習近平總書記指出,教育數(shù)字化是我國開辟教育發(fā)展新賽道和塑造教育發(fā)展新優(yōu)勢的重要突破口[Ⅲ,在線智慧教育平臺憑借豐富的資源和泛在服務,成為推進國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動的重要抓手。其中,國家智慧教育公共服務平臺(網(wǎng)址:htps://www.smartedu.cn)遵循“應用為王、服務至上、簡潔高效、安全運行”的基本原則,已發(fā)展成為世界第一大教育資源數(shù)字化中心和服務平臺[2],在實現(xiàn)“人人皆學、處處能學、時時可學”的學習型社會方面發(fā)揮了重要作用。對在線智慧教育平臺進行運行監(jiān)測具有重要的現(xiàn)實意義,即通過建立全要素數(shù)據(jù)采集體系并充分發(fā)揮數(shù)據(jù)效能、挖掘數(shù)據(jù)關聯(lián)、分析數(shù)據(jù)機理,可為智慧教育應用的迭代開發(fā)和教育決策的科學賦能提供量化依據(jù)與理論支撐,最終實現(xiàn)“平臺管平臺、平臺評平臺”的閉環(huán)管理目標,有力支撐國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動的持續(xù)深化[3。基于此,本研究,聚焦在線智慧教育平臺運行監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實踐,以形成一套具有普適性、可操作性的運行監(jiān)測系統(tǒng)建設范式,來推動教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型向更高質(zhì)量的方向演進。
一現(xiàn)狀與問題
1運行監(jiān)測現(xiàn)狀
本研究從監(jiān)測手段、監(jiān)測維度、數(shù)據(jù)應用三個方面,對在線智慧教育平臺的運行監(jiān)測現(xiàn)狀進行了梳理。① 監(jiān)測手段:數(shù)據(jù)接口、腳本統(tǒng)計和日志統(tǒng)計是目前運行監(jiān)測的常用手段。其中,數(shù)據(jù)接口根據(jù)不同的業(yè)務場景和實際需求,定制開發(fā)符合要求的接口[4,有效傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù);腳本統(tǒng)計通過在網(wǎng)頁中嵌入
JavaScript統(tǒng)計代碼實現(xiàn)[5],記錄用戶在網(wǎng)站的各種行為,如點擊、搜索、滾動等;日志統(tǒng)計通過分析服務器上的網(wǎng)站訪問日志,篩選出所需字段,進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計[]。
② 監(jiān)測維度:網(wǎng)站訪問量、平臺可達性、網(wǎng)絡安全攻擊量是目前運行監(jiān)測的常見維度。其中,網(wǎng)站訪問量主要監(jiān)測網(wǎng)站瀏覽量、訪客量、視頻點擊量等訪問數(shù)據(jù),并通過IP地址區(qū)分來訪地域和國家[7];平臺可達性通過模擬在不同地區(qū)訪問平臺的操作,收集網(wǎng)站響應時間、成功探測次數(shù)等數(shù)據(jù)[8];網(wǎng)絡安全攻擊量監(jiān)測平臺遭受的文件讀取、SQL注入、代碼執(zhí)行等不同類型網(wǎng)絡安全攻擊的次數(shù)和來源[9]。
③ 數(shù)據(jù)應用:流量分析、行為分析和運行管理是目前運行監(jiān)測數(shù)據(jù)的常見應用。其中,流量分析圍繞時間、地域等特征,評價平臺在不同地區(qū)的用戶使用情況,以此為平臺內(nèi)容優(yōu)化、結(jié)構升級、推廣策略制定提供數(shù)據(jù)支撐;行為分析關注用戶瀏覽偏好、搜索內(nèi)容、訪問粘性等行為特征[10];運行管理關注平臺是否正常運行,通過監(jiān)測平臺可達性、網(wǎng)絡安全攻擊量,為平臺提供實時監(jiān)控和異常預警。
2存在的問題
通過系統(tǒng)的文獻梳理和應用調(diào)研,整合分析國內(nèi)外在線智慧教育平臺運行監(jiān)測的相關研究進展和技術實踐,比較不同平臺運行監(jiān)測機制的特點與局限,本研究凝練出現(xiàn)行運行監(jiān)測工作存在的核心問題,包括:
(1)運行監(jiān)測機制尚未形成
在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下,在線智慧教育平臺運行監(jiān)測機制仍未完善,具體表現(xiàn)為: ① 監(jiān)測范圍有限,難以全面覆蓋資源類型、功能形式和服務方式; ② 數(shù)據(jù)采集和處理能力不足,無法對多源異構數(shù)據(jù)進行高效清洗、整合與實時處理,導致動態(tài)數(shù)據(jù)與靜態(tài)數(shù)據(jù)耦合分析、人員數(shù)據(jù)與行為數(shù)據(jù)關聯(lián)分析的能力不足;③ 缺乏系統(tǒng)性設計,部門之間的協(xié)調(diào)機制缺失,數(shù)據(jù)共享與協(xié)同分析難以實現(xiàn),監(jiān)測工作碎片化。這些問題導致智慧教育資源利用率低下,用戶體驗難以保障,管理決策缺乏有效支持,故阻礙了教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進程。
(2)監(jiān)測手段和質(zhì)量有待優(yōu)化
在線智慧教育平臺運行監(jiān)測對準確性、實時性和高效性的要求較高,需優(yōu)化監(jiān)測手段和數(shù)據(jù)質(zhì)量,以支撐大規(guī)模計算分析[]。然而,現(xiàn)有的監(jiān)測手段和質(zhì)量存在多方面不足,主要表現(xiàn)為: ① 監(jiān)測指標單一,無法有效關聯(lián)靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù),難以全面反映平臺的運行狀態(tài); ② 數(shù)據(jù)采集存在滯后性,無法滿足實時分析需求; ③ 缺乏多元數(shù)據(jù)糾錯反饋機制,數(shù)據(jù)真實性與有效性難以保障; ④ 監(jiān)測系統(tǒng)穩(wěn)定性欠佳,易因數(shù)據(jù)量過大或復雜查詢出現(xiàn)故障,影響監(jiān)測的連續(xù)性,制約平臺的高效運行與優(yōu)化升級[12]。
(3)監(jiān)測維度和指標尚不統(tǒng)一
不同在線智慧教育平臺的資源類型、功能應用和服務內(nèi)容各具特色,運行監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集也因此存在差異,這為數(shù)據(jù)的深度應用帶來了挑戰(zhàn),亟需建立統(tǒng)一的監(jiān)測標準[13]。但現(xiàn)有的監(jiān)測方法難以適應監(jiān)測對象的多元性特征,監(jiān)測維度和指標也尚不統(tǒng)一,難以形成共識性指標,無法開展平臺應用成效的橫向?qū)Ρ取?/p>
(4)大數(shù)據(jù)分析和賦能水平有待提升
挖掘運行監(jiān)測數(shù)據(jù)價值以支撐管理決策是運行監(jiān)測的重要任務,但現(xiàn)有數(shù)據(jù)分析多采用線性方法,較少運用聚類、預測等大數(shù)據(jù)技術,限制了數(shù)據(jù)效能的發(fā)揮。而基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的應用開發(fā)與運行管理也尚處于初級階段,故大數(shù)據(jù)賦能不足,如數(shù)據(jù)挖掘深度不夠,難以提取關鍵信息;個性化服務與智能推薦能力有限,無法精準滿足用戶需求;跨平臺數(shù)據(jù)共享與協(xié)同分析能力不足,難以實現(xiàn)資源優(yōu)化配置與協(xié)同創(chuàng)新。
綜上,當前在線智慧教育平臺的運行監(jiān)測實踐存在“四重局限”: ① 機制層面,多源異構數(shù)據(jù)整合不足,動態(tài)追蹤與跨維度分析能力薄弱; ② 技術層面,監(jiān)測手段滯后、數(shù)據(jù)質(zhì)量不穩(wěn)定,難以滿足實時大規(guī)模計算需求; ③ 標準層面,監(jiān)測維度與指標缺乏統(tǒng)一框架,阻礙平臺成效對比; ④ 應用層面,數(shù)據(jù)分析停于淺層,未形成數(shù)據(jù)管理閉環(huán),數(shù)據(jù)賦能效果欠佳。針對上述問題,本研究嘗試圍繞完善監(jiān)測機制、優(yōu)化監(jiān)測技術、統(tǒng)一監(jiān)測標準、提升賦能水平等展開探索,構建其運行監(jiān)測系統(tǒng),著力破解上述關鍵瓶頸,推動實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的智慧教育治理新模式。
二設計思路
本研究遵循“采-治-評-用”的全生命周期閉環(huán)管理邏輯,設計了在線智慧教育平臺運行監(jiān)測系統(tǒng)的四大核心功能。
1管理邏輯
“采-治-評-用”的全生命周期閉環(huán)管理邏輯以數(shù)據(jù)驅(qū)動為核心,深度契合在線智慧教育平臺運行監(jiān)測的復雜性與動態(tài)性需求。其中,“采”是通過多源異構數(shù)據(jù)采集,提供原始數(shù)據(jù);“治”是經(jīng)過清洗、整合,形成結(jié)構化資產(chǎn);“評”是依托指標體系,對數(shù)據(jù)進行量化評估;“用”是將結(jié)果應用于教育與管理場景。各環(huán)節(jié)相互依存,“采”為“治”提供數(shù)據(jù),“治”是“評”的基礎,“評”指導“用”,而“用”反饋優(yōu)化“采”,由此形成了一個螺旋式迭代閉環(huán),為平臺的可持續(xù)發(fā)展提供解決方案。
2核心功能
① 全方位采集。數(shù)據(jù)采集是監(jiān)測的基礎,從基礎設施、用戶訪問、資源應用、服務辦理、管理業(yè)務、網(wǎng)絡安全六個方面采集多源異構數(shù)據(jù),全面反映在線智慧教育平臺的運行狀態(tài)。采集遵循統(tǒng)一規(guī)范與最小必要原則,采用數(shù)據(jù)接口、庫表交換、埋碼采集等技術手段,確保數(shù)據(jù)采集的靈活性和適用性。
② 全環(huán)節(jié)治理。數(shù)據(jù)治理是推動運行監(jiān)測數(shù)據(jù)從零散向整合轉(zhuǎn)化的重要步驟,貫穿清洗、校核、匹配、共享的全流程。其中,清洗環(huán)節(jié)是剔除無效數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)標準化、脫敏;校核環(huán)節(jié)是將清洗后的數(shù)據(jù)與權威庫比對修正;匹配環(huán)節(jié)是關聯(lián)用戶行為與屬性數(shù)據(jù),并按業(yè)務需求分類入庫;共享環(huán)節(jié)按需定向共享運行數(shù)據(jù),為管理決策提供標準化數(shù)據(jù)服務。
③ 全過程評價。數(shù)據(jù)評價是釋放監(jiān)測效能的關鍵,對平臺運行、資源應用、用戶行為、管理決策開展多維度動態(tài)評估。評價指標設計采用共性與特性相結(jié)合的方式,其中共性覆蓋基礎需求,特性則滿足個性化場景。基于治理后的數(shù)據(jù),從多個維度構建評價模型,運用大數(shù)據(jù)技術實現(xiàn)在線智慧教育平臺的橫向?qū)Ρ扰c縱向追蹤,把握平臺的運行趨勢。
④ 全場景應用。數(shù)據(jù)應用是對在線智慧教育平臺運行監(jiān)測數(shù)據(jù)進行深度挖掘分析后,賦能在線智慧教育平臺優(yōu)化升級的核心環(huán)節(jié)。全場景應用將通過智能的數(shù)據(jù)服務將運行監(jiān)測結(jié)果轉(zhuǎn)化為實際價值,覆蓋教師教學、學生學習、科學研究、學校治理、國際化交流等多種場景[14]。在技術實現(xiàn)層面,在線智慧教育平臺運行監(jiān)測系統(tǒng)將采用智能報表、數(shù)據(jù)大屏等可視化工具,為在線智慧教育平臺的管理決策提供科學依據(jù)。
三系統(tǒng)構建
按照上述設計思路,本研究構建了在線智慧教育平臺運行監(jiān)測系統(tǒng)(下文簡稱“運行監(jiān)測系統(tǒng)”),如圖1所示。系統(tǒng)遵循模塊化、層次化和安全性的原則,由“五層兩體系”組成。其中,“五層”包括基礎設施層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)治理層、數(shù)據(jù)分析層、數(shù)據(jù)展示層,數(shù)據(jù)從底層(基礎設施層)向上層(數(shù)據(jù)展示層)逐層傳遞,縱向流動,形成了一條完成的數(shù)據(jù)鏈路;“兩體系”包括標準規(guī)范體系、安全保障130體系,其橫向貫穿五層,為數(shù)據(jù)鏈路提供標準化約束和安全防護。“五層”縱向遞進,“兩體系”橫向賦能,共同實現(xiàn)運行監(jiān)測系統(tǒng)的高效、安全、智能化目標。

1基礎設施層
本層作為在線智慧教育平臺的計算通信基礎,主要提供算力資源、存儲資源和網(wǎng)絡資源,旨在構建穩(wěn)定、高效的運行環(huán)境。其中,算力資源包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、可視化等服務所需的軟硬件資源;存儲資源為采集運行監(jiān)測數(shù)據(jù)和分析結(jié)果數(shù)據(jù)提供存儲設施;網(wǎng)絡資源主要由教育行業(yè)云提供,保障運行監(jiān)測系統(tǒng)和各級智慧教育平臺數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。本層的設計契合教育場景數(shù)據(jù)量大、業(yè)務波動大、安全需求高的特征,為上層的數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)治理層等提供資源保障。
2數(shù)據(jù)采集層
數(shù)據(jù)采集層通過數(shù)據(jù)接口、庫表交換、埋碼采集等方式,從目標監(jiān)測平臺(如國家智慧教育公共服務平臺、省級智慧教育平臺、其他外鏈平臺等)獲取運行監(jiān)測數(shù)據(jù)。獲取的數(shù)據(jù)主要分為三類: ① 資源服務數(shù)據(jù),主要包含資源基礎信息、資源使用數(shù)據(jù)、資源應用效果等數(shù)據(jù),關注“用得好不好”; ② 政務服務數(shù)據(jù),主要包含服務事項、服務辦理、用戶反饋等數(shù)據(jù),關注“辦得快不快”; ③ 政務管理數(shù)據(jù),主要包含機構管理、業(yè)務管理、決策支持等數(shù)據(jù),關注“管得準不準”。
3數(shù)據(jù)治理層
數(shù)據(jù)治理層通過數(shù)據(jù)的清洗、校核與匹配,構建基礎數(shù)據(jù)庫與業(yè)務數(shù)據(jù)庫,并實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享: ① 數(shù)據(jù)清洗主要是修正錯誤數(shù)據(jù)、進行標準化處理并實現(xiàn)對敏感數(shù)據(jù)的脫敏; ② 數(shù)據(jù)校核是將清洗后的數(shù)據(jù)與權威庫比對,提升數(shù)據(jù)的準確性; ③ 數(shù)據(jù)匹配是將采集的動態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)相關聯(lián),形成用戶使用在線智慧教育平臺的行為軌跡和群體畫像; ④ 數(shù)據(jù)共享是將運行監(jiān)測數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析結(jié)果通過開放接口,分級、分類、分權限地向數(shù)據(jù)源平臺管理方反饋,為在線智慧教育平臺的升級、教育管理決策提供數(shù)據(jù)支撐。
4數(shù)據(jù)分析層
數(shù)據(jù)分析層針對數(shù)據(jù)治理層提供的標準化數(shù)據(jù),從以下維度進行分析: ① 基礎設施維度,重點分析資源配置(如CPU/內(nèi)存利用率)、軟件運行環(huán)境(如服務可用性)和容災能力(如故障恢復時間); ② 用戶行為維度,重點分析用戶覆蓋面(如活躍用戶率)、用戶使用深度(如功能模塊使用熱力圖)和用戶忠誠度(如用戶留存率); ③ 資源供給維度,考察資源共建共享情況(如跨區(qū)域資源共享率)和資源應用效果(如資源使用率TOP榜單); ④ 服務供給維度,評估流程效率(如在線辦事平均耗時)和服務質(zhì)量(如用戶滿意度評分); ⑤ 管理效能維度,監(jiān)測政策執(zhí)行(如教育經(jīng)費使用進度)和決策支持(如區(qū)域教育資源均衡指數(shù)); ⑥ 網(wǎng)絡安全維度,關注數(shù)據(jù)安全(如隱私脫敏合規(guī)性)、網(wǎng)絡攻擊(如SQL注入攻擊)和網(wǎng)絡防護(如攻擊的攔截量)。
通過上述各維度的分析,可進一步提煉出四大核心評價維度:一是平臺健康度,是融合基礎設施維度和網(wǎng)絡安全維度的核心數(shù)據(jù),生成反映在線智慧教育平臺穩(wěn)定運行能力的復合指標;二是平臺活躍度,是根據(jù)用戶行為維度的多維度數(shù)據(jù),計算反映平臺使用熱度的綜合指數(shù);三是資源應用度,是整合資源供給維度的多項數(shù)據(jù),形成衡量資源利用效果的評估指數(shù);四是服務效能度,是融合服務供給維度和管理效能維度的核心數(shù)據(jù),生成評價服務質(zhì)量的量化指標。這些核心評價維度并非簡單的數(shù)據(jù)匯總,而是通過機器學習算法對上述數(shù)據(jù)分析層的六個基礎維度進行深度挖掘和關聯(lián)分析后形成的更高層次的評價維度。通過橫向?qū)Ρ扰c縱向追蹤,這些評價維度可用于識別平臺的優(yōu)勢與不足,為平臺優(yōu)化提供依據(jù)。
5數(shù)據(jù)展示層
數(shù)據(jù)展示層通過智能報表和數(shù)據(jù)大屏提供定制的可視化界面: ① 智能報表,面向運維人員,支持靈活交互與報告生成,展示在線智慧教育平臺的運行狀態(tài); ② 數(shù)據(jù)大屏,服務教育管理者,實現(xiàn)多場景交互與決策支持,呈現(xiàn)教育數(shù)字化發(fā)展的全貌。
6標準規(guī)范體系
標準規(guī)范體系主要涉及: ① 數(shù)據(jù)標準,是對系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)格式、質(zhì)量、生命周期、交換流程等的統(tǒng)一要求; ② 資源規(guī)范,是確保教育資源在上線、更新、下線等流程中實現(xiàn)標準化管理的要求; ③ 技術標準,是系統(tǒng)開發(fā)、集成、運維過程中應遵循的技術規(guī)范與實施準則。
7安全保障體系
安全保障體系主要確保: ① 技術安全,采用代碼白名單與虛擬化隔離; ② 算法安全,保障數(shù)據(jù)分析結(jié)果的公平性、可解釋性與抗干擾性; ③ 數(shù)據(jù)安全,實現(xiàn)全流程管控,落實采集“最小必要”、存儲“最小周期”的要求; ④ 網(wǎng)絡安全,部署防火墻,實時監(jiān)測預警威脅,保障系統(tǒng)的安全運行。
四實踐應用
國家智慧教育公共服務平臺作為我國在線智慧教育領域的標桿性平臺,具有三個顯著特征:一是平臺規(guī)模領先,已建設成為國內(nèi)應用范圍最廣、資源類型最多、服務功能最全、國際影響最大的在線智慧教育平臺[5];二是實現(xiàn)了五大跨越式發(fā)展,包括數(shù)字教育資源從分散到集成、教育平臺建設從中央到地方、智慧教學形式從線下到線上、教育影響力從國內(nèi)到國際、教育服務范圍從校園到社會;三是運行監(jiān)測數(shù)據(jù)特征鮮明,具有多源性(集成了多級平臺并支持多端訪問)、多元性(覆蓋了多類資源和多種形式的運行監(jiān)測數(shù)據(jù)[1])、關聯(lián)性(動態(tài)行為數(shù)據(jù)與靜態(tài)基礎數(shù)據(jù)相融合形成復雜的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡[17])、生長性(如資源持續(xù)上新、服務事項逐漸增多、數(shù)據(jù)動態(tài)擴展)等典型特征。因此,對國家智慧教育公共服務平臺進行運行監(jiān)測具有重要價值:一方面可實時掌握平臺的運行狀態(tài)和用戶的行為特征,另一方面可為資源優(yōu)化、功能迭代提供數(shù)據(jù)支撐,進而推動智慧教育應用創(chuàng)新與教育決策科學化。基于此,本研究,開發(fā)了相應的運行監(jiān)測系統(tǒng),并介紹了其實施成效。
1開發(fā)實現(xiàn)
根據(jù)國家智慧教育公共服務平臺的運行監(jiān)測需求,本研究開發(fā)了相應的運行監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用JAVA 語言開發(fā),基于B/S結(jié)構和MVC架構模式實現(xiàn)前后端分離。通過分布式并行計算、緩存和部署搭建技術框架,并提供靈活接口對接第三方數(shù)據(jù)采集,以保障平臺的擴展性。
2實施成效
2022年5月,面向國家智慧教育公共服務平臺的運行監(jiān)測系統(tǒng)上線。經(jīng)過持續(xù)迭代和優(yōu)化,此系統(tǒng)取得了一系列成效(下文相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計均截止到2024年12月),主要表現(xiàn)為:
(1)平臺全天候全方位監(jiān)測
通過數(shù)據(jù)采集引擎和智能監(jiān)測算法的協(xié)同應用,運行監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了對國家智慧教育公共服務平臺的全天候、全方位監(jiān)控,對國家智慧教育公共服務平臺的122個子平臺(含6個國家級平臺、90個省級樞紐平臺和26個資源外鏈平臺)進行 7×24 小時的動態(tài)監(jiān)測,實現(xiàn)了“凡上線必監(jiān)測、凡改版必更新”。

監(jiān)測數(shù)據(jù)的在線申請功能,支持在線派發(fā)、部署和審批,累計收集了500余億條數(shù)據(jù),建設了14種不同類型的專題庫和206個評價指標,具體如表1所示。運行監(jiān)測系統(tǒng)對各類專題庫中的原始數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和分析結(jié)果進行分級分權管理,如省級智慧教育平臺管理部門可在線申請?zhí)囟〝?shù)據(jù)的采集權限,運行監(jiān)測系統(tǒng)自動完成數(shù)據(jù)校驗與標準化處理,并按照用戶角色和業(yè)務場景進行差異化推送。
(3)數(shù)據(jù)多手段可視化呈現(xiàn)
運行監(jiān)測系統(tǒng)“微觀 + 宏觀”的雙維度呈現(xiàn)模式,全面展現(xiàn)了在線智慧教育生態(tài)樣貌: ① 微觀層面,針對資源應用、服務效能、區(qū)域試點等核心場景,運行監(jiān)測系統(tǒng)定制開發(fā)了47張智能報表(部分如圖2所示),可提供數(shù)據(jù)的實時查詢和下載服務,支持不同角色、不同權限運維人員的日常數(shù)據(jù)需求,并提供移動端適配,實現(xiàn)了運行監(jiān)測數(shù)據(jù)“一表攬全局”; ② 宏觀層面,依托機器學習算法和實時計算引擎,運行監(jiān)測系統(tǒng)構建了包含資源開發(fā)利用、應用發(fā)展監(jiān)測、公共服務提供、綜合研究分析、安全運維保障五大模塊的數(shù)據(jù)大屏(其中資源開發(fā)利用模塊的數(shù)據(jù)大屏如圖3所示),可全方位、可視化地展現(xiàn)國家智慧教育公共服務平臺的建設情況和應用成效,實現(xiàn)了“一屏觀天下”。

(4)數(shù)據(jù)有效支撐教育科學決策
依托數(shù)據(jù)挖掘、機器學習等算法模型,運行監(jiān)測系統(tǒng)創(chuàng)建了多維度、多層次、全方位、系統(tǒng)性的教育科學決策支持場景(如圖4所示),主要包括: ① 各類用戶群體規(guī)模的變化趨勢。分析消極型、專注型、發(fā)散型、活躍型四種類型的用戶群體規(guī)模在一段時間內(nèi)的變化,可為升級教育資源調(diào)配提供量化依據(jù)。例如,圖4(a)顯示,在使用在線智慧教育平臺的人群中,活躍型用戶群體的占比很低,而消極型用戶群體的占比最大,表明在線智慧教育平臺應提升資源質(zhì)量并加大宣傳力度,以提升平臺的吸引力,使更多的用戶轉(zhuǎn)為活躍型用戶。 ② 用戶的學習風格遷移情況。通過桑基圖展現(xiàn)用戶在特定時間段內(nèi)的學習風格遷移情況,可為優(yōu)化平臺課程資源的學習路徑提供數(shù)據(jù)支撐。例如,圖4(b)顯示,從第一周到第二周,有相當一部分不活躍用戶開始頻繁登錄平臺,說明第二周開設的課程資源質(zhì)量很高,吸引了更多用戶前來學習。
五結(jié)語
本研究系統(tǒng)梳理了在線智慧教育平臺的運行監(jiān)測現(xiàn)狀,分析了現(xiàn)行運行監(jiān)測工作存在的核心問題,同時創(chuàng)造性地提出了“采-治-評-用”的全生命周期閉環(huán)管理邏輯,并據(jù)此設計了在線智慧教育平臺運行監(jiān)測系統(tǒng)的四大核心功能,包括全方位采集、全環(huán)節(jié)治理、全過程評價和全場景應用。在此基礎上,本研究構建了包含“五層兩體系”的在線智慧教育平臺運行監(jiān)測系統(tǒng),并,進行了運行監(jiān)測系統(tǒng)的實踐應用,其實施成效表明:運行監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了平臺全天候全方位監(jiān)測、數(shù)據(jù)全生命周期分級分權管理、數(shù)據(jù)多手段可視化呈現(xiàn)和數(shù)據(jù)有效支撐教育科學決策。
數(shù)字技術的迭代升級和持續(xù)演進,要求在線智慧教育平臺的運行監(jiān)測系統(tǒng)也需不斷升級。根據(jù)當前人工智能技術發(fā)展的趨勢,結(jié)合教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求,本研究提出運行監(jiān)測系統(tǒng)的未來建設方向:一是提升運行監(jiān)測數(shù)據(jù)的對外服務能力,通過不斷創(chuàng)新監(jiān)測手段、擴大監(jiān)測范圍、優(yōu)化監(jiān)測指標,推動運行監(jiān)測系統(tǒng)有效升級,促使運行監(jiān)測數(shù)據(jù)從“能用”向“好用”進化;二是提升運行監(jiān)測數(shù)據(jù)的挖掘分析能力,通過充分利用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術,從微觀、中觀、宏觀等不同角度開展課堂教學模式變革研究、區(qū)域發(fā)展動態(tài)監(jiān)測研究、教育宏觀政策發(fā)展研究,并從運行監(jiān)測數(shù)據(jù)中挖掘出更多的關鍵信息,引領數(shù)據(jù)驅(qū)動的教育研究創(chuàng)新,為相關政策制定提供支持;三是拓展運行監(jiān)測方法適用的“彈性”,通過總結(jié)在線智慧教育平臺的功能定位和發(fā)展趨勢,形成運行監(jiān)測方法論,同時拓展在線智慧教育平臺運行監(jiān)測系統(tǒng)的業(yè)務場景,根據(jù)不同在線智慧教育平臺的特點“彈性”建設,實現(xiàn)全場景可用和即插即用。
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Design and Practice of Online Smart Education Platform Operational Monitoring System
Taking the National Smart Education Public Service Platform for Example
WANG Ning1,2 XU Jing-Yi3[Corresponding Author] CHEN Xu4 CHEN Meng4
(1. Educational Technology and Computing Center, Tongji University,Shanghai, China 200092; 2. Engineering Research Center of Integration and Application of Digital Learning Technology, Ministry ofEducation,Beijing,China lOoo39;3.InformatizationOfice,F(xiàn)udan University,hanghai,China 200433; 4.FacultyofArtificial Inteligence inEducation,Central China Normal University, Wuhan,Hubei,China40079)
Abstract: Asan important grip to promote the national digitalization strategyaction for education,theconstructionand applicationofonline smarteducation platform has brought newopportunities for acelerating the digital transformationof educationand building alearing-oriented power. However,itisalsourgent toestablishanefectiveoperational monitoring system to enhance management eficiency.Therefore,this paper firstly sorted out the current state and problems of the operational monitoring ofonline smart education platform,andthencreatively proposed theclosed-loop managementlogicof thefullfecyclof\"clectin-management-evalatio-application”,anddesignedtheorefunctionalitisof theopratioal monitoring system. On this basis,the paper constructed an online smart education platform operational monitoring system consisting of“five layersandtwo systems\".Finaly,takingtheNational SmartEducationPublic ServicePlatform for example, this papervalidatedthe implementation efectiveness oftheonlinesmarteducationplatform operationalmonitoring systemin terms ofplatform monitoring,data management,data presentationand scientific decision-making.The operational monitoring systemof the online smarteducation platform designed inthis paper can effctively improvetheoperational eficiency of the platformandoferascalable technologicalsolutionfordigital governanceofeducation,whichhadsubstantial practicalalue for promoting the high-quality development of smart education.
Keywords: smart education platform; operational monitoring; digitalization of education; data analysis