1、中小学校园网白皮书网络改变教育，教育成就未来华为3com中小学数字化校园解决方案白皮书2006年3月21日上午，在南京市某小学的计算机教室里，一堂别开生面网上作文课开始了，语文老师把作文题目布置下去后，全班同学开始通过接入计算机教室的网络，到互联网上查阅资料，一个小时后，同学们就把完成的作文通过互联网提交到了老师的邮箱。下周的作文课上课之前，老师将把作文的批改意见发到网上，同学们可以通过网络了解老师对自己上周作文的评阅意见。近年来，南京市“小学生网上作文”以惊人的速度蓬勃发展，拥有46万名来自全国各地及国外的小学生，他们每天在这个课堂上做着与作文有关的写作、交流。作文作为一项用语言文字反映客观
2、世界、表达思想感情的复杂的心智活动，向来是中小学语文教学的重中之重，也是令无数学生、老师、家长头疼的大课题，空洞，乏味，模式化，言之无物是学生特别是小学作文的“通病”。与琳琅满目的小学生作文精选、小学生作文选萃相比，网上作文提供的不是各种类型的范文，而是为广大小学生提供一个写作、交流、娱乐互动的平台，是一个不受人数限制的作文广场，在这个广场上，开设了“我的作文本”、“名篇赏析”、“图画日记”、“今日排行”、“故事接龙”、“主题作文”等20多个子栏目，有近1万人参加了“故事接龙”作文。南京市电教馆副馆长李中元介绍说，“在这里与其说是写作文，不如说是学生们在玩作文。每位来玩的学生都是主角，不受时间
3、、次数限制，完全是一个开放性的娱乐场所。”“为什么学生平时怕上作文课，而愿意到这儿来凑热闹呢？主要原因就是学生在这里获得了自主权，玩性得到了尊重。”网上作文辅导员、游府西街某小学语文老师说，网上提供了大量“自助式”的作文空间，是否参加命题作文、作文字数、完成时间等都随心所欲。据悉，很多学校根据学生喜欢网上作文的特点，干脆把作文课挂到网上。其它省市的一些学校也直接把作文课开到了“南京教育信息网”上。集便捷高效与灵活互动于一体的网络日益成为信息时代作文教学的重要媒体，冲击着千百年沿袭下来的传统教学方式，推动着作文教学的变革和发展。1. 概述在过去的十几年中，互联网和多媒体技术已成为拓展人类能力的创
4、造性工具。为了适应科学技术高速发展及经济全球化的挑战，要求学生具备迅速地筛选和获取信息、准确地鉴别信息的真伪、创造性地加工和处理信息的能力，并把学生掌握和运用信息技术的能力作为终生有用的基础能力。在知识经济时代，信息素养已成为科学素养的重要基础。新世纪信息技术是最活跃、发展最迅速、影响最广泛的科学技术领域之一。互联网的发展，不仅改变了人们的工作和生活方式，也改变了教育和学习方式。信息技术极大地拓展了教育的时空界限，空前地提高了人们学习的兴趣、效率和能动性。多媒体教学、计算机教学软件、远程教育、虚拟学校等应运而生。先进的信息技术使教育资源共享的原则得以贯彻，人们听取高水平老师课程的要求已经或正在
5、实现，学习选择的自由度大大提高，因需学习、因材施教正在变成现实；学术交流空前繁荣，合作研究在全球范围内展开，信息生产、传播和应用日新月异地高速发展；现代教育科学、心理科学和信息科学技术的综合和相互渗透，已成为教育发展和改革的强大动力；传统的教和学的模式正在进行着重大突破，教育面临着有史以来最为深刻的变革，不仅仅是教育形式和学习方式的重大变化，更重要的是将对教育的思想、观念、模式、内容和方法产生深刻影响。随着教育现代化和信息化的步伐日益加快,，越来越多的中小学校重视基于网络的数字化校园的建设，数字化校园的建设其价值在于创造网络文化氛围，增强教育的开放性、灵活性、普遍性和共享性，促进教育的终生化、
6、民主化、平等化和个性化，探索在网络环境下的学习、教学、管理和科研的新模式，培养具有创新精神、实践能力的一代新人。通过校园网实现行政管理、后勤管理、教学管理、多媒体教学、数字图书馆，宽带上网、无线上网也在开始普及，校园网的发展正改变或影响着每一个教育工作者的教育思想及观念。华为3com公司自02年进入教育行业以来，在国家西部教育计划、全国各高校、基础教育的信息化建设、在国家下一代互联网CNGI等重大项目中取得了优异的成果，不断实现突破。03年，在参与国家西部教育计划的152所高校中，我公司中标124所；04年，我公司成功地成为教育行业IPV6国家大型骨干网CERnet2的方案供应商之一；在全国7
7、个省的日元教育贷款中全部中标。到05年底，我公司成功的与104所“211/985”、CERNET节点大学中的82所建立了信息化建设合作，进入并参与了全国1500余所高校的网络建设，建立了150余个网络学院和网络实验室，在国家下一代互联网CNGI计划中的7个全国性实验网全部中标。在基础教育信息化领域，截止到2005年底我司承建了17个省市的教育城域骨干网、60多个地市的教育城域网或校校通工程、17000多个中小学校园网项目。05年，华为3com在国内教育行业营业额达4.6亿以上，无论在营业额、解决方案能力、新技术推广、参与国家重大科研项目、及校企合作等各方面，成为国内教育行业当之无愧的第一品牌。
8、华为3com公司将始终坚持以“科教兴国、产业报国”为己任，重视在教育领域的投入。为适应教育信息化未来发展的需要，华为3Com公司在05年先期投入5亿人民币，进行了大量理论研究、标准制定、技术攻关、产品研发及大型网络环境的验证等工作，先后推出了基于IP技术的语音、安全、视频、存储等核心技术和产品，构成了全面的、综合型的网络解决方案，即IToIP网络解决方案，将网络技术的应用提高到一个新的、划时代的水平。推出的适合基础教育的中小学数字化校园解决方案得到广泛的认可和大量的应用，技术方案涵盖校园网络、教师机教室、数字图书馆、多媒体教学、考场监控系统、无线、IP电话系统等众多技术解决方案。2. 数字化中
9、小学的建设需求1. 概述互联网的发展将极大地促进我国中小学教育在教育理论、思想、模式、方法、手段等方面发生根本性的变化，并将在以下几方面极大地促进我国中小学教育的变革与未来发展：1. 为在教师指导下以学生为主体的建构主义学习理论的应用奠定了物资技术基础；2. 促进了以教师为中心的教学模式向在教师指导下学生自主与协作学习相结合的教学模式的转换；3. 数字化校园将大力发展，出现与传统学校（教室、黑板、粉笔、书本、练习本、实验室加仪器等）并存的局面；4. 数字图书馆将被大力发展，出现其与传统图书馆（图书报刊杂志、录音带、录像带、CD等）并存的局面，网络信息资源库与查询系统将进一步发展与完善，真正实现
10、全球范围内的资源共享；5. 基于网络的的各类信息服务将被广泛应用于学校管理工作的各个环节，如：招生，学籍管理，对外宣传与联系，校史校友资料的管理与查询，学校、教师、学生、家长之间的联系，学生宿舍管理等；6. 基于网络的各类信息服务将被广泛应用于校内课程教学、课外小组活动，以及校外学习活动中：网络课程或网络辅助教学系统将越来越普及，该系统应为学生提供课程、课外小组、校外学习活动的自主学习和扩展学习的环境，以及学生、教师和专家相互联系讨论的平台，系统还应为教师提供课内外学习活动的网上备课环境和教学活动管理平台。21世纪的教学改革应是基于网络的教学改革，未来中小学校的管理者和教师均应是网络的熟练用户
11、，应能熟练使用网络管理教学、辅助教学。只有如此，我国的中小学教育才能面向世界、面向未来、面向现代化，培养具有创新精神的新一代人才。2. 基础网络建设校园网络的建设是数字化校园的基础，校园网在广义上是指校园内计算机及附属设备互联运行的网络，是由网络设备、计算机及其辅助设备和软件等构成的为学校教育教学和管理服务的应用系统，并可通过与广域网的互联实现远距离信息交流和资源共享。校园网的建设应为学校的教学、管理、日常办公、内外交流等各方面提供全面支持；校园网应为学生学习活动服务；应为教师、教育、教学、科研服务；应为学校教学管理服务，同时利用现代视频技术、声像技术、多媒体教学课件进行教学。技术先进、高速、
12、稳定可靠、安全和可扩充是对校园网建设的基本要求。3. 计算机网络教室在科学技术高速发展的今天，计算机已渗透到当今社会的每一个领域，而计算机的应用为我们所带来的高效性、灵活性、方便性已成为不争的实事，尤其近年来多媒体技术的出现和日臻完善更将计算机的应用带入了一个全新的境界。计算机网络教室充分运用当今最新的计算机网络技术和多媒体技术，将单调、乏味的课堂知识形象地体现在声音、图像、影视、动画中，通过计算机网络技术的运用，使得真正基于交流、讨论的这种全新的教学方法成为可能，为学校提供了一个先进的多媒体授课环境及学习平台，利用了视觉、声觉同步教学的手段，使学生多种感官参与了学习，提高了知识接收的效率，充
13、分发挥了计算机辅助教学的作用，从根本上改变并促进了师生之间的信息交流、资源共享和教学合作，极大地增强了学生的教学参与意识，进一步提高了学校的教学质量。4. 数字图书馆/电子阅览室随着网络技术、存储技术的飞速发展，传统的信息存储方式发生了质的变化，90%以上的新增信息量是以磁介质作为存储方式的。这也使传统的图书馆建设发生了天翻地覆的变化，数字技术在图书馆的广泛使用，使图书馆正朝着网络化、电子化和数字化的方向发展。数字图书馆与传统的图书馆相比具有信息存储空间小不易损坏、信息查阅检索方便、图书馆资源网络化共享可以大大扩大馆藏、多人同时阅览及远程快速传递信息等优点。5. 多媒体教学多媒体综合了文、图、
14、声、像等媒体技术，并和计算机应用软件融合在一起形成超文本、超媒体的信息传播方式，它可以将文字、声音、图片、影像等一并显示。多媒体技术应用于教学过程不仅非常有利于知识的获取，而且非常有利于知识的保持，因此多媒体技术与教育的结合是必然的趋势。近几年来，随着教育投入的增加，学校加快了信息化建设的步伐，纷纷兴建了一批多媒体教室、多媒体语言实验室和多媒体计算机房，把利用教育技术手段组织教学作为教学改革的切入点，从而极大地推动学校教育技术的应用和发展，改变了传统的“黑板加粉笔”、以教师为中心、灌输式的教学模式，促进了学校的教学改革和教学现代化进程，提高了教学质量。6. 校园监控系统一年一度的高考中考已经成
15、为全社会关注的一个话题，但近年来考试违纪作弊行为出现越来越隐蔽化、手段越来越技术化的趋势，为有效打击违纪舞弊行为，按国家教委有关文件精神，各地区将陆续在辖区内的全国教育统一考试定点考场建立视频监控系统。基于网络技术和存储技术的新一代全数字视频监控解决方案，完全克服了传统的模拟监控系统的种种缺陷，并且在功能和性能上更胜一筹。采用最新的计算机处理技术，将前端考场的视音频信号编码压缩成数字信号通过校园网络传输到监控中心，再在监控中心将数字信号还原成音视频信号并显示。图像数据存储进行集中存储，对关键和突发事件的图像资料可进行事后调阅、分析。7. 无线解决方案无线局域网技术的成熟为学校步署无线网络提供了
16、条件，无线局域网满足了教师和学生对于“随时随地访问”信息的需求在教室、实验室、图书馆、会议室、宿舍或者校园内。同时无线局域网解决方案还可以为传统的有线连接提供一个更加简便、更加经济的替代方案。对于需要建设网络而没有以前规划布线的教学楼、实验楼和图书馆或对于需要增加信息点的办公楼、实验楼和图书馆来讲，采用无线方案的优势非常明显。3. 华为3com数字化中学校园解决方案1. 校园网解决方案华为3com的校园网解决方案，以业务应用为主体，以完善的智能网络技术、立体安全技术和灵活的资源策略调度为基础，以高效管理控制为手段，提供端到端的高度融合的数据、语音、视频及存储等多服务的网络实体。随着校园网上面的
17、应用越来越多，特别是多媒体视频应用的普及，对校园网的带宽提出了更高要求，对于较大规模的校园网，已经要求万兆核心、千兆汇聚、百兆到桌面。华为3com公司的校园网解决方案，核心采用S85系列万兆核心交换机，汇聚采用S56千兆多层交换机，满足了校园网的高带宽、安全稳定、开放和可扩充的要求。为了给学校营造一个纯净的互联网环境，保护学生的身心健康，需要能够智能地处理病毒、垃圾邮件、网络攻击，智能地过滤有害信息。华为3com提出了校园网安全渗透网络的方案由三个功能模块组成，分别是用户层上以EAD（端点准入防御）为基础的端点安全模块、应用层上以SecEngine和IPS为依托的威胁抵御模块以及网络层上的基础
18、安全模块，促使现有的“网络安全”的解决方案向“安全的网络”解决方案转变。校园网出口根据多出口的要求步署路由器是必须的，华为3com的全系列路由器均具备多ISP NAT的功能。校园网不但有与城域网、教育科研网互联的要求，还有与下一代互联网（IPV6）互联的需求，因此要求校园网出口的节点能够根据源目的IP地址或其它要求进行策略路由，同时鉴于当前学校IP地址资源的有限，需要在出口做NAT，因此对出口路由器提出了多ISP NAT需求。华为3com的网管系统支持设备自动发现、拓扑管理、告警管理、性能管理、网管用户管理等基础功能；提供全网的拓扑显示、故障处理、服务器管理等功能，同时支持适用于校园网特色的M
19、AC地址反查及快速定位用户信息的功能，为校园网用户提供了全面的网络管理功能。2. 计算机网络教室信息时代，信息技术促进了中小学学校教育的高速发展，计算机在学校现代化办公和教育教学活动中越来越发挥着重要作用，中小学信息技术课的开设，更加快了信息技术发展的进程，推进了学校计算机硬件与软件的装备进程。计算机网络教室是由学生机、教师机服务器、交换机组成的教学环境。利用这一先进的教育手段，教师能够有效地进行上课、培训、演示及考试，能够通过网络访问校园网或互联网，使课程的内容和形式更为丰富多彩。同时可以利用最新的多媒体音视频技术将电脑教学的功能变得多样化，集电脑教室、语音教室、视听教室及网络教室于一体。即
20、一个网络计算机教室可以集计算机教学、阅读、英语听力、备课四功能于一体，真正做到“一室多用”，最大程度地发挥了效益。3. 数字图书馆/电子阅览室解决方案中小学数字图书馆系统的建设目标是对图书馆馆藏信息实现数字化管理，提供网上服务，供读者随时随地查阅。基础网络建设是数字图书馆的关键，数字图书馆应用系统的运行完全依靠基础网络。这些应用系统包括：校园网范围内的高速图书资源访问，多媒体阅览室和电子教室，图书馆的对外服务门户网站，海量图书资源存储中心，通过INTERNET的图书资源共享和读者接入服务。华为3com公司推出的数字图书馆解决方案组网图如下图所示。图书馆中心交换机需满足大的网络数据流和多业务需求
21、，使网络的中心不会成为网络的拥塞点，同时还要保证网络出现故障的快速收敛。在电子阅览室等地方，师生通过网络进行学习，下载资料、点播音视频，对接入层设备的要求也非常高，华为3com的56系列千兆交换机满足了数字图书馆的千兆到桌面的发展趋势。出口采用华为3com的46系列路由器，支持VPN技术，校外师生也可以通过VPN方式接入，方便访问图书馆资源。海量图书资源、多媒体信息存储中心的建设是数字图书馆建设的重点。华为3Com推荐IX1000 IP存储网络堆叠架构来满足海量信息的存储需求。每个IX1000单元，都是一台容量较大，既可独立运行，也可联合运行的存储模块。每个模块均具有超强的处理能力。整个系统的
22、扩展，可以通过简单的IP网络连接实现。优点如下：1. 管理：所有的IX1000均连接在IP网络上，通过Quidview网管系统作为网络节点，与网络设备一起进行统一管理，配置使用非常简便。IP网络交换机可以方便和低成本地扩展到数百乃至数千端口，并能够进行全网的统一管理和维护。2. 功能：由于IP网络的天然特性，IX1000可同时支持SAN和NAS两种工作模式同时工作（也可仅运行其中之一），同时还支持在SAN工作模式下，通过并行文件系统和快照技术结合，支持其他服务器直接读取其他任意一台服务器写入的数据。3. 扩展性：由于IP网络天然的路由、网间互联、大规模汇聚和堆叠技术的成熟，在主机无需增加任何特
23、殊HBA的情况下，通过华为3Com的IP交换平台，即可进行模块增加和扩展。4. 多媒体教学解决方案现代信息技术的发展，尤其是网络技术的迅猛发展，为现代教学技术的实现提供了全新的硬件平台。一方面给网络教育提供了强有力的技术支持，另一方面必将引起教育领域的深刻变革。在教育观念上，传统的教学以教师为中心，以教材为中心，以课堂为中心，强调教师的“教”，而网络教学可以突破时空的限制，以学生自身的学习为主，以学生已有的知识经验为基础，以学生的活动为中心，强调学生的“学”。师生关系从以教师为中心的权威型转变为以学生为中心的师生民主型，教师在教学过程中的主要目的是培养学生掌握知识的能力，指导学生学习，帮助学生
24、获取信息、选择信息、处理信息。华为3com公司的ViewPoint EduCentre多媒体教育系统在一个平台上实现了多媒体实时业务和非实时业务的提供，并实现了两者之间的充分融合，使两者成为一个有机的整体，并结合针对教育的教学平台，可以提供完善的多媒体解决方案。华为3com的ViewPoint EduCentre多媒体教育系统从系统功能层次上可以分为业务管理层、视讯交换层、视讯用户层等三个部分。业务管理层主要完成网络设备的管理、教育用户的管理、业务的受理功能。业务管理层负责整个多媒体教学业务的受理和网络资源的调度。视讯交换层是整个多媒体教学系统的核心层，支持V35IPE1ISDN等视讯终端的接
25、入，完成多媒体教学业务中图像、语音、数据的交换，提供教学会场多点控制媒体流的直播与点播功能，具备丰富的教学管理和课件管理功能，使教师教学和学生上课、自习完全实现电子化。在视讯用户层，华为3com公司提供多种终端产品，使得用户可以根据需要，组建专业的电子化教室或是低成本的个人终端。同时，打破了传统会议电视系统使用不方便的局限，提供主叫呼集和WEB预约的上课方式，使得用户无须他人的干预，在终端上即时自主的召集各个远程教室并按时上课，并且，在上课期间，教师可以通过终端控制各教室的多画面广播、点名发言、讨论等功能，使得远程教学的及时性和互动性的优点得到了更进一步的加强，更贴近用户的需求。5. 考场监控
26、系统解决方案考场监控系统可以针对考场考试过程实施全方位监控和即时录像，一旦监控中心的监考值班老师发现某考生有异常现象时，能够及时通过控制台控制该考场摄像机，对具体位置图像进行放大取证，有关资料将成为日后的证据，其资料由专门的存储设备保存，从而保证考试的公平性。考场电视监控系统主要由前端考场内摄像设备、传输设备以及监控中心控制显示录像设备等三大部分组成。传统的考场电视监控系统采用模拟监控方式，无论从建设成本、施工难度或系统应用的便捷性方面考虑，传统的模拟监控方式已越来越不适应于考场集中监控系统的实际应用需要。华为3com公司推出的基于网络技术和存储技术的新一代全数字视频监控解决方案，完全克服了传
27、统的模拟监控系统的种种缺陷，并且在功能和性能上更胜一筹。采用最新的计算机处理技术，将前端考场的视音频信号编码压缩成数字信号通过校园网络传输到监控中心，再在监控中心将数字信号还原成视音频信号并显示。图像数据存储采用华为3com最新的IP存储产品IX1000系列，进行集中存储，对关键和突发事件的图像资料可进行事后调阅、分析。考场集中监控系统可以实现以下功能：监视功能通过校园网络，直接可以在考场监控中心电脑上看到各教室的情景，也可以将各教室的情况切换到电视墙上来观察。画面分割轮巡功能实现多视频画面同屏分割显示、多组画面轮巡显示。考场监控通过网络视频集中监控系统，可将各个考场的场景分别切换到电视墙上监
28、视，或向前端发出控制指令，调整摄像机焦距或云台进行局部细节观察。现场录像可以对任意考场的场景进行实时或定时录像。智能化检索回放可以按时间、考场号、摄像机号、报警事件等条件智能化快速检索回放记录的录像资料，并可以将任意一副回放图像存放成JPEG或BMP格式的图像，供数据交换使用或打印输出。6. 无线网解决方案目前无线设备技术日趋成熟，价格也不断下降，随着人们逐渐对无线局域网的认识以及移动技术在笔记本电脑的大量普及，无线网络技术的应用将会越来越多地被人们认可并应用到实际学习生活中。随着学校的发展，教职员工队伍的不断扩充，对外合作交流越来越多，在有线网络办公环境中，人员座位的调整、办公室的调整都非常
29、麻烦；网络扩容升级时，实施布线的成本较高，布线结束后重新装潢办公环境的花销也是笔不小的费用。在实验楼、体育馆、会场等校内场所要接入到校园网，布线的的成本较高，施工难度加大；传统有线局域网布线星罗棋布，发生故障时不容易在短时间内找出断线所在。相对于此，无线局域网的组建、配置和维护较为容易针对以上问题，华为3com的无线校园网解决方案，采用瘦AP无线控制器的技术方案，安全策略中心完成用户的鉴权。华为3com的无线校园网解决方案可保障您的先期投入，兼容现有的有线网络，只需直接与有线网络基础组织相连，即可将网络无限延伸到桌面以外的地方，扩展网络的连接范围，快速升级扩容有线网络，原有校园应用系统无需做任
30、何改动。为接入用户提供108Mbps高效网络连接，即插即用、免维护，用户无需再为布线头痛不已。多级安全管理保障机制和高性能加密算法确保网络安全，不受恶意入侵。漫游功能可使师生在校园内部覆盖范围内的任何地点快捷、简便、自由访问所有网络资源，不需要指出明确的访问地点，始终保持网络连接。4. 案例：杭州外国语学校校园网杭州外国语学校作为浙江省重点中学，现代教育技术示范性学校，在教育改革方面一直保持前沿。学校于1997年初开始建立校园网，到1999年，已初具规模，信息化教学、自动化办公已经成为师生日常教与学必不可缺的组成部分。为适应时代发展的需要，本着技术先进、成熟性、开放性、安全性可靠性、可维护性、
31、实用性完整性、可扩展性原则，经过认真细致的规划、可行性分析和考察后，2003年底开始计划升级现有校园网，构建千兆校园网。杭州外国语学校校园网的主干网采用千兆位以太网技术，星型拓扑结构。选用华为3com 8000系列核心交换机作为主交换机，各楼宇采用S65系列高端交换机为汇聚交换机，汇聚交换机到核心交换机千兆连接。接入交换机以华为3comS3050系列交换机为主。师生接入校园网需要通过认证才能访问，接入认证采用华为3com的CAMS综合访问管理系统。内部网络通过NE16E高端路由器、EDUMON100防火墙与Internet建立连接。网内用户IP地址采用私用地址，建立DHCP服务器，提供内部地址
32、池。建成后的校园网为广大师生提供网页浏览、教学资源共享、电子公告栏BBS、电子邮件服务、办公自动化、视频点播等服务。5. 关于华为3com技术有限公司作为全球IP网络市场领导厂商， 华为3Com公司致力于IP技术的网络设备与应用的研究、开发、生产、销售及服务，为企业、公共事业和家庭用户提供全系列IP网络产品和全业务解决方案。华为3Com公司成立于2003年11月，运营总部设在杭州，在日本、美国、南非、韩国、泰国、俄罗斯和印度成立了子公司，在欧洲、拉美、中东、亚太、非洲等地区设立代表处，在中国30个省市设立了分支机构。作为全球唯一拥有路由器、以太网交换机、WLAN、安全、VoIP 、视频、SOHO产品及软件管理系统等在内的多层次、全系列基于IP网络产品的全业务解决方案提供商，华为3Com的产品广泛应用于核心骨干网、城域网、园区网、企业网、家庭（SOHO）等。华为3Com全面推行以客户需求为核心的质量文化，持续在产品研发、供应链、服务、网络咨询、培训等方面开展流程变革与管理优化，旨在为客户创造更大的网络综合价值。在研发方面，华为3Com公司每年将销售
