数字化校园建设数据中心实施方案.docx

数字化校园建设数据中心实施方案

21
2020年4月19日
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二、数字化校园建设
（一）项目描述
1、建设任务
建立一个符合教育部颁发的《教育管理信息化标准》和行业标准的数字化校园规范体系；
建立一个涵盖数字化校园应用业务和与之关联的其它业务数据信息于一体的基础共享数据库；
建立一个立足于长期发展的应用系统及其软硬件基础平台和应用平台；
建立一个涵盖数字化校园各相关应用子系统的集成化应用系统，而且与未来新增的应用子系统能实现无缝对接；
建立一个面向最终用户（师生员工），能够集成公共信息、个性化信息应用模块等功能，具有信息选送能力的应用信息门户；
建立一个面向长期发展的技术队伍以及配套应用的安全和运行保障体系。
2、经费投入
本项目经费预算515.86万元，其中山西省水利厅投入400万元，学院自筹115.86万元。
（二）建设指导思想和规划原则
1、指导思想
坚持以人为本，构建信息化的教学环境、信息化的科研环境、信息化的管理环境、信息化的生活环境等，最终提高学院的核心竞争力，实现学院的跨越式发展。
2、建设原则
总体规划，分步实施；重视基础，强化应用；重点突破，由点到面；资源共享，服务教科。
（三）建设意义
数字化校园的建设，能够整合规范信息资源，加强信息共享和应用实现由传统教学资源到其与数字化网络教学资源并重的转变，传统管理到信息化管理的转变，构建开放式教育教学环境，对于提高教育教学质量，提升管理效率和质量具有十分重要意义，也为学院实现示范院校建设各项预期目标提供现代信息技术保障。
（四）建设基础
1．现有基础
我院 7月建成现有校园网，主干网采用星型拓扑结构。中心节点选用DLINK DES6500核心交换机，八个二级节点为DLINK DES3024交换机。中心节点与二级交换机采用1000M光纤连接，形成校园网主干信息通道，各个信息点经过楼层内交换机接入校园网。整个校园网以光纤专线方式接入运城网通网，以VPN方式接入中国教育科研网，校园网提供包括WWW、FTP、DNS、EMAIL和VOD等网络服务，校园网络信息点总数约1000个。校园网建设总投资已达100余万元，初步建立了数字化校园的雏形。
学院现有教学用计算机1000余台，有多媒体教室19个、高标准数字语音室2个，全院教职工人人配有计算机，为教师和学生广泛应用现代化教学技术和手段提供了良好平台。根据教学需要购置的VCD教学片、录像教学片共 181部，教师开发的多媒体课件共70余件。图书馆有电子科技期刊全文数据库和博硕士论文全文数据库4万册，电子图书11万册，配置了图书借阅自动化管理系统、磁盘阵列系统、网络管理平台系统和电子阅览室管理系统等管理设施，采、编、典、流通、借阅等基本实现了数字化管理。
近年来，在教学资源库的建设工作方面，也取得初步成效。 我院就开始建立精品课程专题网站，现有精品课程专题网站13个，其中《农田水利学》、《水利工程制图》分别于 、 被评为山西省级精品课程，《高等数学》、《工程地质》等11门课程被评为院级精品课程。
网络中心由专人负责校园网规划设计、运行管理和维护任务。学院网站建立于 3月，当前网页内容包括学院概况、招生信息、机构设置、教学科研、新闻公告等。另外各系部、行政处室均有网页，介绍本部门的基本情况，并发布有关信息。经过校园网实现了教学管理网络化。
2．存在的不足
随着我院校园网规模和用户数的不断扩大，随之带来的是越来越多的网络安全、网络带宽、数据存储、网络管理等问题。具体为：
服务器的数量少而且性能较差，不能满足多种应用系统的网络计算和网络服务功能；
校园网络中没有大容量的网络存储，无法实现海量数据的安全存储和备份；
校园网络中各种应用系统偏少，无法满足实现学院的教学、科研、管理、服务等活动的信息化要求；
我院的网络中还没有部署完备网络防入侵系统和网络防病毒系统，不能实现统一、集中的网络防入侵和防病毒管理，易受到各种人为因素影响，不能有效的确保整个网络的安全和防病毒需要；
我院的网络中还没有部署专业的网络管理软件，不能实现对网络的流量和行为的控制，不能实现对服务器和其它网络设备性能的监控；
教学资源库的容量和种类较少而且缺乏科学的管理，不能满足广大教师和学生对教学信息的需求；
多媒体教室偏少，无法满足广大老师在课堂教学中应用教学资源库和网络教学的要求；校园广播系统落后等。
（五）建设目标
以服务为宗旨，以应用为目标，建成万兆骨干为支撑、拓扑结构覆盖整个校园的稳定、高速、安全的校园网；开发数字化教学资源，建设动态开放式数字化教学系统，构建交互式数字化教学与学习环境；建设高效信息化管理系统，构建方便、人性化的数字化生活服务环境；推进学院数字化技术纵深应用，达到省内高职院校领先水平。
（六）建设内容
1.校园网基础设施建设
完善校园网基础设施，构建以万兆核心互联、核心备份、无线补充的技术先进、扩展性强、安全可靠、高速畅通、覆盖全院的校园网络环境。
（1）综合布线系统
学院校园网综合布线系统将在原校园网综合布线的基础上扩建，采用星型拓扑结构的结构化布线系统，在校内楼宇之间布设24芯单模光纤，实现光纤达到所有单体建筑，各类光纤增加5公里；水平设计采用超五类和六类双绞线，新增 个信息点，使信息点总数达到3000余个。
（2）计算机网络系统
在原有网络基础上进行扩充和完善，实现校内区域间核心万兆互联、千兆到楼内接入交换机、核心备份、出口冗余，增加无线接入点，实现网络监控、流量分析和负载均衡、漏洞扫描、完整的安全防范体系等功能。
建成后网络的结构如下：
1）核心层
核心交换机采用两台万兆核心交换机，承担着核心节点下所接入的数据信息，并增加相应的业务板。为保证核心节点的高可用性，核心节点采用双机备份方式。在核心安全方面，在核心交换机上集成防火墙插卡，充分利用核心交换机上端口及处理能力，将安全与网络有效的融合在一起，把防火墙的保护功能扩展到交换机的每个端口，将有安全隐患的报文镜像到分析端口，并经过与IPS联动及时阻断攻击。
2）服务器区
在服务器区原有的千兆智能交换机基础上，增加一台全线速千兆智能弹性交换机并万兆接入核心，以满足日益增加的服务器集群的需求。
3）汇聚层
汇聚层交换机采用星型结构与两台核心交换机经过光纤连接，为数据流量较大的办公区、宿舍区、图书馆、公共机房、实训楼增加高性能汇聚交换机。新增汇聚交换机5台，总量将达到9台。
4）接入层
根据增加的信息点，在办公楼、教学区、实训区等区域增加二层线速以太网交换机，采用光纤千兆连接汇聚交换机，升级主要区域接入交换机实现接入安全策略。新增接入交换机50台，总量达到100台。
5）无线接入
在部分办公区域、礼堂等开阔区域，部署无线接入点，作为有线信息点的补充，实现数字化应用覆盖校园。
（3）数据中心建设
数据中心不但是各类服务器、存储硬件的集成中心，也是数据存储、数据传输和应用服务的中心，作为数字化校园数据交换最集中的区域，应具备安全可靠的机房设施、高水平的网络管理、富裕的带宽资源等条件。学院按照国家机房建设标准A级，新建设一个面积为160平方米的高标准数据中心机房，集中管理各部门的应用服务器和数据库系统。

图5-1 山西水利职业技术学院校园网拓扑图
2.数字化教学系统建设
建设以多媒体教学系统、数字化教学综合服务平台、网络教学资源为支撑的数字化教学系统，构建动态开放式数字化的教学与学习环境，实现教学资源数字化、教学过程开放化、学生学习自主化。
（1）多媒体教学系统建设
按照先进性、实用性、可靠性、易操作性、可扩展性原则，扩建多媒体教学系统。新建50个多媒体教室、1个多媒体教学中控室及1套课程录播系统，实现对多媒体设备的实时调度与控制，拓展和完善课堂教学录播和视频编辑等应用功能，实现课堂教学与实验实训教学的录制与网络共享，构建高效、快捷、集约化的交互式教学系统。
（2）数字化教学综合服务平台建设
建设网上教师备课、学生学习、辅导答疑、作业评阅、远程考试等应用系统，利用覆盖全院的计算机网络，实现教学过程开放化、学生学习自主化，到 ，实现重点建设专业核心课程的开放式、交互式教学。
1）教师备课系统 教师备课系统为教师提供网上备课环境。教师能够根据授课需要，利用个人资源库和公共资源库中的教学资源，方便灵活地编制、发布及修改多媒体教案；学生可查看教师教案。
2）学生学习系统 利用覆盖全院的网络和数字化教学综合服务平台，经过丰富、科学的网上教学资源，引导学生进行自主学习，使学生的学习不受时间与空间的限制，从而实现教学的开放化。
3）辅导答疑系统 教师经过答疑讨论室和BBS讨论区与学生进行互动与沟通，答疑解惑，可将共性问题进行整理并建立“常见问题库”，供学生查询。系统可提供常见问题查询、智能答疑系统、答疑讨论室、BBS讨论区等答疑讨论方式。
4）作业评阅系统 教师可经过作业评阅系统布置、批改课程作业，并可对作业情况进行分析统计。学生能够下载作业、联机提交作业，并可查看由教师评语与系统分析结果组成的作业分析报告，了解知识
掌握情况。
5）试卷生成系统 试题库系统及远程考试系统 试卷生成系统用于教师在线编辑各种类型的题目，包括单选、多选、判断、问答等，经过选择合适的组卷方式，系统能够自动生成并发布考试试卷。试题库系统用于建立各门课程的试题库，可实现随机抽取使用。远程考试系统可对学生进行在线考试或测验。学生完成考试并提交后，系统能够对考试结果进行自动批改、统计和分析。
（3）网络教学资源建设
建设教学资源管理平台、精品课程网上建设与申报平台、网络课程制作平台，充实并整合网络教学资源，以3个重点专业及专业群的教学资源开发为重点，初步建成学院网络教学资源库，并与教学系统紧密结合，解决大量分散数字化教学资源不能共享和利用率低的问题。
依托课程制作平台，完善已有2门山西省精品课程和11门院级精品课程；完成专业核心课程的网络化建设，重点建设示范重点专业的25门优质核心课程，其中包括2门国家级精品课程、5门山西省精品课程。以各专业核心课程为重点，有步骤有计划地开发采用任务驱动、项目导向等教学模式的多媒体课件20个与工程案例 50个。
表5-3 课程网络化建设计划及标准
序号
课程名称
建设
计划
建设标准
1
农田水利学

1.课程简介：本门网络课程的简要介绍，包括课程对应的专业技能、课程包含的主要内容、重点章节、重点实验实训项目。
2.建设小组成员简介：建设小组成员的简要情况介绍。
3.课程标准：本课程的标准，教学主要内容、重点章节、实验实训安排等。
4.授课计划：本课程的授课计划安排。
5.教案：教师讲课所用教案、实验实训指导书等（电子版）。
6.多媒体课件：多媒体课件内容要覆盖课程标准要求的所有章节和实验实训项目，内容完整；教学设计合理；技术运用得当，艺术性强。
7.参考资料：学生自主学习时可供参考的资料文献如论文、互联网中网站地址链接等。
8.试题库：本课程的考试题或者习题，要覆盖课程的主要内容，体现学生技能培养的目标。

2
水工建筑物
3
水力学
4
工程水文
5
水利工程制图及CAD
6
建筑材料
7
土力学
8
房屋建筑学
9
建筑结构
10
综合布线技术
11
计算机网络构建技术

12
计算机网络管理技术（基于设备）
13
网络操作系统
14
水利工程施工技术

15
工程测量技术
16
水利工程概预算
17
水工钢筋混凝土结构
18
Java程序设计
19
动画运动规律
20
网络数据库应用技术
21
工程力学
22
建筑施工技术
23
控制测量
24
水泵与水泵站
25
道路施工技术与组织
建设虚拟实验、虚拟工艺项目，重点自主开发水利工程专业《农田水利学》和《节水灌溉技术》课程的“灌溉技术试验”虚拟项目和计算机应用技术专业《计算机组装与维修技术》课程的“计算机组装”虚拟项目以及建筑工程技术专业《建筑工程装修》课程的“室内外装饰”虚拟项目等。
经过多媒体课件开发、网络课程建设和虚拟实验、虚拟工艺建设，丰富网络教学资源，充实网络教学资源库，经过现代信息技术手段达到优质教学资源共享的目的。
表5-4 虚拟项目建设计划及标准
序号
项 目 名 称
建设计划
建设标准
1
Proteus仿真软件
模拟电路与数字电路的教学与实验

1.项目内容完整：包括实验实训项目简介、实验实训手册、实验实训过程演示、实验实训操作、实验实训相关知识点介绍等；
2.实验实训过程设计合理，与实际实验实训步骤一致；
3.技能培养目标明确；
4.交互性强、界面友好；
5.根据实验实训过程生成的实验报告完整，能够体现实验实训的全部过程和操作步骤；
6.具有答疑讨论区，能够进行师生互动。
7.能够实现资源共享和开放式学习。
单片机与嵌入系统软件的教学与实验

2

2

维修电工技能软件

维修电工技能软件
电工实训
电机与变压器实训
低压电器实训
电子器件实训
电子技术实训
电力拖动实训
照明电路实训
机床电路实训
常见工具实训
仪器仪表实训
导线连接实训
3
节水灌溉技术虚拟实训
4
网络构建虚拟实训

5
工程制图虚拟实训
6
室内装饰虚拟实训
7
计算机组装虚拟实训
8
工程造价虚拟实训
9
工程管理虚拟实训
10
水力学虚拟实训

（七）建设计划与经费预算
1.建设计划
数字化校园建设计划见表5-5。
表5-5 数字化校园建设计划表
建设
内容
负责人
建 设 计 划

网
络
基
础

预期目标：①完成新增 个信息点的综合布线系统建设，增加光纤长度6公里；②实现万兆主干、核心备份，增加核心、汇聚、接入交换机50台；③建成160平米的数据中心机房，完成数据中心的建设。
验收要点：①按照建设方案完成网络基础建设，提供综合布线系统工程验收报告；②新增万兆模块2个和新增交换机50台；③建成数据中心机房。
预期目标：①完成全部区域光纤连接，增加光纤长度2公里，完成开阔区域无线覆盖的综合布线；②建设试验网，实现试验网与运行网分离，对老设备升级，增加接入交换机15台；③建设海量存储系统，完善数据中心；④接入中国教育科研网。
验收要点：①开阔区域的无线覆盖；②建成试验网,新增交换机15台；③新增1台容量为4TB磁盘阵列；㈣签署中国教育科研网接入合同。
预期目标：①做好日常校园运行网络的管理，经过试验网，探讨ipv6技术，开展对外培训；②完善校园网络结构，优化各业务Vlan，优化无线网络；③对重要系统实现异地备份。
验收要点：①建立网络管理日志和培训记录；②对校园网的Vlan和无线网络调整后形成记录归档；③对各业务系统的数据异地备份进行数据存档并记录操作日志。
数
字
教
学

预期目标：①调研多媒体教学系统需求，论证多媒教学系统的设计方案；②调研网络课程制作平台。
验收要点：①多媒体教学系统论证记录和资料；②网络课程制作平台调研报告。
预期目标：①完成多媒体教学系统的建设，建成50个多媒体教室、一个中控室、两套录播系统，实现教学过程的录制和网络共享；②完成“数字化教学综合服务平台”建设，建成教师备课、学生学习、辅导答疑、作业评阅、试卷生成、远程考试等系统；③完成“精品课程网上建设与申报平台”和“网络课程制作平台”建设；④启动网络教学资源建设，完成13门专业核心课程的网络化开发和3个虚拟实验、虚拟工艺项目建设。
验收要点：①建设完成的北区多媒体教学系统，包括50个多媒体教室、一个中控室、一套课程录播系统；②建设完成的“数字化教学综合服务平台”，实现开放式、交互式教学；③建设完成的“精品课程网上建设与申报平台”；④建设完成的“网络课程制作平台”；⑤建设完成的13门专业核心网络课程；⑥建设完成的3个虚拟实验、虚拟工艺项目。
预期目标：①完成数字化教学综合服务平台、网络课程制作平台、精品课程网上建设和申报平台的使用培训，进一步完善平台功能；②进一步丰富网络教学资源，完成12门专业核心课程的网络化开发；③完成7个虚拟实验、实训项目建设。

验收要点：①完成平台的使用培训；培训过程的有关资料及培训考核的有关资料；②建设完成的12门专业核心网络课程；③建设完成的7个虚拟实验、虚拟实训项目。
2.经费预算
学院数字化校园建设，共需预计投入经费515.86万元。其中，网络基础建设195.1万元，数字教学投入 320.76万元。各项目年度资金需求情况见表5-6，各子项目的购置清单预算表见附表5-7、5-8。
表5-6 数字化校园建设项目内容及经费预算表
单位：万元
项目内容
水利厅
学院自筹
合计

年度

年度

年度
小计

年度

年度
小计
网络基础
50
100

150

45.1
45.1
195.1
数字教学

100
150
250
50
20.76
70.76
320.76
管理信息化

数字化生活服务

合 计
50
200
150
400
50
65.86
115.86
515.86
表5-7 计算机网络基础建设经费预算表
单位：万元
序号
设备名称
数量
单位
单价
合计
1
综合布线系统
1.1
工作区子系统
1
套
12.2
12.2
1.2
水平子系统
1
套
20
20
1.3
干线子系统
1
套
14.4
14.4
1.4
管理子系统
1
套
19
19
1.5
设备间子系统
1
套
1
1
2
网络系统
2.1
原核心交换机新增模块
2
套
6
12
2.2
接入交换机
50
台
0.5
25
2.3
网络流量分析软件
1
套
7.5
7.5
2.4
无线控制器
1
台
5.5
5.5
2.5
无线AP
10
台
0.25
2.5
2.6
IPS系统
1
套
5
5
2.7
试验网和备件
1
套
10
10
3
数据中心系统
3.1
电气工程
1
套
3
3
3.2
装修工程
1
套
6
6
3.3
综合布线系统
1
套
2
2
3.4
空调新风系统
1
套
5
5
3.5
UPS系统
1
套
5
5
3.6
安保消防系统
1
套
8
8
3.7
控制系统
1
套
3
3
3.8
服务器、交换机等机柜
1
套
5
5
3.9
教育网接入
24
月
0.6
14.4
3.10
光纤租赁
24
月
0.4
9.6
合 计
195.1
表5-8 数字教学系统预算表
单位：万元
序号
设备名称
数量
单位
单价
合计
1
数字化教学平台
1.1
服务器
2
台
5
10
1.2
数字化教学综合服务平台
1
套
10
10
1.3
精品课程网上建设与申报平台
1
套
5
5
1.4
网络课程制作平台
1
套
5
5
1.5
网络教学资源管理系统
1
套
4
4
1.6
外出培训
2
人/次
0.5
1
2
多媒体教学系统
2.1
网管软件
1
套
1.2
1.2
2.2
电视墙显示系统
1
套
29
29
2.3
主控制台
1
台
3
3
2.4
装修工程
1
套
6.16
6.16
2.5
多媒体讲台
50
台
0.45
22.5
2.6
多媒体网络中控
50
台
0.9
45
2.7
电源箱
50
个
0.08
4
2.8
彩色摄像机\解码器\云台
50
台
0.35
17.5
2.9
IP电话套件
50
台
0.1
5
2.10
移频功放
50
台
0.3
15
2.11
音箱
110
只
0.04
4.4
2.12
界面话筒
110
个
0.02
2.2
2.13
线缆、线材
50
套
0.1
5
2.14
多媒体教学计算机
50
台
0.45
22.5
2.15
投影机（含吊架、幕布及防盗装置）
50
台
1.55
77.5
3
录播系统
3.1
录播服务器
1
台
1.5
1.5
3.2
录制系统
1
套
6.5
6.5
3.3
直播系统
1
套
2.3
2.3
3.4
精品课件编辑系统
1
套
4.8
4.8
3.5
中控系统
1
套
0.18
0.18
3.6
自动跟踪系统（含无线麦克）
1
套
3
3
3.7
智能导播系统
1
套
2.98
2.98
3.8
多媒体讲台
1
个
0.62
0.62
3.9
教师摄像头
1
个
0.6
0.6
3.10
学生摄像头
1
个
0.4
0.4
3.11
调音台
1
台
0.13
0.13
3.12
功放
1
台
0.12
0.12
3.13
音响
1
对
0.09
0.09
3.14
教师灯光
4
套
0.06
0.24
3.15
学生声音采集
4
个
0.04
0.16
3.17
视频矩阵
1
台
0.78
0.78
3.18
21寸监视器
1
台
0.3
0.3
3.19
云镜控制器
1
台
0.45
0.45
3.20
控制计算机
1
台
0.65
0.65
合 计
320.76
（八）预期效益
经过本项目建设实施，3年后达到以下预期效果：
1、校园网络环境能提供更优良的应用平台，为教学、科研、学生、管理、后勤服务等部门提供安全、快捷、有效的信息服务和通信环境。
2、实现集中式数据存储，实现在网络系统上的高速互连互通，及信息资源和软硬件资源高度共享。
3、为校园创造安全、高效、便捷的教学、科研、办公和生活环境。
4、开放教学环境，实现自主学习，为建设学习型校园提供服务。
（九）保障措施
1、经费保证
本项目由山西省水利厅和学院共同筹集资金，保障项目建设正常进行，达到预期效果。
2、政策保证
数字化校园的建设与规划应做到目标明确、特色鲜明、措施有力；将数字化校园建设纳入学院状态考核和办学绩效考核指标体系；应对数字化校园建设进行定期检查、有序管理；大力加强数字化校园建设的宣传和推广应用。
3、制度保证
建立完善的数字化校园“建设—运行—管理—优化—发展”制度，保障数字化校园的合理建设、正常运行及有效发展。
4、组织保证
建立数字化校园管理中心，加强管理队伍和管理规范建设。