智慧教育服務生態體系構建（下）

作者簡介

余勝泉 北京師范大學未來教育高精尖創新中心執行主任、“移動學習”教育部-中國移動聯合實驗室主任

推進云網融合的服務架構

推進云網融合服務體系是構建智慧教育服務生態的必然選擇。云網融合是網絡架構變革和服務模式轉型并行驅動的云和網高度協同，網絡利用虛擬化技術實現網絡資源云化，云計算根據業務需求按需調度網絡資源。云和網高度協同實現網絡資源彈性適配云服務，云服務靠云化網絡分布式地將服務部署到用戶近端，保障業務應用高速穩定可靠。

在云網融合中，一切皆為服務。服務提供商依賴于網絡互聯的多級云環境將基礎設施、數據處理、教育資源、教育業務系統、教育工具等以服務的形式開放給各級教育單位，教育單位通過租賃或服務購買的形式按需引入教育應用以支撐學校的信息化建設，終端用戶通過個性化服務空間隨時隨地訪問專屬的教育服務。

云網融合的服務架構將服務的提供方、使用方、監管方分離，各司其職保障教育服務系統的安全性、健壯性以及維護的持續性。開放的服務生態自動匯聚優質的教育資源、教育服務。傳統教育信息系統臃腫的單體架構、垂直應用架構轉變為更易維護擴展的分布式、微型化的服務架構，實現應用按需接入、教育應用的個性化定制和教育服務系統的數據貫通。

云網融合的服務架構主要分為三個層次：能力服務層、區域共享層和服務匯聚層。

一、能力服務層

能力服務層包括國家級和企業級通用服務，它不僅要滿足基礎教育需求，還要使用戶能個性化配置，原子化開發，即服務兼具“通用性”和“個性化”。

國家級教育服務注冊與監管中心需要將不同的云服務匯聚到云中心平臺，并詳細描述各類服務的地址來源、屬性、技術接口、市場價格、內容分級等信息;需要對各種教育服務的數據、內容、質量等進行監管，以確保教育服務的安全與質量;需要匯聚第三方的教育服務數據，將離散的數據按照用戶成長規律體系化、結構化，形成完整的用戶畫像;需要規范并監管中心平臺;需要規范教育服務系統的運行，以保障教育服務運行環境的穩定性和安全性。能力服務層主要是服務注冊與供給。

企業利用云基礎平臺提供云基礎服務，在云網融合的服務架構當中扮演著非常重要的角色。企業云基礎平臺包括強大的計算能力、充足的存儲資源、高效的網絡連接和安全的運行環境，提供計算、存儲網絡資源并保障服務的安全性。企業級通用服務多為大型企業開發，面向整個社會提供服務，實現服務的便捷注冊、教育數據和資源的匯聚，以及計算力、網絡、存儲資源的彈性分配。

云基礎服務提供商基于云中心發布教育產品服務或通用的功能組件，教育用戶按需獲取服務。企業以API等形式對外開放技術服務，支持輕量級代碼研發，具有較好的包容性，并以組件化的形式對外開放平臺。用戶基于平臺的組件庫組裝和配置組件，以滿足自身的業務需求。

二、區域共享層

區域共享層是基于能力服務層，實現數據匯聚、資源共享，并提供區域共性業務服務，提供軟件即服務應用支撐區域學校集體備課、學科教學和科學管理決策，促進區域教師、學生、管理者和家長等信息化應用主體協同發展。

數據匯聚是基于能力服務層實現DaaS應用（Data-as-a-Service，數據即服務），為區域學校數據采集、數據治理和標準化、數據聚合以及數據深度分析、實現區域科學決策服務。資源共享是匯聚區域內教學、教研、教管等資源，實現資源即服務應用，需要建立區域級的資源共享平臺，匯聚社會力量貢獻教育資源。區域共性業務服務是區域共性業務平臺將相似度高、個性化低的業務系統進行統一規劃，既要保障各學校系統的相對獨立性，同時還要為學校提供個性化設置，配置業務平臺的權限。

三、服務匯聚層

服務匯聚層依賴云網融合的服務架構，在學校近端通過邊緣計算構建教育服務匯聚系統，主要是匯聚服務（按需集成國家級通用服務、區域級通用服務和學校級基礎服務）和匯聚數據（構建學校的基礎數據庫，聚集用戶數據、情境數據、服務數據）。云網融合的服務體系利用虛擬的智能網絡，在云上實現不同層次、不同來源的教育服務加載與重組，實現各級教育單位動態連接，支持區域教育單位互通互聯、數據流轉、服務匯聚和資源共享。

云網融合的服務體系應包括統一認證和入口、個性化服務空間和服務集成平臺。統一認證和入口即教育用戶使用專屬的密鑰通過平臺統一認證后，便可在個性化服務空間享受來自全國各地、不同層級的優質教育服務。個性化服務空間即教育服務以人、崗位為對象，根據用戶的業務流程和相互關系對各種教育服務進行分類、重組，給用戶提供一項可以解決具體業務問題的服務并提供相應的資源。服務集成平臺即將各個軟件功能模塊機器所需的存儲、帶寬等網絡資源，整合成面向不同角色的、解決實際業務問題的服務，形成個性化服務空間。

教育服務的互操作模型

智慧教育的核心是通過云網融合來破解智慧教育的結構性問題，而構建云網融合的服務結構，關鍵是建立教育服務的互操作模型，將原有的“鐵板一塊”的教育信息系統拆分成可以互相操作、信息交換的教育服務系統，使數據能在不同的教育服務系統之間流轉。

互操作模型的建立需要借鑒面向服務的體系結構思想，做到教育服務的數據規范、教育服務的互操作規范、教育服務業務的互操作規范、教育服務的開發與運行規范。

一、教育服務的數據規范

教育服務的數據規范需要明確教育中有哪幾種教育服務，每類教育服務包含哪些基礎數據，可用于教育服務系統間交換的是哪些數據，這些數據以何種形式進行交換，并且每個數據元素都需要明確數據的名稱、類型和約束性條件等。

二、教育服務的互操作規范

將零散的服務組合成一定的流程，這就需要滿足教育服務的互操作規范。數據交換的結構模型是依據教育服務的數據規范定義一系列的數據對象，它所傳遞的報文用在信息流控制中心。一方面控制中心發送報文給指定的代理程序;另一方面，控制中心要向指定的代理程序獲取報文。系統間的數據傳輸，也需要明確身份驗證和數據加密規范，關注系統的安全性控制，避免未授權的訪問、惡意的欺瞞和攻擊。

三、教育服務業務的互操作規范

教育服務業務必須在機構的監管下才能形成良性的服務市場。互操作模型需要界定教育系統的基本業務流程以及和其他系統的互操作過程，為系統間的互操作和數據交換提供清晰的指導，將教育服務系統的業務抽象成典型的服務組件，并規定這些典型服務組件的相互關系、具體的交換需求、輸入的參數以及返回值等。

四、教育服務的開發與運行規范

教育服務的開發與運行規范是構建良好的服務市場的前提和必然要求。它針對每一個教育業務，需要明確教育業務的核心流程，將其進一步細化為更具體的業務流程，并設計成可獨立發布的服務，同時為每個具體的教育業務流程設計數據傳輸方式。教育服務的運行規范包括服務質量規范，檢驗教育服務內容和質量的優劣性，對用戶和普通教育單位的友好性，以及服務的業務互操作方法定義的明確性。服務匯聚規范要求教育服務必須遵循云中心的投入規范，淘汰那些維護不足、數據隱患大、用戶評價低的教育服務。

可持續發展的

智慧教育生態體系

當前智慧教育面臨不可持續發展的結構性困境，要想走出困境，只關注教育信息系統建設是遠遠不夠的，需要借助諸如5G、云計算、邊緣計算等職能技術重構教育信息生態，構建智慧教育服務生態體系，助力智慧教育的發展。這樣的生態體系核心在于擺脫簡單的技術思維方式，以服務建設為核心，按照服務計算的技術路線，推進架構的演進，推進各生態主體的緊密協同。

擺脫簡單的技術思維方式，需要從構建人與技術最優的共生關系來考慮，要從整體優化的視角考察技術在教育中的角色與定位;從以往對單一、靜止的要素的關注轉變為對系統信息流通、共享以及要素之間嵌套關系的關注;從以往教師、學生對技術本身擁有的關注轉變為對教師和學生實際教育能力和學習需求服務的關注，促進技術和人、建設和應用、技術與教育的協調發展。

以服務建設為核心，按照服務計算的技術路線，推進技術架構的演進，需要在云網融合的服務架構基礎上，應用面向服務架構（SOA）技術來消除教育業務與信息支撐技術之間的鴻溝，從關注平臺、資源轉型為關注服務，從關注軟件功能到關注數據流轉、服務集成。

一個學校或教育行政部門如果缺乏技術能力，那么他們不應該關注技術本身，而是要關注技術支撐下可以獲得、可以解決的服務。只有有服務購買的思維，才能促進市場轉型和變革。

可發展的教育生態體系需要推進各生態主體的緊密協同。政府、服務提供商和教育用戶、學校構成了生態主體。學校需要將自身注意力轉移到使用教育服務上，解決實際問題;企業是教育服務商的主體，應協同創建教育服務的互操作標準，促進教育服務的全貫通、數據的全流轉，最大限度地降低教育服務間的同心壁壘;政府起著引導和規范教育服務的作用，多級教育行政單位需要建立符合各自需求的教育信息服務體系和服務規范，準許符合教育服務生態準入標準的企業提供教育服務，同時建立相應的教育服務評價規范和淘汰機制，政府還需要建立服務租賃和購買機制，培育、建立教育服務市場，以促進教育服務穩定和持續發展。

（本文根據2021全球智慧教育大會之5G賦能智慧教育論壇專家報告整理，有刪節）