教育新基建賦能省域智慧教育平臺體系發展的研究與實踐
——內蒙古教育公共服務平臺體系演進歷程和經驗成效

田永健

(內蒙古自治區大數據中心，內蒙古 呼和浩特 010010)

教育新基建是國家戰略，已轉變為地方政府關心的數字化轉型重大工程，其中平臺體系新型基礎設施建設要作為數字底座的核心基礎，平臺體系建設包含新型數據中心、教育數據應用、平臺開放協同、網絡學習空間建設，強調推動各級各類教育平臺融合發展，構建互聯互通、應用齊備、協同服務的“互聯網+教育”大平臺，這是國家政府首次提出將平臺體系定義為教育新基建的數字底座。

然而，在調研各省平臺體系建設成果的過程中發現絕大多數省份在過往的平臺體系建設過程中側重點各有不同，全國范圍內完全符合國家教育新基建平臺體系建設要求區域可謂是鳳毛麟角，省域內各級區域、學校之間數字資源和應用服務協同能力薄弱，信息孤島依然嚴重。面對各級不同的信息化建設需求，數據重復采集，導致大量重復性工作，低層次重復建設較多，造成財政資金嚴重浪費。

文章闡述了內蒙古教育公共服務平臺從基礎支撐型平臺到數字底座型平臺演進實踐歷程，從內蒙古實踐經驗和實際成效提出了教育新基建相關建議，以期望能夠對內蒙古省域各區域乃至其他省域智慧教育后續發展提供啟示。

一、內蒙古教育云建設基本情況

內蒙古自治區教育廳2016年開始構建內蒙古教育公共服務平臺(以下簡稱內蒙古教育云)，為了讓12個盟市均能夠享受到先進實用、開放安全、經濟高效的內蒙古教育云和應用服務，更加便捷高效地向農村、邊遠、貧困、民族地區推送優質教育資源，實現網絡學習空間應用普及，促進教育公平和均衡發展。在平臺建設之初就成立了課題組開展省級教育數據中心建設與應用實踐的研究工作，圍繞教育云平臺建設與應用目標通過研究調查分析，得出結論：絕大多數省級教育資源公共服務平臺(以下簡稱省級平臺)建設嚴重缺乏頂層設計和統一的技術標準規范、省域各級平臺存在重復建設，缺失平臺運營和運維服務，導致平臺建成后不久就成為了“信息孤島”進入了僵尸服務狀態難于可持續發展。為了避免類似問題在內蒙古發生，最終決定基于教育新型基礎設施建設新理念和教育服務新模式，采用“統籌頂層設計，集約化建設，政府購買服務”的模式來循序漸進推進內蒙古教育云的建設。

二、從基礎支撐應用型平臺到數字底座型平臺的演進

圍繞“高內聚、低耦合”教育云基礎設施建設的設計理念，內蒙古經過五年實踐和打磨，逐步完成了內蒙古教育云的信息網絡、數據中心、統一教育門戶、開放協同支撐系統、網絡學習空間以及區域共性數字資源應用和數據治理應用的建設，通過對以上相關“教育軟基建”的持續迭代，基本實現了內蒙古教育云從基礎支撐應用型平臺到數字底座型平臺的轉型升級。

(一)建成基礎支撐應用型1.0平臺，實現統籌建設、互聯互通

2017年之前內蒙古教育云處于1.0平臺階段，該階段核心圍繞基礎支撐開展建設，共性應用需要集中建設網絡帶寬和云計算等基礎設施資源以集群化分布式部署平臺和應用系統服務，各盟市特色服務需要支持本地化部署開放接入，也需要與國家平臺實現互聯互通，該階段國家數字教育資源公共服務體系(以下簡稱國家體系)尚未形成，國家、省級平臺互聯互通過程相對繁瑣，同時需要引入平臺運維和運營服務，才能同時滿足全區共性服務和各盟市開展個性化服務的擴展需求，科學合理全面覆蓋所有盟市應用起來。

因此，將平臺各系統進行分層設計，分為了基礎設施、應用支撐軟件平臺和應用的三層體系架構(如圖1所示)，通過統一的技術標準與規范、運維保障機制、安全保障體系和運營機制來支撐整個平臺的可持續運行。內蒙古教育云的核心包含了基礎支撐、網絡學習空間、應用集成和數據倉庫四項核心系統的應用支撐軟件平臺?；A支撐系統功能設計包含了10多項子系統，并集成多項云服務能力。

圖1 平臺1.0總體架構

具備平臺門戶和移動端展示、活動評比、資源管理、統一登錄、統一認證、統一鑒權、統計分析各項基礎支撐能力，支持基于全區集中式基礎設施資源為每一個盟市開通本地特色化虛擬平臺服務，同時實現了與國家平臺的互聯互通，實現了聯合認證應用場景，各業務系統間不需要多次登錄。

支持訂閱國家平臺資源，讓全區所有教師可通過內蒙古教育云即可直接參與國家一師一優課曬課活動。

與此同時還支持全區按照自主開展資源或空間評比類活動。

網絡學習空間分為個人空間和群組空間?？臻g支持擴展其它空間模塊滿足不同教學場景的需求，根據不同角色空間的需求通過單獨或組合的方式配置各類空間模塊，還可滿足空間個性定制的需求。

應用集成系統具有開放的第三方應用接入接口規范和應用用戶界面設計標準，提供了豐富的開放接口和接口安全訪問控制、調度和監控，便于全區共性以及各盟市個性的第三方應用集成接入到平臺。

數據倉庫對內蒙古教育云海量的管理、資源、基礎數據各類數據資源進行整合匯聚，根據數據處理過程分成了接口層、整合層、匯總層和應用層。為后期數據分析挖掘做好數據服務支撐，并為上層各系統提供數據采集、整合、匯聚、加工、調度、展現等數據資源的使用機制和服務能力。

通過以上四大核心平臺系統構架的規劃，形成了以應用為中心的統一認證、統一鑒權、一點接入、全網服務、個性展現的基礎支撐體系，縱向可服務五級覆蓋、自治區、盟市、旗縣、學校、師生，橫向有效地打通了國家平臺應用、全區統籌規劃共性應用以及教育應用超市中更多的第三方應用，面向區域學校管理者、教師、學生通過網絡學習空間提供便捷的數字資源獲取、教育教學和個性化學習等教育云公共服務，使得內蒙古教育云成為有別于絕大多數資源型平臺盛行時期下的少有的全區一盤棋建設的開放式基礎支撐應用型平臺，構建了開放協同的數字化可信通道集成服務環境，初步形成了開放協同的云化應用體系，支持教育數據的采集和共享，可有效支撐教學管理與組織的創新，支持各方主體提供通用化的教育云應用，快速實現教育信息化1.0階段要求，為進一步探索教育變革創造了條件，為數字教育資源公共服務應用推廣和融合發展奠定了堅實基礎，培育多元參與的教育應用新生態。

(二)升級平臺體系服務能力，擴大國家數字教育優質資源覆蓋

2017年，《教育部關于數字教育資源公共服務體系建設與應用的指導意見》提出“數字教育資源公共服務體系是政府提供數字教育資源基本公共服務的載體，主要通過網絡學習空間的形式提供資源服務并支撐基于信息技術的新型教育教學模式。

《意見》相關建設與應用的主要任務和“一人一空間，資源全匯聚”的要求無疑戳中了內蒙古智慧教育平臺體系應用過程中的痛點。在內蒙古教育云建設之前，有部分教師已經通過國家平臺參與過活動，一個用戶在兩級平臺上均注冊了賬號，現在全區教師雖然可直接通過內蒙古教育云參與國家一師一優課的活動，但存在多個網絡學習空間賬號無法一一匹配，導致教師的活動資源游離在兩套賬號的空間之中無法便捷地匯聚和應用，用戶體驗差。另外，國家平臺優質數字資源的引用需要做重復性的對接工作，每接入引用一個應用都必須和一師一優課一樣重新對接一次，應用建設效率低下，以上兩點問題也使得數字教育資源難以有效共享。

為了解決上述問題，經過調研和論證，決定重新梳理體系與平臺、空間和資源的關系，最終認定內蒙古教育云是國家體系、省級體系的重要組成部分，承擔條件較薄弱盟市、旗縣兩級虛擬平臺服務，明確以網絡學習空間為抓手，根據指導意見，借鑒國家平臺、河南省級平臺、吉林省級平臺與國家體系對接建設經驗，按照國家體系架構規范對平臺基礎支撐系統(如圖2所示)和網絡學習空間(如圖3所示)進行功能規范、提升、完善和升級。

圖2 基礎支撐平臺系統功能升級

圖3 網絡學習空間系統功能升級

同年12月率先全國其他少數民族地區接入了國家體系，徹底解決了各級平臺用戶多套平臺帳號對國家體系資源應用與共享難的問題，實現了實名制的網絡學習空間服務，提升了數字教育資源服務的開放共享的供給能力。

(三)構建新型混合云數據中心，強化平臺服務承載能力

在過去平臺應用的幾年里，特別是在組織大規模教學應用活動期間，部分用戶反饋“顫抖”的現象偶有發生。2020年初突如其來新冠肺炎疫情，期間在線教學過程中“高血壓”的現象尤為明顯。經過技術專家評估和分析，網絡、平臺和應用軟件服務系統基本正常，但是數據庫、文件系統和部分虛擬主機資源占用居高不下。更有意思的是絕大多數虛擬主機的平均占用率卻不足20%。為了解決基礎設施總體使用率低下和提升整體算力的問題，決定引入分布式高I/O計算資源緩存轉化技術和容器化引擎部署技術對平臺的運維架構進行升級，實現跨網絡、跨機房混合云環境下的物理主機、虛擬主機計算資源的統一編排和管理，實現集群資源彈性伸縮，并提供自動化的巡檢和故障處理服實現故障自愈，提升了資源算力有效緩解了大規模應用下的各種不良癥狀。

(四)探索數字底座型體系化2.0平臺，推進數據融通、特色發展

為了加速內蒙古各項應用業務的快速發展，降低應用系統的研發周期和難度，讓應用提供方能夠將精力更多關注到自身核心關鍵業務的開發上來。2021年開始，決定將平臺各基礎支撐系統功能模塊抽象，進行中臺化改造，使其既能夠支持平臺內部系統的同時也能夠承擔平臺外部應用系統的技術賦能作用，將內部系統服務用戶管理、數據倉庫、應用集成、資源管理的相關的關鍵業務服務系統升級，形成可直接面向個性化教學、管理數字資源和應用提供快速銜接的服務模式和數據服務能力，建成如圖所示的用戶中臺、數據中臺、應用中臺、資源中臺四大中臺服務系統。

中臺使得云平臺逐步成為了數字底座型大平臺，改變了傳統前臺、后臺的設計模式，通用服務的抽離和自治服務無須再擔憂各應用業務和數據復雜性，而關注的是中臺能力的適應性和可靠性，各中臺系統成為了前臺應用和平臺后臺業務銜接的適配器和加速器，可標準化的供給更多豐富的前臺應用使用，并可幫助應用業務無需從0開始立即享受服務。

三、內蒙古教育云平臺體系建設應用成效

教育新基建是信息技術對教育變革的必由之路，是推進構建高質量教育支撐體系的核心重點方向和技術現實需求，正因為基于全新發展理念和建設模式的實踐才使得內蒙古教育云煥發出勃勃生機，基本實現了縱向五級互聯互通和橫向教育教學與管理深入數據融合的智慧教育平臺體系，收獲了較好的應用成效。

2017年內蒙古教育云基于頂層設計、統籌建設，在教學方面，推進同頻互動的“互聯網+教學”模式，有效解決開不齊開不足開不好國家規定課程等問題，縮小城鄉學校辦學差距。在突發事件中保障“停課不停教、停課不停學”。在教育教學方面，教師能利用智能教學助手、云平臺資源和師生教學和學習終端，教師直播授課，師生“云端”相見，打破了時空限制，實現教育公平。在教研方面，通過名師廣場匯聚全區376位學科帶頭人及骨干教師開通的名師工作室，匯聚名師優質資源2萬多條，總訪問量近673萬次。通過“三個課堂”開展的網絡教研活動已逐步進入常態化，打破了時間和空間的局限，為一線教師提供了更多與高水平教育教學專家的研討機會。

2018年基于服務供給模式創新和協同開放機制，通過虛擬平臺服務開通、同構或異構實體平臺對接的三種方式先后為興安盟、烏蘭察布、鄂爾多斯、巴彥淖爾、烏海、包頭、呼和浩特、錫林郭勒等8個盟市平臺完成了與國家體系對接，面向全區免費提供了高度融合集成的教師培訓、網絡教研、視訊管理、同頻互動等“互聯網+教育”服務，實現了學校師生應用全覆蓋。

2019年運行至今，內蒙古教育云用戶量逐年提升，活躍用戶數累計76萬人，月活過萬，資源中心擁有各類資源560余萬份，涵蓋各類學科資源、教研資源、蒙文資源、專題資源等，其中本地建設資源累計50萬條，并且利用數據中臺的大數據分析技術，根據用戶的身份角色、閱讀習慣已經實現了資源的個性化智能推送。

2020年成功組織開展了三屆“一起悅讀”系列主題活動，全區超過27萬名學生參與，上傳作品總數300余萬件，空間APP總訪問量高達975萬次，活動深受廣大師生及家長的認可喜愛。

2021年歸功于四大中臺服務設計模式和服務能力改進工作，未雨綢繆，使得內蒙古教育云通過數據中臺僅利用了短短4個月時間就順利響應了自治區政務下達的政務服務網、自治區教育科研管理平臺、少數民族高層次骨干人才計劃報考登記服務管理系統、蒙速辦等政務網上辦事系統對接任務，實現了電子證照、科研項目課題相關的師生、人才身份基礎數據的無縫數據安全對接，實現了跨部門、跨地域、跨層級的數據安全流動，讓各項教育政務服務變得高效便捷，提升社會數字化服務普惠水平。

四、省域智慧教育平臺體系建設的建議與啟示

2021年7月，《關于推進教育新型基礎設施建設構建高質量教育支撐體系的指導意見》出臺，要求推動各級各類教育平臺融合發展，構建互聯互通、應用齊備、協同服務的“互聯網+教育”大平臺，可謂是把內蒙古教育云的建設提高到了一個全新的高度，賦予了新內涵，同時也是對過去五年來內蒙古智慧教育平臺體系統籌實施建設、迭代升級、集約高效、更新完善和持續建設的模式和做法的高度認可，內蒙古教育云實質上已成為內蒙古教育新基建重要建設成果和重要組成部分。雖然內蒙古教育云已初步契合了國家戰略的建設重點方向，但在空間師生成長和專業發展指導，精準趨勢分析和教育發展指導科學決策、服務可信安全合規供給監管效率，線上線下教育教學融合應用，數字化終身教育體系等方面依然存在短板，同時面對“雙減”“停課不停學”現實要求還仍存在很大距離。

內蒙古教育新基建的實踐過程積累了較為豐富的經驗，具有一定的推廣價值，圍繞省域智慧教育平臺體系建設，整體推進教育新基建的時機已經成熟，從內蒙古教育新基建成果中可以看出，省域教育新基建對教育變革與創新實現高質量發展具有基礎性支撐作用，對省域智慧教育平臺體系的發展具有歷史性的重大影響，對教育數字化轉型有著巨大推動牽引作用。建設省域智慧教育平臺體系新型基礎設施，既是國家促進教育數字化轉型的戰略舉措，也是信息技術對教育變革的必由之路，同時更是推進構建高質量教育支撐體系的核心重點方向和技術現實需求。建議省域教育新基建作為各省智慧教育發展的戰略規劃，貫徹落實新發展理念，采用基于互聯網的教育服務新模式，探索新時代教育治理和人才培養新模式，以教育新基建為抓手和契機，完善頂層設計、規范標準科學架構、循序漸進分步實施，將原有“十二五”“十三五”前期工作作為基礎，通過融合、升級、增建等方式，有序推進省級新型數據中心、網絡學習空間、中臺協同開放服務能力和教育數據應用等平臺體系教育新基建建設，避免內蒙古教育云曾經出現解決過的相關問題再重蹈覆轍。除此之外建議與市、縣、校做好協同分工，綜合考慮新型數字資源、新型智慧校園、新型創新應用、新型可信安全等其他多個方面的新基建：一是基于已經建成的平臺體系基礎設施推進國家智慧教育平臺課程體系化建設，開發新型資源和工具逐步實現各路來源的數字教育優質資源統一匯聚、統一導航和檢索，推動數字資源的供給側結構性改革；二是推進智慧校園校級數字開放協同中臺新基建與各級區域教育新基建的物理空間與網絡空間一體化協同建設，實現數字化改造和智能化升級；三是推進相關課堂教學、作業設計、課后服務、家庭教育、教師發展評價、學生綜合素質評價等課內外融合數字化創新應用服務的建設，促進信息技術與教育教學深度融合，支撐教育區校一體化高質量發展；最后則是推進統一教育密碼可信數字身份和應用接入備案審計監管、網絡安全態勢感知和凈化能力的建設以形成覆蓋教育行業的安全保障體系，通過以上幾個方面的教育新基建協調并不斷夯實“教育數字底座”，共同賦能教育高質量發展，對加快推進教育現代化、建設教育強國具有重大而深遠的意義。