F5G區(qū)域智慧教育專網(wǎng)白皮書

F5G區(qū)域智慧教育專網(wǎng)白皮書互聯(lián)網(wǎng)教育智能技術及應用國家工程研究中心ONA綠色全光網(wǎng)絡專業(yè)委員會2023年4月F5G區(qū)域智慧教育專網(wǎng)白皮書編委會專家組黃榮懷

王景吉

劉

岳

曾海軍

陳澤宇

郭金亮

朱立新賈

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童莉莉

孫秋瑞

孟

瑜編寫組張香玲

張銳利

祁彬斌

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宿金超楊雄強

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李東青主編單位互聯(lián)網(wǎng)教育智能技術及應用國家工程研究中心（CIT）綠色全光網(wǎng)絡專業(yè)委員會(ONA)目錄C

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S0102第一章區(qū)域智慧教育的內(nèi)涵與現(xiàn)狀1.1

區(qū)域智慧教育的內(nèi)涵.....................................................................51.1.1

智慧教育的政策及內(nèi)涵................................................................51.1.2

區(qū)域智慧教育的內(nèi)涵及現(xiàn)狀........................................................71.2

智慧教育示范區(qū)現(xiàn)狀及訴求...........................................................71.2.1

區(qū)域智慧教育整體發(fā)展現(xiàn)狀........................................................71.2.2

智慧教育示范區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀............................................................81.2.3

智慧教育示范區(qū)發(fā)展的訴求........................................................9第二章區(qū)域智慧教育專網(wǎng)相關概述2.1

區(qū)域教育專網(wǎng)的政策背景.............................................................122.1.1

國家政策.....................................................................................122.1.2

地方政策....................................................................................132.2

區(qū)域教育專網(wǎng)的內(nèi)涵與現(xiàn)狀.........................................................142.2.1

區(qū)域教育專網(wǎng)的內(nèi)涵................................................................142.2.2

區(qū)域教育專網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀........................................................152.3

區(qū)域教育專網(wǎng)承載的教育業(yè)務......................................................162.3.1

推進平臺體系建設.....................................................................162.3.2

普及教學應用............................................................................182.3.3

創(chuàng)新評價應用...........................................................................182.3.4

拓展研訓應用............................................................................192.3.5

深化管理應用...........................................................................202.4

區(qū)域教育專網(wǎng)建設的必要性..........................................................200304第三章F5G對區(qū)域教育專網(wǎng)建設的價值3.1

區(qū)域教育專網(wǎng)建設現(xiàn)存問題..........................................................243.2

F5G全光網(wǎng)的概述與價值............................................................253.2.1

F5G全光網(wǎng)的概述....................................................................253.2.2

F5G全光網(wǎng)的價值....................................................................26第四章區(qū)域智慧教育專網(wǎng)的建設4.1

區(qū)域教育專網(wǎng)配套要素...............................................................294.1.1

數(shù)據(jù)中心建設...........................................................................294.1.2

資源平臺建設...........................................................................304.1.3

安全防護建設............................................................................314.2

F5G區(qū)域教育專網(wǎng)新基建架構.....................................................324.2.1

省級教育骨干網(wǎng).......................................................................324.2.2

地市區(qū)縣教育城域網(wǎng)...............................................................334.2.3

校園接入網(wǎng)..............................................................................344.3

F5G區(qū)域教育專網(wǎng)建設案例.........................................................354.3.1

四川蓬安縣F5G全光網(wǎng)案例....................................................354.3.2

江蘇宿遷市F5G全光網(wǎng)案例....................................................364.3.3

浙江義烏市F5G全光網(wǎng)案例....................................................364.3.4

首師大附中F5G全光網(wǎng)案例....................................................374.3.5

北京H區(qū)考務網(wǎng)案例................................................................3805第五章區(qū)域智慧教育專網(wǎng)建設建議與總結5.1

區(qū)域智慧教育專網(wǎng)建設建議.........................................................415.1.1

教育管理者................................................................................415.1.2

企業(yè)...........................................................................................425.1.3

學校和教師...............................................................................435.2

總結...........................................................................................44區(qū)域智慧教育的內(nèi)涵與現(xiàn)狀1.1

區(qū)域智慧教育的內(nèi)涵1.1.1

智慧教育的政策及內(nèi)涵近幾年，我國頒布了一系列政策促進智慧教育的發(fā)展。2018年教育部發(fā)布的《教育信息化2.0行動計劃》中提出“智慧教育創(chuàng)新發(fā)展行動”，探索信息技術支持下的教育模式變革，形成引領教育改革發(fā)展的新途徑、新模式。2019年，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)《加快推進教育現(xiàn)代化實施方案（2018－2022年）》，提出加快推進智慧教育創(chuàng)新發(fā)展，設立“智慧教育示范區(qū)”，開展國家虛擬仿真實驗教學項目等建設，實施人工智能助推教師隊伍建設行動，構建“互聯(lián)網(wǎng)+教育”支撐服務平臺，深入推進“三通兩平臺”建設。2019年國務院發(fā)布的《中國教育現(xiàn)代化2035》中也明確提出“加快信息時代教育改革，建設智慧校園”。2022年1月國務院印發(fā)《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》在第五項任務“持續(xù)提升公共服務數(shù)字化水平”對應的“社會服務數(shù)字化提升工程中”提出“深入推進智慧教育”，包括“推進教育新型基礎設施建設，構建高質(zhì)量教育支持體系。深入推進智慧教育示范區(qū)建設，進一步完善國家數(shù)字教育資源公共服務體系，提升在線教育支撐服務能力，推動“互聯(lián)網(wǎng)+教育”持續(xù)健康發(fā)展，充分依托互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)絡等渠道推進優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋農(nóng)村及偏遠地區(qū)學校”?？梢姡腔劢逃ㄔO已成為“推動教育信息化融合創(chuàng)新發(fā)展，實現(xiàn)教育理念與模式、教學內(nèi)容與方法的改革創(chuàng)新”的重要內(nèi)容和舉。智慧教育是教育信息化發(fā)展的新階段，智慧教育的發(fā)展需要具有智慧的學習時空環(huán)境，依托物聯(lián)網(wǎng)、云計算、無線通信等新一代信息技術，形成物聯(lián)化、智能化、感知化、泛在化的教育信息生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)信息技術與教育教學（包括智慧教學、智慧管理、智慧評價、智慧科研和智慧服務）的深度融合，促進教育利益相關者（學生、教師、家長、管理者、社會公眾等）的智慧養(yǎng)成與可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)智慧學習環(huán)境、新型教學模式和現(xiàn)代教育制度三重境界。[1][2]1.1.2

區(qū)域智慧教育的內(nèi)涵及現(xiàn)狀區(qū)域智慧教育作為智慧城市的核心部分之一，是由政府、學校、企業(yè)三方共同參與構建的現(xiàn)代教育信息化服務體系，代表著區(qū)域教育信息化未來發(fā)展的方向和趨勢。區(qū)域智慧教育是適應教育信息化區(qū)域特色發(fā)展和區(qū)域推進的要求，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維方式和新一代信息技術構建的區(qū)域現(xiàn)代教育信息化服務體系。區(qū)域智慧教育的建設要適應教育信息化區(qū)域推進和深化05F

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5發(fā)展的要求，應充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維方式以及物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術，以教育數(shù)據(jù)的匯聚、分析與共享為核心，構建網(wǎng)絡化、智能化、泛在化的學習環(huán)境，推動基于智慧課堂、智慧校園的教育教學全面變革，實現(xiàn)個性化學習、公平化教育、智慧化管理的目標，逐步建成區(qū)域智慧教育生態(tài)系統(tǒng)。隨著《教育信息化2.0行動計劃》及《中國教育現(xiàn)代化2035》等戰(zhàn)略規(guī)劃的持續(xù)推進落地，我國各區(qū)域智慧教育進一步呈現(xiàn)從點到面、由淺入深、由技術環(huán)境支持到教學管理應用的新特征，主要包括：（1）智慧教育資源共享機制初步形成提升教育資源供給服務能力是智慧教育建設的重要任務之一。隨著“國家智慧教育平臺”的投入使用，在各方協(xié)同發(fā)展下，共建共享教育數(shù)字資源的機制逐漸形成。據(jù)教育部數(shù)據(jù)顯示，截至2022年7月，國家智慧教育平臺總瀏覽量已超過30.3億次，總訪客量達4.3億人，有北京、上海等9個整省試點，河北、吉林等6個分項試點。在國家與區(qū)域的共同協(xié)作下，區(qū)域教育資源供給服務能力愈加增強。（2）以大數(shù)據(jù)為依托的現(xiàn)代化教育治理初具成效教育治理領域正在由傳統(tǒng)的治理方法向依托現(xiàn)代化科學技術進行轉(zhuǎn)變，特別是大數(shù)據(jù)技術為現(xiàn)代教育治理的發(fā)展提供了一個新契機。其中，最顯著的表現(xiàn)就是作為推進區(qū)域教育治理有力抓手的區(qū)域教育大數(shù)據(jù)平臺在多地展開組建，如北京市、天津市河西區(qū)、浙江省溫州市等。不過在區(qū)域教育治理過程中，如何規(guī)劃和發(fā)展教育大數(shù)據(jù)、如何完善教育大數(shù)據(jù)平臺的建設等問題有待進一步解決。（3）基于學習過程數(shù)據(jù)的個性化評價體系正在逐步形成智慧教育的一個重要方面就是進行智慧的教學評價。目前，多地多校都采用學生學習過程中的大數(shù)據(jù)對學生的綜合素質(zhì)進行精準性、個性化的評價，使大數(shù)據(jù)為智慧教育事業(yè)、學生教學評價賦能。但總的來看，依托大數(shù)據(jù)的評價體系還在逐步形成，還未形成統(tǒng)一的評價體系。（4）區(qū)域智慧教育環(huán)境基礎建設還有待提升網(wǎng)絡是智慧教育實現(xiàn)的最基礎設施，沒有高質(zhì)量的網(wǎng)絡支撐，就談不上創(chuàng)建智慧教育環(huán)境。目前來看，部分地區(qū)網(wǎng)絡全覆蓋已基本實現(xiàn)；而稍落后的城市和農(nóng)村偏遠地區(qū)的網(wǎng)絡仍存在不能支持正常多媒體教學的情況。不過也有部分智慧教育示范區(qū)的學校反映在使用平板、VR/AR教學技術、同步課堂、遠程實驗等教學過程中偶爾會出現(xiàn)網(wǎng)絡掉線、網(wǎng)絡帶寬不足、時06F

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6延無法滿足資源的問題。因此，滿足個性化教學支持服務的智慧教育環(huán)境還需在網(wǎng)絡基礎建設上進一步提升。（5）改革教學模式以促進信息技術融合的愿景還未完全實現(xiàn)智慧教育的開展需要對傳統(tǒng)的教育模式進行更新與變革。目前一些學校通過開設特色智慧教室來培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和實踐能力，同時，也有一些教師通過翻轉(zhuǎn)教學、STEM教學等可以融入信息化的新型教學模式來促進智慧教育的實現(xiàn)。但整體來看，變革傳統(tǒng)的課堂教學結構、重塑學習過程與方式、達成認知學習環(huán)境和情感體驗的整體優(yōu)化是教育信息化的美好愿景，大多教師并沒有發(fā)揮信息技術在教學領域的深度融合作用，仍然保持著傳統(tǒng)的教學模式。[3]1.2

智慧教育示范區(qū)現(xiàn)狀及訴求1.2.1

智慧教育示范區(qū)建設重點教育部辦公廳發(fā)布《關于“智慧教室示范區(qū)”建設項目推薦遴選工作的通知》中提出了地市級教育行政部門要申請智慧教育示范區(qū)的相關要求，如應具備較高的教育信息化發(fā)展水平和網(wǎng)絡安全保障能力、區(qū)域內(nèi)基本實現(xiàn)全面應用信息化教學方式、在教育大數(shù)據(jù)采集和融合共享方面具有較好的實踐經(jīng)驗等，這也充分說明要想實現(xiàn)“智慧教育”，基礎的教育信息化措施必不可少。發(fā)展智慧教育需要充分利用信息技術構建智慧學習環(huán)境、創(chuàng)新教學模式、建立現(xiàn)代教育制度，以滿足新時代對教育發(fā)展改革的要求，為培養(yǎng)新時代所需的創(chuàng)新人才提供全面支撐。教育部辦公廳發(fā)布《關于“智慧教室示范區(qū)”建設項目推薦遴選工作的通知》中還提出了智慧教育示范區(qū)建設的重點包括以下六點：以課程和實踐為核心建構師生信息素養(yǎng)全面提升的途徑和機制、探索新型教學模式以推動信息技術與教育教學實踐的深度融合、依托學習過程數(shù)據(jù)提高學生綜合素質(zhì)評價的精準性、構建數(shù)據(jù)互聯(lián)融通的個性化教學支持服務環(huán)境、采用協(xié)同創(chuàng)新機制提升區(qū)域教育資源供給服務能力以及利用人工智能和大數(shù)據(jù)等新技術提升現(xiàn)代教育治理能力。07F

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7圖1-1智慧教育示范區(qū)建設重點1.2.2

智慧教育示范區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀2018年1月，教育部發(fā)布《教育部2018年工作要點》，首次提出推進智慧教育創(chuàng)新示范，并在2019年遴選一批地方積極、條件具備的地區(qū)，開展“智慧教育示范區(qū)”建設?！爸腔劢逃痉秴^(qū)”作為一項新的工程，肩負著重要的使命，自項目啟動以來，各區(qū)域以課程和實踐為核心建構師生信息素養(yǎng)全面提升的途徑和機制，探索新型教學模式以推動信息技術與教育教學實踐的深度融合，依托學習過程數(shù)據(jù)提高學生綜合素質(zhì)評價的精準性，構建數(shù)據(jù)互聯(lián)融通的個性化教學支持服務環(huán)境，采用協(xié)同創(chuàng)新機制提升區(qū)域教育資源供給服務能力，利用人工智能和大數(shù)據(jù)等新技術提升現(xiàn)代教育治理能力，因地制宜地進行探索和有益的嘗試，在環(huán)境、模式、服務和治理方面形成了一些亮點。[4]（1）注重學習環(huán)境的融通隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術的發(fā)展，學習環(huán)境已經(jīng)從封閉的物理空間向開放、虛實結合的空間轉(zhuǎn)變，學習環(huán)境的融通成為“智慧教育示范區(qū)”環(huán)境建設的重點。北京市東城區(qū)依托數(shù)字資源平臺構建了數(shù)字教育資源匯聚和共享通道，形成了市、區(qū)、校三級協(xié)同的資源公共服務體系，在智能學習環(huán)境建設方面進行了有益的探索。08F

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8（2）強調(diào)教學模式的變革在“智慧教育示范區(qū)”創(chuàng)建過程中關注如何促進教育教學改革、推進“課堂革命”等問題。如：四川省成都市武侯區(qū)構建教育教學新生態(tài)，積極探索預置、面授和拓展相結合的線上線下三段式教學新模式；安徽省蚌埠市發(fā)布“數(shù)據(jù)驅(qū)動精準教學”模式的“一規(guī)范，一指南”，以“數(shù)據(jù)驅(qū)動、因材施教”為中心，注重啟發(fā)式、互動式、探究式教學，改革課堂教學結構，創(chuàng)新學生學習模式，實現(xiàn)師生減負增效。（3）提升公共服務的能力優(yōu)化公共服務是“智慧教育示范區(qū)”的一項核心工作，與人民群眾的切身利益密切相關，有助于更好地滿足人的終身發(fā)展和個性化發(fā)展需求。湖南省長沙市開展了“農(nóng)村網(wǎng)絡聯(lián)?！苯ㄔO，采取結隊幫扶、網(wǎng)絡教研等措施，促進教師專業(yè)成長，全面提升了區(qū)域教育資源供給服務能力。浙江省溫州市打造教育治理、數(shù)字資源和學校服務三大數(shù)字中心，貫通銜接省市縣校四級信息，融匯戶籍、社保、不動產(chǎn)等各類數(shù)據(jù)12.9億條，初步建成“學在溫州”應用門戶。（4）突出數(shù)據(jù)驅(qū)動的評價智能時代，新技術的應用改變了傳統(tǒng)教學中單一的、以分數(shù)為主的評價標準，強調(diào)學生綜合素質(zhì)的多維評價。上海市閔行區(qū)以電子書包為載體，進行學習過程數(shù)據(jù)的伴隨性采集，并借助綜合素質(zhì)評價系統(tǒng)完成了80多所學校學生的綜合素質(zhì)評價。江蘇省蘇州市構建以學生為中心的數(shù)字化教育教學支持平臺，依托“易加綜素”、“易加人才”、“易加評價”三大平臺實現(xiàn)全對象、全學科、全維度、全過程的智能評價體系。（5）完善教育數(shù)字化治理的能力推進教育治理體系和治理能力現(xiàn)代化成為全面深化教育改革的關鍵，各示范區(qū)在相關制度的完善、服務水平的提升等方面做了大膽嘗試。湖北省武漢市建立了市、區(qū)、校首席信息官全覆蓋制度，形成了政府、高校、科研機構、中小學校和企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新的聯(lián)動機制。廣東省深圳市以“一網(wǎng)統(tǒng)管”為抓手，高站位繪制出智慧教育科學藍圖，依托教育領域數(shù)據(jù)中樞實現(xiàn)智慧管理。1.2.3

智慧教育示范區(qū)發(fā)展的網(wǎng)絡訴求智慧教育示范區(qū)的高質(zhì)量發(fā)展還需要得到教育信息化技術的支持，從目前的發(fā)展情況來看，智慧教育示范區(qū)在網(wǎng)絡上還存在以下訴求：09F

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9（1）跨地域的高帶寬、低延遲技術保障目前，由于當前區(qū)域教育專網(wǎng)覆蓋范圍不足，一些試點區(qū)的中小學直接接入三大運營商的公共互聯(lián)網(wǎng)。但基于公網(wǎng)、特別是跨多個運營商網(wǎng)絡無法保證跨地域、持續(xù)的雙向視頻課堂等教育教學應用的網(wǎng)絡服務質(zhì)量。除此，一些學校接入的VR/AR設備、全息投影、智能白板等多種形態(tài)的智聯(lián)終端和教育裝備，用于教學大數(shù)據(jù)分析或者校園安全行為分析的高清攝像頭、傳感器等都需要高寬帶、低時延的技術保障。（2）穩(wěn)定的網(wǎng)絡服務智慧教育示范區(qū)需要針對不同業(yè)務場景提供特定的網(wǎng)絡服務，尤其需要保障網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。教育數(shù)據(jù)訪問較集中的地方，如平板電腦教室、智慧運動場等，具有訪問的高并發(fā)性，易造成學校網(wǎng)絡阻塞、吞吐量低、傳輸時延增大，邊緣服務器的支持使網(wǎng)絡能穩(wěn)定持續(xù)地傳輸數(shù)據(jù)和保持較高的響應速度。另外，開展同步課堂也需要借助智能化的終端設備將采集到的數(shù)據(jù)安全、可靠、穩(wěn)定地傳輸?shù)皆贫耍?lián)合智能分析技術對數(shù)據(jù)進行處理和分析，輔助系統(tǒng)主動、智能地服務教與學。（3）簡潔、經(jīng)濟、靈活的網(wǎng)絡部署在傳統(tǒng)的數(shù)字校園中，不同業(yè)務場景需要部署多套物理設備，這使網(wǎng)絡管理工作異常復雜。而智慧校園需要的是統(tǒng)一的網(wǎng)絡承載，使學校無需部署多種網(wǎng)絡，降低學校網(wǎng)絡異構互聯(lián)的復雜性。特別是軟件與硬件解耦，讓應用場景發(fā)生變化時，學?？赏ㄟ^軟件設置重構網(wǎng)絡結構，而非挖溝、打洞、布線等基于實體空間改造網(wǎng)絡，從而實現(xiàn)一次性部署網(wǎng)絡多次重復使用，提高網(wǎng)絡的靈活性。另一方面，智慧教育示范區(qū)也需要依托教育專網(wǎng)來簡化網(wǎng)絡層次，不再受制于距離的限制，同時無需弱電機房、供電及運維，無源的網(wǎng)絡使得網(wǎng)絡呈扁平化。（4）安全可靠的用網(wǎng)環(huán)境智慧校園網(wǎng)需要根據(jù)訪問用戶的身份、業(yè)務場景提供針對性的用網(wǎng)環(huán)境。針對學生群體，系統(tǒng)將所有數(shù)字內(nèi)容分層管理，根據(jù)學生的年級、學習需求等提供針對性網(wǎng)絡服務；針對教師群體，實現(xiàn)公私業(yè)務流動無縫切換實現(xiàn)靈活辦公，同時還需保障數(shù)據(jù)的安全性。另外，開展網(wǎng)絡教育教學應用，是中小學辦學從物理空間向網(wǎng)絡空間的延伸。但是目前的教育資源大部分分散存儲在公網(wǎng)上，無法為未成年人提供綠色、健康、安全的網(wǎng)絡學習空間。因此，加快網(wǎng)絡基礎建設，保證網(wǎng)絡和信息安全，使中小學（包括教學點）通過接入教育專網(wǎng)來保證網(wǎng)絡學習空間的綠色安全也是目前智慧教育示范區(qū)的一大訴求。10F

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0區(qū)域智慧教育專網(wǎng)相關概述2.1

區(qū)域教育專網(wǎng)的政策背景2.1.1

國家政策教育專網(wǎng)作為教育信息化的重要基礎設施之一尤其需要超前部署，最近幾年，國家層面非常重視教育網(wǎng)絡的基礎建設。2016年6月教育部印發(fā)的《教育信息化十三五規(guī)劃》中強調(diào)“十三五”期間加快推進“寬帶網(wǎng)絡校校通”，基本實現(xiàn)各級各類學校寬帶網(wǎng)絡的全面覆蓋。2017年12月在教育部印發(fā)的《關于數(shù)字教育資源公共服務體系建設與應用的指導意見》中明確指出全面推進“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，切實加快教育信息化進程，明確了從體系建設、平臺完善、資源應用等方面進行數(shù)字教育資源公共服務體系建設方向。2018年4月教育部發(fā)布了《教育信息化2.0行動計劃》，提出到2022年基本實現(xiàn)“三全兩高一大”的發(fā)展目標。2019年9月建設教育專網(wǎng)被列入教育部等十一部門發(fā)布的《關于促進在線教育健康發(fā)展的指導意見》，12月建設教育專網(wǎng)被列入國家發(fā)改委等7部委印發(fā)的《關于促進“互聯(lián)網(wǎng)+社會服務”發(fā)展的意見》。2020年5月底召開的全國兩會上，16位政協(xié)委員聯(lián)名提案加快教育專網(wǎng)建設步伐。2021年7月教育部等六部門印發(fā)《關于推進教育新型基礎設施建設構建高質(zhì)量教育支撐體系的指導意見》（以下簡稱《意見》）提出要充分依托國家電子政務外網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)已有建設基礎，根據(jù)分級負責的原則，加強國家主干網(wǎng)、省市教育網(wǎng)和學校校園網(wǎng)的銜接，實現(xiàn)網(wǎng)絡地址、域名和用戶的統(tǒng)一管理；要基于教育專網(wǎng)開展網(wǎng)絡流量監(jiān)測，及時監(jiān)測安全威脅、發(fā)現(xiàn)攻擊行為，增強感知能力；要通過在教育專網(wǎng)主干網(wǎng)和校園網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)出口建設網(wǎng)絡訪問防火墻，自動識別、過濾不良網(wǎng)站和信息，保障綠色上網(wǎng)。圖2-1教育專網(wǎng)相關國家政策12F

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22.1.2

地方政策《意見》發(fā)布之后，各個省市制定的“十四五”教育規(guī)劃也紛紛將區(qū)域教育專網(wǎng)的建設寫到了文件中。2021年9月發(fā)布的《北京市“十四五”時期教育改革和發(fā)展規(guī)劃（2021—2025年）》中提出要建設智能互聯(lián)的數(shù)字教育基礎設施，將數(shù)字教育基礎設施建設作為新基建的重要內(nèi)容，建設教育專用網(wǎng)絡基礎設施。2021年11月福建省人民政府辦公廳印發(fā)《福建省“十四五”教育發(fā)展專項規(guī)劃》提出到2025年基本建成高質(zhì)量教育體系，要建設省級區(qū)域教育專網(wǎng)，加快推進全省縣（市、區(qū)）建設區(qū)域教育專網(wǎng)并接入省級教育主干網(wǎng)。同年12月底河南省人民政府印發(fā)《河南省“十四五”教育事業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出要加快教育新型基礎設施建設，按照分級負責原則，建成覆蓋各級各類學校和教育機構的區(qū)域教育專網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)址、域名和用戶的統(tǒng)一管理。2022年4月江蘇發(fā)布了《江蘇省“十四五”教育信息化發(fā)展專項規(guī)劃》，提出加快教育專網(wǎng)建設應用，優(yōu)化全省教育網(wǎng)絡樞紐環(huán)境，持續(xù)迭代升級網(wǎng)絡服務能力，加強國家主干網(wǎng)、省市教育網(wǎng)和學校校園網(wǎng)的銜接，實現(xiàn)網(wǎng)絡地址、域名和用戶的統(tǒng)一管理，全省100%的教育行政部門和各級各類學校接入教育專網(wǎng)。同月，四川省教育廳印發(fā)了《四川省“十四五”教育發(fā)展規(guī)劃》，提出構建新型數(shù)據(jù)中心，通過混合云模式建設四川教育云，建設四川教育專網(wǎng)，全面覆蓋各級各類學校（教學點、教育機構）；江西省教育廳印發(fā)了《“十四五”教育事業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，提出堅持教育信息化“四個一”工作思路，加大教育新基建投資力度，構建數(shù)字教育資源公共服務體系，構建“互聯(lián)網(wǎng)+教育”新生態(tài)，支撐引領教育現(xiàn)代化。“四個一”中的“一條路”就是加快教育圖2-2區(qū)域教育專網(wǎng)相關地方政策13F

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3專網(wǎng)建設。同年，5月寧夏回族自治區(qū)教育廳印發(fā)了《寧夏教育專網(wǎng)建設實施方案》，明確提出到2022年建成1個自治區(qū)教育專網(wǎng)核心節(jié)點、28個教育城域網(wǎng)樞紐節(jié)點，實現(xiàn)區(qū)級教育骨干網(wǎng)、教育城域網(wǎng)、校園網(wǎng)全面貫通、高速互聯(lián)。區(qū)域教育專網(wǎng)的內(nèi)涵與現(xiàn)狀2.22.2.1

區(qū)域教育專網(wǎng)的內(nèi)涵教育專網(wǎng)是充分利用國家公共通信資源，由國家主干網(wǎng)、省市教育網(wǎng)和學校校園網(wǎng)組成，實現(xiàn)網(wǎng)絡地址、域名和用戶的統(tǒng)一管理的教育專用網(wǎng)絡。教育專網(wǎng)覆蓋教育行政部門、各級各類學校、教育事業(yè)單位，是提供高速、便捷、綠色、安全網(wǎng)絡服務的邏輯專網(wǎng)。教育專網(wǎng)是教育信息化公共支撐環(huán)境的重要組成部分，為教育信息化發(fā)展起到數(shù)字底座的作用。區(qū)域教育專網(wǎng)是指把同一地區(qū)或同一城市內(nèi)所有學校、研究機構、本地的教育機構通過網(wǎng)絡互聯(lián)，使教育資源整合、開放、共享，達到整體信息化集成運用的寬帶網(wǎng)絡。區(qū)域教育專網(wǎng)包括地市縣教育城域網(wǎng)和校園接入網(wǎng)及校園網(wǎng)三部分。隨著雙師課堂等新型教學模式及AR、VR等新型數(shù)字教育資源的出現(xiàn)，對于高帶寬低時延的網(wǎng)絡提出新的需求，而端到端一張網(wǎng)對于教育教學業(yè)務高質(zhì)量的實施提供了保證，因此將校園網(wǎng)也納入到區(qū)域教育專網(wǎng)的范疇。建設區(qū)域教育專網(wǎng)的目的主要是要構建一個學校、市/區(qū)/縣教育局、省教育廳三級教育信息網(wǎng)絡系統(tǒng)，形成輻射全市各縣（市、區(qū)）和所有中小學、幼兒園、職業(yè)技術學校、各類成人教育培訓機構，面向社會開放的、具有現(xiàn)代遠程教學功能、教育信息資源共享功能以及教育教學管理信息交換功能、實現(xiàn)實時視頻信息傳輸?shù)母邘?、低時延的教育信息化網(wǎng)絡系統(tǒng)。通過各種教育應用平臺和教育資源來為教育管理人員、教學人員、學生、家長等人群提供多方面服務，實現(xiàn)信息發(fā)布、教育管理、教育資源共享、教學應用和數(shù)據(jù)交換等主要功能。14F

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4國家主干網(wǎng)國干省節(jié)點國干省節(jié)點省級教育骨干網(wǎng)省級教育骨干網(wǎng)地市縣城域教育網(wǎng)校園接入網(wǎng)地市縣城域教育網(wǎng)校園接入網(wǎng)區(qū)域教育專網(wǎng)校園網(wǎng)電腦

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話機宿舍樓網(wǎng)絡教學樓網(wǎng)絡綜合管理服務網(wǎng)絡體育館網(wǎng)絡圖2-3教育專網(wǎng)總結構圖2.2.2

區(qū)域教育專網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀目前，區(qū)域教育專網(wǎng)的建設還處于發(fā)展階段，據(jù)不完全統(tǒng)計，在全國32個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）中，建成或在建省級教育網(wǎng)的有15個，包含北京市、重慶市、天津市、上海市4個直轄市以及安徽省、云南省、廣東省、河南省、江西省、甘肅省、浙江省、陜西省、江蘇省、西藏自治區(qū)、內(nèi)蒙古自治區(qū)11個省和自治區(qū)。在全國333個地級市中，建成或在建市級教育專網(wǎng)89個，主要分布在建有省級教育網(wǎng)的地區(qū)。目前區(qū)域教育專網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀主要呈現(xiàn)以下特點：一是以提高網(wǎng)絡服務質(zhì)量為主要目的，滿足不斷增長的信息化教學和管理的需求。如西藏自治區(qū)通過租用運營商網(wǎng)絡設備建設省級教育專網(wǎng)，滿足教育主管部門對網(wǎng)絡質(zhì)量的需求，實現(xiàn)千兆進校、百兆進班、互聯(lián)互通、安全可控、無線校園的目標。15F

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5二是區(qū)域內(nèi)各級部門、各類學校的實現(xiàn)互聯(lián)互通。如青島市教育城域網(wǎng)采用統(tǒng)一互聯(lián)網(wǎng)出口，上聯(lián)省級教育骨干網(wǎng)和區(qū)級政務外網(wǎng)，滿足橫縱向的業(yè)務需求；通過裸光纖下聯(lián)區(qū)域內(nèi)所有學校及教育機構，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)外數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。三是統(tǒng)一規(guī)劃與管理。如北京東城區(qū)目前已累計完成了48個教育單位共51個網(wǎng)站的建設，形成網(wǎng)站集群集中管理，學校分散建設自行維護的門戶類網(wǎng)站，納入集群的網(wǎng)站實行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一建設、統(tǒng)一維護的管理原則。同時，東城教育城域網(wǎng)內(nèi)部可在骨干節(jié)點、匯聚節(jié)點、校間擴展分布式云部署，對外部也可對接公有云等服務。四是通過綜合業(yè)務管理平臺，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的分級分權管理，提升管理效率和運維質(zhì)量。如成都市教育城域網(wǎng)采用統(tǒng)一組網(wǎng)技術與建配標準，將全市各級教育行政部門、教育單位、公/民辦中小學校（園）等內(nèi)部全程光纖聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)市域無縫融合、互聯(lián)互通、高速互訪。通過部署IT綜合業(yè)務管理平臺，成都市教育城域網(wǎng)實現(xiàn)了整網(wǎng)業(yè)務可視化和市級、區(qū)縣級的分級分權管理，讓網(wǎng)絡與業(yè)務狀況一目了然，有效提升了管理效率和運維質(zhì)量。五是部分地區(qū)全面推廣全光校園網(wǎng)，保障區(qū)域內(nèi)接入的高校、中小學網(wǎng)絡的高速穩(wěn)定，提升教學數(shù)字化水平。如四川蓬安縣探索了“1+5+3+N”的模式，采用GPON建設模式布好一張全光網(wǎng)絡，建設教育專網(wǎng)，實現(xiàn)廣覆蓋、高性能、易運維、多任務大融合。蓬安縣共建立了五大調(diào)控中心，基于光纖網(wǎng)絡廣覆蓋的優(yōu)勢，搭建“學科資源”、“教育管理”和“信息宣傳”的共享平臺，拓展N項應用終端。促進了城鄉(xiāng)學校資源共享，提升教學數(shù)字化和現(xiàn)代化水平，實現(xiàn)了公平教育、統(tǒng)一管理、經(jīng)濟建網(wǎng)三大目標。綜上可見，已建成區(qū)域教育專網(wǎng)的城市中，其整體架構趨于成熟和完整，但多屬于經(jīng)濟發(fā)達城市，對于相對落后的地區(qū)來說，在區(qū)域教育專網(wǎng)的建設上還有較長的路要走。2.3

區(qū)域教育專網(wǎng)承載的教育業(yè)務隨著教育應用、管理平臺逐漸增多，授課、考試等形式的改變，安防監(jiān)控保障的需求，區(qū)域教育專網(wǎng)承載的教育業(yè)務越來越多。以下是區(qū)域教育專網(wǎng)承載的教育業(yè)務匯總圖。16F

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6創(chuàng)設智聯(lián)教育環(huán)境升級網(wǎng)絡學習空間構建智慧教學模式推動平臺開放協(xié)同推動貧困地區(qū)均衡資源發(fā)展普及教學應用推進平臺體系建設促進教育數(shù)據(jù)管理優(yōu)化智能評價手段區(qū)域教育專網(wǎng)承載的教育業(yè)務創(chuàng)新評價應用實現(xiàn)家校無邊界溝通探索遠程在線考評深化管理應用建立全方位管理平臺實現(xiàn)考試學習分析拓展研訓應用拓展智慧服務模式提升教師信息素養(yǎng)支撐全面教學分析助力教師精準教研圖2-4區(qū)域智慧教育專網(wǎng)支持的業(yè)務匯總2.3.1

推進平臺體系建設區(qū)域教育專網(wǎng)將推動各級各類教育平臺融合發(fā)展，構建互聯(lián)互通、應用齊備、協(xié)同服務的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺。促進教育數(shù)據(jù)管理。在教育系統(tǒng)內(nèi)部署一套教育專網(wǎng)系統(tǒng)，通過統(tǒng)一監(jiān)管網(wǎng)絡中的設備、終端、服務器、應用系統(tǒng)等設施，以及通過實名制保證接入終端的合法性及安全性，在安全接入后能夠自動處理管控所有終端，這樣的安排將大大減輕網(wǎng)絡管理人員的工作量，并能維護網(wǎng)絡中終端資源安全以及整網(wǎng)安全。同時，平臺根據(jù)需求可連接公安等相關部門，切實保證學校安全。推動平臺開放協(xié)同。由于數(shù)字校園建設的階段性、各學校信息系統(tǒng)自身特點和對數(shù)字校園17F

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7的認識偏差等諸多因素，“信息孤島”現(xiàn)象沒有得到根本解決。通過區(qū)域教育專網(wǎng)打通國家級、省級、區(qū)縣及學校的各級各類資源平臺，建設基礎信息管理及區(qū)校、多級門戶，涵蓋各級各類業(yè)務系統(tǒng)，例如北京東城區(qū)教育云平臺及青島教育e平臺。通過平臺實現(xiàn)學校資源共建共享共用，通過積極引入高校、教育企業(yè)、機構的優(yōu)質(zhì)教育資源，借助社會力量進一步豐富資源獲取途徑。升級網(wǎng)絡學習空間。區(qū)域教育專網(wǎng)的建設將幫助構建智慧在線學習中心平臺，整合資源，利用云計算、大數(shù)據(jù)等信息技術，推進區(qū)域優(yōu)質(zhì)教育資源共建，打造線上線下相結合的全方位的網(wǎng)絡學習空間。而基于區(qū)域教育專網(wǎng)統(tǒng)一的教育云底層基礎設施，可以扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)區(qū)域、學校兩級分離的局面，實現(xiàn)區(qū)校統(tǒng)一基礎設施的目標。2.3.2

普及教學應用從教學實踐過程中看，教育專網(wǎng)的實施推動了智慧教學的開展。創(chuàng)設智聯(lián)教育環(huán)境。在區(qū)域教育專網(wǎng)建設中，要著力通過信息技術與教育教學的深度融合，進行系統(tǒng)性創(chuàng)新。通過“互聯(lián)網(wǎng)+教育”生態(tài)圈的建立，真正助力解決教育發(fā)展中的難點和痛點。區(qū)域教育專網(wǎng)的建設有助于創(chuàng)建“智慧校園”模型，拓展“智慧教育”時空維度，解決空間、距離難題。構建智慧教學模式。創(chuàng)新智慧教學模式，推動基于教學改革、融合信息技術的新型教與學模式變革。區(qū)域教育專網(wǎng)將構建智慧學習支持環(huán)境，推進技術開發(fā)與實踐應用，提高課堂教學質(zhì)量。通過區(qū)域教育專網(wǎng)的支持，可以在學校建設多種智慧校園應用平臺，智能化地開展課堂教學，例如雙師課堂、AR/VR教學、遠程教學和同步課堂、遠程實驗以及教育機器人等智能裝備應用。推動貧困地區(qū)資源均衡發(fā)展。為了推動“優(yōu)質(zhì)資源班班通”，加快內(nèi)容建設與共享，國家提出重點啟動“三個課堂”（專遞課堂、名師課堂、名校網(wǎng)絡課堂）建設。而區(qū)域教育專網(wǎng)是有效解決分布在偏遠地區(qū)中小學、農(nóng)村教學點的用網(wǎng)難題，實現(xiàn)所有學校接入快速穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)的保障。在區(qū)域教育專網(wǎng)的建設中，通過改善互聯(lián)互通、可控管理以及合理的帶寬資源利用，保障每個中小學、教學點的網(wǎng)絡安全暢通。18F

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創(chuàng)新評價應用在區(qū)域教育專網(wǎng)的幫助下，鼓勵有條件的地區(qū)和學校探索實現(xiàn)規(guī)?；诰€考試、無紙化考試。優(yōu)化智能評價手段。智能技術賦能為教育評價變革發(fā)展提供了重要機遇，促進智能技術與教育評價融合創(chuàng)新是深化教育評價改革的必然選擇?；趨^(qū)域教育專網(wǎng)，通過大數(shù)據(jù)收集、智能分析和預測幫助教師針對性的安排教學進度和內(nèi)容，根據(jù)學生知識掌握程度和綜合素質(zhì)發(fā)展情況開展個性化學習，幫助學生實現(xiàn)最大程度的全面發(fā)展。探索遠程在線考評。在區(qū)域教育專網(wǎng)的助力下，推動遠程考試信息化、數(shù)字化、智能化，不斷整合、輸出更多優(yōu)質(zhì)的考試技術產(chǎn)品，提供更加完整、系統(tǒng)、高效、智能的考試服務。在考試的科學命題、閱卷方式、測評方式等方面，區(qū)域教育專網(wǎng)也會助力進一步優(yōu)化。如依托區(qū)域教育專網(wǎng)搭建的智能考場管理系統(tǒng)實現(xiàn)實時監(jiān)測和智能識別，實現(xiàn)智能監(jiān)考。實現(xiàn)考試學習分析。基于教育專網(wǎng)高帶寬、低延時的特征，積極推進學校大數(shù)據(jù)在教育教學評估評價中的應用，以“云計算+大數(shù)據(jù)+教育”這種教育云模式為核心，基于各類教學評價系統(tǒng)工具、移動學習終端和師生學習空間等采集數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)進行教學評價、資源推送、個性化學習、體質(zhì)健康監(jiān)測、平安校園等校園智慧管理，對學生成績綜合診斷以及學生綜合素質(zhì)評價、教學質(zhì)量等方面提供優(yōu)化分析評估。2.3.4

拓展研訓應用以區(qū)域教育專網(wǎng)建設助推教師隊伍建設，助力提升教學能力、優(yōu)化教師管理。提升教師信息素養(yǎng)。區(qū)域教育專網(wǎng)的建設為教師帶來了更多學習進步的機會。一方面，可以搭建教師信息技術能力全員培訓、“未來教師”專項培訓的在線學習空間，引領推動網(wǎng)絡學習空間建設與應用。另一方面，可實行周期性開展教師信息技術應用能力提升培訓，對智慧教育規(guī)劃、設計、推進、服務等進行培訓，提升教師利用信息化手段提升教學水平、教研水平，提升其數(shù)據(jù)驅(qū)動的現(xiàn)代教育治理能力及技術支持能力。助力教師精準教研。除了服務于教學外，教育專網(wǎng)也能助力精準教研。穩(wěn)定的網(wǎng)絡通信服務和全方位的物聯(lián)網(wǎng)接入服務能夠健全教研機制，啟用網(wǎng)絡研修平臺，幫助教師進一步轉(zhuǎn)變傳19F

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9統(tǒng)的教育模式、提升教學質(zhì)量。通過增加信息化教研的實踐活動，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學觀念，運用現(xiàn)代技術提供更加多元化的教學指導方案，進一步提升教師的教學專業(yè)能力。[5]支撐全面教學分析。隨著大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展，學校也開始使用各種技術進行教學分析。學校利用分布在各處的高清攝像頭、傳感器等實現(xiàn)高效精準的敏感人群檢測、校園安全行為分析，進一步高效智能收集教學數(shù)據(jù)，支持教學分析。并通過數(shù)據(jù)挖掘技術深度分析數(shù)據(jù)，有效評估學生的學業(yè)成就、學習負擔、心理健康、體質(zhì)狀態(tài)和認知水平，幫助教師實現(xiàn)精心設計、精細授導、精煉研習、精準評估、精益輔導的教學。2.3.5

深化管理應用在學校的管理運維中，區(qū)域教育專網(wǎng)是一個集成的應用系統(tǒng)。實現(xiàn)家校無邊界溝通。區(qū)域教育專網(wǎng)可以使得學生回家后仍然可以通過設備自主學習老師布置的視頻、音頻等多種形式的作業(yè)，教育活動產(chǎn)生的交互數(shù)據(jù)可以實時反饋到云平臺。通過區(qū)域教育專網(wǎng)，實現(xiàn)學習與生活數(shù)據(jù)共享，使學校、家長能及時而準確地獲取教育信息，提高教學、教育管理水平和效率，打破家校溝通壁壘，真正實現(xiàn)家校共育。建立全方位管理平臺?；趨^(qū)域教育專網(wǎng)中移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術打造全方位管理平臺，實現(xiàn)一級部署、兩級分層分權管理、三級應用的模式。平臺也將針對不同層次的用戶，整合不同的功能和數(shù)據(jù)視圖，通過系統(tǒng)平臺，優(yōu)化教育管理的手段，提升管理效能。拓展智慧服務模式。在數(shù)據(jù)平臺的基礎之上，構建智慧區(qū)域教育專網(wǎng)應用服務平臺，以微服務技術框架為主導，打造區(qū)級教育政務網(wǎng)上辦事服務平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)智能到應用智能的服務提升，實現(xiàn)“數(shù)據(jù)多跑腿，用戶少跑路”的服務機制，真正提升區(qū)級教育信息化服務水平，實現(xiàn)政務校務一體化服務。區(qū)域教育專網(wǎng)建設的必要性2.4教育專網(wǎng)是建設教育新型基礎設施的重要組成部分，而區(qū)域教育專網(wǎng)在教育專網(wǎng)的整體建設中承擔著重要的聯(lián)接作用。建設高質(zhì)量的區(qū)域教育專網(wǎng)對推動教育信息化高質(zhì)量發(fā)展有著重大意義。20F

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0（1）區(qū)域教育專網(wǎng)的建設有利于提升教育信息化應用水平隨著信息技術和智能技術深度融入教育教學全過程，各類信息化教學應用和教育管理信息化系統(tǒng)不斷創(chuàng)新發(fā)展。從優(yōu)質(zhì)資源班班通、網(wǎng)絡學習空間人人通到“三個課堂”再到智慧教育示范區(qū)建設；從教育業(yè)務管理到大數(shù)據(jù)支撐下的教育業(yè)務管理，各類為教育服務的應用和系統(tǒng)的升級與發(fā)展，都需要在區(qū)域內(nèi)形成統(tǒng)一的、自主的管理模式和網(wǎng)絡環(huán)境。這就需要區(qū)域教育專網(wǎng)作為管理各類教育業(yè)務的支撐，同時為各類信息化教學應用、信息化教育系統(tǒng)提供一個更安全、高速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡環(huán)境。（2）區(qū)域教育專網(wǎng)是實現(xiàn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必然要求區(qū)域教育專網(wǎng)的建設是加快實現(xiàn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，建設國家智慧教育公共服務平臺的關鍵。當前，國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動全面啟動，教育的全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成必然趨勢。不過數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要關鍵技術的支撐，從底層突破“卡脖子”技術，而區(qū)域教育專網(wǎng)就是其中重要一環(huán)。要實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型就必須以區(qū)域教育專網(wǎng)建設為抓手，進一步推進信息技術與教育的深度融合，轉(zhuǎn)換教育發(fā)展動力結構，打造更加公平、更有質(zhì)量、更加美好的未來教育。（3）區(qū)域教育專網(wǎng)有望進一步縮小區(qū)域間的數(shù)字鴻溝盡管目前教育信息化建設在一定程度上已取得了諸多成績，但由于我國地域遼闊，區(qū)域、城鄉(xiāng)、校際間仍存在數(shù)字鴻溝。消除數(shù)字鴻溝一方面需要有高質(zhì)量的信息公路來滿足教育網(wǎng)絡需求，另一方面也需要互聯(lián)互通的區(qū)域教育網(wǎng)絡規(guī)劃來提供保障。建設高質(zhì)量的區(qū)域教育專網(wǎng)能保障每個教學點的網(wǎng)絡安全暢通，同時有效解決分布在偏遠地區(qū)中小學、農(nóng)村教學點的用網(wǎng)難題，實現(xiàn)所有學校接入快速穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)，切實解決數(shù)字鴻溝的問題。（4）區(qū)域教育專網(wǎng)建設有利于進一步實現(xiàn)教育公平近年來，中西部教育和農(nóng)村教育得到明顯增強，但各區(qū)域發(fā)展水平存在明顯的差距，教育發(fā)展不均衡問題仍不容忽視。特別是在疫情期間，偏遠地區(qū)的網(wǎng)絡問題毫無保留地暴露出來，也凸顯出城鄉(xiāng)網(wǎng)絡差距之大。建設區(qū)域教育專網(wǎng)，一方面從頂層設計開始，確保優(yōu)質(zhì)教育資源的全局規(guī)劃、協(xié)同調(diào)配、最大范圍共享；另一方面，偏遠地區(qū)的網(wǎng)絡質(zhì)量得到保障，讓優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源、優(yōu)秀師資通過網(wǎng)絡跨越空間距離的限制，使得農(nóng)村學校（教學點）能夠開齊開足開好課，提升教學水平。（5）區(qū)域教育專網(wǎng)建設有利于各地區(qū)對教育網(wǎng)絡的自主管控教育專網(wǎng)作為教育信息化公共支撐環(huán)境的重要組成部分，其中一個非常重要的屬性就是需要擁有自主管理的自治網(wǎng)絡系統(tǒng)。區(qū)域教育專網(wǎng)的建設對各個地區(qū)擁有自主管控的教育網(wǎng)絡具21F

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1有重要意義。一方面，各級教育資源服務平臺可以通過統(tǒng)一身份認證服務平臺全部接入?yún)^(qū)域教育專網(wǎng)，這樣教育部門就有了獨立管轄權，可進行端到端的質(zhì)量監(jiān)測和措施保障。另一方面，建設區(qū)域教育專網(wǎng)，也是在各個地區(qū)實現(xiàn)教育專網(wǎng)從技術上改善互聯(lián)互通、可控管理，破解當前教育網(wǎng)絡因管控不自由、服務非獨立等方面所導致的現(xiàn)實困境。（6）區(qū)域教育專網(wǎng)建設有利于提供綠色、健康、安全的網(wǎng)絡服務目前大部分中小學直接接入公共互聯(lián)網(wǎng)，已經(jīng)開發(fā)的教育資源大部分也分散存儲在公網(wǎng)上，沒有嚴格的統(tǒng)一管理和篩選機制，無法為未成年人提供綠色、健康、安全的網(wǎng)絡學習空間。區(qū)域教育專網(wǎng)可通過對網(wǎng)絡治理關鍵要素IP地址、域名、網(wǎng)關的統(tǒng)一規(guī)范管控，采取更高要求的安全防護措施和真實源地址認證等先進技術，實現(xiàn)與公共互聯(lián)網(wǎng)的相對隔離和優(yōu)質(zhì)資源輸送，為青少年接受基礎教育提供健康、文明、有序的網(wǎng)絡學習環(huán)境。22F

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2F5G區(qū)域教育專網(wǎng)建設的價值3.1

區(qū)域教育專網(wǎng)建設現(xiàn)存問題目前有的區(qū)域已有城域網(wǎng)，但由于網(wǎng)絡帶寬有限，維護和管理不到位，正在面臨著網(wǎng)絡改造問題；有的區(qū)域只是部分學?；ヂ?lián)，大多數(shù)學校還沒有實現(xiàn)與城域網(wǎng)互連。綜合來看，目前我國區(qū)域教育專網(wǎng)還有存在以下問題：（1）接入網(wǎng)絡缺乏統(tǒng)一規(guī)范和管理一些區(qū)域性教育網(wǎng)絡由各地自行建設，規(guī)范程度和覆蓋范圍不一，網(wǎng)絡質(zhì)量差異較大，半數(shù)以上的區(qū)域性網(wǎng)絡的覆蓋范圍和接入能力不能滿足當?shù)亟逃虒W的發(fā)展需求。因此，從全國范圍來看，現(xiàn)階段，我國基礎教育網(wǎng)絡只是解決了各單位上互聯(lián)網(wǎng)的問題，由于缺乏統(tǒng)一規(guī)范和管理，跨區(qū)、跨校網(wǎng)絡連通的穩(wěn)定性和暢通性難以持續(xù)保障，教育資源統(tǒng)一調(diào)度分發(fā)難以實現(xiàn)，用戶上網(wǎng)行為無法有效監(jiān)控等問題還未解決，導致教育單位不能獲得滿足教育教學應用需求的網(wǎng)絡服務質(zhì)量。（2）優(yōu)質(zhì)教育資源匯聚共享不充分由于教育專網(wǎng)覆蓋范圍和接入能力不足，教師獲取教育資源的途徑非常局限。除了幾個區(qū)域性教育網(wǎng)絡水平較好的地區(qū)外，其他地區(qū)的教育資源基本都分散存儲在公網(wǎng)上，跨多個運營商；受制于帶寬保障、互聯(lián)互通等因素，跨地域、持續(xù)的雙向視頻課堂教學的網(wǎng)絡時延和穩(wěn)定性達不到滿足教學應用的服務質(zhì)量要求，造成“一校帶多點、一校帶多?！钡瘸墒斓男畔⒒瘧媚Ｊ降貌坏饺嫱茝V，很多中小學，尤其是邊遠地區(qū)中小學還主要采取教師先下載，再給學生講解的方式。（3）網(wǎng)絡和數(shù)字資源安全管控薄弱目前，基礎教育網(wǎng)絡主要依托公共互聯(lián)網(wǎng)，而公共互聯(lián)網(wǎng)是一個完全開放的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。雖然國家和部分地區(qū)對基礎教育網(wǎng)絡和資源的可管可控開展了有益嘗試，例如國家出臺首個規(guī)范管理教育APP的文件即《關于引導規(guī)范教育移動互聯(lián)網(wǎng)應用有序健康發(fā)展的意見》，同時北京、江西、云南、新疆等地要求所有教學資源必須經(jīng)過審查才能放在資源中心使用，但全面、有效解決網(wǎng)絡和教育資源可管可控的管理機制尚沒有形成。（4）無法有效支撐教育信息化應用水平的提升“專遞課堂”“名師課堂”“名校網(wǎng)絡課堂”等同步異地教學，基于智能錄播技術的同儕研修、跨區(qū)域教師網(wǎng)絡研修，基于物聯(lián)網(wǎng)、移動通訊技術的遠程實驗教學，以及基于VR/AR的虛擬仿24F

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4真實驗教學等是智能時代信息技術與教學深度融合的代表性創(chuàng)新應用，對網(wǎng)絡服務質(zhì)量也提出了更高的要求。然而，現(xiàn)階段的教育網(wǎng)絡水平不能滿足高帶寬、低延遲的教育教學信息化需求，這使得信息技術與學科教學融合無法深入、全面開展，更加難以適應新時代對教育信息化應用水平提出的要求。（5）網(wǎng)絡運維不規(guī)范，缺乏標準化教育專網(wǎng)運維管理工作是切實保障教育專網(wǎng)穩(wěn)定、安全運行，維護師生合法權益的關鍵，但目前在區(qū)域教育專網(wǎng)的運維上還存在一些問題。這一問題首先表現(xiàn)在軟實力支撐上，部分區(qū)域并未切實保障網(wǎng)絡技術人員的數(shù)量以及經(jīng)費投入，在加強網(wǎng)絡安全和專業(yè)技能培訓，提高網(wǎng)絡運維管理人員整體素質(zhì)上還需進一步改進。其次，隨著網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大，數(shù)據(jù)中心設備不斷擴容，有的教育信息中心引入專業(yè)運維公司，輔助信息中心進行數(shù)據(jù)中心的日常運維保障工作。但無論是自行運營還是引入運營公司的形式，都缺乏一套規(guī)范機制保證運營過程標準化。3.2

F5G全光網(wǎng)的概述與價值3.2.1

F5G全光網(wǎng)的概述F5G即第五代固定網(wǎng)絡，是我國新基建的重要組成部分和基礎，5G、特高壓、城際高速鐵路、城市軌道交通等應用領域，都需要由F5G全光基礎設施來提供支持。F5G是新基建之基，也是構建智能互聯(lián)時代的鑰匙。與前幾代固定接入技術相比，F(xiàn)5G具備了超大帶寬（eFBB，enhanced

?xed

broadband），全光連接（FFC，full-?ber

connection）和確定性體驗（GRE，guaranteed

reliable

experience）三個關鍵特征，其代表性的技術包括10G-PON技術和Wi-Fi6

技術、光業(yè)務單元OSU（Optical

Service

Unit）等。其中基于OSU的端到端傳輸框架是管道感知層最重要的關鍵技術。F5G全光網(wǎng)分為全光傳送網(wǎng)絡（OTN）和全光接入網(wǎng)絡。F5G全光傳送網(wǎng)絡作為承接網(wǎng)絡，聯(lián)接到數(shù)據(jù)中心和云平臺，為其他新型基礎設施提供大帶寬、低時延、高可靠的網(wǎng)絡入口和高速管道；F5G全光接入網(wǎng)絡和5G構建雙千兆網(wǎng)絡，共同實現(xiàn)了個人終端、家庭、企業(yè)、桌面、物聯(lián)網(wǎng)IoT的全面接入。相比于傳統(tǒng)的各種高能耗的銅線技術，全光接入網(wǎng)是一種低能25F

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5耗高效率的先進技術。另外，F(xiàn)5G全光綠色網(wǎng)絡采用的無源分光器無需供電，可以部署于任意位置，可考慮取消或者減少弱電間的空間，也可減少原位于弱電間的電源設備、空調(diào)設備等，實現(xiàn)了節(jié)能減排，促進了綠色低碳的發(fā)展。[6]

因此，F(xiàn)5G全光綠色網(wǎng)絡理應成為智慧城鄉(xiāng)網(wǎng)絡建設的首要選擇。F5G全光網(wǎng)在支持區(qū)域教育專網(wǎng)的建設中扮演著助推者與支持者的角色，其具備的特點與區(qū)域教育專網(wǎng)所要達到的建設目標不謀而合（如圖3-1）。圖3-1F5G全光網(wǎng)所支持的區(qū)域教育專網(wǎng)建設基于F5G全光網(wǎng)建設的區(qū)域教育專網(wǎng)將達到高速、便捷、綠色和安全的建設目標，將以光纖為傳輸介質(zhì)，利用光傳輸網(wǎng)絡技術，連接本行政區(qū)域內(nèi)各學校和其它教育機構局域網(wǎng)，以及地市教育局、區(qū)域教育平臺、區(qū)縣教育局等OTN節(jié)點，同時校園接入網(wǎng)可以包括中心學校OLT、教學點分光器和校園接入ONU等。3.2.2

F5G全光網(wǎng)的價值F5G技術對區(qū)域教育專網(wǎng)的建設價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）F5G全光網(wǎng)提供更可靠的網(wǎng)絡保障區(qū)域教育專網(wǎng)從內(nèi)涵上講是一張邏輯專網(wǎng)，但它的各層次結構都離不開物理網(wǎng)絡的支持。目前，各區(qū)域的教育物理網(wǎng)絡都存在網(wǎng)絡延遲、穩(wěn)定性差等問題，用F5G技術建設一張安全可26F

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6靠的物理網(wǎng)絡能很好的解決上述問題，也是支持區(qū)域教育專網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的重要突破。F5G全光網(wǎng)通過末端的Wi-Fi6等無線技術，在大多數(shù)情況下已經(jīng)在實質(zhì)上成為了無線網(wǎng)，即固定網(wǎng)在末端進行了無線延伸，具體表現(xiàn)為以10G-PON

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Wi-Fi6為基礎的千兆寬帶接入網(wǎng)絡。新基建下的F5G具備更大帶寬、更低時延以及更穩(wěn)定、更安全、更可靠的網(wǎng)絡特性，不僅可滿足公網(wǎng)的高質(zhì)量網(wǎng)絡聯(lián)接與信息服務的新需求，也可以運用于教育專網(wǎng)，促進教育專網(wǎng)的發(fā)展。（2）F5G全光網(wǎng)助力網(wǎng)絡架構極簡目前，在一些區(qū)域的網(wǎng)絡建設中，由于分布式網(wǎng)絡架構的瓶頸，導致網(wǎng)絡的部署和管理非常困難。很多地區(qū)都提出了希望能簡化網(wǎng)絡結構，如青島市智慧教育示范區(qū)相關負責人提出“盡量簡化網(wǎng)絡結構，除必要安全管控外不做額外建設”的訴求。而F5G全光網(wǎng)絡可簡化網(wǎng)絡結構，同時也能支撐校園網(wǎng)流量的爆炸式增長，滿足未來校園網(wǎng)虛擬化和云計算的帶寬需求。具體來說，F(xiàn)5G全光網(wǎng)基于上下對稱萬兆PON網(wǎng)絡，支持DBA動態(tài)帶寬調(diào)整，用戶平均帶寬可達1000M，最大可實現(xiàn)萬兆接入，如果利用其搭建網(wǎng)絡架構，可以大大改善各教學區(qū)上網(wǎng)體驗。并且，F(xiàn)5G全光網(wǎng)絡可以達到兩層極簡架構，業(yè)務一跳入云，因此，能大大降低網(wǎng)絡時延，并且無源光網(wǎng)絡（PON）安全可靠，可以保證高效可靠數(shù)據(jù)傳輸。（3）F5G全光網(wǎng)提高網(wǎng)絡安全管理F5G全光園區(qū)一般采取簡化管理，OLT、ONU、Wi-Fi終端多種接入設備可在一張網(wǎng)絡上統(tǒng)一管理，為維護者提供運維可視化管理，為使用者提供體驗可視化管理。F5G技術可以簡化網(wǎng)絡層次，業(yè)務可以直達數(shù)據(jù)中心，為未來的拓展提供了良好的空間，同時順應光進銅退的發(fā)展趨勢，不再受制于距離的限制，無源的網(wǎng)絡使得網(wǎng)絡扁平化，無需弱電機房、供電及運維，綠色安全，運維節(jié)點減少60%，運維效率提升50%。同時實時監(jiān)控網(wǎng)絡的使用情況，主動識別用戶和業(yè)務的體驗問題，發(fā)現(xiàn)潛在故障并識別根因，最終給出修復建議甚至自動修復，監(jiān)控網(wǎng)絡質(zhì)量的變化趨勢，提前分析、預測網(wǎng)絡問題及升級擴容需求。（4）F5G全光網(wǎng)支持智能可靠的網(wǎng)絡部屬傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機網(wǎng)絡的綜合布線中，核心交換機部署于核心機房，匯聚交換機和接入交換機通常部署于弱電間，核心交換機和匯聚交換機之間，匯聚交換機和接入交換機之間都是采用光纖進行連接，但是從弱電間到工作區(qū)域之間的水平布線采用的是水平電纜。而F5G全光網(wǎng)絡的綜合布線主要是采用光纖。核心交換機和OLT部署于核心機房，弱電間只部署無源分光器，從核心機房到樓宇／樓層弱電間采用光纖進行連接。ONU設備部署于工作區(qū)域，從弱電間到工作區(qū)域之間的水平布線采用單模光纖進行布線，這就使其部署結構具備了簡架構、易演進、智能運維和高可靠等特性。27F

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7區(qū)域智慧教育專網(wǎng)的建設4.1

區(qū)域教育專網(wǎng)配套要素2021年7月教育部等六部門印發(fā)的《意見》中提出“平臺體系新型基礎設施”、“數(shù)字資源新型基礎設施”、“可信安全新型基礎設施”等重點建設方向。建設教育專網(wǎng)和“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺，為教育高質(zhì)量發(fā)展提供數(shù)字底座；匯聚生成優(yōu)質(zhì)資源，推動供給側結構性改革；建設物理空間和網(wǎng)絡空間相融合的新校園，拓展教育新空間；開發(fā)教育創(chuàng)新應用，支撐教育流程再造、模式重構；提升全方位、全天候的安全防護能力，保障廣大師生切身利益。區(qū)域教育專網(wǎng)的建設中，有以下幾個配套要素，如圖4-1所示。圖4-1區(qū)域教育專網(wǎng)配套要素4.1.1

數(shù)據(jù)中心建設數(shù)據(jù)中心定義為擁有完善設備、專業(yè)化管理、完善應用的服務平臺，能夠提供資源整合、數(shù)據(jù)存儲、網(wǎng)絡搭建等服務。區(qū)域教育專網(wǎng)數(shù)據(jù)中心建設并非簡單地將各種硬件設備集成在一起，也不僅僅是存儲數(shù)據(jù)的中心，更重要的是數(shù)據(jù)流通和各種數(shù)據(jù)應用服務的中心，數(shù)據(jù)中心建設在規(guī)劃時應保證具備合理可擴展的系統(tǒng)架構、豐富的信息資源、安全可靠的機房設施、完善的管理機制，讓數(shù)據(jù)中心真正有效地服務于教育信息化。數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理的基礎是具有合理的數(shù)據(jù)中心架構來以保證數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)。基于智能時代數(shù)據(jù)中心新內(nèi)涵，構建了數(shù)據(jù)中心體系架構，包含五個層次：29F

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物理層。作為數(shù)據(jù)中心底層，物理層提供的數(shù)據(jù)存儲服務是數(shù)據(jù)中心的基礎功能。②

控制層。控制層通過數(shù)據(jù)治理的手段提升數(shù)據(jù)質(zhì)量、實現(xiàn)數(shù)據(jù)的標準化并確保數(shù)據(jù)安全。③

業(yè)務層。業(yè)務層是數(shù)據(jù)中心與業(yè)務流程的交互部分。數(shù)據(jù)自業(yè)務層采集，經(jīng)由物理層存儲與控制層治理后，同步更新至業(yè)務流程中，形成良性循環(huán)。同時，業(yè)務層還能得到應用層智能數(shù)據(jù)服務的支持。④

應用層。應用層將外部數(shù)據(jù)應用中的數(shù)據(jù)計算分析能力歸納、下沉并匯聚，形成統(tǒng)一高效的智能計算分析核心，以此為基礎進行數(shù)據(jù)能力開放并支持外部應用。⑤

邏輯層。邏輯層定義了數(shù)據(jù)中心設計建設與運行的指導理論。[7]邏輯層以數(shù)據(jù)為中心數(shù)據(jù)戰(zhàn)略頂層設計數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理機構數(shù)據(jù)運維技術部門支持系統(tǒng)應用數(shù)據(jù)能力開放應用層利用智能計算分析業(yè)務層數(shù)據(jù)使用數(shù)據(jù)標準高可靠數(shù)據(jù)治理數(shù)據(jù)質(zhì)量管理數(shù)據(jù)存儲同步采集控制層物理層數(shù)據(jù)安全高可管業(yè)務流程高可用圖4-2數(shù)據(jù)中心體系架構4.1.2

資源平臺建設教育資源逐漸成為教育信息化建設中的重點和核心。數(shù)字化資源包含在線課程、數(shù)字化教材、課例、課件、教學設計、文獻資源等多種案例、文本。數(shù)字化教育資源服務是以數(shù)字形態(tài)的教育資源內(nèi)容為基礎，以各級各類教育平臺為依托，以各類用戶的教與學需求為目標，使用戶能夠便捷地從各類資源對象中獲取資源內(nèi)容、開展資源共享、應用資源服務等活動。[8]資源平臺需建設覆蓋全國、多級分布、實名認證的教育網(wǎng)絡與教育資源融合服務調(diào)度平臺，實現(xiàn)國家、省、市各級教育資源之間高速、低時延交換，促進各類優(yōu)質(zhì)教育資源共建共享，保證教育資源能夠快捷地送達到每一個需要的地區(qū)、學校以及師生。主要建設內(nèi)容包括：30F

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0（1）資源匯聚，各級教育資源服務平臺應全部接入教育專網(wǎng)，實現(xiàn)教育資源平臺互聯(lián)互通，教育資源、教育數(shù)據(jù)全網(wǎng)共享。（2）實名認證，各級教育專網(wǎng)應建設上網(wǎng)認證系統(tǒng)，所有學生、老師訪問教育資源，均需身份實名認證。（3）建立資源準入、評價機制，加強對數(shù)字教育資源的數(shù)量、質(zhì)量和應用情況的監(jiān)測評價。（4）過程記錄，數(shù)據(jù)匯聚。實現(xiàn)各平臺之間大數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，形成便捷高效的信息化教學環(huán)境，為大數(shù)據(jù)分析提供基礎。（5）按需建設，運營規(guī)范。根據(jù)實際情況，系統(tǒng)選擇性建設，達成因材施教的智慧人才培養(yǎng)目標，制定項目建設和運營的標準規(guī)范。4.1.3

安全防護建設教育專網(wǎng)在與公網(wǎng)暢通互聯(lián)的基礎上，保證教育專網(wǎng)的網(wǎng)絡安全，以及網(wǎng)內(nèi)信息內(nèi)容的綠色、健康、安全?？紤]到建立教育專網(wǎng)主要是為全國3億中小學生，以及相應的中小學教職員工提供服務，網(wǎng)內(nèi)有大量視頻，文字等教育資源，教育專網(wǎng)的安全防護設計包括三部分內(nèi)容：（1）網(wǎng)內(nèi)關鍵基礎設施對網(wǎng)內(nèi)關鍵基礎設施，包括國家主干網(wǎng)、省級網(wǎng)、DNS域名解析服務器、數(shù)據(jù)中心服務器等進行防護。需要按照國家等級保護2.0的要求，從安全計算環(huán)境、安全區(qū)域邊界、安全通信網(wǎng)絡等方面進行系統(tǒng)防護。對于省網(wǎng)以下的城域網(wǎng)，以及中小學校內(nèi)部網(wǎng)絡，主要依靠學校和地區(qū)自行進行安全防護。在教育專網(wǎng)與公網(wǎng)的互聯(lián)點上部署DDoS監(jiān)測及流量清洗設備、流量分析設備以及入侵檢測設備，防止外網(wǎng)對內(nèi)網(wǎng)的攻擊行為。（2）網(wǎng)內(nèi)信息資源對網(wǎng)內(nèi)信息資源防護，主要是對網(wǎng)內(nèi)的教育資源，包括教學視頻、文檔、學生和教師個人信息等進行安全防護。對上述信息資源的防護主要做到：第一，數(shù)據(jù)安全，避免出現(xiàn)非授權訪問；第二，內(nèi)容審計，部署安全審計設備和資產(chǎn)探測設備，保證教學資源中沒有違法違規(guī)的內(nèi)容；第三，應用備案，根據(jù)教育部等八部門聯(lián)合印發(fā)的《關于引導規(guī)范教育移動互聯(lián)網(wǎng)應用有序健康發(fā)展的意見》要求，對所有教育APP實施備案管理。31F

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1（3）接入教育專網(wǎng)的用戶對于接入教育專網(wǎng)的用戶，需要建立專網(wǎng)統(tǒng)一身份認證系統(tǒng)，該系統(tǒng)依托于省域網(wǎng)、城域網(wǎng)建設的統(tǒng)一身份認證和資源共享基礎設施（CARSI），將中小學學生學籍和教育行政部門的管理信息系統(tǒng)從底層打通，為各個中小學的學生和教職員工提供統(tǒng)一的真實身份接入專網(wǎng)認證。各省級專網(wǎng)也需要建設安全管理中心，從安全管理、審計管理、集中管控三個方面進行安全管理。F5G區(qū)域教育專網(wǎng)新基建架構4.22020年3月，備受關注的“新基建”被首次寫入國家政府工作報告?！靶禄ā卑箢I域：一是信息基礎設施；二是融合基礎設施；三是創(chuàng)新基礎設施。其中，信息基礎設施是以5G和F5G為代表的信息技術演化生成的基礎設施，是融合基礎設施建設的基礎，也是創(chuàng)新基礎設施建設不可或缺的支撐底座。F5G全光網(wǎng)分為全光傳送網(wǎng)絡和全光接入網(wǎng)絡。F5G全光傳送網(wǎng)絡作為承接網(wǎng)絡，聯(lián)接到數(shù)據(jù)中心和云平臺，為其他新型基礎設施提供大帶寬、低時延、高可靠的網(wǎng)絡入口和高速管道。4.2.1

省級教育骨干網(wǎng)在省級骨干教育網(wǎng)中，使用OTN技術實現(xiàn)省-市教育節(jié)點、資源平臺、數(shù)據(jù)中心、科研設施互聯(lián)，在多個節(jié)點間建設OTN環(huán)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)互聯(lián)和數(shù)據(jù)共享?？梢圆捎?8波/96波*100G/200G傳輸帶寬，滿足與數(shù)據(jù)中心之間大帶寬業(yè)務需求，大帶寬資源池，無需新增光纜，通過擴容板卡即可平滑升級演進，同時提供多種網(wǎng)絡保護方式，高可靠、易運維，滿足教育信息化的長遠需求。F5G省教育骨干網(wǎng)網(wǎng)絡架構如圖4-3所示。32F

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2圖4-3省教育骨干網(wǎng)4.2.2

地市區(qū)縣教育城域網(wǎng)在地市區(qū)縣教育城域網(wǎng)中，F(xiàn)5G全光網(wǎng)可以有兩種方案建設教育城域網(wǎng)：一種是通過OTN技術，它特有的長距離傳輸能力能連接多個區(qū)縣教育局、學校，為區(qū)域公共教育資源平臺（以及容災備份）、教育數(shù)據(jù)中心、教研機構、考試中心等教育局及其下屬機構之間構建快速、穩(wěn)定城域傳送專網(wǎng)，專網(wǎng)專用滿足安全等保要求。另一種是采用PON技術，通過在教育局部署OLT，通過長距光模塊，把一根光纖拉到教育局下的某一所中小學校，通過一根光纖接入多個ONU，把所有中小學校的通信信號全部匯到教育局，這種解決方案具有較高的建網(wǎng)性價比。F5G地市縣教育城域網(wǎng)網(wǎng)絡架構如下圖所示。如圖4-4所示。33F

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3NGFW防火墻BRAS統(tǒng)一認證城域核心交換機區(qū)域教育數(shù)據(jù)中心區(qū)域教育數(shù)據(jù)中心核心OTN核心OTN40/48波*10G/100GOTN城域環(huán)網(wǎng)城域OTN環(huán)網(wǎng)區(qū)教育局區(qū)中心校城域匯聚OLT城域光纖鏈路40~60KM直屬學校/鄉(xiāng)鎮(zhèn)普通學校分光器重點學校OLT鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心學校OLT鄉(xiāng)村學校分光器鄉(xiāng)村學校分光器全光校園接入樓層分光器樓層分光器教室ONU無線AP教室ONU教室ONU教室ONU教室ONU教室ONU辦公監(jiān)控廣播無線AP錄播無線AP錄播無線AP錄播無線AP錄播圖4-4F5G地市區(qū)縣教育城域網(wǎng)網(wǎng)絡架構4.2.3

校園接入網(wǎng)在校園接入網(wǎng)中，基于F5G的校園網(wǎng)可為用戶提供融合的數(shù)據(jù)、語音、視頻及其他智能化系統(tǒng)業(yè)務，是以單模光纖為介質(zhì)，采用了10G-GPON(兼容GPON)、Wi-Fi6為主的第五代固定接入技術構建的局域網(wǎng)絡。F5G全光校園網(wǎng)主要的核心設備包括局端設備OLT、光分配網(wǎng)絡ODN、終端設備ONU等。F5G全光校園網(wǎng)主要采用的是F5G無源光局域網(wǎng)（POL）技術、OLT設備和ONU設備通過無源的分光器（也叫光分路器）實現(xiàn)P2MP的連接。基于F5G的全光校園網(wǎng)的系統(tǒng)架構如圖4-5所示。34F

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4CIS日志審計

上網(wǎng)行為管理防火墻校園網(wǎng)核心數(shù)據(jù)中心交換機BRAS沙箱DDoS

IPS入侵防御iMasterNCEe

Sight核心交換機XXKM網(wǎng)絡管理InsightOLT光線路終端AC控制器WDM/OTNWDM/OTN

其它校區(qū)核心交換機室外光纜樓層弱電間室內(nèi)光纜2:N分光器2:N分光器2:N分光器2:N分光器2:N分光器校園場景ONU-POE光網(wǎng)絡單元-帶POEONU-POEONUONU-POEONU-SFP

室外ONUONU-WI-FI無線AP

電子白板

錄像攝像頭

廣播系統(tǒng)

多媒體中控智慧教室無線AP

辦公PC

會議系統(tǒng)智慧辦公傳真無線AP

便攜PC全光宿舍便攜PC無線AP

室內(nèi)攝像頭

無線AP

室外攝像頭無線校園/平安校園等圖4-5基于F5G的全光校園網(wǎng)系統(tǒng)架構4.3

F5G區(qū)域教育專網(wǎng)建設案例4.3.1

四川蓬安縣F5G全光網(wǎng)案例為了提升基礎教育的質(zhì)量，為全縣孩童提供公平優(yōu)質(zhì)的教育機會，四川蓬安縣教育科技和體育局從2015年開始啟動新一輪教育信息化項目，探索了“1+5+3+N”的模式?！?+5+3+N”的模式中采用G