蔡甸区智慧教育云平台建设方案

PAGE蔡甸区蔡甸区智慧教育云平台建设方案2016年7月目录TOC\o"2-3"\h\z\t"标题1,1,标题,1"第一章方案概述 51.建设背景 52.建设思路 63.建设原则 74.预期目标 9第二章智慧教育云平台整体架构体系 111.IaaS物理层 112.PaaS之数据层组件 123.PaaS之平台层组件 144.SaaS应用层 155.PaaS之教育数据中心组件 15第三章数据层建设内容 171.教育基础数据标准 172.教育基础数据库管理系统 183.统一身份认证中心 194.数据互操作中心 204.1传统数据交换方案缺陷 204.2数据互操作方案优势 214.3数据安全管理机制 224.4分级部署案例 235.数据互操作图形可视化管理系统 24第四章平台层建设内容 261.应用发布集成平台 262.统一云储存 263.统一即时通讯IM 28第五章应用层建设内容 321.建设原则 322.课程资源服务 322.1课程资源中心建设 322.2课程资源管理系统 472.3多媒体教学备授课系统 472.4智能题库组卷系统 513.人人通应用 513.1网络互动教学系统 513.2自主学习系统 573.3家校互通系统 584.教学质量监控类应用 594.1网络阅卷系统 594.2考试数据分析与反馈系统 655.教务管理类应用 805.1课程管理系统 805.2分班管理系统 805.3成绩管理系统 805.4考绩管理系统 805.5师资管理系统 805.6网上阅卷系统 816.教师发展类应用 816.1信息化教学理论学习——中国多媒体与网络教学学报 816.2网络教研管理系统 827.教学辅助类应用 837.1远程教学视频直播系统 837.2高清网络电视会议系统 868.综合管理类应用 878.1区级协同办公OA 878.2学区地图系统 908.3资产管理系统 908.4会议管理系统 90第六章个人应用门户（云空间） 911.PC桌面个人门户 912.移动端个人门户 91第七章学校应用环境建设 931.班班通应用环境建设 932.人人通应用环境建设 932.1终端设计 942.2电子书包软件功能 942.3教室环境要求 983.教师终端建设 99第八章教育数据管理中心建设规划 1031.数据采集沉淀 1032.数据建模、挖掘、分析规划 1033.个性化智能推送服务 104第九章应用服务 105第十章建设清单 1061.数据层基础服务平台建设 1062.平台层基础服务平台建设 1063.应用层基础服务平台建设 1074.学校应用环境建设 113方案概述建设背景习近平总书记指出“没有信息化就没有现代化”，《“十三五”规划》要求在“十三五”期间教育现代化取得重要进展。也就是说，只有教育信息化取得重要进展我们才可能取得教育现代化的重要进展。2012年3月，教育部正式发布《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》（以下简称《规划》），《规划》指出了基础教育信息化的发展任务是缩小数字鸿沟，促进优质教育资源共享，推进信息技术与教学融合，培养学生信息化环境下的学校能力，整合信息资源，提高基础教育管理现代化水平。依托教育信息化加快构建以学习者为中心的教学和学习方式。“三通两平台”建设是重点工作之一。2015年教育部发布《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》（以下简称《意见》），《意见》指出“十二五”以来，尤其是《规划》正式发布和首次全国教育信息化工作会议召开后，教育信息化工作坚持促进信息技术与教育教学深度融合的核心理念，坚持应用驱动、机制创新的基本方针，加强顶层设计、多方协同推进，以“三通两平台”为主要标志的各项工作取得突破性进展。“十三五”期间要全面深化“三通两平台”建设，提升教育信息化应用水平，深入推进“三通工程”，全面提升教育信息化基础支撑能力。积极推动管理平台与资源平台的深入应用与协同发展，大幅提升教育信息化服务教育教学与管理的水平。要从用户需求出发，积极利用云计算、大数据等新技术，创新管理平台、资源平台的建设、应用模式。加快制定教育基础数据管理办法，推动数据的开放、共享，保证数据的安全、准确。根据教育管理需求与信息化建设要求，整合、集成已有信息系统，提升用户应用体验，提升教育业务管理、决策支持、监测评价和公共服务水平。《意见》指出要加强分类指导，统筹推动教育信息化全面发展。各级教育行政部门要根据国家要求和本地区教育现状与教育改革发展任务做好本地区教育信息化“十三五”工作安排，统筹推进各级各类教育的信息化工作。《规划》、《意见》及“三通两平台”发展目标为云计算在区域教育信息化中的应用指明了方向，云计算在教育方面的应用将是区域教育信息化建设与发展的重要思路。建设思路随着信息化和互联网技术的飞速发展，云计算作为基于互联网的新一代计算方式已经来到了我们身边。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够按需获取计算力、存储空间和信息服务。它使得我们可以超越时间和空间，把计算机的服务能力作为一种商品流通，就像水、电、气一样取之方便，而且费用低廉。云计算的出现，为破解我国多年来存在的城乡之间、地区之间、学校之间的教育资源不均衡问题，建立开放、统一、灵活的教育信息化平台，使得教育资源得到充分利用，提供了一个非常好的途径。纵观国内数字校园建设，主要分为学校自主建设和区域统筹建设两种模式。在学校自主建设模式下，学校可以更全面的掌控需求，突出特色，但是这也对学校的信息化素养有较高的要求。如果缺乏对数字校园架构和标准体系的整体规划，会造成各应用系统“各自为战”，导致“信息孤岛”，使整个数字校园陷入“体系混乱，应用割据”的瓶颈。同时，各学校各厂商建设的众多应用系统由于各学校应用需求和数据标准难以统一，很难实现基础数据和教育资源的区域共享，一些共性需求的应用系统建设水平参差不一，个别学校建设的精品应用成果很难在区域内推广，极易形成重复建设导致资金浪费。区域统筹建设模式以区域基础数据和教育资源共享为目标，兼顾区域整体教育理念和学校特色，统一数据标准，减少重复投资，降低建设和维护成本，有利于实现区域教育信息化的整体推进。经过全国各地多年数字校园建设的经验，区域统筹建设模式逐渐被各省市、区县所采用。区域智慧教育云平台则是在区域统筹建设的基础上，统一设计区域数字校园云平台基础架构，充分利用区域教育局建立的教育私有云或商用云硬件资源，对学校共性的应用需求、基础数据和资源服务进行统一建设并依托云计算技术形成云服务模式，将各类数字化校园软件及其他教育信息化应用系统按“云计算模式”部署在“云端”，各个学校、教育机构接入来自“云端”的教育信息化服务，用户使用各种终端通过账号登录云端获取所需的数字资源和教学服务。实现学校数字校园服务环境的快速搭建。通过云平台的推广和应用，可以有效避免低水平重复建设，让学校更加关注自身业务、关注教学，关注融合探索创新，实现数字校园建设的集约化可持续发展。建设原则基于成熟的教育云平台架构设计，避免整合隐患区域智慧教育云平台是区域教育局统筹建设的“云数字校园”，既包括通用的数字校园基本组件，又包括统一建设的公共应用，平台搭建完成区域内各学校可以快速在云平台上创建学校自己的云数字校园进而开展学校特色应用建设。可以说云平台既是各学校数字校园的“生产平台”又是区域内用户直接使用的公共平台，云平台的成败关乎到区域数字校园的建设发展，至关重要。因此在设计、论证、选型中要充分考虑教育云平台的成熟性，定制化程度越高风险越大。要广泛调研客观评估，选择已经成功运行的平台风险很低。标准体系科学性和全面性区域智慧教育云平台拥有全面科学的标准体系，便于应用拓展消除孤岛。基础数据标准：兼容国家教育行业通用标准，并可根据区域教育管理特色进行标准扩充；数据交换共享规范：符合EMIF应用数据互操作规范，符合规范的应用都可以便捷的交换数据；统一身份认证规范：符合认证行业CAS、oAuth标准；应用集成规范：云平台对外提供全面的应用集成规范。应用系统的实用性设计教育信息化发展远远滞后于其他行业，其中一个很重要的原因是：教师是一个特殊的信息化应用群体，教学工作需要有足够的经验积累，而很多的应用系统过于放大“信息化”的作用，而忽视了教育信息化的重点在“教育的本身”。因此，各类数字化校园系统的设计必须充分考虑教育教学的实际场景，以及教师、学生的应用习惯，从信息化辅助教育管理和教研教学的角度出发设计各类应用系统，才能真正发挥教育信息化应用系统的作用。系统可扩展性和开放性可扩展性智慧教育云平台的可拓展性体现在三个方面：云平台各基础组件可拓展，符合标准的组件都可以更替，如电源插排的电源线、插排盒子符合标准就可以更换，也可以加装拓展；云平台教育应用可拓展，只要应用按照标准进行小量改造即可快速无缝集成到整个云平台，如同家用电器在电源插排上随意插拔；开通云数字校园的学校可拓展，在云平台上只要创建学校进行相关设置，即可在1小时内开通一个学校的云数字校园，学校内的所有人员都可以直接使用云平台的应用和学习资源。开放性本平台是一项需要整合各方力量才能建成的系统工程，因此基础平台除了要稳定、可靠、健壮以外，也充分考虑了系统的开放性和可集成性，这样每一个优秀的教育应用提供商，都可以将其符合标准的管理、教学、资源应用接入到平台上来，为全区所有教师、学生、家长提供服务。重点须考虑以下方面内容：应用接入的开放性、数据服务的开放性、身份认证服务的开放性。系统可靠性和安全性本项目规划的各类应用将面向本地区所有教师、学生提供服务，而且中小学上课时间集中，教学过程中数据交互频繁，所以，本系统在设计上需要充分考虑系统的可靠性。本平台将采用关键信息加密技术，系统需要从技术上和管理方式上设计全局的安全性。预期目标本方案的总体目标是实现“三通两平台”。基于云计算和相关技术标准建设开放的智慧教育云平台,为实现学习空间人人通、优质资源班班通，除了统筹建设相应的在线学习应用外，还要重点解决各个应用系统间的“信息孤岛”问题。为此需要统一教师、学生、家长的实名身份信息，建设统一的身份认证中心；统一全市教育基础数据的标准，建设区域统一的基础教育数据库和基础数据交换中心；为实现数字校园的不断发展，整合第三方应用，同时建设应用集成发布平台、个人应用门户为第三方应用整合提供必要的基础数据和平台接入标准服务。通过本平台的建设，实现标准化、规范化的统一数据管理，便于各级教育主管部门进行数据管理和统计分析。实现区域内校与校、人与人间的信息互通和学校内部各信息系统的互联互通，为区域内教师、学生、家长、教育管理部门以及其他教育工作从业人员提供学习、互动、教学、教育管理、教研等领域的信息化服务，做到教学模式多样化，教学资源共享化，教育管理数字化，家校互动即时化，逐步建立一个和谐的智慧教育云数字校园生态系统。1.学生：满足其对优质教育资源的需求，促进综合能力的提升以“云部署”模式构建的智慧教育云平台的人人通“学生空间”，将缩短校际间优质资源共享通道，让每个学生都能便利地享受到优质的学习资源，实现学习资源获取的公平。利用新兴技术进行教学方式方法创新，提升学生的学习主体地位，调动学生学习能动性，全面提升综合能力。2.教师：提供教研教学的辅助支撑，提升教师的教育教学水平构建“教师空间”，为教师的教研协作、专业交流、网络教学等提供协作化的应用环境，以创新教育教学模式、提升教师教学水平。教师利用各类学校综合管理应用，大大减轻教学管理、办公协同的工作负担，将更多的精力放到教育教学中去。3.学校：提升学校综合管理效能，促进校际的交流和合作通过“云部署”模式实现区域内中小学的数字化校园全覆盖，为各级学校提供数字化校园的软硬件一体化环境，提升学校的教育管理水平和效能；同时，还将促进本地区一般学校和示范学校的校际之间交流与合作，充分实现优质教育资源的共建共享。4.教育局：优化教育管理及信息公开服务，实现科学的教育决策分析通过本平台的建设，将实现行政办公、督导监管的全面信息化、网络化，充分优化本地区的教育管理环境。其中，覆盖教育局和中小学的门户网站，将为本地区的社会公众提供及时、可靠的信息公开服务。随着“云部署”模式数字化校园的应用深入，将形成本地区的教育大数据，教育管理者可以此为支撑进行科学的教育管理决策分析。智慧教育云平台整体架构体系智慧教育云平台由物理层、数据层、平台层、应用层和教育数据管理中心五层架构组成。智慧教育云平台五层架构模型IaaS物理层物理层包括区域教育宽带网络和教育云计算中心的建设。物理层对应云计算的IaaS层,实现“基础设施即服务”。在实际统筹建设过程中，可以依托区域已经建成的区域私有云或租用商用云服务。区域私有云通过虚拟化技术为各学校创建数字校园云硬件资源服务。同时，对于信息化实力较强的学校，如果学校已经建设了数字校园基础设施并实施部署了若干数字校园应用系统，整体体系也可支持这种单体数字校园的接入，只需按照数据层建设规范建立相应的校级基础数据库和数据互操作代理即可。PaaS之数据层组件本方案云平台数据层和平台层构成了基础服务，架构设计如下：智慧教育云平台基础服务架构图数字校园建设是一项系统工程，好比城市建设，基础架构相当于城市中的电力系统、暖气管道、燃气管道、供排水管道等公共基础设施，而具体应用则相当于城市里各具特色的建筑。因此，基础架构的科学性、开放性和稳定性将决定整个区域的教育信息化质量。数据层是云平台基础架构的重要组成部分，重点实现“一库两中心”，即：统一的教育基础数据库统一的实名身份认证中心统一的数据交换中心示例的数据层架构按照区县、校两级部署。数据层提供的服务包括基础数据标准、基础数据维护获取、基础数据交换共享和统一身份认证。云平台提供的教育基础数据标准兼容国家教育行业标准，包括学校组织机构、年级班级、学生、教师、家长、课程开设、考试安排等基础数信息。由基础数据管理系统进行管理，区级基础数据库和校级基础数据库按照统一的数据标准标准建设。基础数据维护获取除了管理员在区级基础数据管理系统中进行手动维护、Excel导入之外，还可以由用户在前台系统中手动录入，管理员进行审核。同时根据目前国家和各地信息化发展现状，学生学籍相关基础数据还可以从已建成并实际应用的国家、省市或区县级学籍管理系统中自动对接获取，完成自动同步。基础数据的交换共享即数据互操作由区校两级数据互操作中心完成，按照数据流转规范，同一个标准的数据在一个互操作平台上只有一个发布者。区级基础数据库通过区级数据互操作平台将基础数据实时发布到各订阅基础数据的应用，包括各区级应用、云平台平台层基础应用、各学校的校级基础数据库。各学校的校级基础数据库从区级数据互操作中心实时获取本校的基础数据，并通过本校的校级数据互操作中心发布到学校各特色应用中。当然，各学校也可以不建设各自的基础数据库和数据交换中心，可以直接将各校级应用直接对接区级数据互操作中心获取本学校基础数据。分区校两级部署的模式是为了支持在区域内学校数量较多、应用规模较大的情况下，减轻区级服务承载压力，保证整体架构运行的高效性、可靠性和稳定性。区域内条件较好，已经单独建设数字校园的学校，也可以通过接入数据层，快速融入整体云平台的体系中，使用区域头筹建设的公共资源。统一身份认证中心直接按照数据标准获取用户的实名身份和帐号信息，为整个区域内所有数字校园的用户提供统一的身份认证服务。实现区域内所有应用单点登录，多点漫游，无缝进入各应用系统。PaaS之平台层组件平台层是在数据层基础上建立的面向用户和第三方应用的基础应用服务群，包括云应用集成服务、云存储服务、应用门户服务和云消息中心服务，与数据层共同组成区域云数字校园基础架构，对应云计算的PaaS层，实现“平台即服务”。平台层为用户提供了：统一的个人门户统一的即时通讯IM统一的存储管理统一的应用管理平台层为用户和第三方应用厂商实现了操作系统级的应用支持环境：接入集成服务：为第三方应用提供了应用发布平台和标准的接入规范，为教育应用的开发和推广建立了一个公平、透明的生态系统。即时通讯IM消息通知服务：平台层的即时通讯IM，为用户提供了SNS即时通讯服务，并在IM中提供了同一的消息中心，通过制定消息推送规范，为第三方应用提供标准的消息通知推送服务，消息回调服务。用户不必登录具体应用就可以在自己的门户上接收到应用的消息通知，消息中心将不同应用的消息通知汇集一起，分门别类的为用户展现，同时提供消息回调服务，便于用户直接根据通知提醒进入应用查看具体内容。应用统计服务：个人应用门户可以实现对用户的使用行为进行记录，为应用提供改进参考，为数据中心的统计分析提供行为数据。统一的云存储服务：便于用户存储、共享非结构的文档数据资料，可以实现如同windows文件管理一样的云存储管理，解决优秀的教学材料文件通过邮箱，QQ，网盘等单项分享，资源散落在各处的问题。智慧教育云平台的应用集成发布平台实现了对应用的统一管理，为数字校园教育应用建设的实施和推广创造了条件。就像IOS和安卓操作系统一样，为第三方应用的开发提供了底层支持，实现了一次开发，全区域云部署的应用共享。良好的生态系统孕育优质的教育应用，并且促进公司服务质量的提高。SaaS应用层数据层和平台层组合在一起，为第三方教育应用的推广提供了公平、透明的生态环境，任何一家软件公司都可以参与区域云数字校园的应用建设。应用从部署层级上分为区域级应用和校级应用，区域级应用从区域整体教育服务角度建设公共服务资源，主要关注区域内应用建设成果交流共享、区域内教育数据汇总与运用,统筹完成关键数据的采集、存储和分析。校级应用从校级视角出发，按照实际需要选择使用或自建特色应用。在本方案中，包含了国内相关领域实际应用口碑好、专业评价认可度高的应用，本方案将应用分类分为教育管理、教师发展、学生成长、课堂教学和在线学习五类，并持续遴选完善。区级协同办公OA教委协同办公OA教学教研服务平台远程教学视频直播系统高清网络电视会议系统微课资源制作平台知好乐课程资源中心PaaS之教育数据中心组件数据中心是区域云数字校园五层架构的最顶层的应用，数据中心的建设目标是实现对各种应用数据的采集和汇总，通过数据挖掘，统计和分析技术，实现大数据环境下的决策支持。数据来自各种第三方应用，各应用数据可通过数据互操系统汇总至数据中心数据库，在数据中心数据库中，建立教师信息、教师发展信息、学生信息、学生体质健康信息、学生成绩信息等数据主题，通过对数据中心数据库的ETL完成数据主题数据的沉淀。因此，数据中心要建立在丰富的第三方应用基础上。并为云平台和各个应用提供个性化智能推送服务，帮助各应用为教育管理者、教师、学生、家长提供有针对性的应用服务。数据层建设内容教育基础数据标准以国家教育行业数据标准为基础，建立适合区域自身教育特色的教育信息标准，为本区域的多种教育信息系统及业务系统的接入提供统一的规范。教育基础数据是指所有教育应用系统都需要的数据，这些数据在产生后发生变化的频率很低，基本不发生变化或每年每学期变动一次。如：行政区划、学校组织机构、年级班级设置、教师个人信息、学生及家长信息、学校课程设置、班级开课设置、考生相关信息、用户帐号信息等。本平台的数据标准设计兼容国家教育行业相关标准，同时在国家标准上进行细化拓展，根据教育应用推广和信息化建设经验，对国家参照标准进行拓展升级，完全满足区域教育管理要求。国家标准主要参照：JYT1001_教育管理基础代码JYT1002_教育管理基础信息JYT1003_教育行政管理信息JYT1004_普通中小学校管理信息JYT1007_教育统计信息区域标准拓展管理：用于维护各个执行标准表中的数据以及与对应参照标准表之间的映射关系。用户可以对执行标准进行增删改、变更、废止、启用、合并和拆分等操作，支持批量导入、导出标准。标准映射的管理：管理参照标准与执行标准表、表中数据之间的映射关系，业务系统与执行标准表、表中数据之间的映射关系。形成标准文档：最终将执行的区域教育基础数据以标准文档的形式对外发布，用以指导应用建设、集成。教育基础数据库管理系统教育基础数据库管理系统提供了区域云数字校园的核心数据，基础数据库的数据标准完全EMIF规范，并根据教育部发布的数据标准和区域实际需求进行了扩展，使得区域基础数据完全兼容国家教育行业数据标准，基础数据库的服务对象是第三方应用，基础数据库数据内容如下图所示：基础数据库数据内容实际应用中，系统可按照区域一级云部署、区校两级部署。分级部署为了分解区域一级基础数据库的压力，满足学校对基础数据的特色需求，在分级部署中模式中，校级基础数据库中的用户实名信息和用户账号信息是从区域级基础数据库自动同步过来的，校级基础数据库管理系统并不对这两类数据进行维护。校级各应用系统直接使用这些同步过来的基础数据。基础数据库提供多种获取基础数据的渠道包括：管理员后台手动录入或Excel导入基础数据库系统数据维护示例前台用户自助采集审核通过后入库对接外部可提供基础数据的系统（如国家中小学学籍管理平台）统一身份认证中心在区域教育基础数据库中，已经为全区所有教师、学生和家长建立了实名帐号，并且每一个用户只能有一个帐号与其实名身份绑定，实现了帐号的唯一性。在此基础上，建立的统一身份认证中心，为所有第三方应用提供统一身份认证服务，实现单点登录，是区域只会教育云平台数据层实现的重要功能。统一身份认证中心可以同时为B/S和C/S架构的第三方应用提供统一认证服务，并为安卓操作系统和苹果IOS操作系统提供了移动终端认证接口。单点登录（SSO）解决方案支持目前最为成熟和普及的CAS和oAuth两种身份认证标准规范，CAS是一个开源的单点登录解决方案，部署简单，文档丰富，标准统一，可以极大降低第三方应用的整合难度，降低整合成本。oAuth方式可对接第三方互联网应用，实现类似“使用微信、QQ、微博登录”的效果。统一身份认证中心界面数据互操作中心为实现基础数据共享和第三方应用之间的数据共享，数据层需要建设区域内跨应用的数据交换服务，即数据互操作平台，数据互操作平台利用异步通信技术和数据代理的方式实现了各应用系统之间无人值守的数据交换。传统数据交换方案缺陷不同厂商开发的应用系统结构各不相同，这些产品没有统一的数据格式和标准，为系统之间的数据共享带来障碍。利用传统的数据接口技术实现数据共享，要针对每一个具体实现单独开发接口程序，随着应用数量的不断增加，系统集成的实施和维护成本会迅速提高，各系统之间形成网状交叉访问，使得整个系统的维护陷于崩溃。传统数据交换方案示意如上图所示，传统数据交换是通过开发定制接口来实现的，如：学生及家长基础信息最初在招生管理系统录入，学籍管理系统需要获取录取的学生信息就需要招生系统开发定制接口或手工从招生管理系统中导出，再导入至学籍管理系统。学校的课程管理系统需要学生班级相关信息，就需要学籍管理系统开放接口，学生卡管理系统需要为学生制作学生卡，也需要学生基本信息，学籍管理系统又开放了一个接口，而一旦学生基本信息的标准发生变化，从整个复杂的体系都需要重新开发，费时费力。而且数字校园应用建设是逐步开展的，可能先有了学籍管理系统，招生管理系统是后期采用的，那么学籍管理系统在建设支出可能就没有设计对接外部接口的方式，数据孤岛就形成了，招生来的数据用不起来，学籍数据又不准确，手工录入效率低下。数据互操作方案优势为更好的实现不同系统之间的数据共享，需要建立一个中立的数据交换协议，来规范数据交换过程，定义数据对象格式，这种中立的接口定义方式是实现“松耦合”系统集成的基础。数据互操作平台，就是按照信息标准开发的用于数据标准化共享和交换的服务器系统，使用数据互操作平台进行数据交换的体系结构如下图所示：数据互操作方案示意在同样的情况下，数据互操作平台通过：规范化数据标准、标准化代理程序、标准化数据交换过程完成跨应用的数据交换共享。不同的应用系统需要根据信息标准开发各自的数据代理，在完成代理的开发后，业务系统将不再需要针对不同的应用开发专门的接口程序，这种数据交换方式极大降低了系统集成的实施成本和维护成本，提高了效率。规范化数据标准：将在数据互操作平台上交换共享的数据进行规范化，制定每一种数据对象的数据标准，确定唯一的数据提供方。如学生基本信息即为一个数据对象，由姓名、身份证号、联系方式等数据项组成，提供这个数据对象的唯一生产者就是学籍管理系统。其他使用学生基本信息数据对象的都是数据的消费者。标准化代理程序：数据交换的执行是通过代理程序完成的，平台提供标准的代理示例demo程序，数据使用方在数据互操作平台注册请求、订阅代理，并在应用程序内部完成请求、订阅代理的配置。数据提供方在数据互操作平台注册应答、发布代理，并在应用系统内部完成应答、发布代理的配置。请求应答模式是用于系统初次上线初始化所有数据，订阅发布模式是在系统上线后日常运行增量更新变化数据。标准化数据交换过程：数据交换过程符合EMIF规范，数据交换过程是异步的，在数据产生变化时，数据提供方可以实时的将变化的数据推送到数据互操作平台，数据互操作平台根据数据使用方的注册情况，将变化的数据主动推送到数据使用方，整个过程是准实时的。使用数据的应用不必关注数据是谁发出的，生产数据的应用不必关注数据有哪些系统要使用，只要数据发布出来后，即使使用数据的系统不在线，也可以在代理程序上线后立即获取变化的数据。数据安全管理机制数据的共享并不是无限制共享，由于应用数据包含教师、学生和财务等个人隐私信息，因此，在实现数据共享的同时，如何保证数据安全也是在数据层建设阶段要重点考虑的问题。数据互操作平台具有严格的代理准入和传输授权设置功能，并对数据的传输进行加密，为数据的安全共享提供了保障。数据互操作平台的安全性主要体现在如下几个方面：1.严格的代理准入数据互操作的代理包括数据请求和应答代理、数据发布和订阅代理，这四类代理均需要通过证书和密码才能接入到数据互操作，在未得到证书和密码的情况下，任何代理都无法接入到数据互操作平台，也就无法进行数据传输操作。2.严格的授权传输代理能通过数据互操作平台发布什么数据、订阅什么数据、请求什么数据都需要在数据互操作平台上授权，不在授权范围内的数据不允许发布、订阅和请求。3.交换通道加密传输代理与数据互操作平台之间传输数据的通道采用1024位的非对称加密算法进行加密和签名，从而保证了数据在传输过程中的安全。分级部署案例为实现基础数据共享和第三方应用之间的数据共享，区域智慧教育云平台可以按照区县和学校两级部署。以下示例以区校两级模式进行说明：数据互操作平台部署案例区级数据互操作平台将区级基础数据库作为数据发布源，通过代理对外发布数据，数字校园云平台、校级基础数据库以及所有第三方区级应用作为数据使用方，通过区级数据互操作订阅基础数据，当区级基础数据库发生数据变化时，会通过代理机制以无人值守的方式将数据变化自动同步到所有数据使用方。校级数据互操作集群为每所学校提供独立的数据互操作服务，校级数据互操作平台将学校的校级基础数据库作为数据发布源，通过代理对外发布数据，学校的所有校级应用直接从校级基础数据库订阅基础数据，当校级基础数据库发生数据变化时，也同样会将变化内容自动同步到所有数据使用方。数据互操作平台可以将任意一个产生数据的第三方应用作为数据发布方，其他应用可以通过数据互操作代理订阅数据，通过这种方式，可以轻松实现各种第三方应用之间的数据共享。数据互操作图形可视化管理系统数据层解决了基础数据维护管理和数据交换共享的问题，数据层整体环境在智慧教育云平台中十分重要，但是基础数据的交换共享过程是不可见的，一旦哪个环节出现问题，可能要到影响使用时才能发现，不利于整体平台的稳健运行。当接入互操作平台的数据提供者和数据使用者规模越来越大时，需要通过图形可视化界面对整体运行过程进行监控。当数据发布者代理程序、数据使用者代理程序和互操作平台运行异常时（可能因为网路、硬件环境、软件宕机等情况），在数据互操作图形可视化管理系统中都可以实时得到表现，并通过对接邮件平台、短信平台自动进行告警信息主动发布。数据互操作图形可视化管理系统运行界面上图即数据互操作图形可视化管理系统运行效果图，可以监控展示：实时交换平台运行情况统计、数据提供者接入监控、数据使用者接入监控、数据生产者实时数据交换日志监控、数据消费者实时数据交换日志监控等信息。平台层建设内容应用发布集成平台应用发布集成平台是平台层的核心组件，通过应用发布集成平台实现全区统一的第三方应用管理。云平台的所有第三方应用都在应用发布集成平台发布，应用发布集成平台管理员对公司发布的第三方应用进行审核。所有校级应用和区级应用按照基础数据标准和应用开发技术规范与数据层和平台层实现整合，没有完成整合的第三方应用无法通过规范审核。在应用发布集成平台发布的第三方应用，具有多维度的分类属性和应用设置，例如用户群体分为教师、学生、家长；应用分类分为教育管理、教师发展、学生成长、课堂教学和在线学习；应用级别分为校级应用、区域级云应用、互联网应用。应用可设置是否收费、是否提供免费试用，收费模式可以选择云服务租用或一次性买断，授权机制有手动授权和自动授权两种方式。第三方应用通过上线审批后，由应用开发者负责对应用进行授权管理。当某学校采购了该应用，由开发者登录应用发布集成平台，在该应用的授权管理页面对采购学校进行授权，授权完成后，学校的教师就可以将该应用添加的自己的个人桌面，使用该应用提供的服务。智慧教育云平台应用发布集成平台为教育应用的开发和推广建立了良好的生态系统，为企业与学校的深入合作建立了平台，创新了合作机制，为区域数字校园教育应用建设的实施和推广创造了条件。统一云储存统一云储存是平台层提供的通用存储服务，结构化数据的存储和共享在数据层实现，非结构数据如文档、视频等教学资源的存储和共享，在平台层的统一云存储中实现。应用通过对接基础数据库，可按照组织机构划分对用户进行初始化，按组织机构管理共享文档文件。统一云储存提供区域教学资源共享服务，提供教学科研分享和协作平台，达到第三方优质资源的管理和共享。通过云平台，实现地区校际资源共享。通过教学评比和名师课堂，收集和分享优秀教学资源，建设特色教学资源库。统一云储存有网页版、PC客户端版和移动终端版，网页版统一云储存以云平台系统应用的形式提供，客户端版绝大多数的操作基于Windows资源管理器完成，完全本地化操作体验，移动版统一云储存同时支持IOS和安卓智能终端。统一云存储客户端版界面具有如下特性：高达99.9999%的数振存储安全：支持3副本冗余的存储，任何节点、磁盘损坏，都不会造成数据损坏或者丢失，系统存储安全可高达99.朔9%.历史版本：PC客户端操作的文件，系统全程记录文件的修改历史，用户可通过历史版本，找回所修改的文件内容。云端回收站：支持误删除文件的回收，避免本地误操作，基于文档库的回收站分类，降低文档丢失风险。权责分离机制：多用户组织机构配合管理授权，系统管理员仅需维护系统文档和各项服务文档管理与访问授权可分发给各业务单元和部门负责。教师云盘既服务于教师个人，也服务于第三方应用。教师云盘对第三方应用提供文件共享接口，第三方应用可以直接读取教师云盘的文件列表，并在第三方应用中分享云盘中的文件资源。统一即时通讯IM统一即时通讯IM以即时通讯为核心，组织架构为基础，整合云平台各应用通知消息和访问入口的平台，平台提供PC网页版、移动安卓、苹果版、PC客户端版本。云平台统一消息中心移动客户端页面云平台统一消息中心PC客户端页面云平台统一即时通讯IM以组织内沟通交流为基础，融合了在线状态、即时消息、短信、电话、传真、邮件以及语音视频、文件传输、虚拟办公室等多种沟通方式，以沟通交流为核心，实现“随时、随地、随身”的交流，“可管、可控、可视”的管理，“一站式、全方位”的应用。以组织架构为基础，对接云平台基础数据以区域内教师、学生、家长等所有教育用户为中心，采用轻量级、插件化的架构理念来设计，为用户自动匹配组织架构。同时可以作为云平台的消息中心，实现统一的应用消息管理，对外提供消息中心消息通知推送标准，如同智能手机中的消息通知栏，汇总和展示所有应用与用户之间的通知提醒。消息中心对外提供标准的消息数据接口，第三方应用将应用消息统一推送到消息中心，消息中心通过个人桌面的Web消息门户、客户端消息门户和智能手机的移动消息门户将消息推送到个人用户。来自第三方应用的消息可以分为区级通知、校级通知、应用通知和待办。在消息中心用户能够按照消息分类查看消息，还可以按照应用查看消息，用户点击消息标题可以直接进入相关应用处理待办。云平台统一消息中心功能结构图功能说明模块树型表现对接数据层，提供一目了然的树型组织架构，便于查找筛选使用。组织架构互动通讯录实时更新电子通讯录，快速查看对方手机、邮箱等，并支持一键互动。组织用户在线状态实时查看组织架构中的用户"在线状态"。联系人常联系的同事加入到联系人分组，快速定位查找。沟通交流即时通讯语音消息，文字、表情、图片、定位、文件等即时消息，支持离线留言文件传输文件、文件夹"在线"与"离线"传输，并支持单发与群发；国家P2P专利技术，局域网传输高达10M/S1对1语音对话采用全球公认顶尖的GIPS语音技术、自动消除网络回音、增益、降噪、静音检测等视频对话采用H.264、MPEG4视频编码，640*480高分辨率的实时视频对话远程协助远程查看或控制对方桌面，可根据网速设置画面质量、帧频,提供:全屏、嵌入式、独立窗口3种模式截图编辑随意调整截图的范围、大小，支持形状、箭头、画笔的涂鸦编辑，可另存为bmp、jpg的图像文件属性群后台动态生成群组，群成员根据用户标签自动创建与更新，适合大规模用户组织使用群/讨论组"1000人同时在线"的群组即时沟通，文件柜（多级目录）、群发邮件、群发文件、投票、通知等邮件系统邮件客户端与系统完美融合，支持多个邮件账户、新邮件感知，在组织架构、群组单发、群发邮件等消息广播企业内部快速发布消息广播通知，支持到达pc、andriod、ios端视频会议专业网络会议平台，支持音视录制，完备的数据协作功能（白板、文档共享、桌面共享、程序共享、网页浏览等）短信中心通过一键单发、群发手机短信，默认在系统充值扣费使用，也支持接入第三方通道、短信猫、MAS机单点登录对接统一身份认证中心单点登录功能。系统集成消息中心按照消息中心的规范，提供标准的消息通知接口，供OA、教师研修平台等的最新消息推送至用户的电脑桌面进行提醒。应用层建设内容建设原则基于云平台的教育应用有很多，各地可根据当地信息化教学发展阶段和资金实力，本着教学为先的原则分批次引进切合本地需求的应用。以下为目前市场上的一些常见应用，具体项目可根据情况补充或删减，分批次引进。课程资源服务课程资源中心建设课程资源中心建设的目标是建成涵盖基础教育12个年级主要学科、与教材配套的资源体系。资源具有覆盖面广、针对性强、专业度高等特点。资源中心配备专业厂商开发的专业资源库，与本县已有资源库进行有效整合，向用户提供统一的资源服务。资源总体要求（1）资源建设的原则所购资源需根据知识及知识教学传播的本质，选择恰当的媒体形式呈现知识、优化知识交互过程，对突破具体教学困难，显著改善教学效果、提高教学效率，具有重要意义。资源建设遵循以下原则：先进性/必要性：突破传统教学手段难以解决的教学困难。科学性/恰当性：教学逻辑设计，符合知识的内在结构、规律和学生的认知规律。教育性：渗透先进教学理念，支持自主探究，注重情感感悟与培养。（2）规范的资源组织与教学加工【资源组织规范】：按学科、教学功能进行分类。按照教材的教学内容体系，针对每个章节教学内容的特点、教材编排结构的特点以及教学目标要求，总结对多媒体素材的需求，系统地选编或制作多媒体教学素材。【对资源进行教学加工】：标引资源属性、技术表现，每一条素材的内容科学、用途明确。【与教材目录匹配】：所有资源必须与本县教材目录进行匹配，方便师生查找。平均每册教材匹配500条以上资源，满足教学的基本需要。资源内容资源建设既考虑直接为授课服务，又考虑为教师备课和业务学习服务，也考虑可以直接用于学生自主学习。需购买以下几类资源库。（1）教学素材库：可以直接用来制作课件或者课堂直接使用的文本、图片、音频、视频等教学素材；供教师备课的备课参考资料，例如，教学设计、教案、学案、课件、测试题、教学论文、学科内容拓展资料等。（2）动画教具库：针对解决学生认知难点和教师教学难点需要的动画教具库。（3）教学案例库：为了支持教师业务学习，教师的教学实践案例库，包含教学设计、课件、课堂实录、点评、反思等多种要素。（4）名师微课库：为了解决课后辅导时教师无暇顾及众多学生，代替教师辅导学生，减轻教师重复劳动工作量大的问题，也为了翻转课堂教学的需要、学生自主学习的需要，需购买由学科教学专家领衔设计、主讲、成体系的微课库。（5）理化生实验库：提供数理化学科的实验视频，供师生使用。（6）多媒体教辅库：用多媒体的方式对知识点进行精析，以“书”的形式提供给师生使用。教学素材库为教学提供基本的数字化教学资源，减轻教师负担。包括可以直接用来制作课件或者课堂直接使用的文本、图片、音频、视频等教学素材；也包括供教师备课的备课参考资料，例如，教学设计、教案、学案、课件、测试题、教学论文、学科内容拓展资料等。动画教具库针对解决学生认知难点和教师教学难点需要的动画教具库。针对宏观、微观、动态的现象和过程、抽象的描述、复杂的结构和逻辑，为解决学生的认知难点和教师的教学难点，需设计教学动画，使抽象原理具象化、隐性知识显性化、宏观微观现象可观察、运动规律可探究，使知识易懂、易识、易记、易练。针对教学内容特点及教学需求，进行严谨的教学设计，设计上应该通过动画定格、慢速播放、定点追踪、互动提示、场景对比、模型参数优化等技术手段来跟踪处理解决教学过程中的重点、难点问题。保证每个动画都有明确的教学用途，能够解决具体的教学问题。动画教具按照课标知识点系统开发，覆盖小学、初中、高中所有文化课所有知识点。（1）高中动画数量高中各学科动画统计序号学科动画总数其中探究和演示动画数1语文297692数学10259883英语669344物理5305075化学3532496生物2941827历史2801848地理8202099政治123113总计43912535高中动画示例（2）初中动画数量初中各学科动画统计表序号学科动画总数其中探究和演示动画数1语文204812数学4834073英语56404物理3002375化学131966生物2031517历史3161928地理38461总计20771265初中动画示例（3）小学动画数量小学各学科动画统计表序号学科动画总数1语文10262数学6533英语424总计2103小学动画示例教学案例库支持教师业务学习，包含教学设计、课件、课堂实录、点评、反思等多种要素的教学实践案例库。同行的实践案例是教师最好的业务学习资源。包含教学设计、课件、课堂实录、点评、反思等多种要素的综合教学案例全方位地反映了一节课的全貌，具有重要学习价值。这些案例应是各地优质课，例如各种比赛的获奖课、各种科研课题的研究课、专业杂志发表的课例等。包含小学、初中、高中各主要学科。教学案例统计表学科小学数量初中数量高中数量语文592590数学542683英语2516105物理——3971化学——63239生物——5290政治——1654历史——4465地理——2856综合实践活动94247信息技术799325总计311426885名师微课库为了解决课后辅导时教师无暇顾及众多学生，代替教师辅导学生，减轻教师重复劳动工作量大的问题，也为了翻转课堂教学的需要、学生自主学习的需要，需购买由学科教学专家领衔设计、主讲、成体系的微课库。【设计要求】（1）各学科均由命题研究专家、竞赛专家领衔设计并主讲：就重难点内容精心设计辅导教程，透彻讲解、点拨思路、传授方法，帮助学生举一反三、融会贯通。（2）问题式教学：针对学习过程中的疑难提炼“问题”，重方法归纳点拨，不是课堂教学的翻版。教学目标清晰、定位准确，重难点突出，启发性引导性强，有利于学生自主学习。（3）典型题精讲：专家精析精讲典型考题，一题三五分钟，既授之以鱼，又授之以渔。（4）片段化教学：针对疑难，言简意赅、力求短小，三五分钟解决问题，哪不会学哪，节省时间，提高学习效率。【内容要求】（1）高中同步提高课程，以课程标准为纲，兼顾不同版本教材（2）高考复习课程，包括一轮复习、二轮复习、考纲解读、考前冲刺。按照高考要求，帮助学生进行高考总复习，包括名师专题知识串讲、方法点拨、答题技巧、典型考题剖析（3）初中理科同步提高课程，适合不同版本教材，语文、英语课程按照课标的模块体系、以能力目标为导向（4）中考复习课程，按照中考要求，帮助学生进行中考总复习，包括名师专题知识串讲、方法点拨、答题技巧、典型考题剖析【课程数量】高中同步包括语文、数学、英语、物理、化学、生物、地理，共计435小时。高考包括语文、数学、英语、物理、化学、生物、历史、地理、政治，共计644小时。高中微课示例高中同步微课统计表序号学科视频段数时长（小时）平均时长（分钟）1高中数学1081124.46.92高中物理105195.25.43高中化学116570.43.64高中语文32261.011.45高中英语37046.97.66高中生物34023.34.17高中地理11514.27.4小计4444435.45.9高考复习微课统计表序号学科视频段数时长（小时）平均时长（分钟）1高考数学1520194.57.72高考物理63064.16.13高考化学49865.47.94高考语文17562.621.55高考英语666100.99.16高考生物23441.110.57高考历史39132.55.08高考地理53550.95.79高考政治45532.34.3小计5104644.57.6初中同步课程包括语文、数学、英语、物理、化学，共计250小时。中考课程包括语文、数学、英语、物理、化学，共计80小时。初中微课示例初中同步微课统计表序号学科视频段数时长（小时）平均时长（分钟）1初中数学97898.06.02初中物理83844.43.23初中化学28813.92.94初中语文31149.09.55初中英语30946.79.1小计2724251.95.5中考微课统计表序号学科视频段数时长（小时）平均时长（分钟）1初中数学20920.35.82初中物理22117.84.83初中化学21215.04.24初中语文13517.97.95初中英语8713.09.0小计86483.95.8多媒体教辅库以文字为主的教辅资料学生阅读起来比较枯燥、可读性不强，难以有效调动学生学习兴趣，学习效率低，学习效果差。我们借鉴纸质教辅书编辑的思路，按知识单元提供多媒体教辅书。用多媒体的形式重新定义教辅书的知识表现形式，以动态思维导图、动画学具、互动练习、名师视频、文本、图表等呈现方式对教材知识点进行解读，帮助学生进行知识梳理、思维提升。学生在复习过程中，循着动态思维导图的引导厘清知识脉络，明确知识掌握的程度；通过自主操作动画学具进行探究学习，解决认知上的困惑；通过互动练习巩固强化记忆；通过聆听名师视频的辅导解决对知识难点的认识，整理学科思想方法和解题思路；辅以大量文字和图表归纳、典型题精解帮助学生全面掌握所学内容。这种新颖的多媒体教辅书能够很好地调动学生学习的兴趣，使枯燥的学习变得趣味十足。多媒体教辅统计表学科数量学科数量初中语文120高中语文142初中数学60高中数学76初中英语184高中英语100初中物理48高中物理150初中化学——高中化学80412548多媒体教辅书示例实验视频库理化生实验库是由资深专家、教研员亲自指导，经验丰富的实验老师规范操作、准确讲解，以教材为基础，紧扣课标理念，包含初高中物理、化学、生物课本中涉及的所有演示实验、学生实验及探究实验。理化生实验库既可以作为教师实验教学的辅助工具，也可帮助学生进行实验学习，提高实验课的考前复习效果。高中实验视频统计表学段学科视频段数时长（分钟）高中物理5952高中化学137525高中生物1684总计212661初中实验视频统计表学段学科视频段数时长（分钟）初中物理126256初中化学79319初中生物28139总计233714情景英语听说教学系统学生从视频中观察和模仿如何使用英语进行沟通和交流，培养英语语感，体验英语文化，拓宽国际化视野。填补英语学习语言环境缺失的空白。情景英语课程单元示例本课程共有500个课程单元，课程难度涵盖国家英语课程标准所要求的一至九级内容，课程话题覆盖了国家英语课程标准所要求的24个话题项目，课程内容包含了国家英语课程标准功能意念项目表中的11个大项66子项。各学段课程数如下：情景英语课程数量统计表学段对应课标级别课程数量小学1级、2级75个课程单元初中3级、4级、5级180个课程单元高中6级、7级、8级、9级245个课程单元情景英语课程内容每个课程单元都包括情景剧、文化背景、课文精解、语言练习四部分。情景剧由美国艺校师生出演，真实生动；多媒体的文化背景知识使学习者在体验和形成听力和阅读理解能力的同时，真正理解情景剧中的语言；课文精解针对情景剧中的语言难点、特色文化背景知识进行详解，为学习者降低学习难度；语言练习则提供5000多道练习题供学生诊断学习成果。情景英语课程组成软件设置了很多交互手段，如角色替换，文字跟读、无文字盲听、中英对照、语法和功能项超链接、屏幕取词，贴合英语教学的实际。本课程的内容包含大量精心制作的视频、文本、动画等多种媒体素材，使用媒体控制技术实现了这些多种媒体素材的同步。例如，当播放视频时，视频录象中角色所说的话便同步地在文本区中滚动显示；当学习者点击文本区中的某个句子时，视频便播放相应的录象片段；同时，作为互动练习的角色替换等功能可以实现互动学习。这样多种媒体的同步展示及互动练习，加强了对学习者刺激的强度，使其增加了学习兴趣，提高了学习效果。情景英语软件功能图情景英语软件功能展示课程资源管理系统“课程资源管理系统”以课程体系为纽带，统一搜索所有教学资源库，实现资源统一管理、调用、共享；实现资源上传、维护、审核、目录管理等资源管理功能；实现资源检索与筛选、资源浏览、资源下载、资源评价、资源收藏、资源共享等资源应用功能。通过建设开放、动态、综合的资源管理平台和与之配套的共建共享、可持续发展机制，通过校际之间的教育资源共享，促进教育均衡发展。多媒体教学备授课系统支持教师在线备课和授课，教师在自己的网络空间即可完成资源的挑选即备课过程，课堂上直接播放即可完成授课。考虑到教师使用PPT制作课件的习惯，系统提供客户端软件——教师工作台，支持教师在本地电脑调用平台的资源在本地制作PPT课件。考虑到教室的网络环境，还提供在线打包下载、离线使用的功能，以备教室网络不好的条件下也能正常授课。个人空间功能列表功能功能描述我的上传教师可以添加本地资源和网络资源，实现资源的云备份。我的共享教师上传的资源，按照意愿选择共享到校本或者区本，共建校本、区本资源，实现资源共享。备课夹教师备课时将挑选好的资源加入备课夹，可满足在线授课的需要。授课授课阶段，教师可以将所需资源下载到本地，进行离线授课。也可以直接打开备课夹，进行在线授课。资源管理教师通过对资源目录，以及系统资源和个人资源的管理，形成个性化资源库。我的上传教师可以添加本地资源和网络资源，实现资源的云备份。个人空间教师在个人空间的备课夹中制作好一节课，可以在线进行授课。“备课夹”多媒体授课教师工作台应用场景教师工作台功能列表功能功能描述资源管理上传、删除、共享本地资源文件，并与云平台同步；查找、浏览、收藏、下载系统资源。使用PPT创建和编辑课件使用PPT创建课件，在PPT界面可调出资源平台中的资源目录，并可一键插入PPT。保存与同步资源与文档统一打包保存，并且直接同步到云平台教师空间。导出课件实现课件一键打包到本地，可通过U盘等方式带到教室使用。智能题库组卷系统人人通应用网络互动教学系统为了实现信息技术与课程的深度融合，改变教师的教学方式与学生的学习方式，需要建设一套网络互动教学系统。系统支持教师备课、授课，支持学案、作业、测试、讨论、答疑、统计等教学应用，支持对学生和班级的管理。应具有备课系统、授课系统、学案系统、作业系统、测试反馈系统、互动讨论系统、辅导答疑系统、教学统计系统、班级管理系统等教学应用系统进行支撑。备课系统备课系统依据教师组织教学的需求，支持与资源、作业、测试、讨论及学案五个应用系统形成无缝衔接，适时调用各应用系统功能，为教学准备提供支持。备课系统应用功能授课系统该系统实现数字化授课，支持“班班通”多媒体教学，支持基于“人人通网络空间”的网络交互教学和电子书包教学。教师在课堂上可根据需要随时利用“备课夹”中的资源和学习任务与学生进行互动教学。教师可以进行内容的展示、下发，组织学生学习学案、组织课堂讨论、进行课堂测试、推送和演示学习资源；学生参与课堂互动，学习教师的演示内容，完成课上老师下发的任务并提交学习结果。授课系统应用功能学案系统网络学案是网络教学应用的核心，是师生进行数字化教与学的主要载体。教师可以针对教学的任一环节编制学案，也可以就某个课程编制包括课前、课中和课后所有教学环节的学案。学案系统应用功能教师通过制作和发布多媒体网络学案，设计学习任务、提供学习资源，引导学生进行自主、探究学习。学生通过接收教师发布的学案进行任务式学习和自主预习。学生可在线学习，也可下载后离线学习。作业系统作业系统针对教学过程中的作业环节设计，减轻教师批改作业压力大、学生作业信息无法有效管理等问题，学生作业作答情况和教师批阅指导情况得以数字化存储，为开展学生个性化评测和学习指导提供依据。作业系统应用功能教师通过作业系统，及时巩固教学成果、评估教学效果，并对学生进行个性化指导。学生通过作业系统，在教师的指导下进行任务式学习，及时巩固学习成果。测试反馈系统与“作业系统”相比，要求学生在限定时间内完成答题，学生提交后可对学生的测试情况进行快速统计，即时评估教学效果，采取相应的教学对策。测试反馈系统应用功能互动讨论系统相较于普通的论坛，平台能够更好地支撑学习讨论、课堂展示、教育评价与激励的各种需求。可赋予教师和学生用户不同权限，实现不同角色的功能操作。主要应用方式是教师设置讨论主题，师生进行互动讨论。通过师生多向平等交流、实时互动，记录思考过程、进行思维碰撞和个性化学习指导。主题讨论的主要优势：（1）恰当的讨论主题可以激发学生的学习积极性，使学生从被动学习转变到主动学习，激发学习热情和潜能,使学生乐于参与到学习活动中。（2）使老师面向全体成为可能，使不同学生的不同问题更便于得到解决。（3）使学生成为相互学习的资源、老师的好帮手，学生的潜力得到前所未有的开发。（4）扩展了现有课堂的时间和空间，更好地组织持续性的教学活动。互动讨论系统应用功能教师可以设置开放性论题，组织学生开展问题答疑、主题研讨、研究性学习、主题阅读、作文辅导等多种教学活动。这些学习活动可以在课外进行，也可以在课外进行的基础上在课上进行展示、汇报，组织阶段性大讨论，也可组织课堂讨论，引导学生主动参与，激发学生的学习兴趣。辅导答疑系统提供一个师生之间、生生之间释疑解惑的通道，支持非实时的教师辅导答疑以及学生间的互动答疑。辅导答疑系统应用功能教学统计系统基于大数据技术，对用户在平台中的应用进行统计分析，并依据权限和用户统计需求推送给不同的用户。支持对教师工作的统计，包括资源建设、备课任务设计、课程指导等，支持对学生课程内容学习的统计，包括内容的完成情况、学习（作答）情况，支持按时间段、学科、学段等进行自定义查询。主要功能：对某段时间内的不同学校、教师、学生的各项数据进行统计。班级管理系统对平台上的教师和学生用户的班级属性进行管理，形成和现实学校班级相对应的“虚拟班级”，形成师生互动的基础。班级管理系统应用功能互动课堂系统课堂教学是整个网络互动教学课前、课中、课后三个教学环节的重要一环，课堂教学要求师生终端、大屏幕的信息显示具有多屏一致性、实时性等特点。知好乐互动课堂系统充分整合教师电脑、电子白板等设施设备，有效实现课堂上师生互动，即时测验、课堂（小组）讨论、实时表扬、学生平板监控等功能轻松构建具有互动、探究特性的智慧课堂。系统主要特点如下：（1）教室离线上课课堂上，如果所有学生终端都访问服务器端的云平台，对学校网络的带宽和稳定性要求很高，应用中会出现数据丢失、延时等现象。为保障课堂教学的流畅，知好乐互动课堂为课堂教学创建局域网环境，教师上课前将本节课要用的备课夹从服务器端的教学平台下载至教师机，课上师生间的数据在教室局域网内传输，安全高效，可有效减少对学校网络条件的依赖。下课再将上课记录打包下载回传至教学平台即可。（2）学生平板管控为避免学生对平板的无目的操作，课上学生的平板由老师的指令控制，老师开始上课学生自动接入课堂，直至老师下课才可以退出；上课期间学生的平板由老师管控，老师未发布指令的状态下，学生默认处于锁屏态。（3）课堂互动高效互动课堂通过简化师生间的互动，创设了更高效、紧凑的课堂。自动接收作业：课上教师发送资源、发送作业与测试、发送讨论、发送截图做题等课堂活动，学生端自动接收，提高课堂效率。实时监看学生作答：老师发布开始学习或开始测试的指令，学生端自动打开学习任务进行学习或作答。老师可以在大屏上直接监控学生的实时作答进度。高效收作业：设置了作答时间的学习任务，作答时间结束，学生端自动提交作答，未设置作答时间的学习任务，老师可以一键停止测试，与实体课堂相比，提高了收作业的效率。大小屏结合讲评：老师在大屏上展示学生的优秀作答，学生同步查看自己的作答，提高了讲作业的效率。（4）课堂活动丰富课堂测试、课堂讨论、截图做题、表扬、画笔等多种活动形式，极大地激发学生的参与度和学习兴趣。自主学习系统为学生提供适宜学生自主学习的内容，例如名师微课、动画等供学生自主学习。学习内容与教材或课标知识点匹配，检索方便。学生学习过程有记录，例如错题记录、学习轨迹。本系统是同方知好乐教育研究院组织教学专家针对学生学习过程中各方面的学习问题，反复研讨、几经锤炼的科学、高效、全程式、个性化的助学方案，是学生课外自主学习的工具。包括名师助学、多媒体教辅、动画课堂、理化生实验、自我训练五大栏目，涵盖初中语文、数学、英语、物理、化学，高中语文、数学、英语、物理、化学、生物、历史、地理、政治。课程按照教材和课标知识点进行