一、 课题提出的背景
数字化校园是以网络为基础,利用先进的信息化手段和工具,实现从环境、资源、活动的全部数字化,在传统校园的基础上构建一个数字空间以拓展显示校园的时间和空间维度,从而提升了传统校园的效率,扩展了传统校园的功能,最终实现教育过程的全面信息化。
随着数字化校园概念在聋校的发展,和当今聋教育、教学、管理手段的现代化要求,数字化校园建设势必成为整合聋校教育教学资源、沟通无障碍的最佳形式。为了积极配合学校申报的中央电化教育馆全国教育技术“十二五”规划研究课题《数字化校园与聋生的发展研究》,决定申报《数字化校园建设的研究》的子课题,借此研究促进学校数字化校园建设。
二、 课题研究的目标和内容
实施数字化校园工程的核心目标是充分利用信息技术,建立多层次、创新型、开放式的校园,提高聋教育的质量和效益。以新的人才观、教学观和管理理论为指导,超越传统的聋校教学模式,培养适应信息社会要求的聋生。
当前我校的校园网还停留在10年前的水平,教学资源的个体化、网络带宽的瓶颈等各种因素严重制约了学校的信息化发展,更谈不上数字化了。通过这次数字化校园的建设研究,将充分改变聋生的课堂学习,课后学习,以及校园生活方式,而这些方式、方法的改变必将对聋生的未来学习、工作和生活带来特殊的意义和深远的影响。
三、 课题研究的思路和技术路线
1.综合布线系统
学校新校区有多样的建筑功能,大型的建筑实体,必然要求新校区的智能建筑系统的功能和规模要非常完善和实用,每个智能字系统的构建和实施,都应该为学校数字化校园建设目标创造一个现代化的高效、舒适、便利快捷而又高度安全的环境空间。随着计算机技术、现代通讯技术的提高和现代智能的概念在师生生活中的快速渗透,广大师生对建设数字化校园的需求也越来越强烈。而综合布线系统正是数字化校园的硬件基础。
1.1综合布线系统包括数据信息点和语音信息点,同时也作为安全防范系统以及校园教务应用系统等智能控制系统的点位设置。
1.2校园内各楼宇内布线均采用超五类双绞线,水平管理区配线架均采用快捷式模块配线架。楼宇之间主干网络布线采用62.5/125um的六芯多模室外光缆和3类25对大对数线缆,符合EIA/TIA586标准和ISO/IEC11801的国际标准规定。
1.3网络中心设置在综合楼3楼,而各个建筑物又分别设置了配线间,这样整个校园的网络布线是一个星型网络结构。
2.计算机网络系统
伴随着千兆网络的大面积的应用,校园网可用网络带宽已经得到了极大改善,但是数字化校园不仅仅是带宽的大幅提升,新的应用层出不穷,新的问题也不断涌现。
2.1安全网络
2.1.1设备自身安全。
接入交换机:随着网络的发展,网络安全问题特别是内网网络安全问题也越来越严重,如:ARP欺骗攻击、MAC地址盗用、IP扫描等。因此接入交换机的安全性越来越重要。从接入层开始,打造高效、安全、稳定的网络,有效的保证了校园网的运行效果。
核心交换机:提供了完整的ACL策略,并使用不同的策略进行转发。通过ACL策略的实施,用户可以过滤掉“冲击波”、“红色代码”等病毒,防止扩散和冲击核心设备。支持IEEE802.1X基于端口的认证,为网络提供端口级的安全保证。
2.1.2边界防御
在校园网出口防火墙设备,因有先进的硬件架构设计,保证了在校园网出口高吞吐量,多业务流量的条件下,也能轻松应对。除了执行传统防火墙的安全隔离、防御功能以外,还能实现防Dos/DDos攻击等多种功能。
2.2可控网络
2.2.1接入交换机限速。——接入交换机可以提供流量控制,根据端口进行流量分类,并分配不同的服务级别,为语音、视频、数据在同一网络中传输提供所要求的不同服务质量。
2.2.2防火墙实现出口流量可控、可视,支持多种网络接口和协议,提供深度应用分析功能,提供多种网络控制功能。
2.3有线网络
核心交换机有强大的三层交换机能力,对不同用户、不同职能进行VLAN划分,实现校园网核心骨干千兆互联;楼层交换机分配:根据情况,若干楼层设一个楼层交换机柜,每柜中根据交换机数量采取堆叠技术,提高网络主干通讯能力,避免网络主干堵塞;各类机房以教室功能为单位,进行VLAN划分。
2.4无线网络
实现全校主要办公区和教学区无线网络覆盖,建立整网瘦AP系统,能够支持IEEE802.11G协议。采用无线网络控制器集中认证的方式,满足复杂网络环境的认证。
2.5学校网络拓补图
3.校园一卡通系统
校园一卡通具有消费、身份认证、信息查询、门禁考勤等功能。是数字化校园建设中的一个基础平台和应用领域。该系统的最根本的需求是“信息共享、集中控制”。
我校的一卡通遵循“立足现状、面向未来、统筹规划、安全可靠、先进实用、灵活扩展”的原则,建设由中心数据库平台、身份识别平台、消费管理子系统、机房管理子系统、淋浴水控系统、门禁管理子系统、考勤管理子系统、停车场管理子系统等组成。
4.多媒体教学系统
利用学校现有的校园网络,用较小的投资成本,以现代计算机网络技术为依托,着眼于教研、教学、管理、校园信息通讯的实际需求,遵循成熟先进,高效实用的原则,建设校园数字化视频网络,满足学校师生的不同的管理需求。
普通教室配备台式计算机、电子白板及投影机、视频展台等电教设备。另增设三间多媒体录播系统,实现教学系统与多媒体教室音视频系统的完美结合,通过网络传输、影像存储等技术手段,突破时空的限制,使得任何人通过网络权限都能实时或事后通过网络观看教学过程。
4.1多媒体录播系统
多媒体教学录播系统主要包括多媒体教学录播设备和教学直播点播系统,与教室内摄像机、音频扩音系统、计算机和IP网络等设备相结合构成教学录播系统。系统拓补图如下:
4.2多媒体教室管理系统
由于每间普通教室都是一个多媒体教室,因此建立了多媒体教室管理系统,在每个多媒体教室配置教室核心设备,外连各种多媒体教学设备,提供教学和管理的功能接口,如资源点播、精品课程及微格教学功能。整套系统完成了多媒体教室的管理功能,扩大了传统的多媒体教室管理范围,实现了教学教务管理、远程管理、状态监看、日志记录及统计分析管理等。
5.校园广播系统
由于我校是一所特殊教育学校,因此我校的校园广播方式与传统广播有差异,需要声光联动的广播方式,同时对不同区域实行紧急事故报警。
根据这一特殊性,学校广播系统选择先进的TCP/IP网络广播系统,IP网络广播系统,符合网络化技术发展的趋势,丰富地利用了网络。具有传输数字化、终端个性化、前端网络化、播放自动化、操作人性化、应用智能化、工程简单化、系统零维护的特点。
教室内的声光联动,主要是在教室讲台上方配置LED显示屏幕,当遇到紧急事件时,LED显示屏幕上会显示。在宿舍里的声光联动,是在每张床底下配置了震动唤醒系统,在宿舍公共区域设置不同颜色的灯,当遇到紧急事件时,值班老师可以通过值班室总控控制该系统,唤醒学生。
6.校园有线电视系统
校园有线电视系统由接受信号源、前端设备、干线传输网络和分配网络四部分组成。自办节目信号源有DVD影碟机,通过调制器后输入混合器。在每个教室、会议室、报告厅、大厅、食堂餐厅、值班室等场所配置信息点。
6.1有线电视节目
充分利用苏州市有线电视网丰富的节目资源,接入校园有线电视系统,从而节约成本,传送更多的电视节目,能收看到色彩绚丽、画面更加清晰的有线电视。
6.2自办节目
通过录像机、影碟机发布各类信息,播放宣传片,集体会议,学校新闻等。
7.校园安全防范系统
为确保在校师生的人身安全,保护国家财产,建立了学校安防系统,对校区内的人员及设施进行全方位的检测。校园安全防范系统主要由视频监控系统、入侵防盗报警系统、周界报警系统这三项既各自独立又相互联系的子系统组成。校园内
7.1监控分布
对于公共区域的视频监控,将终端监视器设置在校门传达室和学校办公室,对于生活区的视频监控,将终端监视器设置在生活老师值班室。整个公共区域有24路高清摄像机,通过同轴电缆传输到终端显示器上。
7.2周界报警
根据学校地形走势,以DS7400总线式报警主机为核心,采用双总线系统,12对红外对射报警器和36只吸顶全方位被动红外探测仪及一套报警管理软件组成,现了周界全面设防,无盲区和死角。
7.3SOS呼叫
由于学生主体是聋人,因此,在学校的公共区域设置了SOS紧急按钮,当学生按下按钮后,在学校各值班室的显示屏上会显示具体求救位置,以方便老师和管理人员在第一时间内施救。
四、 课题实施步骤
本课题研究三年完成,具体安排为:
1.前期研究(2011.4-2011.6)陈述解释,设计方案,进行基础性论证,填写课题申报、评审书上送。
2.中期研究(2011.6-2011.12)数字化校园建设。
3.后期研究(2012.1—2013.12)完善数字化校园建设,并加强日常的维护与管理。
五、 课题组织与管理
课题组组长:金肖健
课题组成员:张国平、谢君
六、 课题研究的条件保障
学校迁建是市政府实事工程,有固定的经费投入(1000万设备费),并通过专家多次规划论证,通过政府公开招标进行数字化校园的设计和基础工程实事,并将在2011年12月前由专家进行验收。