二〇二二年十二月 架構咨詢與培訓中心高校信息技術創新應用產教融合聯盟 5 7.2.2信創化目標及體系設計 68 1一、教育信創的背景的培養。教育機構需要將信創教育(也就是基于信創技術體系的計算機相關教育)納入其23二、教育信創的目標與指導原則1.1教育信創的目標1.2教育信創的原則4TIT技術與產品來完成的，這項工作是涉及到各個層面的系統工程。教育機構需5三、智慧教育的架構框架3.1智慧教育架構框架介紹智慧教育(包括基于信創體系的智慧教育)需要總體架構框架的指導，智慧教育架構框架(SmartEducationArchitectureFramework：SEAF)(見圖3.1)可以為智慧教育和教育信創工作提供方法論指導，包括做什么、怎么做、模型、應用參考模型、技術參考模型和運營參考模型圖3.1智慧教育架構框架(SEAF)智慧教育的架構開發方法(SEAF-ADM)可以為智慧教育和教育信創的總體架系統性的架構方法去描述轉型(包括信創轉型)過程中各要素的動態匹配關系，6智慧教育的業務參考模型(SEAF-BRM)可以為智慧教育(包括基于信創的智智慧教育的應用參考模型(SEAF-ARM)可以為智慧教育(包括基于信創的智來的復雜性。智慧教育的技術參考模型(SEAF-TRM)可以為信創工作提供業界已有的最佳智慧教育的運營參考模型(SEAF-ORM)是推進智慧教育和信創工作做“升級3.2智慧教育架構開發方法樣遵循數字化轉型的基本方法。企業架構(EnterpriseArchitecture)作為數字智慧教育架構框架之架構開發方法(SEAF-ADM)(見圖3.2)采用的是數字7圖3.2智慧教育架構框架之架構開發方法(SEAF-ADM)線和目標都會或多或少影響基礎設施架構(基礎軟硬件和云等)和信息系統架構 數據架構和應用架構)。整個架構開發過程應該遵循一個迭代的過程，也83.3智慧教育架構內容框架樣表達(一般用目錄、矩陣、圖表甚至文字描述等方式表達)。架構內容框架作為一個總體的框架，主要是將需要開發的視點列出來(如戰略視點、業務視點、應用視點、數據視點、項目視點等)。每一個視點用哪些方式表達(如目錄、矩智慧教育架構框架之架構內容框架(SEAF-ACF)數據和安全五個分視點。架構內容框架可以讓我們從各個視角(自上而下、自下配關系。9完整的架構開發，只需要開發可用于相應決策的那部分架構內容)，我們可以分略重點涉及到哪些業務(包括核心業務、支撐業務或臨時業務)？需要哪些IT能力支撐？哪些項目在構建這些IT能力？哪些組織(包括正式組織和這些能力要通過哪些項目去構建？具體支撐了什么樣的業務和戰略目標？哪些策(包括對智慧教育項目的指導和管控)提供依據。3.4智慧教育業務參考模型業務架構主要包含的內容有業務模式(商業模式、運營模式等)，業務分塊 (如按業務領域劃分的模塊)和業務流程(如一級、二級、三級等不同層級的流構框架之業務參考模型(SEAF-BRM)，即智慧教育業務參考模型，采用的是業務分類模型。業務分類將有利于整個智慧教育(包括基于信創的智慧教育)建設中智慧教育業務參考模型(如下圖3.4)將業務分為教學、科研、校園和管理圖3.4智慧教育架構框架之業務參考模型(SEAF-ARM)智慧教育業務參考模型中的每個業務應用(即35個業務應用)都應該有一可采用智慧教育架構開發方法SEAF-ADM。最初的分塊架構開發應該是一個高階的架構內容，如戰略意圖(需要解決的核心問題等)，戰略架構(數字化后將要達到的未來狀態等)及業務與信息需求(與其他業務的交叉協作需求及相互的數據支撐等)。等具體需要時再做進一步細化的架構開發，如詳細的業務架構、數。3.5智慧教育應用參考模型智慧教育應用參考模型(如下圖3.5)將應用劃分為平臺支撐、通用應用、圖3.5智慧教育架構框架之應用參考模型(SEAF-ARM)平臺支撐層：應用有可能直接部署在IaaS云計算平臺上(對上提供彈性的S為例)，業務應用可以采用智慧教育業務參考模型(3.3)中業務域、業務線和業業架構層次的劃分(基礎架構、共同系統架構、行業架構和組織特定架構)，業些應用)；公眾號適合信息推送(如關注之后可以隨時推送提醒信息)。員和訪客四大類。所有的應用開發和提供都要體現以用戶(服務對象)為中心的原則。一方面，要通過不斷地調查用戶的需求(主要是痛點和問題等)，以解決3.6智慧教育技術參考模型圖3.6)可以分為信創終端技術參考模型和信創云端技術參考模型兩部分。圖3.6智慧教育架構框架之技術參考模型(SEAF-TRM)公司版本RedHat，一個是社區維護版本Debian。目前國產操作系統均是基于按照企業架構四個層級的劃分(基礎架構、通用系統架構、行業架構和組織SS。3.7智慧教育運營參考模型整個數字化轉型都在從孤立的大項目建設走向微服務的迭代開發與持續運字化模式中建立起持續運營的體系。智慧教育架構框架之運營參考模型(SEAF-ORM)(如圖3.7)可以大體劃分為基礎設施的運營參考模型和軟件開發的運營參圖3.7智慧教育架構框架之運營參考模型(SEAF-ORM)撐。四、教育信創的技術體系4.1技術底座4.1.1基礎硬件層為代表的采用自研指令架構；二是以華為、飛騰為代表的購買ARM指令架構授生態的話語權主要由Wintel體系(X86+Windows)和AA體系(ARM+Android)掌CV和只讀存儲器(ROM)。根據斷電后信息是否保留，分為易失性(VM)存儲器與非存。非易失性存儲器產品在斷電后存儲器仍保留數據，代表產品為NANDFlash上(芯片/存儲環節)反饋改進意見，是推動信創產業鏈生態融合的關鍵環節。規路由器市場的主要參與企業為華為、等，2021年市場份額合計達到95.9%；無線產品市場的主要參與企業為新華三、華為和銳捷網絡等，2021年市場份額合計達到4.1.2基礎軟件層S操作系統歐拉，并在開放原子基金會下推出了社區開源版本開源鴻蒙(OpenHarmony)和開源歐拉(OpenEuler)。數據庫是一種用于存儲和管理擁有固定格式和結構數據的倉庫型數據管理漢達夢、庫領域信創可以利用云數據庫和開源數據庫推進建立并形成符合自身利益的數中間件公司主要行業/客戶kTongEasy通等金蝶應用服務器、消息中間件、云計算平臺教育機構、黨政、軍份應用服務器、消息中間件、分布式對象中間件、工作、門戶中間件、數據傳輸平臺電信、工業互等軟件開發商主要客戶為電信(中域拓展4.1.3新興信創層S、百度云、浪潮云和京東云。數據)、國信優易(媒體大數據)、國雙科技(營銷大數據)、拓爾思(解決方案)、數據堂(數據交易)等。在人工智能領域可以通過開發具有自主知識產權的通用性人工智能操作系平臺，目前已經有百度(自動駕駛)、商湯(智能視覺)、曠視(圖像感知)、科大訊飛(智能語音)等15家公司的平臺入選，除了這些公司還有云知聲(多模態AI)、第四范式(智能化轉型)、字節跳動(個性化信息流)、寒武紀(AI芯片設計)等平臺也各有特色。4.1.4行業應用層kGE頭占據。行業：金融、電力、電信、石油、交通、教育、政部門的步伐，共處第一梯隊。然后是電信、4.1.5信息安全層網安全、S4.2信創云技術體系4.2.1信創云總體概述4.2.2信創云基礎設施與軟件定義的數據中心信創云基礎設施的核心是虛擬化(Hypervisor)、存儲和網絡。隨著過去多件定義的數據中心信創建設中，首先考慮的是虛擬化(Hypervisor)層 4.2.3信創云原生平臺與容器云而云原生作為新一代的IT技術體系，正展現出改變上述信創建設中被動(1)中國擁有巨大的數字經濟規模，全世界最豐富的應用場景，需求牽引(2)中國科技公司在云原生的核心賽道中占據了重要地位。從開源代碼貢(3)中國科技公司整體的云原生技術實力躋身世界前列。根據云原生計算這些優勢使得中國可以借助其在云原生領域具備的系統化和先進性的技術在軟硬件的兼容適配方面，基于信創云操作系統在納管不同CPU架構的服。起并托管在OpenStack基金會，在國際技術社區具備廣泛影響力的開源容器項4.2.4信創裸金屬云服務器CPU性能在虛擬化條件下損耗較4.2.5信創桌面云4.2.6信創云化路徑。(1)傳統服務器-存儲架構升級與信創替代同步開展2)同時實現虛擬化、存儲和網絡基礎設施的信創轉型，可降低核心組件信創(3)采用超融合方案僅需三節點起步，快速上線，彈性擴展，能夠顯著降低架(4)架構精簡，有效降低運維難度和總擁有成本(5)兼顧信創與云化轉型、當前與未來需求，為業務帶來長期價值(1)應用現狀分析。梳理應用使用的資源、系統的邏輯架構拓樸、應用服數據和文件權限等。(2)遷移規劃和設計。根據前期對應用系統現狀的調研和分析結容器平臺(3)設計鏡像。若要打包應用程序以供在容器和云原生環境中運行，需要(4)生成鏡像。直接將運行中的容器環境持久化為容器鏡像?；蛘呤褂妹?5)應用部署。將容器鏡像部署到信創云原生環境中，一般可采用部署模(1)漸進式，不要“推倒重來，一步到位”。快速見效、快速收到回報、(2)減少對單體應用的改動。單體應用的修改是不可避免的，重要的是要(3)改造主要從業務維度入手，少量的技術維度。(4)拆分時做“垂直切分”，含業務邏輯、庫表結構等前后端邏輯。4.3信創大數據技術體系都是系統安全、高效運行的基本保障。4.4基于信創技術的創新應用應用將為信創技術體系開辟一個新的應用空間，從而使整個信創技術體系采取4.4.1移動APP應用ppdr4.4.2物聯網應用物聯網(InternetofThings)通過互聯網的連接技術(如HTTP、5G等)和互聯網平臺技術(如云計算、大數據等)使物理設備之間的連接和數據采集變破了過去M2M(MachinetoMachine)點與點之間連接的限制?；谛艅摷夹g體。包括2/3/4/5G以及授權頻段的NB-IoT、eMTC，非蜂窩類通信模組主要包括數據采集、能源等多個垂直行業都得到了廣泛的應用。國外主流物聯網操作系統包括遜收購，改名為AWSFreeRTOS。國內各大廠商研發自己的物聯網操作系統，如和應用層三個層次來全面構建物聯網信創技術體系(如態打造，為各行各業持續賦能物聯信創價值。4.5教育信創產業圖譜國內從事智慧教育的產品和服務廠商分為平臺支撐層(包括IaaS和PaaS)、通五、智慧教育與信創化轉型5.1智慧教學的主要應用場景?大數據助力“教學相長”動、系統融合和智能提升三大關鍵要素,積極推進新一代信息技術和考務的深度線下考試兩個考試場景，覆蓋從考前、考中到考后的全生命周期考試流程體系,據價值，形成學生成績畫像，持續促進教學質量的提高。5.2智慧科研的主要應用場景與合同、文簽批、大數據在改變科研模式，并走向基于數據的科研模式。以醫療大數據為例，有“數據+”的獲得感?；诖髷祿囊惑w化科研平臺將為很多領域的科研工作在線化、5.3智慧校園的主要應用場景通等)和校園資源(如教學樓、宿舍、圖書館和室外部件等)各個方面和環節進利用大數據、人工智能等技術將學生身體素質(校醫院、體育場行為)、學5.4智慧管理的主要應用場景和綜合管理(如辦公管理、人事管理、財務管理、資產管理、新聞管理等)。絡消耗、持。圖書館解決方案以圖書館為核心,打造多功能學習社區。通過智能5.5智慧教育的信創化轉型六、高校信創教育體系建設接課題、6.1高校信息技術信創化轉型，、進教材、書，并積極推動成為“X”證書，從而把企業產品標準、技術標準、服務標準轉6.2高校信創教育方案6.2.1人才培養方案。。師、素養、根據未來工程師的培養目標:培養具有工程能力、創新能力和綜合素質的(1)體現工程教育認證標準中的“復雜工程問題”綜合實訓工程教育認證(3)結合軟硬件，體現創新性，考慮與研究生課程對接。(1)基礎類實訓課程:主要是給學生建立一些基礎知識的概念，為其他專(2)專業類實訓課程:在對應用技術有了初步了解的基礎之上進入自主性(3)綜合類實踐課程:此階段建議采用較高端的計算機技術與行業的業務相結合，實現技術+專業的創新組合，同時結合實際的業務需求進行創新的綜(4)創新型科研題目:這個階段只針對少數將來想從事科研的學生，可以考慮結合本校教師的科研項目引入相應的計算機專業的本科學生擔任部分科研設置是由淺入深，由單一到綜合，循序漸進，逐步建立知識體系和提升技術0%。實訓的態度主要是學生在實習過程中的到課情況，學習的態度等方面進行考核;設計速度主要是學生是否按照計劃完成任務;文明實訓是指學生成績的70%。在每個單元模塊實訓的過程中，對各個項目學生的設計報告、設(3)學生對實訓課程的反饋主要是通過積極收集學生的反饋意見，進一步6.2.3產學合作框架高校與企業在校內聯合共同建設、開辦專業學科的辦學模式，內容主要包(1)專業培養目標建設,使之符合人才成長規律;(2)專業課程體系、內容、方)專業教師隊伍建設。優化教師隊伍結構,提高教師素質;(4)專業設施建設。改善效率和質量。專業建設的幾個方面相互聯系、缺一不可,而以專業教師隊伍建設為建設為目標的創新型專業共建，方向不僅包括5G、特高壓、新能源、大數據技。、目標明確、讓學生體會到項目從選題、產教合作信創企業資源如下表：號作形式創產品/企業1驗室2建34統5目合作6賽7整體技術架構上，完全采用了國產化軟硬件產品(見圖6.2.1)：兩方面問題。C七、教育信創的實施方法7.1教育信創能力評估模型北達軟根據軟件開發能力成熟度模型(CMM)思想，結合信創體系中涉及的ilityAssessmentModelIICAM7.1.1IICAM評估體系圖7.1信創能力評估模型(IICAM)7.1.2IICAM評估過程7.2教育信創工作推進實施過程架構框架(SEAF)和信創能力評估模型(IICAM),教育信創工作推進可以分為四計劃、信創化工作推進實施(如圖7.3)。7.2.1信創化現狀分析評估基于信創能力評估模型(IICAM)對學校的信創化現狀進行梳理、分析與評作方面的組織崗位設置、7.2.2信創化目標及體系設計量化、確定了信創化的目標與原則之后進行基于架構牽引的信創化體系設計，IT發方法與參考模型(包括應用參考模型和技術參考模型等)進行。在制定了總體根據各組件層面的信創方案，細化提出規范各組件實現的融入信創化要求的IT7.2.3制定信創化實施策略及計劃先管理，后業務OA(協同辦公及工作流、文檔管理等)以及BI類(數據統計分析及基于大數據的決策支持系統等)的信基于確定的信創化實施策略，把信創化的體系設計階段設計的企業未來的ITT7.2.4信創化工作的推進實施7.3教育信創的可信工程游各環節?？尚殴こ痰哪繕耸窍到y產品和服務需要滿足可信特征：“安全y對學校而言，通過可信工程供應鏈的入口(對內引用)、自身研發運營(自研應用)和出口(對外供給)三個階段來落實打造可信的產品供應過程和可信的基金會等。。急響應預案。7.4教育信創運營體系建設教育信創運營體系建設可以參考智慧教育架構框架之運營參考模型(SEAF-(1)規范項目管理體系(2)統一軟件研發環境(3)構建自主應用體系用。(4)建立軟件交付生產