺最大限度地整合了我們以前多種平臺，突破了“兩平臺”的限制，達到了“云”平臺的一些功能，并積極地向大數(shù)據(jù)的方向過渡。云數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)，有效避免了區(qū)域資源平臺的重復(fù)建設(shè)和信息孤島現(xiàn)象，通過教育信息化管理中心的統(tǒng)一用戶中心實現(xiàn)教育資源、應(yīng)用、服務(wù)的匯聚融合，面向我市教育的社會個人和機構(gòu)提供實名制的網(wǎng)絡(luò)空間，為教育管理者、教師、學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上從事教學(xué)、管理活動提供一個集成的、可定制、可擴展的個性化空間。以題庫管理為支撐，支持多學(xué)科、多題型、多平臺導(dǎo)入，再編輯，同時覆蓋教師及學(xué)生，支持在線學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)等，形成突破時間、空間限制的教育培訓(xùn)模式，提高整體的教育培訓(xùn)服務(wù)。進一步促進教師與學(xué)生、家長之間的全面互動。

至今我們的優(yōu)教通平臺的后臺管理具有：包括班級創(chuàng)建、學(xué)生與教師注冊、教學(xué)資源目錄建立及資源統(tǒng)計、教材版本設(shè)定等；前臺使用包括：教師備課、開展集體備課、校本教研、區(qū)域教研、網(wǎng)上作業(yè)、家?；印①Y源上傳等內(nèi)容。

隨著信息化的推動使服務(wù)平臺與教育教學(xué)結(jié)合更加緊密，我們制定了量化的信息化評估標(biāo)準(zhǔn)，使各級的信息化建設(shè)有跡可循，并在區(qū)域進行落實，實地檢查打分，年度信息化工作會議上公布成績，獎優(yōu)罰劣。

4.確立服務(wù)體系軟硬件建設(shè)的整體規(guī)劃目標(biāo)及原則

以“環(huán)境建設(shè)領(lǐng)先均衡，教育資源高度共享，服務(wù)平臺先進高效，師生能力顯著提升，區(qū)域綜合水平一流”為目標(biāo)，完善信息化管理中心的中心機房的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，統(tǒng)籌規(guī)劃，分布合理，開放性良好。

2015年，本溪市教育信息中心進行了搬遷，克服了諸多先天條件的限制，利用廠商聯(lián)合及技術(shù)優(yōu)勢，使基礎(chǔ)建設(shè)完全滿足了信息中心現(xiàn)階段跟未來發(fā)展的需求，是一個技術(shù)創(chuàng)新的成功案例。

數(shù)據(jù)中心建設(shè)對服務(wù)與監(jiān)管兩大職能進行了全面的規(guī)劃。依靠網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、安全設(shè)備及基礎(chǔ)軟件等，利用云計算和虛擬化技術(shù)，整合多種資源，建設(shè)我市教育教學(xué)中心。規(guī)劃建立統(tǒng)一的計算資源池、存儲資源池、網(wǎng)絡(luò)資源池、實現(xiàn)各類軟硬件資源的統(tǒng)一管理、按需分配，為未來區(qū)域內(nèi)的教育機構(gòu)提供教育資源共享，數(shù)據(jù)管理等服務(wù)以有力支撐，構(gòu)建云時代的智慧雛形。

開發(fā)新一代的本溪教育網(wǎng)門戶網(wǎng)站。從門戶網(wǎng)站的結(jié)構(gòu)上，不斷地向大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)邁進，從軟件建設(shè)方面引領(lǐng)和促進硬件結(jié)構(gòu)上的云計算發(fā)展。建立全新的存儲構(gòu)架，網(wǎng)絡(luò)與存儲技術(shù)相融合，具有SAN構(gòu)架的高可靠性能，融入分布式的擴展性。將使本溪教育網(wǎng)發(fā)生一系列根本性的改變，大數(shù)據(jù)時代新的本溪教育門戶網(wǎng)站正在形成。

由于新址是多年的老樓，其結(jié)構(gòu)無法進行大規(guī)模的改制，甚至于在某些地點開道門也無法實現(xiàn)。房間結(jié)構(gòu)的限制，令我們無法構(gòu)建同時150人的大型培訓(xùn)教室，我們依托技術(shù)及理念借鑒了智慧教育數(shù)字化校園方案，將微機教室、云教室、多媒體教室進行可視化改造，依托網(wǎng)絡(luò)與教學(xué)系統(tǒng)，不但可以進行區(qū)域的數(shù)字化教學(xué)，并可擴展到全市數(shù)字校園系統(tǒng)，初步達到云網(wǎng)合一。

5.數(shù)據(jù)中心的機房現(xiàn)代化建設(shè)

支撐智慧教育及數(shù)字化校園的核心設(shè)備被部署到信息中心的機房。我們經(jīng)過詳細測算及實地設(shè)計，終于建設(shè)成具有高標(biāo)準(zhǔn)高性能的信息中心機房，合理配置了精密空調(diào)，整體優(yōu)化熱量管理和氣流組織，顯著降低了設(shè)備的能源消耗。并進行了統(tǒng)一規(guī)劃的線纜管理。搬遷了30KW的UPS電源，設(shè)計了獨立的UPS電源間，使供電安全得以顯著提升。新增加了智能列頭柜、遠程電源，使每一個服務(wù)器機柜，每一臺信息化設(shè)備的能耗及供電情況可視可控。數(shù)字化的KVM的投入，使得服務(wù)器的遠程管理得到加強，也使服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)安全得以提升。新風(fēng)機的智能化改造，可以進行時間、溫度、手動的聯(lián)合控制，而且成為失去空調(diào)制冷后的后備降溫手段，具有相當(dāng)實際應(yīng)用價值。據(jù)我們以往遇到的狀況，當(dāng)失去市電后，空調(diào)停機。其余設(shè)備將在UPS供電下繼續(xù)運行，機房內(nèi)的溫度將在30分鐘內(nèi)升至40度左右，若不進行干預(yù)，溫度將繼續(xù)攀升，服務(wù)器將會陸續(xù)宕機，交換機也很快下線，所有的遠程手段無效……尤其是夜間無專業(yè)人員值守，或維護人員不能及時到達，其后果非常嚴重。自動化新風(fēng)機將在超溫時進行報警，并依靠UPS供電自行運轉(zhuǎn)（采用啟動電流小，而且不同時啟動，完全可以在UPS電源供電環(huán)境中使用的風(fēng)機），有效緩解室內(nèi)溫升， 使室溫夏季保持在40度左右。在人員到達的時間或遠程干預(yù)（合法遠程關(guān)閉非重要系統(tǒng)）內(nèi)還可以維持，這樣也就保障了數(shù)據(jù)安全。當(dāng)然這種設(shè)計及運行也是我們受環(huán)境限制，無法部署油機或雙路供電而進行的折中措施。

信息中心的服務(wù)器及信息化設(shè)備正在進行現(xiàn)代化改造，融合了一些大廠商的技術(shù)成果，對比我們的實際需求，提出了我們的改造目標(biāo)：服務(wù)器硬盤固態(tài)化，網(wǎng)絡(luò)連接光纖化，操作系統(tǒng)正版化，供電冗余化，構(gòu)架虛擬化，結(jié)構(gòu)節(jié)能化……按需升級老設(shè)備，延長設(shè)備使用周期，果斷淘汰過時、結(jié)構(gòu)不合理的設(shè)備。同時也在新購進的設(shè)備選擇上提高了標(biāo)準(zhǔn)并努力找準(zhǔn)發(fā)展方向，努力使信息化設(shè)備保持前瞻性及先進性，為可持續(xù)發(fā)展打好基礎(chǔ)，最大限度地利用有限的資金。

三、胸懷大數(shù)據(jù)，強化云環(huán)境下的監(jiān)管體系

我們牢記沒有網(wǎng)絡(luò)安全就沒有國家安全，沒有信息化就沒有現(xiàn)代化。充分認識到網(wǎng)絡(luò)與信息安全的重要性，不斷加強投入與建設(shè)，努力學(xué)習(xí)更新理念。但網(wǎng)絡(luò)安全在云技術(shù)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)面前，其形式也越來越復(fù)雜。

1.網(wǎng)絡(luò)安全自動化、可視化、可追溯、可擴展

從信息中心的監(jiān)管體系上來講，我們需要的是可監(jiān)控多平臺的資源使用情況，同時也能對云計算構(gòu)架下的虛擬化資源使用情況進行有效的監(jiān)控及自動化運維。以大數(shù)據(jù)計算框架為基石，以網(wǎng)絡(luò)分析平臺為載體，掌握全局的安全狀況，讓安全態(tài)勢可視化，讓威脅告警可以掌控。另外我們還需要有數(shù)據(jù)采集與分析，事件的實時安全風(fēng)險告警、安全事件追溯。數(shù)據(jù)的建模與類比分析、安全趨勢預(yù)測等。

這些需求催生了我們第一代的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控指揮中心，先期要做的就是先把自己管起來，再逐步擴展到全區(qū)域。先解決有無，再發(fā)展。

2.監(jiān)管體系建設(shè)，倚重技術(shù)，聯(lián)合廠商

目前我們提出監(jiān)控機房內(nèi)部設(shè)備及軟件運行狀態(tài)，偏重于硬件，兼顧網(wǎng)絡(luò)安全，主要是為網(wǎng)站及云資源平臺服務(wù)。監(jiān)控學(xué)校網(wǎng)站運行狀態(tài)，偏重于網(wǎng)站頁面安全。監(jiān)控中心集監(jiān)控、操作及遠程感知一體，具有初步的可視化指揮結(jié)構(gòu)跟初級的安全感知能力。長遠期目標(biāo)：監(jiān)控教育系統(tǒng)全部信息化網(wǎng)絡(luò)及信息化設(shè)備運行狀態(tài)及安全態(tài)勢分析，遠程越權(quán)（超越學(xué)校及區(qū)域網(wǎng)管）的管理操作。逐步解決安全設(shè)備體系的兼容性、可靠性、穩(wěn)定性、可視性、性能、功能完善與易用性、成本與可擴展性、服務(wù)等諸多問題。

積極開展等級保護測評工作，找出差距和漏洞，并依據(jù)測評結(jié)果進行全范圍的整改。聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)運營商，吸取他們的經(jīng)驗和理念，并與國內(nèi)一些大型的網(wǎng)絡(luò)安全公司保持全方位的合作，了解當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)展?fàn)顩r，引進主流廠商最新技術(shù)、最新產(chǎn)品、以及最新方案。避免用安全設(shè)備進行堆疊方式的防護，而是真正建立起符合實際的安全框架體系，綜合云基礎(chǔ)構(gòu)架平臺，模塊化數(shù)據(jù)中心，靈活的模塊化配置，即插即用，快速擴展。統(tǒng)一管理IT設(shè)備和數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施，合理規(guī)劃未來擴展，為智慧教育及大數(shù)據(jù)保駕護航。

四、規(guī)劃未來構(gòu)架，完善大數(shù)據(jù)環(huán)境下的數(shù)據(jù)支撐結(jié)構(gòu)

未來展望，依托班班通網(wǎng)絡(luò)，教育云平臺，在云端完成音視頻信號的合成、轉(zhuǎn)碼、分發(fā)、存儲及共享，實現(xiàn)校本研究、遠程評課、自主學(xué)習(xí)、直播、遠程點播等功能。并可與其他的教育信息化系統(tǒng)進行無縫的數(shù)據(jù)交換，量化剖析教學(xué)過程的同時，提升學(xué)校教學(xué)質(zhì)量。

形成本地教育專享云，并與公有云進行安全高效融合，在“云網(wǎng)融合、安全可信”的支持下靈活使用云資源。以數(shù)據(jù)為核心，在可信可控的網(wǎng)絡(luò)安全前提下，采用大數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)構(gòu)建教育大數(shù)據(jù)分析平臺，在現(xiàn)有信息資源積累的基礎(chǔ)上，進一步擴大數(shù)據(jù)的采集范圍，實現(xiàn)對海量教育數(shù)據(jù)的存儲、管理、分析、應(yīng)用，打造以教育大數(shù)據(jù)支撐的特色教育，實現(xiàn)教育業(yè)務(wù)應(yīng)用聚焦，支撐管理決策，充分發(fā)揮教育數(shù)據(jù)價值。

完善教育管理信息系統(tǒng)，即教育管理公共服務(wù)平臺：構(gòu)建學(xué)生、教師、學(xué)?；A(chǔ)數(shù)據(jù)庫的教育管理公共服務(wù)平臺。以教育業(yè)務(wù)為核心，建成全面。開放、協(xié)作可靠的教育管理信息系統(tǒng)，包括行政審批管理、日常辦公、教學(xué)管理、教務(wù)管理、資產(chǎn)管理、學(xué)生管理、檔案管理等全范圍覆蓋教育辦公的系統(tǒng)平臺。

教育培訓(xùn)信息系統(tǒng)實現(xiàn)遠程教學(xué)：以網(wǎng)絡(luò)，流媒體設(shè)備、監(jiān)控管理為基礎(chǔ)，搭建遠程教學(xué)管理系統(tǒng)，建立實時互動的教學(xué)模式，異地教學(xué)、支持教學(xué)互通、支持家?；印Ｒ灾腔坌@為依托，縮小地域間的教育資源不均衡現(xiàn)象，提高優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的利用率。支撐智慧校園跟智慧課堂，不斷完善網(wǎng)絡(luò)拓撲，以先進安全的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和先進的信息化設(shè)備支撐大數(shù)據(jù)、云技術(shù)、智能終端等新應(yīng)用，讓這類應(yīng)用真正的智慧起來。

（編輯：楊馥紅）