校园安全智能化管理范例(3篇)

校园安全智能化管理范文篇1

[关键词]智慧校园；高校；治安防控；物联网

[中图分类号]G640[文献标识码]A[文章编号]1671-5918（2016）04-0028-02

一、智慧校园

目前，学术界对智慧校园的理解观点众多。如蒋东兴认为，基础设施建设和学校管理服务体系的智能化应用只是智慧校园中的一个组成部分，智慧校园应当在数字校园的基础上，进一步挖掘信息资源的价值，实现智能化的推送，促进知识的智慧传播与分享，冀翠萍认为，“智慧校园”的建设要在前期数字校园的建设与发展的基础上，以物联网和云计算平台为依托，全面提升校园信息化应用与服务水平；黄荣怀等认为，智慧校园是指一种以面向师生个性化服务为理念，能全面感知物理环境，识别学习者个体特征和学习情景，提供无缝互通的网络通信，有效支持教学过程分析、评价和智能决策的开放教育教学环境和便利舒适的生活环境。南京邮电大学认为：智慧校园的核心特征主要反映在三个层面：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：所谓智慧校园应是基于物联网技术建设，以教学、科研、管理和校园生活为服务内容，具备个性定制、互联协作、互动感知等功能特点，为广大师生的工作、学习和生活提供智能化服务平台。

而智慧校园背景下的高校治安防控体系建设应针对高校存在的突出治安问题为治理重点，坚持“预防为主・打防结合”的综治原则，建立以技防为基础，以人防为核心，以物防为辅助，实现“三防一体・打防管控”为目的，能够很好的控制校园可防性案（事）件发生率，提高师生安全感满意度的治安防控体系。

二、高校治安防控工作存在问题及原因分析――以NJ高校为例

（一）校园盗窃案件时有发生，自行车盗窃尤为突出。

据统计，NJ高校2007-2014年所发案中，公共区域遗失和盗窃占总发案25%；教学楼盗窃占总发案24%；自行车盗窃案件占总发案22%；宿舍楼盗窃占总发案19%；诈骗案件占总发案10%。盗窃案件占所有发案的90%。NJ高校为方便师生，自2009年开始允许师生员工在校内使用自行车，使得校内存放了大量的自行车，最多时达到16000辆，招致大量的校外人员进入校园盗窃自行车，随之而来的是从2010开始白行车盗窃案件数呈爆发式增长，占到2010-2014年发案总数的26%，自行车盗窃案件成为校园发案占比最高的案件类型。

（二）楼宇管理有待加强，须全面推行物业化管理

据统计，NJ高校学生宿舍楼宇内发生的案件数自2010年开始逐步下降，且下降幅度明显，至2014年仅占全校案件总数的5%；而教学楼遗失和盗窃逐年呈上升趋势，到2014年占全校案件总数的25%。分析原因：学校自2010年开始在学生宿舍推行物业化规范管理，并在学生宿舍安装视频监控、门禁等技防设施，极大的提升了学生宿舍安全管理水平，有效地降低了发案数；相反的是，教学楼使用的是学校自聘临时工，文化水平和工作能力较低，因此，推行物业化管理十分必要。

（三）大学生安全教育须积极适应互联网带来的变化

据统计，2013年开始NJ高校诈骗类案件爆发式增长，到2014年诈骗类案件发案数占当年发案总数的28%。随着互联网发展，2013年开始各高校均发生了大量以网络、电信为平台的诈骗案件，诈骗的手段主要有淘宝兼职刷信誉、互联网购物诈骗、冒充公检法诈骗和冒充客服工作人员诈骗，网络诈骗手法“高明、隐蔽”，使得“高智商”的大学生如被洗脑般听从骗子们摆布，连连中招，损失惨痛。因此，大学生的安全教育工作要不断加强，还应紧跟社会治安形势的变化，及时采取应对措施。

（四）开放式校园管理有待加强，校外人员随意进出校园作案

校外人员进入校园后多选择伺机作案，多在学生教学楼食堂盗窃手机，在校园内偷盗自行车，由此可见，开放式的大学校园为社会提供共享的教育资源，亦成为社会闲杂人员的治安特点经常进出大学校园，且大学生安全防范意识较差，使得校外人员在大学校园盗窃屡屡得手。

三、智慧校园背景下高校治安防控体系建设的构想

（一）基于视频监控中心，建立校园应急指挥系统

笔者认为高校可基于物联网技术建立以视频监控报警中心的校园应急指挥系统，该系统具备红外入侵报警、消防烟感报警、RFID防盗报警、触发式报警立柱、门禁报警和机动车超速报警等功能，待警情发生时，视频监控中心屏幕自动显示报警信息，并伴有声光提示监控中心工作人员，工作人员对警情进行核对后进行处置和记录。视频监控范围应覆盖校园主要干道、重要出入口、学生宿舍、图书馆、办公楼和物资仓库等重点要害部位；红外入侵报警和消防烟感报警可用于存放贵重物品的多媒体教室、计算机房、实验室、仓库等重点部位；RFID防盗报警系统是基于无线射频识别技术、传感技术、监控技术、实时定位技术而开发出来的安防系统，可同时对多个物品（如自行车、笔记本电脑）进行定位，并能够完成监控物品进出校园情况的监管，更可以用于防止贵重物资被偷被盗；触发式报警立柱安装于校园内学生活动密集场所，学生可触发报警立柱按钮后与视频监控中心工作人员进行视频对话；门禁报警系统可安装于学校大门非机动车和行人通道，并区分为校内人员和来访人员通道（均为有障碍双向通道），校内人员可持校园一卡通刷卡进出，校外人员在门卫处凭有效证件登记后，持门卫人员发放的临时卡进出校园，实现对进出校园的所有人员进行监管，有效的杜绝校外闲杂人员混入校园，降低可防性案件（以盗窃为主）发案率；机动车超速报警设备安装在校园内主要干道，具备超速报警记录功能，可以记录机动车行驶时速、超速时间和实时图像，用于校园交通管理。

（二）基于ETC功能和车牌识别功能，建立智能停车场管理系统

ETC（ElectronicTollCollection）不停车收费系统是目前世界上最先进的路桥收费方式。高校可引进基于ETC系统的智能停车场管理系统，校内机动车通行时该系统通过读取随车安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签（又叫OBU），经系统后台进行系统比对后即可自动放行，可实现智能管理，无需人工操作；校外车辆进入校园时，经门卫登记后，系统自动识别车牌号码，并记录车辆进入时间和实时图像，同样实行智能登记管理，减少门卫人员工作量。智能停车场管理系统可以极大的提高校门通行的效率，减少门卫人员的工作量，可以成为校园交通管理的重要技防设施。

（三）基于智能袖珍公共交通系统，搭建自行车资源共享系统

智能袖珍公共交通系统系一套有别于目前市面上运行的有桩式的公共自行车系统，它具有布点方便（通过wifi热点布点）且施工成本低、借还车方便（可使用校园一卡通）、车身轻盈（采用特殊材质制作）、不易被盗（随车装有GPS电子锁车系统）等优点，非常适合于地域面积广阔的大学校园。高校可以推进智能袖珍公共交通系统，在校园公共区域增加足够数量的wifi热点，既可以确保师生在校园内任何一处实现借还车，不受有无车桩限制。同时，还可以基于此系统实现校园自行车的资源共享。

校园安全智能化管理范文

摘要结合亲自参与的校园安全防控体系建设实践，介绍学校安全防控体系平台建设与应用，实现“一键式”安全管理的经验体会。

关键词安全管理；互联网+；学校安全防控体系

中图分类号：TP393.18文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）11-0154-05

1建设背景

近年来由于不安定因素、自然灾害、校园暴力、道路交通、食品卫生等方面引发的校园安全事件时有发生，中小学生这个特殊的弱势群体的安全越来越受到各级政府及社会的高度关注。教育部教基一厅〔2014〕2号文《中小学幼儿园应急疏散演练指南》要求学校每月进行安全演练，做好应急预案。要求各学校要切实重视校园安全管理工作，加强“人防、物防、技防”确保校园安全。

校园安全事件不断发生，一直深深触痛社会的神经。学校急需打造一个安全防控体系管理平台来满足安全需求。

2现场会

2016年1月15日上午，安吉县教育局安全科在凤凰山小学召开了《安吉县校园安全管理现场会》。县教育局副局长王军民、县教育局安全科科长徐文高、全县所有学校分管安全的副校长及县消防大队的部分官兵参与了本次会议。会议之前首先观摩了凤凰山小学的消防安全逃生演练活动。全校1449名学生在2分30秒钟内全部撤离到操场安全地带。师生和县消防大队的官兵们模拟了救人场景（如图1所示）。这样一系列的任务，学校的组织者都是通过手机APP软件一键式完成的，如图2所示。

会议围绕着“互联网+”的数字化智能校园安全管理主题进行。从凤凰山小学分管安全的副校长汪丽娟的《数字化智慧校园安全管理》汇报和巨龙网络安全管理软件的使用介绍中，可以感受到“互联网+”在学校安全管理上的运用，将是学校安全管理的一个趋势。学校管理人员可以通过手机APP“学安”软件实时上报校园任何角落的安全隐患，按照流程分派相关人员及时处理，防患于未然。同时在发生地震、火灾等自然灾害的时候，可以第一时间启动疏散和报警，并下派相关指令给各个责任人。同时广播引导学生做到有序疏散。还能连接学校监控系统，通过手机“云眼”，监控任何监控点的情况，同时还可以通过“手机喊话”指令，做到及时应对和有效处理，避免安全事故的发生。凤凰山小学在安全管理工作中的特色是将学校的相关设备管理整合到一个手机APP软件中，实现消防、安保、物管、广播、逃生演练、隐患发现、家校联系、安全知识宣传、文件传达、平安监控等一站式管理，构建了快捷、高效的指尖办公模式，实现了校园的数字化智能管理。

3平台介绍

学校安全防控体系平台采用先进的虚拟化技术，统一的云操作系统、软件平台、中间件技术和资源索引技术，形成集中统一管理、多级分布共享、弹性平滑可扩展的云计算服务平台（图3）。

实现分级管理一键、安全信息自动采集、专业资源持续更新、智能广播个性应用、移动互联随时随地。智能语音终端与校园广播网的对接，支持手机、PC、Pad、电话远程控制与信息的即时。信息化平台融合校园监控、校车监控系统、校园访客系统、校园考勤系统，实现统一监控与统一应急指挥与管理。学校安全防控体系主要包括以下设施设备。

远程智能语音终端（图4）远程智能语音RS-8001终端产品，是基于TIAM335X高性能CPU，集成CDMA/CDMA2000，

GSM/WCDMA等模块（选配），支持10/100Mbps有线以太网络接入，支持多种方式连接到广播管理系统。该产品通过和云服务系统平台配合使用，完成授权GSM电话接打，录音；短信收发，自动播报；预置音频内容的定时、定次数播放等功能。

该终端产品可以通过RS485总线和RS-6001型分区控制模块连接，完成各种分区单元的控制。

智能分区控制设备（图5）智能分区控制RS-6001终端产品用于实现多路继电器开关的受控通断；同时，实现两个输入源（功放，远程智能语音终端）的同时播放仲裁。

即：6001提供多路开关的控制，控制命令通过RS485总线传递，也可通过前面板的按键控制；同时6001提供对接收机和第三方功放（打铃器）输入音频播控的仲裁。

安全信息化综合管理平台（图6）管理平台具备一键、信息自动采集、专业资源自动更新、智能广播个性应用、移动互联等特性，融合校园广播、校园监控、校车监控、访客系统、校园考勤等系统，实现统一应急指挥与管理。

安全知识资源库安全资源知识库主要有常用铃声、平安校园、文化校园、安全知识库四大类，从类型上划分为交通安全、卫生安全、课间安全、消防安全、运动安全、周边安全、意外伤害、自然灾害、防暴反恐、与人交往、心理防护、假日安全、网络安全、应急演练、经典诵读、节日常识、文明礼仪、美文欣赏、名言感悟、成语故事、校园歌曲、幼儿安全教育和幼儿行为习惯，等等。

手机APP软件智能手机APP软件，支持安卓、苹果智能手机操作系统；实现广播管理与、语音喊话、应急指挥调度、一键启动应急预案、信息接收与、安全巡检、隐患编辑及上报、安全信息实时查询、安全知识学习、安全教育备课等功能。

4学校的核心应用

安全教育广播提供包括平安校园、交通安全、卫生防疫、消防安全、意外伤害等在内的安全教育广播专业资源，按照设定时间每天进行安全知识广播，实现校园安全广播“周周有专题，天天有广播”。

应急广播在发生类似校园袭击突发事件时，校长通过手机立刻启动校园广播，手机变成随身话筒，指引师生避险。

应急预案将应急预案电子化，通过手机一键启动预案，预案小组老师通过手机自动收到任务分工指令，立即参与行动，广播同时启动，指引疏散，真正实现“由演练变实战”的提升。

安全信息推送老师、家长通过手机可接收到教育局、疾控中心、公安局指挥中心、气象局、应急指挥中心等相关部门第一时间的安全信息。

统一接入管理将校园视频监控、校车监控、校园安全设施管理统一接入，校长通过PC或手机查看各学校现场视频、监控校车，学校安全员通过手机对学校的安全设施、设备状况进行排查。

考勤系统（图7）校领导（或负责考勤学校领导）到办公区查看老师到校情况，通过手机APP查阅教职工实际到校情况，可设置请假（事假、病假）、旷工等状态和具体信息，考勤人员保存考勤，将信息提交到系统平台，平台将会根据不同情况给未到校用户发送信息（病假类为慰问信息，事假为安全叮嘱信息，缺勤未通知警示信息）。

教师或者学校领导随时可以查看学生考勤情况，并可以根据条件进行数据统计分析。平台将会根据不同情况给未到校用户家长发送信息（病假类为慰问信息，事假为安全叮嘱信息，缺勤未通知警示信息）。

智能安全检查系统利用先进的二维码和NFC感应技术，建设安全巡查上报系统。通过手机扫描二维码或者利用NFC感应技术可直接对安全关键点进行安全排查，并上报排查结果。主要包括校车安全、消防设施安全、应急通道、食品安全、交通安全、校舍安全、电器安全、实验室化学危险品巡查等。实现了教育机构或者安全部门对下属部门进行检查评分的信息化支持。支持对检查单位的各类检查项目进行评分，以及发现问题的汇总。支持发现问题可以拍照、录像、录音等方式记录和上报。

安全隐患管理系统（图8）隐患上报学校用户可以通过手机APP方式或者管理系统进行隐患情况上报，并可以对本人上报的隐患信息进行管理。支持发现问题以拍照、录像、录音等方式记录与上报。

隐患查看用户可以查看本单位其他人员上报的安全隐患信息和处理结果。教育局用户可以按照学校查看管辖范围内所有安全隐患信息和具体处理情况，也可以看到下级上报上来的隐患项目。

隐患处理学校管理人员接收到隐患信息后可以对隐患信息进行指派人员处理、上报上级处理等。指派处理人员时系统自动给被指派处理人员发送即时消息通知，用户点击后可以查看隐患具体信息并给予及时的处理。

5建设方案

建设目标孩子是祖国的未来，是实现中华民族伟大复兴、中国梦的后备力量，让孩子们在安全、健康、适宜的环境里，利用高效率、现代化的管理手段，为社会培养健康活泼、文明乐群、勇敢自信、有社会责任感的符合21世纪时代需求的下一代，是每个父母的期望，更是每一位置身于教育事业人士的首要任务。学校应努力创设一个安全的学习、生活环境。通过搭建智慧校园安全防控体系管理平台，最终的目标就是让教育主管部门放心、让校长放心、让家长放心、让学生受益。

构建校园安全防控体系管理平台，让学校形成全新的安全管理模式，智慧校园建设的一项重要内容。

校级平台建设校园安全防控体系管理平台--校平台主要作用是提供课堂授课功能，同时提供本校校本资源及教师、学生的个性资源等的存储备份功能。学校在使用课堂授课功能时，优先使用校平台，当校平台出现问题时授课切换到上级平台，此时资源服务由上级平台提供；校平台能自动从上级平台同步系统资源。

校级平台主要由校级资源库和安全教育授课系统组成，校园资源库通过校园网络与省、市、县安全信息化云平台资源库相连，实时同步更新资源。安全教育授课系统通过教室多媒体进行学生安全教育。

校园广播设备接入（图9）语音终端通过宽带互联网与安全信息化云服务平台相连，智能分区控制设备上联远程智能语音终端，下联学校分区控制功放。手机、电脑、Pad等设备通过移动互联网络与安全防范云平台相连进行安全管理与控制。

校园安全智能化管理范文

【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”（SmartSchool）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（SmartCampus）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/T19001ISO9001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/T8567-1988）》和《角色访问控制标准ANSIINCITS359-2004》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（HeartBeat）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（IPMasquerading）和IP端口转送（IPPortForward）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（CentralAuthenticationService）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（Infrastructureasaservice）

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（Platformasaservice）

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（softwareasaservice）

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YaleCAS（CentralAuthenticationService，中央认证服务器）方式实现。YaleCAS是耶鲁大学的一个开源项目，Yalecas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MysqlCluster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