智慧课堂方案

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇智慧课堂方案范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

智慧课堂方案范文第1篇

一、华为“云、管、端”，助力教育信息化

云：华为为教育客户提供存储、服务器、数据中心、桌面云等全系列IT产品。云操作系统（Fusionsphere）拥有自主知识产权，性价比业界最佳，能够实现端到端软硬件垂直优化，兼容多家虚拟化引擎和硬件，从而满足解决教育资源集中建设、总校与分校之间IT资源共享需求；融合一体机（FusionCube）实现了计算存储真正融合，内置高性能内部交换网络，完美支撑高性能科研计算、云存储、多媒体教室、数字图书馆应用；云桌面（FusionAccess）是端到端优化整合的桌面云，具有端到端系统化的安全设计、丰富的接入认证方式，低带宽，高网络容忍度，音视频优化，GPU直通的卓越体验，是校园办公协同、计算机上机室、电子评卷、多媒体教学等的最佳选择。

分布式数据中心（DC2）不仅可以大大提高IT资源的利用效率，还可实现数据中心之间的资源共享和统一管理、数据中心之间的容灾和备份。微型数据中心（MicroDC）将网络、计算、存储、安全、语音通信、远程管理集成在标准机柜中，实现3小时安装、1天上线敏捷部署，满足中小学、院系的IT信息化建设需求。

管：华为致力于面向教育客户提供全场景的网络承载及安全解决方案，包括光传输、骨干路由器、企业出口路由器、防火墙、流量整形、行为监管、多业务网关、园区及数据中心交换机、无线WLAN、XPON接入等产品。在CERNET骨干网、区域教育云网络、校园网精细化运营、无线校园、职教及普教校园网等多个场景均有成熟的解决方案及实际应用。

端：华为面向移动学习提供系列化MediaPad、面向校园安全的高清视频监控摄像头、面向协同办公提供的高清视频会议终端及客户端软件平台。基于需求深度定制的平板电脑课取代课桌上的书本和学生肩上的书包，成为电子书包，助力智慧课堂的各类教学应用。高清摄像头的全高清全智能保障校园安全。而高清的视频会议终端使得远程教学成为可能，促进区域教育公平化，使得偏远地区的孩子也能享用优质老师的面对面辅导。

二、华为智慧教育解决方案，助力教育信息化

顺应第四波教育信息化建设浪潮的发展趋势，以“网筑数字校园，云播智慧教育”为核心理念，华为凭借在教育行业多年的深耕、对校园客户需求的深入理解，在整合“云、管、端”ICT产品基础之上，推出“智慧教育云”、“智慧校园”、“智慧云课堂”、“移动书包”四层次的智慧教育ICT解决方案。

智慧教育云解决方案：以华为服务器、存储、网络、云操作系统、数据中心为基础，集成业界领先的教育软件供应商，构建一个整体的、可部署的教育云数据中心、教育云网络解决方案，实现了教育资源共享，让更高效的教育管理服务成为可能。

智慧校园解决方案：以万兆校园骨干网络为核心，提供有线无线一体化校园覆盖、泛在无线宽带、校园精细化运营、校园网络泛在安全、IPv4/IPv6平滑演进、校园网络可视化管理中心、校园安全视频监控、校园网络及能耗节能管理、教育E卡通、校园办公协同、视频会议等解决方案，可满足校园学习、科研、办公、生活、管理、节能、服务方面的需求。

智慧云课堂解决方案：教室作为教学的重要场所，在第四波教育信息化大潮中，正在从多媒体化向智能化升级，颠倒课堂教学模式日益普及。华为为此设计了PI3教学活动模型及SMART教室信息化模型，并在此模型基础上推出以云计算为核心架构，以物联网使教室智能化，以专为智能教室设计的“四合一“教室云边界（CCE），资源下沉、提升教学体验的校园云边界（SCE），简化运维管理的智能管控中心（COC），预集成教学应用平台的云课堂中心（CCC）为核心设备的智慧云课堂解决方案，满足网络课堂、远程课堂、颠倒课堂、网络教室、移动学习等教学应用场景需求，助力教学模式变革。

移动书包解决方案：提供从学习终端（电子书包）、到网络安全接入策略、终端设备管理，到电子教本内容平台的端到端解决方案，以实现教学内容实时共享，教师有效监控课堂，即问即答的互动式教学；通过增加学习的趣味性，调动学生的积极性，提高学生的学习效率、自学能力。

三、开放协作，共筑未来智慧教育生态

智慧课堂方案范文第2篇

关键词：小学数学；意外生成；智慧；处理

随着新课改的实施，现代教育者认为：课堂教学是一个动态生成过程，即：教师在进行教学活动时，随时都会有意想不到的、预设之外的问题出现，面对这些“意外”，教师需做到及时调整教学方案，正确面对并以自己的智慧合理、科学地处置这些“意外”，从而活跃课堂教学氛围，呈现课堂的动态变化。这也就要求教师在教学过程中应“善待意外收获，合理处置智慧”，鼓励学生彰显自我个性，推动其智慧的迸发，进而推动课堂教学的有效发展，在此，笔者结合这几年来的教学经验，谈一下在小学数学课堂教学中如何正确对待并巧妙运用“意外事件”。

备课、预设是每个教师的强项，但是在预设教学方案实施的过程中难免会出现一些“意外”，即：在教学过程中，出现学生提出教师预设之外的问题。尤其在小学数学课堂教学时，小学生的思维敏捷，对事物充满了好奇心，遇到事物总喜欢问个为什么，有“打破沙锅问到底”的精神，而作为教师，应加强关注这些“意外”并及时改变原有的教学计划，调整教学方案，运用智慧将其转化为推动课堂有效发展的积极因素。

一、关注学生意外生成，启发学生的智慧

学生作为课堂教学的中心，是意外生成的重要组成部分，教师备课、调整教学方法，其目的在于更有效的引导学生自主学习数学知识，因此，教师应加强关注学生的“意外事件”，并正确对待，给予学生足够的时间和空间，鼓励学生大胆提出问题，启发学生的智慧，并将这些“意外资源”合理运用，在保护学生自信心的同时，促使学生学习的积极性生成，诱导、启发学生的智慧，再者，也锻炼了教师的智慧，善待意外，收获意外，师生共同打造优质的、和谐的班集体。如：在教“同学们表演团体操，组成1个彩旗方阵和3个花环方阵，彩旗方阵有76人，每个花环方阵有128人。参加团体操表演的一共有多少人？”这个应用题题时，一个平常不喜欢回答问题的学生举手回答说：“128+76”，其他学生对于他的回答哈哈大笑，而我作为教师，首先做的是及时地处理这种意外，引导其拓展思维，询问这个128和76分别指的是什么？学生回答说一个花环方阵和一个彩旗方阵，接着引导其分析应用题的要求，需要组成的是1个彩旗方阵即76，还需要3个花环方阵也就是3个128，那还需要在此基础上怎么办？这个学生立即回答说再加上两个128，就这样层层递进，启发学生的数学智慧，并保护了学生学习的自信心，要知道，小学生心灵比较脆弱，承受不住教师的打击，他所希望的是得到教师的认可，教师只有让学生在实际的教学中感受到成功的喜悦感，才能课堂教学中真正实现学生主体性的凸显。

二、巧用学生的意外生成，活跃学生思维能力

“有一千个读者就有一千个哈姆雷特”，数学学习也一样，不同的学生对同样的教学内容会有着不同的理解和表达方式，而这些是学生求异思维或者创新思维发展的前提条件。教学过程本身就是一门艺术，所面对的对象是学生―― 一群活跃、有着生命动态的个体，因此，教师应时刻做好应对意外事件的发展，用自己的智慧不断地完善教学方案，提高自我的应变能力。有效地将课堂预设与生成结合起来，合理安排，构建一个活跃、和谐的课堂，关注学生思维的产生，锻炼学生的智慧，使得课堂教学有效地推动学生的思维灵动，进而充分体现生命的灵动。如：教学《把假分数化为整数或带分数》一课时，我先复习前一节课的内容，让学生能加深对真分数、假分数的理解。于是我在黑板上出现一些分数让学生判断：哪些是真分数，哪些是假分数？学生兴致颇高，很快做出了判断，可是当我提出这些假分数有什么不同时，一个学生回答：“有的分子正好是分母的倍数，就可以化为整数；有的分子不是分母的倍数，只能化为带分数。”他把我这节课要教的内容都说出来了，我有点不知所措，这个回答不在我的设想之中，接下来我改变了课前的设计，取消了例题，直接出示问题：“你能把假分数化成整数或带分数的计算方法对大家说说吗？”学生经过交流后归纳出“把假分数化成整数或带分数时，用分子除以分母，能整除的，可以化成整数；不能整除的，商就是带分数的整数部分，余数是分数部分的分子，分母不变。”在整节课中学生都信心十足地讨论着、交流着。学生的求异思维就是利用这些资源，加上教师的善待意外逐步发展的。

三、合理运用意外生成，挥洒智慧情趣

课堂教学中，难免会出现学生不顺着教师的思路往下走的现象，总会时常发生学生提出的问题与教师的相悖，或者旁逸斜出等，面对这些意外情况，教师应发挥自己的智慧，合理运用，将意外生成资源转化为与教学内容相吻合的动态生成性资源，鼓励学生独立思考，使学生的智慧得以在课堂教学中发挥，为学生的创造性思维奠定基础，打造开放的课堂教学。如：在教“小数除以整数”时，首先出示题目：妈妈买了12千克苹果，一共用了33．6元，每千克苹果多少元？生列式计算：33．6÷12=2．8（元）。之后，为了拓展学生的思维空间，我让学生根据这个例题，还能提出什么问题。随着我从自己兜里掏出一元钱，引导学生说：“还能提出什么问题？”我预设的是学生回答：“一元钱可以买多少苹果？”从而引出整数除以小数的概念，这时，一个学生举手提出：“还需要找回多少钱？”猛然间我感受到小学生思维的灵活性，对此，及时调整了原有的计划，将教学内容改以“商店购物”的活动形式来激励学生的主动参与性，在实践过程中，让学生自主的去发现问题，分析、总结小数除以整数的理论知识。经过课堂上学生意外的回答，我深刻的反思自我教学方案设计，想到我们的实际生活中购物时的过程大多都存在给钱、找钱的过程，学生能够提出这个问题是很自然的，教师应合理地运用这种意外，由此来启发学生的思维、智慧，禁止强行将学生的思维拉回预设的轨道。

在课堂教学中，学生不可能完全按照教师设计好的思路去走，总会大大小小地出现一些“意外事件”，教师对于这些意外应及时调整教学方案，高度重视意外生成资源，并及时地挖掘，巧妙运用课堂上的意外生成资源，在启发学生的智慧之门的同时提高教师的资源利用意识，从而焕发课堂的生命活力。

总之，只要教师在课堂上关注学生，关注学生的学，关注生成，就定能带来课堂上难以预约的精彩！我想对我的学生们说：“课堂因你们而生动，课堂因你们而精彩。”

参考文献：

［1］刘俊.浅谈小学数学课堂中的“意外生成”及巧妙运用［J］.新校园：下旬刊，2010（10），106.

［2］樊文静.生成的课堂需要智慧的引领［J］.吉林省教育学院学报：小学教研版，2010，26（3）.

［3］叶澜.“新基础教育”论：关于当代中国学校变革的探究与认识［M］.北京:教育科学出版社，2006.

［4］［美］戴尔・H・申克.学习理论：教育的视角［M］.韦小满，译.3版.南京：江苏教育出版社，2003.

智慧课堂方案范文第3篇

信息化虽早已深入运用在各行业，但国内的教育信息化却仍处于初级阶段。我国的教育如何在全球智慧化进程中掌控教育信息化的未来；学校如何使用到可靠的信息化解决方案和设备；智慧教育领域企业如何快速在教育信息化中占得商机……这些问题需要一个平台去助推、去引领，中国国际智慧教育展览会便在这个契机下应运而生。

2014年12月1日~3日将在北京?国家会议中心举办的中国国际智慧教育展览会，由教育部直属单位中国教育学会、国内知名展览机构雅森国际倾力打造。作为中国首个专注教育信息化的专业展会，SmartShow将致力于推进中国教育信息化发展，用展会平台开启教育与技术融合创新的时代之匙。

届时，SmartShow将协同全国优秀应用方案集成商、内容提供商、IT技术服务及软件提供商、教育信息化设备商为全国30万所各级院校提供和展示国内最尖端的教育信息化设备及解决方案，引领国内教育信息化发展趋势，为推进中国教育信息化产业变革之路搭建专业的沟通、贸易、交流平台。

中国国际智慧教育展会力求将最具购买力和决策权的需方带给智慧教育企业，为满足企业不同诉求打造全方位的参展解决方案。SmartShow还将为参展企业带来迫切想要了解和投入智慧教学的需方买家，满足企业拓展市场的诉求，引领智慧教育领域市场的供需对等，促成供方与需方的信息互通和采购透明，打造改变教育行业展览模式的SmartShow。

（任玉琴）

美国教师最常用的十款教育技术工具

1. LittleBits：LittleBits提供了各种电路元件，让孩子们真正动手来创造。运用这些彩色的可爱电路小元件，孩子们可以制作自己的电动小车或是音乐播放器。

2. Drawp：Drawp是为孩子们准备的画图App。学生们可以相互分享自己的作品，老师们也可以将孩子们的作品传给家长。

3. Edmodo：中小学的Facebook，教师和学生们可以分享视频、创建投票、设置讨论。Edmodo将学校学习和社交网络结合起来。

4. Easel.ly：通过提供各种模板和工具，做个信息图也很容易。老师们可以自己制作信息图，作为课堂材料；也可以布置作业，让学生们自己制作信息图，融会贯通学到的知识。

5. Plickers：老师们想要了解学生对知识点的掌握，出个小测试题检查一下，每位学生用一张卡片，只需一部手机或平板电脑，就能立刻统计出学生的答案情况。

6. Lynda.com：近三千个网络课程，教你如何制作音效、设计网页等。

7. EDpuzzle：翻转课堂的理念很棒，但是怎么做出吸引学生的视频呢？老师们，如果这是你担心的问题，那么EDpuzzle就是专门为你打造的。老师们可以运用EDpuzzle制作视频内容，插入音频、小测试、视频材料等。

8. 谷歌教室（Google Classroom）：这一应用可以让老师更好地管理课堂，用谷歌硬盘整合作业流程。教师可以在线创建和管理作业、提供反馈以及与学生实时交流。

9. Brightloop：Brightloop 帮助老师追踪每一位学习者的表现、进步以及互动。老师们通过它可以搜集学生数据，更加了解学生的学习曲线，还能创建学生报告与家长交流。

智慧课堂方案范文第4篇

聚焦智慧城市

目前，智慧城市的发展可谓如火如荼，国外多个国家的一些主要城市，如纽约、伦敦、巴黎、东京、首尔、新加坡已经开始了以智能交通、平安城市等应用为切入点的智慧城市建设。在国内，由于智慧城市的应用需求复杂，需要在服务的基础上加入管理功能，因此发展稍落后于国外。但近来，全国各地都在举办各类大大小小的关于智慧城市的论坛、展览会，各地政府高度重视智慧城市建设。据悉，全国已有28个省市，上百个城市都开展了智慧城市建设。也正因如此，与往年相比，此次三大电信运营商所展出的信息通信技术，不再是冷冰冰的技术名词和看得见摸不着的业务介绍，而是实实在在的业务演示和推荐。

记者在中国移动展台发现，其主体为“移动改变生活”，展示了TD-LTE等新一代信息技术和无线城市主题下的各行业应用。

在现场，中国移动TD-LTE演示车接连体验了移动高清视频监控、移动高清视频会议的应用，充分体现了TD-LTE从网络、终端到业务等各个层面的成熟度，以及TD-LTE的高带宽、低时延、高频谱利用率等特性。

此外，在无线城市展区重点展示了移动医护通、智慧课堂等惠及民生的应用，以及食品溯源、噪音监控等成功案例。

移动医护通是面向全市大中型医院提供基于移动医疗服务模式的整体信息化解决方案。而智慧课堂是基于中国移动的无线网络和教育云服务，结合中小学学习特点专门研制的互动教学学习软件，在课堂上通过师生人手一台平板电脑实现全新的互动式教学。

除了中国移动，中国电信则推出了史上最豪华阵容，以“创新天翼未来、服务智慧生活”为主题，全面展现了中国电信转型成果。分别以“创新机制”、“海外战略”、“光网演示区”、“智慧社区”、“政企行业应用”、“智慧家庭”手机互联网应用为主题展示七大类业务。而从中国联通的展台布置不难发现，中国联通“沃”概念已经涉及到更多的领域。

可以发现，“智慧城市”成为三家运营商的共同聚焦点。无论是本次展示的智慧城市的光纤、无线网络基础设施，还是应用，均是目前已经在部分城市试点或已经普及的应用。

网络设备商冰火两重天

也许是因为年初以来电信设备行业遭遇集体寒流，参展的设备商们显得情绪不高。尤其是国外厂商，诺基亚、西门子则是多年来首次缺席北京通信展，阿尔卡特朗讯也不见踪影，而爱立信成为了独苗。

记者看到，尽管没有直接提到“智慧城市”，但是爱立信用类似的概念向大众展示了“网络社会”的智能网络和智能运营在媒体、交通、电子、公共安全等领域的创新应用。其中，“我即网络”、社交物联网是其中的重要元素。爱立信东北亚区创新与技术长Johan Lallerstedt表示，在未来的网络型社会，人与人、人与物、物与物之间应该要能随心所欲地相互沟通与连结。

此外，爱立信还带来了增强的HSPA网络上行能力解决方案，能够让运营商提供三倍的上行数据速度。不过，从全球五大电信设备巨头来看，今年上半年的业绩下滑似乎无一幸免。据爱立信二季度财报显示，其净利润比去年统计下滑64%，这也是多年来爱立信首次净利润下滑。对于退出手机终端市场的爱立信来说，未来或将专注于通讯技术领域，而在全球通讯设备市场遭遇寒流的时候，爱立信也期望借“网络型社会”扭转局势。

相较之下，国内的网络设备企业则显得比较“亢奋”。9月13日，中兴通讯在北京“ZTE I-City智慧城市解决方案”，融合感知、网络、平台和应用四大系统，并首次在业界提出“4I智慧城市理念”，引入云计算平台。方案涵盖维稳定、促增长、保民生三大领域，包含电子政务、平安城市、应急指挥等12项重点应用，目前已经在海内外的多个城市得到应用。同时，中兴在发挥自己优势的同时，对创新的运营平台和能力进行开放，与产业链各方共同合作推动智慧城市的发展。

中兴通讯政府企业方案部副总裁胡剑介绍，I-City网络架构分为感知、网络、平台和应用等4层。他还特别强调，智慧城市的建设是一个庞大的工程，涉及到产业链的多方，如传感网络设备提供商、应用开发商、系统集成商、运营商等，单靠一个厂商不可能完成这一巨大的工程，因此开放、创新合作成为智慧城市的发展趋势。记者了解到，目前I-City方案已经在北京TD-LTE无线政务网、重庆智能交通、委内瑞拉智慧物流、法国马赛平安城市、本溪食品溯源、埃及远程教育、苏州智慧园区等海内外项目中得到实施。

智慧课堂方案范文第5篇

【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