基于智慧城市网络构建济源教育城域网

◆董新飞 赵濮民

基于智慧城市网络构建济源教育城域网

◆董新飞 赵濮民

教育城域网建设是教育信息化发展整体战略的重要组成部分。济源市依托电子政务网服务器虚拟化集群，建设教育城域网，这种模式有着建网快、投资小、维护方便等独特优势。既能实现网络安全稳定，满足后期应用服务扩展的需求，降低建设和管理成本，又提高了资源利用率。在推进应用方面强化“三通两平台”的建设应用，探索出富有成效的资源共建共享机制，为试点工作下一步继续开展打下了良好的基础。

智慧城市；教育城域网；资源建设

济源市位于河南省西北部，面积1931平方公里，人口70.3万，现有高职学院一所，普高六所，十二年一贯制学校一所，职高（中专）三所，初中27所，九年一贯制学校四所，成建制小学106所，特殊教育学校一所，中小学在校生14万余人，在编中小学教职工10340人。

济源市根据自身实际情况和发展需要，并结合国家教育信息化今后一段时期内的重点工作目标，确定了本市的教育信息化试点选题为《义务教育阶段全学科优秀教学资源建设与应用的探索与实践》，经过积极申报，2012年4月被河南省教育厅确定为首批河南省教育信息化区域综合试点。

1 济源教育城域网概况

根据“智慧济源”建设的总体规划，智慧教育是智慧济源的一项重要内容。市信息化工作领导小组办公室本着“统筹资金，共建共享”的原则，将济源教育城域网依托济源统一的电子政务外网服务器虚拟化集群，建设教育虚拟化数据中心，满足网络安全稳定和应用服务扩展的需求，既降低了建设和管理成本，又提高了资源利用率。

“智慧城市”网络架构济源市统一的“智慧城市”网络建设包括电子政务外网和电子政务内网，向上与省电子政务外网和电子政务内网联通。电子政务内网覆盖市直单位、镇（街道）等党政机关及部分二级机构和企业，电子政务外网连接市、镇（街道）、村（居）三级，覆盖全市所有党政机关、学校、卫生院、社区。

电子政务外网连接市、镇（街道）、村（居）三级，覆盖全市所有党政机关、学校、卫生院、社区，主要满足各级政务部门社会管理、公共服务等面向社会服务的需要，与互联网逻辑隔离，与省电子政务外网联通。电子政务外网建设采取运营商投资建设、市政府租赁方式，充分利用公共通讯资源，统一建设、统一标准、统一设备、统一服务，搭建全市统一的电子政务网络。其中骨干网络的主干采用国际上成熟先进的万兆以太网技术，形成主干千兆、接入百兆环型拓朴结构的局域网，保证接入用户的信息共享和互连互通。网络平台采用TCP/IP网络协议，充分利用以太网技术、虚拟局域网技术（VLAN）、MPLS VPN、CoS和IPQoS等，最终形成一个具备安全性、可靠性、带宽高、网络故障自愈、数据不丢失的网络体系。

电子政务外网和互联网在逻辑上隔离，其网络层次结构包括核心层、汇聚层和接入层三个层次。

1）核心层。核心层由两台路由器通过GE电路连到省骨干网路由器，实现与广域骨干网的联接。

图1 “智慧城市”网络拓扑结构图

2）汇聚层。汇聚层选择华为9306核心交换机或同档次设备，每一个汇聚层网络设备可接入多个单位。各汇聚层交换机之间通过环形网络连接，采用ospf路由协议，自动生成路由快速收敛。

3）接入层。接入层采用局域网形式接入。各单位先组建内部局域网，在就近采用100 M电路接入到汇聚层交换机上，实现和市电子政务网络的联通。

教育城域网架构济源市教育城域网作为济源市电子政务网络的子网络，根据济源市学校分布及学校规模，利用现有的全市统一的电子政务网络，实现市到镇（街道）1000 M主干带宽，镇到校100 M接入带宽，为班班通、数字校园工程提供各种应用服务，为实现教师备课、授课、校本资源的存储、市级资源下载更新等应用提供保障，最终达到教育管理部门和学校网络互联互通及资源共享的目标。

教育城域网中，除了由光纤组成的网络主干部分，还有各学校的内部网络。学校网络采用局域网（LAN）技术构建，所有局域网全部采用以太网方案，实现部门网络之间的互联互通。

2 济源教育城域网应用

校校通建设目前，全市共有130所学校通过光纤接入市电子政务外网，光纤网络建设采用运营商投资建设，学校不需要承担建设费用。日常使用采用政府租赁方式，经招标，外网租赁费用每条光纤每月300元，每年仅需3600元，比原来的每条光纤每年6000～8000元节省了2400～4400元，每年全市中小学节省网络费用31万～57万元。

班班通建设学校信息化基础设施建设坚持山区学校和平原薄弱学校优先保障的原则，重点对“十二五”中小学布局调整范围内的成建制学校予以配备。2013年，利用争取到的国家、省、市资金共1410万，为全市义务教育阶段的中小学配备多媒体375套和学生计算机1700台。截至目前，全市义务教育阶段200人以上成建制学校共配备多媒体1322套，配备率达到83%；学生用计算机3811台，生机比16∶1；教师用计算机2468，师机比达到1.6∶1。

图2 校园网拓扑结构图

资源建设与应用

1）建成了资源平台。在省电教馆的大力支持下，济源市教育局依托济源统一的电子政务外网服务器虚拟化集群和省资源网的资源平台系统，基本完成了本市资源平台的部署。目前，已初步建成了“济源基础教育资源网”，重点部署了门户、资源、教研备课、培训和题库组卷5个平台，为区域综合试点项目的顺利实施提供了平台支持。

2）形成了部分教学资源。市级资源平台建成后，我们在第一时间内组织各试点学校的教导主任和计算机教师以及资源建设学科组的组长共计40余人，在黄河路小学计算机教室举办了资源平台应用专题培训会。会上，各试点学校教导主任及学科组组长分别汇报了各自学校承担的学科建设任务的进展情况，通过交流，让大家互通有无，做到心中有数。同时，电教中心技术人员现场示范了资源平台的注册、登录等操作步骤和资源上传、下载、浏览等使用流程，为资源建设提供了平台和技术支持，与会人员基本上掌握了资源上传的操作流程。并要求各与会人员尽快对学科教师进行校本培训，力争让全体教师都能掌握资源平台的使用流程，为今后的资源应用打下了基础。

在各试点学校和资源学科组教师的努力下，截止目前，上传至济源教学资源平台的资源数量1019件，涉及义务教育阶段的所有学科。

3）探索出了资源建设共建机制。对局相关科室的职责进行了明确分工。电教中心负责试点工作整体推进和5个平台的建设、技术支持及日常维护；教研室负责资源、教研备课、题库组卷等平台的日常管理及应用和学科资源审核；师训科负责培训平台的日常管理和应用；体卫艺站负责体音美学科资源审核；教科所依托教研备课平台开展教科研活动；财审科负责经费支持。各部门在领导小组的统一协调下，既有分工又有合作，共同为做好试点工作添砖加瓦。具体分工见表1。

同时，将义务教育阶段全学科资源建设任务分配到各试点学校，由试点学校承担各自优势学科资源的建设任务。同时，成立6个学科组（思政、科学、信息、体育、音乐、美术），学科组成员由省市级学科带头人或该学科优秀教师组成，分别承担6个学科资源建设任务。各试点学校和学科组依托“济源市基础教育资源网”，围绕学校优势学科，集中建设学科资源。为了确保学科资源质量，试点学校制定切实可行的奖惩措施，督促承担有资源建设任务的学科教师做好资源的加工、整理、分类、上传等工作。具体任务分配见表2。

表2 试点学校及学科组资源建设分工一览表

表1 资源平台建设科室分工一览表

通过教育局各相关科室分工合作，各试点学校和资源建设学科组分学科建设资源，逐步形成市、镇（街道）、学校三级开放式资源共建共享格局。

4）提升了教师的资源应用意识和能力。教师利用信息技术在教学活动、教研活动以及跨校教学中的应用逐步变成一种自觉习惯。2012年以来，在全省的各类信息技术教学应用活动中，济源市中小学教师的参与率和获奖率在全省名列前茅。

3 应用效果及反思

独特优势济源市教育城域网作为“智慧城市”构建下的子网络，依托济源电子政务网现有的虚拟网络中心建设，有着建网快、投资小、维护方便等独特优势，给教育教学应用带来了实实在在地好处和便利，具体表现有以下几个方面。

1）标准统一，统筹发展。按照“四统一”原则，即统一规划、统一标准、统一建设、统一管理，市电子政务办公室科学制订了网络建设规划和方案，贯彻国家、省、市有关标准要求，加强组织领导，统筹协调全面发展。

2）整合资源，降低成本。利用现有的网络、设备、信息和人力等电子政务资源，合理优化配置，降低了投资成本。服务器采用市虚拟化服务器集群，光纤网络建设采用运营商投资建设，学校不需要承担建设费用，日常使用采用政府租赁、统一招标的方式，日常使用成本大大降低。网络安全和应用维护由市电子政务办公室技术队伍专业维护，提高了安全级别，极大降低了人工维护成本。

3）积极防御，保障安全。按照以安全保发展、在发展中求安全的理念，贯彻积极、综合防范的方针，坚持管理与技术并重，加强网络和信息的安全防范，确保信息安全。

存在问题济源教育城域网还处于初级阶段，还需要不断完善。具体表现在：各中小学校的光纤网络虽然已经连接到校，但因为还没有和电信企业签订应用协议，目前还没有投入使用；按最终设想，还应建设教育网络管理中心，以加强对教育城域网的管理，目前由于资金等问题，还没有落到实处；资源平台还处于起步阶段，教育资源从数量和质量上看还需要不断提升，教师的资源建设与应用的意识还不够强。

应对措施1）引入竞争机制，尽快与相关电信企业签订合作协议，让已投入建设的光纤网络发挥作用，满足教育教学需求；2）争取上级和市财政资金支持，加大教育信息化投入，不断完善教育城域网；3）在资源建设与应用方面，采取“以点带面，典型引路”的原则，先由试点学校开展试点工作，逐步向全市中小学推广。

TP393.1

B

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

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

作者：董新飞，济源市电化教育和技术装备管理中心；赵濮民，济源市教师进修学校（459000）。