职教智慧教育云平台总体规划

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1、职教智慧教育云平台总体规划目录1概述31.1职教信息化发展现状31.2 教育部指导思想和工作方针32职教智慧教育建设目标62.1提升职教信息化基础能力62.2构建统一的教育资源平台83教育云平台总体规划设计93.1设计原则93.2总体架构103.2.1 自主可控的技术架构设计103.2.2 通过COC汇聚实现云平台逻辑建设113.2.3 层次清晰的平台部署架构图123.3技术路线133.3.1 服务器虚拟化技术133.3.2 资源弹性扩展163.3.3 虚拟化智慧网络163.3.4 安全可控技术233.3.5 创新服务模式263.3.6 充分考虑利旧263.3.7 海量存储技术261 概述1.

2、1 职教信息化发展现状职业教育是与经济发展、社会进步的联系最直接、关系最紧密的教育类型， 特别是在现阶段，充分发挥职业教育的作用对于繁荣经济、促进就业、消除贫困、 维护稳定、建设先进文化有着重大意义。纵观欧美国家的快速经济发展，其背后 都离不开发达的职业教育的支撑。目前来看，我国的普通教育水平，早已接近甚 至已经超出发达国家，而职业教育还远远的落后于发达国家。这种落后除了职业 教育理念、职业教育领域等方面存在差距外，在职业教育的信息化建设方面，差 距尤其明显。近年来，我国不少地方、行业和职业院校积极开展职业教育信息化建设，在 基础设施建设、信息资源开发、人员技术培训和管理系统应用等方面取得重要

3、进 展，对于有效扩大、优化配置和开放共享职业教育资源，大幅提升职业教育服务 经济社会的能力，发挥了重要作用。然而不可否认的是，由于政策性投入以及其他历史原因，我国职业教育信息 化建设基础还比较薄弱，发展水平还不高，尤其是在有些地方，职教信息化依然 处于刚刚起步阶段，很多教务工作以及学生管理甚至还依赖手工记录管理的方式 对于那些已经有一定基础的职教信息化平台，则是存在着对信息化建设缺乏统筹 信息孤岛与重复建设的现象比较普遍，系统间互联互通性较差，资源开放性、共 享性不强，信息安全存在隐患等等问题。目前来看，推进职业教育信息化的建设 任务非常紧迫。1.2 教育部指导思想和工作方针加快推进职业教育信

4、息化，是我国教育信息化工作的重要内容，是职业教育 基础能力建设的重要任务，是支撑职业教育改革创新的重要基础，是提高人才培 养质量的关键环节。在2012 年5月份，教育部为贯彻落实国家中长期教育改 革和发展规划纲要（2010-2020 年）关于加快教育信息化进程的战略部署，切 实推进职业教育广泛、深入和有效应用信息技术，不断提升职业教育电子政务能 力、数字校园水平和人才信息素养，全面加强信息技术支撑职业教育改革发展的 能力，以先进教育技术改造传统教育教学，以信息化促进职业教育现代化，对职 教信息化建设提出意见并发布了教育部关于加快推进职业教育信息化发展的意 见。节选该意见中对“十二五”时期职业教

5、育信息化发展的基本思路与工作方 针如下：（1）到 2015 年，职业院校配备够用适用的计算机及其配套设备设施；90% 的职业院校建成运行流畅、功能齐全的校园网，信息技术能够支撑学校教育、教 学、管理、科研等各项应用；85%的职业院校按标准建成数字校园；90%的成人 学校及其他职业培训机构实现网络宽带接入；其他学校都能建成卫星数据地面接 收站；边远山区和贫困地区职业学校建成数字化资源播放平台。建成国家职业教 育数字化信息资源库，不断完善各级职业教育网络学习平台；建成国家职业能力 培养虚拟仿真实践教学公共环境，为在校学生、企业职工及社会学习者提供优质 实践教学资源。建成全国职业教育综合管理信息系统

6、，实现各级教育行政部门政 务管理和职业院校业务管理的信息化、标准化和规范化。形成学生信息技术职业 能力认证机制。职业教育信息化能力达到发达国家水平。（2）努力提升职业教育信息化基础能力。建立和完善中国职业教育信息资 源网，建立各地教育行政部门、职业院校、行业企业和科研机构相互协作的网络 化职业教育服务体系和资源共享机制。地方教育行政部门要以加强省级职业教育 网站建设为重点，创新运行机制和管理模式，建设泛在、先进、高效和实用的职 业教育信息化基础设施。全面提高职业院校信息技术装备水平。职业院校要以标 准化校园网建设为基础，实现多种方式接入互联网，加快信息技术终端设施普及， 重点建设仿真实训基地、

7、网络教室、远程教育培训中心、多媒体应用中心等数字 化场所和设施。努力建成支持学生学习、学校办公和政府决策的职业教育信息化 环境。（3）加快开发职业教育数字化优质信息资源。开发包括网络课程、虚拟仿 真实训平台、工作过程模拟软件、通用主题素材库（包括行业标准库、实训项目 库、教学案例库、考核试题库、技能竞赛库等）、名师名课音像以及专业群落网 站等多种形式的职业教育数字化信息资源。建成教学资源平台、电子阅览室、数 字图书馆等综合资源平台。加快建立健全职业教育资源开发机制、认证体系和共 享模式。加快建设国家职业教育数字化信息资源库。支持建设国家职业教育数字 化资源开发基地。建立健全职业院校、行业企业、

8、研究机构之间的资源共建共享 机制。依托示范性职业院校和大型企业，建设一批国家示范性职业能力培养虚拟 仿真实训中心。（4）加快提高职业院校数字校园建设水平。教育部制定职业教育数字校园 建设标准，加快推进标准化数字校园建设。各地和职业院校要建设宽带、泛在、 安全的网络基础设施，推广应用多媒体教室、数字化实验室、远程协作教室等职 业教育信息化环境，促进常规装备和信息化装备协同融合；普及师生个人学习终 端，创新数字化的专业学习工具、协作交流工具和知识建构工具，引导广大师生 广泛运用信息化手段，创新人才培养模式，积极推进信息技术进校园、进课堂、 进教材，促进信息技术与教育过程、内容、方法和质量评价的深度

9、融合，提高教 育教学质量；推进学校管理信息化应用，不断提高职业院校学生学员、教师队伍、 办学经费、基本建设、条件装备、教务、校企合作等关键业务管理的信息化水平， 提高管理工作效率。2 职教智慧教育建设目标智慧教育是指通过利用云计算、大数据、物联网等先进技术，将学校的教学、 科研、管理与校园资源和应用系统进行整合，以提高教学教务应用交互的明确性、 灵活性和响应速度，从而实现智慧化服务和管理的教育模式。智慧教育本质上还 是教育信息化的内涵延伸，其发展需要云计算等新技术的支持。“云计算”是一 种模式和思想，它通过多种技术综合应用于IT系统，促使IT系统更加弹性、动 态、高效、自动化、使得IT系统的使

10、用者不用关心IT系统的细节，从而可以将 更多的精力投入到其自身业务流程的优化中。目前，职教信息化正在全国各地如火如荼地开展。从实际情况来看，各地职 校硬件设备投入参差不齐，部署困难，阻碍了软件的普及应用；信息化软件应用 不足，缺乏统一部署，无法兼顾多级使用单位和角色，无法实现最优化管理等。 云计算技术引入教育领域，极大地解决了这些困惑。基于云计算的智慧教育信息 化平台将为职教信息化的深入发展提供了强大的技术支持。2.1 提升职教信息化基础能力以往的职教信息化平台基本都是采用烟囱式的部署方式，教务系统、学生管 理系统、办公系统等应用都部署在单独的物理服务器上。这种传统的部署方式在 长期的信息化运

11、维中带来一系列的问题。近年来，学校对IT平台动态化、弹性 化、自动化、高效率的需求不断增长，随着云计算理念的不断深入，大多数学校 在其信息中心的建设过程中，都期待利用新技术、新理念，以更科学的方法构建 新一代的教育信息化平台，以满足业务创新所要求的敏捷性，同时降低总体拥有 成本。由于云计算平台具有动态资源性、虚拟性和高可用性等优势，采用新技 术构建职教信息化平台可以提早规划信息化平台的架构，充分考虑未来的发展 需要，绕开传统信息化方式带来的问题，避免在信息化发展中走弯路。（1）增强应用系统弹性信息系统的建设通常都是按峰值情况规划的。但是职校的信息系统有其特殊 性，例如招生网站在每年特殊时段点击

12、量相当大，而其他时段并发数就很低，学 校的门户网站、教务处的登分查分系统都有类似情况。 为了保证峰值情况下系 统的可靠性，只能进行冗余建设，这造成巨大浪费。如果不考虑峰值情况，有可 能导致关键时期系统瘫痪等问题。云计算技术可以充分利用资源池动态变化的特性，可以满足不同时间段业务 的不用需求，保证在访问高峰期，客户端也可以获得满足要求的响应。在平时其 他时段，系统又可以自动调节资源分配，避免资源浪费。（2）平台高可用性以往的职教信息化平台基本没有考虑过系统的高可用，应用服务器出现故障 后只能人工干预，恢复时间长，对教学造成不利影响。云计算可以通过本身的集 群高可用特性，通过多节点冗余的方式，自动

13、检测失效节点，并将应用迁移到可 用的节点上，以保证系统的正常运行。云计算系统还可以采用分布式存储的方式 来存放数据，同一份数椐存储多个副本。云计算平台的应用能够保证应用的高可 用性和数据的高可靠性。（3）降低管理维护成本当学校规模扩大后，应用增多且管理难度越来越高，信息化平台无法实现更 高的自动化，运维成本无法降低。云平台运营管理系统可提供云计算平台的运营、 运维和用户Portal,可实现云计算中心的统一管理，获得更高的自动化水平。（4）实现教学资源信息共享传统部署方式下应用之间无法共享信息和交换数据,形成了很多信息孤岛。 云服务环境下通过对中间层的整合,打通应用之间通信的渠道,提供统一数据交

14、 换、多种应用集成等功能,实现一个互联互通的教学资源平台。（5）缩短部署周期传统模式下业务的部署需要涵盖物理机硬件部署、操作系统安装、平台软件 以及应用系统搭建多个层面,部署环节多且周期较长。而用户在基础设施云平台 之上通过点击几次鼠标就能在很短的时间内生成可以用来部署应用系统的操作 系统环境,大大减少了部署的成本和时间。如果在基础设施云平台上进一步构建 Paas 云平台可提供专业的易于部署的应用部署环境。所有的应用部署环境从云 平台建设起就已就绪,免去了大部分的整合工作,部署的成本和时间得以消除。（6）绿色节能随着信息化进程的不断深入,能源消耗已经成为 IT 支出的一项重要组成部分。服务器增

15、加的同时，配套用电量将呈指数级上升。数量巨大的计箅机设备将会造 成大量的能源消耗，这已成为学校信息化建设中不容忽视的问题。云计算对基础设施进行了统一的配置和和管理，按需进行动态分配，充分利 用空闲的计算资源，提高系统的总体计算能力和效率，使服务器的数量减少（每 减少一台服务器，意味着每年减少 11.4吨的二氧化碳排放），降低信息技术设备 的电源能耗，在节能、环保、降低成本的同时，达到构建低碳型教育的新型学校 的目标。2.2 构建统的教育资源平台将信息化建立在云计算和服务的基础之上，现有分散的各种应用系统、数据 资源转变成为一个与底层具体的网络运行环境、服务器系统、存储系统无关的强 大的统一的通

16、用信息平台。这个平台首先整合了底层各种硬件资源，使之拥有强 大的计算功能、海量的存储资源，现有的信息化系统建设中存在的软硬件资源重 复投入、虚拟化教学设备运行能力支持等问题将迎刃而解。再通过整合上层的业 务系统，整个信息化平台还可以为教学资源管理平台、教务管理平台等应用提供 统一门户、统一身份认证、统一数据交换以及多种应用集成等功能，并为第三方 应用提供标准的数据接口。基于云计算的平台还具有较高的可靠性和安全性，可 以将所有的教学资源、专业信息和应用程序等置于平台之上运行。3 教育云平台总体规划设计3.1 设计原则教育云平台的建设要遵循先进性、可扩展性、可靠性、稳定性、兼容性等原 则，以支持今后不断更新和升级的需要。（一）先进性和成熟性充分采用符合国际标准的、先进并且成熟的计