区域教育数字化转型解决方案

区域教育数字化转型解决方案V3.0区域教育数字化转型解决方案V3.0第第10页区域教育数字化转型解决方案名目第一章规划设计 一、工程名称、背景 1工程名称2工程背景当前存在的主要问题 7.缺乏统一标准，数据会聚困 数据分布碎片化，互通共享缺乏 缺乏深度加工，数据利用缺乏 二、设计和编制依据 “四位一体”应用场景 局端应用场景 学校端应用场景 教师端应用场景 家长端应用场景 \l“_TOC_250026“建核心优势，创xxxx特色 10\l“_TOC_250025“教育大数据集成优势 10\l“_TOC_250024“搭建“局+校”一拖N多级联动架构平台 10\l“_TOC_250023“打造成全国教育大数据平台标杆 10设计依据 0三、工程建设周期 .\l“_TOC_250022“其次章技术方案 1\l“_TOC_250021“一、总体架构及设计思路 .\l“_TOC_250020“用户定义 2\l“_TOC_250019“环境部署 2\l“_TOC_250018“安全要求 2\l“_TOC_250017“网络安全 .\l“_TOC_250016“主机安全 .\l“_TOC_250015“应用安全 .\l“_TOC_250014“数据安全 .\l“_TOC_250013“业务安全 .\l“_TOC_250012“安全应急 .\l“_TOC_250011“目标和内容 .\l“_TOC_250010“平台架构 5\l“_TOC_250009“二、教育大数据交换平台 .\l“_TOC_250008“大数据前台 .\l“_TOC_250007“大数据交换中心 .\l“_TOC_250006“大数据后台 .\l“_TOC_250005“构建XXXX教育大数据应用前台 .\l“_TOC_250004“〔1〕教育局端 .\l“_TOC_250003“〔2〕学校端 .〔3〕数据试验室 .第三章内容模块及功能需求 .一、教育大数据仓库 .教育大数据根底平台用户权限统一治理 21\l“_TOC_250002“统一身份认证 .\l“_TOC_250001“统一用户中心 .\l“_TOC_250000“单点登录 .分级治理及权限安排 23综合数据仓库集成设计建设 23元数据库 .教育治理根底信息库 25学校根底信息数据库 25教职工根底信息数据库 .学生根底信息数据库 26交换内容及流程 .数据比对和整合 .前置数据库 .中心数据库 .专题应用数据库 27API标准开放平台 .效劳开放平台 .数据中心子系统 29开发者注册流程 30应用创立流程 .接入标准 .用户绑定 .应用运营治理 .应用授权 .数据开放标准 .公共数据效劳及开放 .数据资源治理 35数据资源申请 36应用报备治理 36数据实例治理 36数据采集交换 9数据交换平台 .数据访问效劳 .数据资源名目平台 428.XXXX教育大数据API标准体系建设 42根底数据标准标准 42标准体系建设内容 43全员学生库 .全员教师库 6教育资产库 6构建XXXX教育大数据后台 .数据源治理 .主数据治理 .数据治理平台 .数据质量治理 .数据智能决策分析系统 51二、教育治理综合效劳平台 51政策信息公布平台 .教育综合决策分析 .主题报告 .自助式分析 .主题类治理 .数据可视化分析 54推想与决策 .学生作业呈现 4教育缴费呈现 5课后效劳呈现 5三、应用场景 5教育数据智能治理驾驶舱 55综合素养评价分析 .证书治理 7证书查询 .证书打印 .证书治理 .证书模板 .证书制作 .四、网络安全定级测评 .第一章规划设计一、工程名称、背景工程名称工程名称：工程名称：XXXX教育大数据根底平台工程工程背景当前，我市围绕建设目标，全面加快建设国家中心城市，迎来了全方位创进展的局面。《XXXX大数据产业进展规划〔XXXX-当前，我市围绕建设目标，全面加快建设国家中心城市，迎来了全方位创进展的局面。《XXXX大数据产业进展规划〔XXXX-XXXX年〕》中明确提出“大数据将成为推动供给侧构造性改革、提升政府治理力气、构建公正普惠和便捷高效的民生效劳体系的技术基础，在促进国家中心城市建设战略目标的实现，提升城市整体进展水平中起到重要的支撑作用。”XXXX年我局建设了XXXX教育电子地图工程即XXXX教育大数据工程一期，该工程将XXXX教育大数据叠加到电子地图上，并与城市地理信息融为一体，打造了一张效劳宽阔市民及教育治理人员的“XXXX教育电子地图”，具备教育概况、教育资讯、学校规划、名校+、学区划分以及大班额、随迁子女、留守儿童等教育热点功能。XXXX教育电子地图目前使用省级教育根底数据库和数据交换平台供给数据支撑，主要数据来源是国家级教育治理系统数据和省级教育治理系统数据，对于构建治理系统数据，对于构建XXXX教育大数据平台来说，存在数据应用不灵敏，数据种类不丰富等问题。另外，XXXX教育电子地图面对宽阔市民及教育治理人员供给服务，作为完整的大数据效劳还应当以部门为单位依据其职责范围供给专项数据效劳。同时，教育行业的教育应用既有国家级统一系统，又有省级统一系统，还有地市本级共性化教育应用，随着信息化的深入，市本级需要不断开发满足各部门治理工作需求的微应用，这种多层次、不同时期开发的教育应用需要一个统一门户入口。当前存在的主要问题缺乏统一标准，数据会聚困难市教育局作为根底教育、中等职业教育以及教师工作治理、教材治理、学生工作治理的主管单位，治理部门多，业务涉及广，且未建立数据资源信息化标准，使得在教育数据的采集、接入、分发、处理、组织、存储、共享交换、销毁等数据全生命周期整个过程没有统一标准，从而导致来源于不同部门、异构网络、相对孤立系统的数据构造不一、描述不全都，数据整合困难等问题，给开展教育治理数据资源的统一治理工作、教育应用业务可持续进展的支撑带来巨大困难。市教育局作为根底教育、中等职业教育以及教师工作治理、教材治理、学生工作治理的主管单位，治理部门多，业务涉及广，且未建立数据资源信息化标准，使得在教育数据的采集、接入、分发、处理、组织、存储、共享交换、销毁等数据全生命周期整个过程没有统一标准，从而导致来源于不同部门、异构网络、相对孤立系统的数据构造不一、描述不全都，数据整合困难等问题，给开展教育治理数据资源的统一治理工作、教育应用业务可持续进展的支撑带来巨大困难。数据分布碎片化，互通共享缺乏市教育局和下属各单位数据建设均聚焦于本单位业务，数据采集、数据治理、数据构成以及数据的应用模式具有典型的领域特征和私有化特征，数据相对封闭，跨部门、跨领域数据的互联互通性差，数据整体呈碎片化分布。市教育局和下属各单位数据建设均聚焦于本单位业务，数据采集、数据治理、数据构成以及数据的应用模式具有典型的领域特征和私有化特征，数据相对封闭，跨部门、跨领域数据的互联互通性差，数据整体呈碎片化分布。教育治理中的综合研判、指挥调度、治理协同、效劳协同等很多业务均需要多部门协作、多领域数据支撑，因此，需要建立科学标准的教育治理数据互联互通、共享开放机制，大力推动教育治理过程中的数据共享；同时，还需要构建安全、标准的教育治理数据应用环境，妥当处理数据开放与安全的关系，切实保障数据安全。缺乏深度加工，数据利用缺乏目前市教育局以及各区县教育局和相关教育治理部门的业务应用系统，绝大多数的数据效劳于行政业务、日常统计等根底应用，缺乏数据深度应用，难于为上层综合应用供给有效支撑，无法满足教育管理信息的效劳精准化。目前市教育局以及各区县教育局和相关教育治理部门的业务应用系统，绝大多数的数据效劳于行政业务、日常统计等根底应用，缺乏数据深度应用，难于为上层综合应用供给有效支撑，无法满足教育管理信息的效劳精准化。因此，教育数据治理工程中要强化数据应用与效劳建设，在对各类业务应用中常常用到的数据资源进展效劳化构建和封装的同时，提供数据应用效劳如数据可视化效劳、查询检索效劳、智能标签效劳等强数据相关的通用效劳，为教育治理相关的大数据应用平台和智能协同业务应用体系构建供给数据支撑。二、设计和编制依据“四位一体”应用场景局端应用场景为xxxx为xxxx供给全市统一大数据平台，通过多级联动架构实现从局端到校端应用集成，业务协同和数据共享。学校端应用场景为XXXX为XXXX供给一站式整体解决方案。面对全市师生供给“根底信息统一，用户体系统一，业务数据统一，硬件集成统一”四个统一平台。提升校园治理效率，为教师在教育工作减负。教师端应用场景为学校在治理过程中，供给各种应用场景，重点是学生治理，教务治理，家校链接治理等核心场景。为学校在治理过程中，供给各种应用场景，重点是学生治理，教务治理，家校链接治理等核心场景。家长端应用场景为家长供给有关家校链接应用，家长可以通过家校链接实现家校共育，学校动态，资讯共享，信息沟通等核心场景。为家长供给有关家校链接应用，家长可以通过家校链接实现家校共育，学校动态，资讯共享，信息沟通等核心场景。建核心优势，创xxxx特色教育大数据集成优势在才智校园统一集成平台根底上，实现全平台通过统一软件平台采集数据，实现学校数据集合、分析，形式教育大数据分析。在才智校园统一集成平台根底上，实现全平台通过统一软件平台采集数据，实现学校数据集合、分析，形式教育大数据分析。搭建“局+校”N多级联动架构平台打造“局打造“局+校”一拖N多级联动架构平台，实现一个平台治理全市辖区各类学校，应用统一集成，业务统一协同，数据统一共享。实现从市、局、校到家全链路治理。打造成全国教育大数据平台标杆在系统设计上，着眼将来打造“才智局校”和在系统设计上，着眼将来打造“才智局校”和“多级联动”架构平台，实现应用，业务和数据统一平台；在系统建设上，充分利用云和移动时代根底设施建设系统，兼具考虑系统扩展力气，适应将来在5G和物联网时代扩展力气。建设强大的统一根底平台，结合xxxx共性化+将来扩展力气建设。设计依据三、工程建设周期XXXXXXXX教育大数据平台〔〕建设工程打算签订合同后1年内完成项目的建设并投入正式试运行。育智能教学三大应用场景。育智能教学三大应用场景。图-教育大数据平台架构其次章技术方案一、总体架构及设计思路通过实施XXXX教育大数据通过实施XXXX教育大数据“123”工程，建设“一个中心、二个平台，四位一体应用场景”。“一个中心”指教育大数据呈现中心、“二个平台”指xxxx教育治理综合效劳平台、大数据交换共享平台，形成教育大数据仓库，“三大应用场景”指教育智能效劳治理、教育智能评价、教用户定义在用户层面，XXXX在用户层面，XXXX教育大数据平台为用户实现PC、大屏数据展现多元化整体解决方案。为用户供给多种入口，多种平台，快捷登陆大数据前台，实现各种业务场景。环境部署依据平台业务需求、数据需求，平台承受专有云和混合云的部署方式即本地部署+云部署，供给云管控平台对各类丰富的云资源、物理资源、库存等进展一站式集中治理。系统稳定运行一年后，将租用大依据平台业务需求、数据需求，平台承受专有云和混合云的部署方式即本地部署+云部署，供给云管控平台对各类丰富的云资源、物理资源、库存等进展一站式集中治理。系统稳定运行一年后，将租用大数据效劳中心进展本地部署，要求供给免费迁移和部署。方案要有合理的部署规划和云资源配置清单，系统设计要符合XXXX大数据效劳中心相关要求。系统可部署在windows效劳器和Linux效劳器，同时能支持国产效劳器和操作系统，并稳定运行。安全要求网络安全应具有全面、高效、专业的DDoS应具有全面、高效、专业的DDoSBGP高防包、BGP高防IP、棋牌盾等多种DDoS解决方案，应对DDoS攻击问题。主机安全应基于海量威逼数据，利用机器学习为用户供给黑客入侵检测和漏洞风险预警等安全防护效劳，主要包括密码破解拦截、特别登录提醒、木马文件查杀、高危漏洞检测等安全功能，解决当前效劳器面临的主要网络安全风险，帮助用户构建效劳器安全防护体系，防止数据泄露。应基于海量威逼数据，利用机器学习为用户供给黑客入侵检测和漏洞风险预警等安全防护效劳，主要包括密码破解拦截、特别登录提醒、木马文件查杀、高危漏洞检测等安全功能，解决当前效劳器面临的主要网络安全风险，帮助用户构建效劳器安全防护体系，防止数据泄露。应用安全应具备Web应具备WebWeb攻击、入侵、漏洞利用、挂马、篡改、后门、爬虫、域名劫持等网站及Web业务安全防护问题。数据安全应能够通过有效的手段确保教育数据在传输和使用过程中得到有效的安全防护和安全审计，确保在数据库操作中能够准时觉察威逼并可以做到事后审计回溯。应能够通过有效的手段确保教育数据在传输和使用过程中得到有效的安全防护和安全审计，确保在数据库操作中能够准时觉察威逼并可以做到事后审计回溯。业务安全能够通过有效的手段保障小程序和网站在恶意注册、小号注册等恶意行为上能够有效的防护。能够确保业务数据源头的安全性。能够通过有效的手段保障小程序和网站在恶意注册、小号注册等恶意行为上能够有效的防护。能够确保业务数据源头的安全性。安全应急当系统患病病毒传播、网络攻击、黑客入侵，安全大事从而导致信息业务中断、系统宕机、网络瘫痪，数据丧失、声誉受损，并对组织和业务运行产生直接或间接的负面影响时，由安全专家能够供给入侵缘由分析、业务损失评估、系统恢复加固、以及黑客溯源取证的安全效劳，削减因黑客入侵带来的损失。当系统患病病毒传播、网络攻击、黑客入侵，安全大事从而导致信息业务中断、系统宕机、网络瘫痪，数据丧失、声誉受损，并对组织和业务运行产生直接或间接的负面影响时，由安全专家能够供给入侵缘由分析、业务损失评估、系统恢复加固、以及黑客溯源取证的安全效劳，削减因黑客入侵带来的损失。对软件安全、数据安全在工程设计中要有具体说明，针对不同的系统和数据制定备份机制，要有定时备份、手动备份、异地备份、远程备份及数据恢复等多种数据备份机制和策略，方案中需有具体说明。目标和内容通过实施XXXX通过实施XXXX教育大数据“123程，重点打造xxxx教育大数据呈现中心、xxxx教育治理综合效劳平台、xxxx教育大数据交换平台，形成台，形成xxxx特色的教育大数据仓库。教育大数据呈现中心以硬件设施为根底，主要实现教育大数据的数据、系统、应用场景等的呈现功能。本工程不涉及硬件建设，但相关软件平台接口需要开发。教育大数据交换平台作为打通不同数据平台的桥梁，实现与已建国建、省建、市建系统的打通，主要包括数据前台、数据交换中心、校，既独立，又协同。校，既独立，又协同。数据后台。本次重点实现教育统计系统、义务教育入学报名系统、校园安全防控应急系统、教育电子地图以及才智校园平台〔或区县大数据中心〕xxxx特色的教育大数据仓库；能与市电子政务数据中台和省教育厅大数据平台实现接口方式数据交换。教育大数据仓库是会聚学校、教师、学生等根底教育数据，经过清洗、转换、关联、比对，构建xxxx特色，包括开发区、“名校+”联合体的标准数据库和主题库，形成全市教育大数据仓库，为治理者供给决策数据依据。教育大数据仓库依据目前已有数据、建应用场景情况，逐步完善、扩大。教育治理综合效劳平台是教育大数据平台的门户，实现一键访问国家级、省级、XXXX本级已建及待建教育应用系统。要求与市大数据中心、省厅大数据中心、区县数据中心对接均不3所学校〔各学校应用不同〕。平台架构教育局+全市学校组织关联平台，将实现底层组织数据框架平台和教育局+全市学校组织关联平台，将实现底层组织数据框架平台和师生、家长统一入口。可以将XXXX教育局下辖全部学校通过组织管理实现业务协同和数据关联。同时，保证市/县/区校组织—教育局与学市市/县局校联动平台将实现教育局，学校，师生统一移动办公正台，统一数字校园平台，统一校园治理平台，统一大数据平台。组织层面：实现教育局组织治理职责下放，管辖组织内部学校自主治理，组织外部教育局统一治理。业务层面：实现教育局、学校行政、教务办公移动化，数字化。教育局与学校间流程审批、上传下达等跨组织工作、业务协同畅通无阻。数据层面：在统一平台下，实现教育局与其管辖范围内全部学校的数据共享、互通，使数据的采集、分类、汇总、分析在线化。教育行业大数据局的大数据分析供给接口统一。二、教育大数据交换平台教育大数据交换平台作为打通不同数据平台的桥梁，实现与已建国建、省建、市建系统的打通，主要负责教育数据等相关被交换数据资源的采集、处理、整合、转换等处理，即从数据源抽取出所需的数据，经过数据转换、脱敏等处理，最终依据预先定义好的数据模型，将数据加载到数据目的地。系统适配不同类型的数据源，包括主流教育大数据交换平台作为打通不同数据平台的桥梁，实现与已建国建、省建、市建系统的打通，主要负责教育数据等相关被交换数据资源的采集、处理、整合、转换等处理，即从数据源抽取出所需的数据，经过数据转换、脱敏等处理，最终依据预先定义好的数据模型，将数据加载到数据目的地。系统适配不同类型的数据源，包括主流SQL、NoSQL数据库、主流文件系统、HDFS文件系统，采集信息资源到共享库。数据采集方式支持触发器、数据库日志、时间戳、轮询等方式。主要包括数据前台、数据交换中心、数据后台。大数据前台在大数据前台层面，实现数据接入场景多端化，较好扩展性；实现数据呈现多元化。XXXX教育大数据主要在教育局以及辖区学校建在大数据前台层面，实现数据接入场景多端化，较好扩展性；实现数据呈现多元化。XXXX教育大数据主要在教育局以及辖区学校建设综合德育评价场景和综合学生评价及测评场景，实现局对学校、班级和学生综合评价体系建设。最终实现局端大屏呈现，数据决策分析及教育地图数据全部统一集合，分析。大数据交换中心围围着全市教育根底数据库的建设，建立围围着全市教育根底数据库的建设，建立XXXX教育大数据中台，通过数据的采集、会聚、存储、清洗、应用等，实现台，通过数据的采集、会聚、存储、清洗、应用等，实现XXXX教育局及下属学校通过市或区推广和各自建的各类业务应用系统的数据资源整合，满足全区教育大数据统一治理、交换和共享。推动“局及下属学校通过市或区推广和各自建的各类业务应用系统的数据资源整合，满足全区教育大数据统一治理、交换和共享。推动“最多跑一次”改革向教育领域拓展延长。实现现有系统的快速对接和第三方应用的灵敏加载。支持快速部署云应用程序，供给托管根底架构、资源安排以及效劳。同时，根底平台作为整个才智教育的数据中心，支持数据的交换、共享和应用，实现基于云方式的设计、开发和部署，满足大并发量下的用户访问和数据使用。各项功能模块，要求模块之间实现弱耦合，模块之间能够独立运行，任一模块的升级调整、关机重启，不影响其它功能模块的连续运行，各模块能够依据访问量，实现云架构下的水平扩展。在大数据交换中心层面，将实现业务系统搭建，根底信息治理，数据接入标准，数据开放标准和API接口统一标准建设。API接口：统一API接口数据构造，为系统数据接入和开放建设标准平台，便于后续系统扩展。数据接入标准：统一数据接入标准体系，xxxx教育大数据平台建设完成之后，无论是辖区哪个单位，都需要按数据接入标准进展数据开放，确保xxxx教育大数据平台能够通过标准数据接入到大数据平台。数据开放：数据开放是大数据建设成功必要条件，建设一套数据开放规章，标准和开放体系及制度是确保大数据平台数据来源安全，准确的重要途经。大数据平台建设数据开放规章，标准，确保了系统平台数据猎取有效性。业务平台：XXXX教育大数据在教育局以及辖区学校建设根底信息治理，综合德育评价场景、综合学生评价及测评场景，实现局对学校、班级和学生综合评价体系，实现局校一体化业务协同和数据共享平台。大数据后台在大数据后台层面，xxxx在大数据后台层面，xxxx教育大数据平台的数据治理系统实现从数据采集完成以后，从数据存储，到运算，治理，加工等全方位的精细化治理力气，要求具有细化治理力气，要求具有异构数据存储力气、大规模集群计算力气、精细化数据治理力气精细化数据治理力气。xxxx教育大数据仓供给高效的数据检索力气，可对构造化和半结构化数据标进展全局模糊检索力气。对相关数据进展清理工作，确保行业数据空间化的准确性、全都性，并通过数据融合建立xxxx教育大数据体系，实现教育数据自身融合及跨部门相关数据整合，为xxxx教育供给有效的数据和决策支撑。此外，数据主题依据业务需求，对系统的数据资源分为具体的主题，用于支持相应的应用需要。XXXX教育大数据应用前台教育局端市级教育局依据应用场景建立应用系统，实现与数据平台的对接，可依据业务需要收集数据、猎取数据、分析数据。区县级教育局相关业务平台或大数据平台能与市级级联，实现数据的信息治理和统一使用。市级各部门和各区县教育局对数据查询、导出、图表呈现等操作入口。市级教育局依据应用场景建立应用系统，实现与数据平台的对接，可依据业务需要收集数据、猎取数据、分析数据。区县级教育局相关业务平台或大数据平台能与市级级联，实现数据的信息治理和统一使用。市级各部门和各区县教育局对数据查询、导出、图表呈现等操作入口。学校端学校建立才智校园等教学应用平台，通过统一认证模块、数据交换中心的数据共享接口，做为某一大数据应用场景数据来源，如学生学校建立才智校园等教学应用平台，通过统一认证模块、数据交换中心的数据共享接口，做为某一大数据应用场景数据来源，如学生综合评价分析、学生体质安康治理、入学报名、课后效劳、作业监测综合评价分析、学生体质安康治理、入学报名、课后效劳、作业监测等扩展应用，保障数据增长和鲜活，为大数据分析效劳。等扩展应用，保障数据增长和鲜活，为大数据分析效劳。数据试验室对第三方教学或治理平台，依据数据治理机制，通过数据中心的授权，与市级平台实现共建共享数据，到达数据的自动报送，有限使用和分析。对第三方教学或治理平台，依据数据治理机制，通过数据中心的授权，与市级平台实现共建共享数据，到达数据的自动报送，有限使用和分析。第三章内容模块及功能需求一、教育大数据仓库教育大数据仓库是会聚学校、教师、学生等根底教育数据，经过清洗、转换、关联、比对，构建xxxx教育大数据仓库是会聚学校、教师、学生等根底教育数据，经过清洗、转换、关联、比对，构建xxxx特色，包括开发区、“名校+”联合体的标准数据库和主题库，形成全市教育大数据仓库，为治理者供给决策数据依据。要求支持Oracle、MySQL、SQLSever、clickhouse、hive、impala等自建数据源；实现数据集建模，支持基于SQL、数据表和上传文件等三种方式创立数据集，支持内置的数据脱敏配置，支持数据集的缓存配置；通过数据交换中间件，快速构建公共数据库。