基于智慧城市網(wǎng)絡構(gòu)建濟源教育城域網(wǎng)

◆董新飛 趙濮民

基于智慧城市網(wǎng)絡構(gòu)建濟源教育城域網(wǎng)

◆董新飛 趙濮民

教育城域網(wǎng)建設是教育信息化發(fā)展整體戰(zhàn)略的重要組成部分。濟源市依托電子政務網(wǎng)服務器虛擬化集群，建設教育城域網(wǎng)，這種模式有著建網(wǎng)快、投資小、維護方便等獨特優(yōu)勢。既能實現(xiàn)網(wǎng)絡安全穩(wěn)定，滿足后期應用服務擴展的需求，降低建設和管理成本，又提高了資源利用率。在推進應用方面強化“三通兩平臺”的建設應用，探索出富有成效的資源共建共享機制，為試點工作下一步繼續(xù)開展打下了良好的基礎。

智慧城市；教育城域網(wǎng)；資源建設

濟源市位于河南省西北部，面積1931平方公里，人口70.3萬，現(xiàn)有高職學院一所，普高六所，十二年一貫制學校一所，職高（中專）三所，初中27所，九年一貫制學校四所，成建制小學106所，特殊教育學校一所，中小學在校生14萬余人，在編中小學教職工10340人。

濟源市根據(jù)自身實際情況和發(fā)展需要，并結(jié)合國家教育信息化今后一段時期內(nèi)的重點工作目標，確定了本市的教育信息化試點選題為《義務教育階段全學科優(yōu)秀教學資源建設與應用的探索與實踐》，經(jīng)過積極申報，2012年4月被河南省教育廳確定為首批河南省教育信息化區(qū)域綜合試點。

1 濟源教育城域網(wǎng)概況

根據(jù)“智慧濟源”建設的總體規(guī)劃，智慧教育是智慧濟源的一項重要內(nèi)容。市信息化工作領導小組辦公室本著“統(tǒng)籌資金，共建共享”的原則，將濟源教育城域網(wǎng)依托濟源統(tǒng)一的電子政務外網(wǎng)服務器虛擬化集群，建設教育虛擬化數(shù)據(jù)中心，滿足網(wǎng)絡安全穩(wěn)定和應用服務擴展的需求，既降低了建設和管理成本，又提高了資源利用率。

“智慧城市”網(wǎng)絡架構(gòu)濟源市統(tǒng)一的“智慧城市”網(wǎng)絡建設包括電子政務外網(wǎng)和電子政務內(nèi)網(wǎng)，向上與省電子政務外網(wǎng)和電子政務內(nèi)網(wǎng)聯(lián)通。電子政務內(nèi)網(wǎng)覆蓋市直單位、鎮(zhèn)（街道）等黨政機關及部分二級機構(gòu)和企業(yè)，電子政務外網(wǎng)連接市、鎮(zhèn)（街道）、村（居）三級，覆蓋全市所有黨政機關、學校、衛(wèi)生院、社區(qū)。

電子政務外網(wǎng)連接市、鎮(zhèn)（街道）、村（居）三級，覆蓋全市所有黨政機關、學校、衛(wèi)生院、社區(qū)，主要滿足各級政務部門社會管理、公共服務等面向社會服務的需要，與互聯(lián)網(wǎng)邏輯隔離，與省電子政務外網(wǎng)聯(lián)通。電子政務外網(wǎng)建設采取運營商投資建設、市政府租賃方式，充分利用公共通訊資源，統(tǒng)一建設、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一設備、統(tǒng)一服務，搭建全市統(tǒng)一的電子政務網(wǎng)絡。其中骨干網(wǎng)絡的主干采用國際上成熟先進的萬兆以太網(wǎng)技術，形成主干千兆、接入百兆環(huán)型拓樸結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)，保證接入用戶的信息共享和互連互通。網(wǎng)絡平臺采用TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議，充分利用以太網(wǎng)技術、虛擬局域網(wǎng)技術（VLAN）、MPLS VPN、CoS和IPQoS等，最終形成一個具備安全性、可靠性、帶寬高、網(wǎng)絡故障自愈、數(shù)據(jù)不丟失的網(wǎng)絡體系。

電子政務外網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)在邏輯上隔離，其網(wǎng)絡層次結(jié)構(gòu)包括核心層、匯聚層和接入層三個層次。

1）核心層。核心層由兩臺路由器通過GE電路連到省骨干網(wǎng)路由器，實現(xiàn)與廣域骨干網(wǎng)的聯(lián)接。

圖1 “智慧城市”網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)圖

2）匯聚層。匯聚層選擇華為9306核心交換機或同檔次設備，每一個匯聚層網(wǎng)絡設備可接入多個單位。各匯聚層交換機之間通過環(huán)形網(wǎng)絡連接，采用ospf路由協(xié)議，自動生成路由快速收斂。

3）接入層。接入層采用局域網(wǎng)形式接入。各單位先組建內(nèi)部局域網(wǎng)，在就近采用100 M電路接入到匯聚層交換機上，實現(xiàn)和市電子政務網(wǎng)絡的聯(lián)通。

教育城域網(wǎng)架構(gòu)濟源市教育城域網(wǎng)作為濟源市電子政務網(wǎng)絡的子網(wǎng)絡，根據(jù)濟源市學校分布及學校規(guī)模，利用現(xiàn)有的全市統(tǒng)一的電子政務網(wǎng)絡，實現(xiàn)市到鎮(zhèn)（街道）1000 M主干帶寬，鎮(zhèn)到校100 M接入帶寬，為班班通、數(shù)字校園工程提供各種應用服務，為實現(xiàn)教師備課、授課、校本資源的存儲、市級資源下載更新等應用提供保障，最終達到教育管理部門和學校網(wǎng)絡互聯(lián)互通及資源共享的目標。

教育城域網(wǎng)中，除了由光纖組成的網(wǎng)絡主干部分，還有各學校的內(nèi)部網(wǎng)絡。學校網(wǎng)絡采用局域網(wǎng)（LAN）技術構(gòu)建，所有局域網(wǎng)全部采用以太網(wǎng)方案，實現(xiàn)部門網(wǎng)絡之間的互聯(lián)互通。

2 濟源教育城域網(wǎng)應用

校校通建設目前，全市共有130所學校通過光纖接入市電子政務外網(wǎng)，光纖網(wǎng)絡建設采用運營商投資建設，學校不需要承擔建設費用。日常使用采用政府租賃方式，經(jīng)招標，外網(wǎng)租賃費用每條光纖每月300元，每年僅需3600元，比原來的每條光纖每年6000～8000元節(jié)省了2400～4400元，每年全市中小學節(jié)省網(wǎng)絡費用31萬～57萬元。

班班通建設學校信息化基礎設施建設堅持山區(qū)學校和平原薄弱學校優(yōu)先保障的原則，重點對“十二五”中小學布局調(diào)整范圍內(nèi)的成建制學校予以配備。2013年，利用爭取到的國家、省、市資金共1410萬，為全市義務教育階段的中小學配備多媒體375套和學生計算機1700臺。截至目前，全市義務教育階段200人以上成建制學校共配備多媒體1322套，配備率達到83%；學生用計算機3811臺，生機比16∶1；教師用計算機2468，師機比達到1.6∶1。

圖2 校園網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)圖

資源建設與應用

1）建成了資源平臺。在省電教館的大力支持下，濟源市教育局依托濟源統(tǒng)一的電子政務外網(wǎng)服務器虛擬化集群和省資源網(wǎng)的資源平臺系統(tǒng)，基本完成了本市資源平臺的部署。目前，已初步建成了“濟源基礎教育資源網(wǎng)”，重點部署了門戶、資源、教研備課、培訓和題庫組卷5個平臺，為區(qū)域綜合試點項目的順利實施提供了平臺支持。

2）形成了部分教學資源。市級資源平臺建成后，我們在第一時間內(nèi)組織各試點學校的教導主任和計算機教師以及資源建設學科組的組長共計40余人，在黃河路小學計算機教室舉辦了資源平臺應用專題培訓會。會上，各試點學校教導主任及學科組組長分別匯報了各自學校承擔的學科建設任務的進展情況，通過交流，讓大家互通有無，做到心中有數(shù)。同時，電教中心技術人員現(xiàn)場示范了資源平臺的注冊、登錄等操作步驟和資源上傳、下載、瀏覽等使用流程，為資源建設提供了平臺和技術支持，與會人員基本上掌握了資源上傳的操作流程。并要求各與會人員盡快對學科教師進行校本培訓，力爭讓全體教師都能掌握資源平臺的使用流程，為今后的資源應用打下了基礎。

在各試點學校和資源學科組教師的努力下，截止目前，上傳至濟源教學資源平臺的資源數(shù)量1019件，涉及義務教育階段的所有學科。

3）探索出了資源建設共建機制。對局相關科室的職責進行了明確分工。電教中心負責試點工作整體推進和5個平臺的建設、技術支持及日常維護；教研室負責資源、教研備課、題庫組卷等平臺的日常管理及應用和學科資源審核；師訓科負責培訓平臺的日常管理和應用；體衛(wèi)藝站負責體音美學科資源審核；教科所依托教研備課平臺開展教科研活動；財審科負責經(jīng)費支持。各部門在領導小組的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下，既有分工又有合作，共同為做好試點工作添磚加瓦。具體分工見表1。

同時，將義務教育階段全學科資源建設任務分配到各試點學校，由試點學校承擔各自優(yōu)勢學科資源的建設任務。同時，成立6個學科組（思政、科學、信息、體育、音樂、美術），學科組成員由省市級學科帶頭人或該學科優(yōu)秀教師組成，分別承擔6個學科資源建設任務。各試點學校和學科組依托“濟源市基礎教育資源網(wǎng)”，圍繞學校優(yōu)勢學科，集中建設學科資源。為了確保學科資源質(zhì)量，試點學校制定切實可行的獎懲措施，督促承擔有資源建設任務的學科教師做好資源的加工、整理、分類、上傳等工作。具體任務分配見表2。

表2 試點學校及學科組資源建設分工一覽表

表1 資源平臺建設科室分工一覽表

通過教育局各相關科室分工合作，各試點學校和資源建設學科組分學科建設資源，逐步形成市、鎮(zhèn)（街道）、學校三級開放式資源共建共享格局。

4）提升了教師的資源應用意識和能力。教師利用信息技術在教學活動、教研活動以及跨校教學中的應用逐步變成一種自覺習慣。2012年以來，在全省的各類信息技術教學應用活動中，濟源市中小學教師的參與率和獲獎率在全省名列前茅。

3 應用效果及反思

獨特優(yōu)勢濟源市教育城域網(wǎng)作為“智慧城市”構(gòu)建下的子網(wǎng)絡，依托濟源電子政務網(wǎng)現(xiàn)有的虛擬網(wǎng)絡中心建設，有著建網(wǎng)快、投資小、維護方便等獨特優(yōu)勢，給教育教學應用帶來了實實在在地好處和便利，具體表現(xiàn)有以下幾個方面。

1）標準統(tǒng)一，統(tǒng)籌發(fā)展。按照“四統(tǒng)一”原則，即統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一建設、統(tǒng)一管理，市電子政務辦公室科學制訂了網(wǎng)絡建設規(guī)劃和方案，貫徹國家、省、市有關標準要求，加強組織領導，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)全面發(fā)展。

2）整合資源，降低成本。利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡、設備、信息和人力等電子政務資源，合理優(yōu)化配置，降低了投資成本。服務器采用市虛擬化服務器集群，光纖網(wǎng)絡建設采用運營商投資建設，學校不需要承擔建設費用，日常使用采用政府租賃、統(tǒng)一招標的方式，日常使用成本大大降低。網(wǎng)絡安全和應用維護由市電子政務辦公室技術隊伍專業(yè)維護，提高了安全級別，極大降低了人工維護成本。

3）積極防御，保障安全。按照以安全保發(fā)展、在發(fā)展中求安全的理念，貫徹積極、綜合防范的方針，堅持管理與技術并重，加強網(wǎng)絡和信息的安全防范，確保信息安全。

存在問題濟源教育城域網(wǎng)還處于初級階段，還需要不斷完善。具體表現(xiàn)在：各中小學校的光纖網(wǎng)絡雖然已經(jīng)連接到校，但因為還沒有和電信企業(yè)簽訂應用協(xié)議，目前還沒有投入使用；按最終設想，還應建設教育網(wǎng)絡管理中心，以加強對教育城域網(wǎng)的管理，目前由于資金等問題，還沒有落到實處；資源平臺還處于起步階段，教育資源從數(shù)量和質(zhì)量上看還需要不斷提升，教師的資源建設與應用的意識還不夠強。

應對措施1）引入競爭機制，盡快與相關電信企業(yè)簽訂合作協(xié)議，讓已投入建設的光纖網(wǎng)絡發(fā)揮作用，滿足教育教學需求；2）爭取上級和市財政資金支持，加大教育信息化投入，不斷完善教育城域網(wǎng)；3）在資源建設與應用方面，采取“以點帶面，典型引路”的原則，先由試點學校開展試點工作，逐步向全市中小學推廣。

TP393.1

B

1671-489X(2014)17-0023-03

10.3969/j.issn.1671-489X.2014.17.023

作者：董新飛，濟源市電化教育和技術裝備管理中心；趙濮民，濟源市教師進修學校（459000）。