余勝泉　陳瑤

[摘要]智慧教育是未來教育的必然趨勢(shì)，但持續(xù)推進(jìn)教育實(shí)現(xiàn)智慧化面臨著結(jié)構(gòu)性困境：教育信息系統(tǒng)建設(shè)碎片化、統(tǒng)籌建設(shè)與分散建設(shè)系統(tǒng)的兩難困境、智能技術(shù)增大維護(hù)管理的復(fù)雜性、教育信息系統(tǒng)缺乏持續(xù)的維護(hù)、教育應(yīng)用動(dòng)態(tài)多變開發(fā)難以及校園網(wǎng)絡(luò)安全性易受挑戰(zhàn)等。為應(yīng)對(duì)以上困境，應(yīng)認(rèn)識(shí)到擁有服務(wù)比擁有技術(shù)更重要，智能技術(shù)支撐的教育服務(wù)是其中的關(guān)鍵，教育信息化要從關(guān)注平臺(tái)建設(shè)、資源建設(shè)轉(zhuǎn)型為關(guān)注服務(wù)建設(shè)。智慧教育服務(wù)建設(shè)關(guān)鍵是建立開放的服務(wù)生態(tài)體系，它以云網(wǎng)融合的服務(wù)架構(gòu)為基礎(chǔ)，構(gòu)建出能自由組合服務(wù)、平等交易服務(wù)的教育服務(wù)市場(chǎng)。教育服務(wù)由政府、教育用戶、教育服務(wù)供應(yīng)商協(xié)同構(gòu)建，這種多方參與、協(xié)同構(gòu)建的方式能有效促進(jìn)教育服務(wù)生態(tài)的常態(tài)化運(yùn)轉(zhuǎn)。云網(wǎng)融合的服務(wù)架構(gòu)包括能力服務(wù)層、區(qū)域共享層和服務(wù)匯聚層，能力服務(wù)層基于教育服務(wù)的互操作模型構(gòu)建面向教育業(yè)務(wù)的服務(wù)，區(qū)域共享層和服務(wù)匯聚層依賴互操作模型聯(lián)通各類教育服務(wù)系統(tǒng)、各級(jí)教育單位，實(shí)現(xiàn)教育數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)流轉(zhuǎn)和優(yōu)質(zhì)教育資源的共建共享。

[關(guān)鍵詞]智慧教育;教育服務(wù);服務(wù)生態(tài);云網(wǎng)融合;互操作模型;云計(jì)算

[中圖分類號(hào)]G434 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

一、引言

智慧教育是未來教育發(fā)展的方向，是新時(shí)代教育信息化關(guān)注的重點(diǎn)。為加快實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化、建設(shè)教育強(qiáng)國，教育部在2018年頒發(fā)的《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》中強(qiáng)調(diào)，要應(yīng)用信息技術(shù)全面提升教育信息化發(fā)展水平，其重要任務(wù)是開展智慧教育，實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+信息技術(shù)”與教育創(chuàng)新發(fā)展的深度融合。這表明教育信息化的發(fā)展重點(diǎn)由關(guān)注量變轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注質(zhì)變，僅借助信息技術(shù)簡(jiǎn)單輔助教育已無法滿足我國教育信息化的發(fā)展需求，如何應(yīng)用智能技術(shù)賦能教育備受學(xué)界關(guān)注。祝智庭認(rèn)為，智慧教育是一種未來教育范式，通過構(gòu)建技術(shù)融合的生態(tài)化學(xué)習(xí)環(huán)境，以學(xué)為中心、以數(shù)據(jù)為紐帶，利用人機(jī)協(xié)同優(yōu)化教學(xué)過程和促進(jìn)學(xué)習(xí)者美好發(fā)展。黃榮懷認(rèn)為，智慧教育是一種智慧教育行為系統(tǒng)，由學(xué)校、區(qū)域或國家利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)提供高學(xué)習(xí)體驗(yàn)、高內(nèi)容適配性和高教學(xué)效率。郭紹青認(rèn)為，智慧教育是智能教育和人類教育的總和，其核心是構(gòu)建智慧社會(huì)新生態(tài)，包括智能學(xué)習(xí)資源聚合服務(wù)新生態(tài)、教育智力資源服務(wù)新生態(tài)、泛在與終身學(xué)習(xí)新生態(tài)。筆者認(rèn)為，智慧教育是利用5G、云計(jì)算、人工智能等新 一代信息技術(shù)，打造物聯(lián)化、智能化、感知化、泛在化的新型教育環(huán)境，利用人機(jī)協(xié)同的教育智能形成一種全新的教育形態(tài)和教育模式，構(gòu)建出能培養(yǎng)智能時(shí)代創(chuàng)新人才的教育新體系。智慧教育不是單純的技術(shù)升級(jí)換代，而是以智能技術(shù)為支撐實(shí)現(xiàn)教育服務(wù)的系統(tǒng)性變革，服務(wù)的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、模式都會(huì)發(fā)生根本性變化。智慧教育構(gòu)建服務(wù)生態(tài)體系以實(shí)現(xiàn)變革目標(biāo)，其核心和焦點(diǎn)是智能技術(shù)支撐下豐富、多元、可選擇的教育服務(wù)。通過構(gòu)建開放的服務(wù)生態(tài)體系，學(xué)校由靜態(tài)的知識(shí)倉庫發(fā)展成為分布式、流動(dòng)性、開放性以及能連接智慧認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的個(gè)性化學(xué)習(xí)空間。

二、推進(jìn)智慧教育所面臨的結(jié)構(gòu)性困境

為實(shí)現(xiàn)智慧教育，國內(nèi)外學(xué)者和機(jī)構(gòu)進(jìn)行了理論層面、政策層面的探索，教育部還啟動(dòng)了智慧教育示范區(qū)的試點(diǎn)工作，但持續(xù)推進(jìn)過程中仍面臨以下六個(gè)結(jié)構(gòu)性困境：

（一）教育信息系統(tǒng)建設(shè)碎片化

學(xué)校內(nèi)部或各教育單位啟動(dòng)的教育信息系統(tǒng)建設(shè)工作，由于缺乏頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)一規(guī)劃，沒有形成有效的協(xié)調(diào)機(jī)制，使得學(xué)校系統(tǒng)碎片化現(xiàn)象、同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，并且系統(tǒng)間存在物理隔離，各類系統(tǒng)的用戶使用體驗(yàn)也很糟糕。一個(gè)比較典型的例子是，教師的日常工作和學(xué)生的學(xué)習(xí)常常需要穿梭在數(shù)十個(gè)平臺(tái)之間，這些平臺(tái)通常是國家、省、市/地、區(qū)/縣、學(xué)校五級(jí)系統(tǒng)，如教學(xué)平臺(tái)、資源平臺(tái)、管理平臺(tái)。他們大多都需要在這些功能高度相似的五級(jí)教學(xué)系統(tǒng)間來回切換，教師需要在不同層級(jí)的平臺(tái)中完成重復(fù)性的工作，學(xué)生也不得不根據(jù)教師的要求使用多個(gè)學(xué)習(xí)平臺(tái)（如各類MOOC平臺(tái)）。這種多級(jí)系統(tǒng)人口不一、界面不一、認(rèn)證方式各異、數(shù)據(jù)不貫通、部分系統(tǒng)功能老舊，使師生使用系統(tǒng)時(shí)面臨重重障礙。系統(tǒng)建設(shè)初期各部門各自為政導(dǎo)致教育信息系統(tǒng)物理隔離，早期的教育信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源類型各異、來源不一，數(shù)據(jù)不規(guī)范，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一致，系統(tǒng)管理分散，進(jìn)而使得系統(tǒng)貫通成本高、數(shù)據(jù)匯聚難。傳統(tǒng)教育信息系統(tǒng)難以匯聚教育數(shù)據(jù)阻礙了以教育大數(shù)據(jù)為支撐的智慧教育的開展。因此，我們必須重點(diǎn)關(guān)注教育信息系統(tǒng)碎片化建設(shè)導(dǎo)致的系統(tǒng)同質(zhì)化、物理隔離等問題，建設(shè)符合用戶需求和數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)流轉(zhuǎn)的教育服務(wù)系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)教育個(gè)性化、智慧化打下基礎(chǔ)。

（二）統(tǒng)籌建設(shè)與分散建設(shè)系統(tǒng)的兩難困境

教育信息系統(tǒng)有兩種建設(shè)模式：統(tǒng)籌建設(shè)和分散建設(shè)。統(tǒng)籌建設(shè)是指整個(gè)區(qū)域建設(shè)通用的教育信息系統(tǒng)，使其最大程度地滿足區(qū)域內(nèi)學(xué)校的共性需求。分散建設(shè)則是由學(xué)校自身或與某個(gè)企業(yè)合作，因地制宜地建設(shè)符合學(xué)校個(gè)性需求的教育信息系統(tǒng)。在信息化建設(shè)初期，由于學(xué)校對(duì)教育信息系統(tǒng)的需求相對(duì)簡(jiǎn)單，統(tǒng)籌建設(shè)是一個(gè)可行且高效的方案，能滿足學(xué)校的基礎(chǔ)需求。隨著信息化的深入，原本提供簡(jiǎn)單數(shù)字化服務(wù)的教育信息系統(tǒng)已無法滿足用戶的個(gè)性化需求和高服務(wù)質(zhì)量要求，統(tǒng)籌建設(shè)一個(gè)普適的教育信息系統(tǒng)將很難應(yīng)對(duì)這一變化。若采用分散建設(shè)的思路，各教育單位獨(dú)立建設(shè)教育信息系統(tǒng)，采用這種方式建立的系統(tǒng)相比之下更能滿足學(xué)校的信息化需求，但學(xué)校是以育人為目標(biāo)的教育服務(wù)單位，缺乏專門性的信息技術(shù)團(tuán)隊(duì)，過重的教育信息系統(tǒng)建設(shè)、維護(hù)工作以及隨之增加的人力投入，使學(xué)校疲于應(yīng)付信息化工作，而無法專注于育人這一本職工作。系統(tǒng)建設(shè)不僅在投入上存在兩難困境，在服務(wù)用戶方面同樣也存在兩難困境，統(tǒng)籌建設(shè)難以滿足師生的個(gè)性化需求，教育行政部門管理的教育信息系統(tǒng)存在服務(wù)能力低下、服務(wù)體驗(yàn)差以及缺乏及時(shí)服務(wù)響應(yīng)等問題。這種行政命令推動(dòng)下的服務(wù)，其效率會(huì)隨時(shí)間而下降，進(jìn)而使得信息系統(tǒng)慢慢走向“衰亡”。分散建設(shè)可以滿足個(gè)性化需求，但投入大、周期長，重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象嚴(yán)重，區(qū)域數(shù)據(jù)缺乏共享，難以實(shí)現(xiàn)深層次的智能化應(yīng)用。因此，教育信息系統(tǒng)面臨統(tǒng)籌建設(shè)和分散建設(shè)的兩難困境，要解決這一困境，不能只是簡(jiǎn)單的二選一，而應(yīng)探索更加系統(tǒng)科學(xué)的解決方案，在云網(wǎng)融合的基礎(chǔ)上，低代碼實(shí)現(xiàn)不同來源服務(wù)的匯聚與整合，使之既能推動(dòng)個(gè)性化的應(yīng)用發(fā)展，也能實(shí)現(xiàn)大平臺(tái)的規(guī)?；?yīng)。

（三）智能技術(shù)增大維護(hù)管理的復(fù)雜性

智慧教育需要諸如AR/VR、全息、5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的支撐，但這類技術(shù)與傳統(tǒng)信息技術(shù)有諸多不同，主要表現(xiàn)在它們的先進(jìn)性和復(fù)雜性需要較為復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施支撐，對(duì)技術(shù)支持人員要求高，總體運(yùn)行成本高昂，要使這類智能技術(shù)在學(xué)校穩(wěn)定、持續(xù)地運(yùn)行，對(duì)建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)人員的專業(yè)能力以及學(xué)校資金投入提出了較高要求。對(duì)于一個(gè)普通學(xué)校來說，建立一個(gè)龐大的信息技術(shù)團(tuán)隊(duì)來支撐基于智能技術(shù)的教育服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)維工作，幾乎是不可能的。無論是全息課堂、AR/VR課堂、SG校園網(wǎng)絡(luò)，還是教育機(jī)器人、教育大數(shù)據(jù)分析等，無一例外都需要高水平團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)建設(shè)、維護(hù)、管理，這不僅增加了學(xué)校信息化建設(shè)的投入，而且學(xué)校還需投入更多經(jīng)費(fèi)培養(yǎng)智能技術(shù)相關(guān)的專業(yè)人才，以維護(hù)、管理智能技術(shù)支撐下的教育服務(wù)系統(tǒng)，這在經(jīng)濟(jì)上不具有可行性。資源相對(duì)豐富的學(xué)校尚可承擔(dān)因智能技術(shù)應(yīng)用而增加的投入，但資源相對(duì)匱乏的學(xué)校不僅難以承擔(dān)智能技術(shù)帶來的系列成本，也無力負(fù)荷智能技術(shù)的管理維護(hù)工作和專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)的培養(yǎng)，這無疑會(huì)將這類學(xué)校攔在智能技術(shù)賦能校園信息化建設(shè)的大門外，進(jìn)一步拉大不同學(xué)校信息化建設(shè)的差距。

（四）教育信息系統(tǒng)缺乏持續(xù)的維護(hù)

學(xué)校的教育信息系統(tǒng)是服務(wù)性質(zhì)的，需要根據(jù)教育用戶的需求持續(xù)地迭代改進(jìn)，為用戶提供高魯棒性、高服務(wù)質(zhì)量、高使用體驗(yàn)的系統(tǒng)。這意味著教育信息系統(tǒng)建設(shè)是一個(gè)持續(xù)投入的項(xiàng)目，而非一次建設(shè)就可以一勞永逸。目前，學(xué)校對(duì)教育信息系統(tǒng)的持續(xù)維護(hù)意識(shí)與能力不強(qiáng)，更多的是采用重復(fù)建設(shè)系統(tǒng)的方式。有的學(xué)校依賴小公司開發(fā)的教育信息系統(tǒng)，存在公司運(yùn)營不善、過早倒閉、無法提供持續(xù)的維護(hù)服務(wù)等問題。若不持續(xù)維護(hù)和迭代改進(jìn)教育信息系統(tǒng)，則會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)無法滿足師生的需求、教育資源匱乏、用戶使用體驗(yàn)糟糕、技術(shù)落后等問題，使系統(tǒng)成為一個(gè)無人訪問的“電子鬼城”。因此，為推動(dòng)教育信息化發(fā)展，充分借助信息技術(shù)賦能學(xué)校教育，需要持續(xù)改進(jìn)教育信息系統(tǒng)，使用戶能使用高水平、高穩(wěn)定性的教育服務(wù)系統(tǒng)?；诂F(xiàn)有的教育信息系統(tǒng)建設(shè)模式難以實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，我們需要新的建設(shè)模式以應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)系統(tǒng)建設(shè)中存在的問題，這也是提高教育用戶使用系統(tǒng)的意愿和參與校園信息化建設(shè)熱情的關(guān)鍵。

（五）教育應(yīng)用動(dòng)態(tài)多變開發(fā)難

教育行業(yè)以服務(wù)人的發(fā)展為核心，服務(wù)對(duì)象的動(dòng)態(tài)發(fā)展性決定其業(yè)務(wù)流程是動(dòng)態(tài)的、情境化的、多變的。與生產(chǎn)企業(yè)有固定業(yè)務(wù)流程不同的是，教育信息系統(tǒng)的開發(fā)必須適應(yīng)這種動(dòng)態(tài)多變性。每年都有大量的教育產(chǎn)品和教育信息系統(tǒng)涌入教育領(lǐng)域，但很多信息化產(chǎn)品都無法滿足多變的、實(shí)際的教育需求，無法在具體的教育場(chǎng)景中使用，那些面向統(tǒng)一流程的普適性軟件很難滿足不同學(xué)校、教師個(gè)性化教育場(chǎng)景的需求。學(xué)校實(shí)際需要的是柔性可重組的教育信息系統(tǒng)，是貼近用戶、具有服務(wù)性質(zhì)的教育信息系統(tǒng)。這種貼近一線場(chǎng)景的教育應(yīng)用開發(fā)是一項(xiàng)專業(yè)性極強(qiáng)、變化性較大的工作，負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作的專家既需要對(duì)教育領(lǐng)域有深刻的理解，還需要較強(qiáng)的技術(shù)研發(fā)能力，而一般的教育機(jī)構(gòu)很難擁有這類專家級(jí)的人力資源。學(xué)校雖然對(duì)教育需求有深刻的理解，但又存在技術(shù)能力欠佳的問題，所以也無法較好地完成教育信息系統(tǒng)建設(shè)工作。如何高效利用智能技術(shù)開發(fā)出符合多樣教育需求的教育應(yīng)用，成為持續(xù)推進(jìn)智慧教育的另一個(gè)難題。

（六）校園網(wǎng)絡(luò)安全性易受挑戰(zhàn)

學(xué)校作為育人的核心場(chǎng)所，既有責(zé)任將學(xué)生培養(yǎng)成國家需要的創(chuàng)新型人才，也要確保學(xué)生有一個(gè)安全的校園生活環(huán)境。學(xué)生是校園網(wǎng)絡(luò)的主要用戶群體之一，比較單純，容易受到外界不良信息的影響，他們的網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)也比較薄弱、網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知度和辨別能力不足，容易受網(wǎng)絡(luò)陷阱的誘惑。普通學(xué)校受制于缺乏高水平專業(yè)技術(shù)人才，網(wǎng)絡(luò)安全管理往往不完善，容易受到黑客及不良機(jī)構(gòu)的攻擊。教育信息系統(tǒng)除了要滿足學(xué)校教育業(yè)務(wù)的需求，也應(yīng)為師生營造一個(gè)干凈、安全、綠色的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間。例如：教育信息系統(tǒng)需要對(duì)師生上網(wǎng)行為進(jìn)行安全審計(jì)，做到上網(wǎng)行為可溯源;同時(shí)，也要提供綠色上網(wǎng)功能，為師生提供不良信息過濾和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能，對(duì)學(xué)生的上網(wǎng)時(shí)間和上網(wǎng)內(nèi)容進(jìn)行管控。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜多變，學(xué)校常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)安全模式難以應(yīng)對(duì)新技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)升級(jí)帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)，使教育信息系統(tǒng)存在極大的安全隱患。若將校園信息安全和網(wǎng)絡(luò)安全作為一項(xiàng)服務(wù)，可以通過租賃或購買服務(wù)的方式，讓專業(yè)機(jī)構(gòu)提供技術(shù)支撐，則有可能應(yīng)對(duì)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)變化和技術(shù)升級(jí)帶來的挑戰(zhàn)，為校園安全保駕護(hù)航。

三、推進(jìn)智慧教育的核心要從平臺(tái)建設(shè)、

資源建設(shè)轉(zhuǎn)型為服務(wù)建設(shè)

智慧教育服務(wù)生態(tài)的重點(diǎn)是教育服務(wù)，它包括業(yè)務(wù)服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)和資源服務(wù)?；谠朴?jì)算的教育服務(wù)生態(tài)體系能夠?qū)⒎?wù)的提供方、使用方、監(jiān)管方分離，各司其職以保障教育服務(wù)系統(tǒng)的安全性、健壯性以及維護(hù)的持續(xù)性，并利用開放的服務(wù)生態(tài)匯聚優(yōu)質(zhì)的教育資源，還可以將傳統(tǒng)教育信息系統(tǒng)臃腫的單體架構(gòu)、垂直應(yīng)用架構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楦拙S護(hù)擴(kuò)展的分布式、微型化服務(wù)架構(gòu)，進(jìn)而有利于智能技術(shù)的按需接人、教育應(yīng)用的個(gè)性化定制和教育服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)貫通。其中，企業(yè)作為應(yīng)用服務(wù)商（Application Services Provider，ASP）即服務(wù)提供方扮演著重要角色。他們將滿足用戶需求的教育服務(wù)系統(tǒng)分布式地部署在ASP的軟硬件環(huán)境中，系統(tǒng)運(yùn)行所需的人力、物力資源都由ASP提供，用戶只需隨時(shí)隨地、按需使用服務(wù)即可，用戶數(shù)據(jù)也會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)到學(xué)校近端的云服務(wù)器中。服務(wù)生態(tài)中的ASP使教育服務(wù)系統(tǒng)成為一種被托管的應(yīng)用，借助云平臺(tái)為教育用戶提供SaaS（Software as a Service，軟件即服務(wù)）應(yīng)用或RaaS（Resource as a Service，資源即服務(wù)）應(yīng)用。這一系列變革為教育信息化發(fā)展帶來機(jī)遇，教育服務(wù)生態(tài)體系的建立能有效應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)信息系統(tǒng)碎片化、缺乏維護(hù)、安全漏洞多、功能陳舊、技術(shù)落后等問題，也能推動(dòng)學(xué)校信息化建設(shè)從以技術(shù)為中心回歸教育本位。智慧教育服務(wù)生態(tài)體系要從原本的建設(shè)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型為應(yīng)用驅(qū)動(dòng)，從關(guān)注數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注如何應(yīng)用技術(shù)為教育用戶提供智能服務(wù)。智慧教育也要從平臺(tái)建設(shè)、資源建設(shè)轉(zhuǎn)型為服務(wù)建設(shè)，將服務(wù)作為持續(xù)推進(jìn)智慧教育的核心。

（一）智慧教育服務(wù)建設(shè)是智能技術(shù)轉(zhuǎn)型的必然

新一代智能技術(shù)極大地推動(dòng)了教育的智慧化發(fā)展，尤其是超大規(guī)模在線教育加速了學(xué)校的信息化建設(shè)步伐，但也應(yīng)認(rèn)識(shí)到諸如人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等智能技術(shù)的復(fù)雜性、專業(yè)性和技術(shù)更新的頻繁性，以及技術(shù)出現(xiàn)時(shí)間短、相關(guān)人才緊缺等問題。這些問題提高了智能技術(shù)的應(yīng)用門檻，增大了智能技術(shù)管理維護(hù)的復(fù)雜性，使每個(gè)學(xué)校都成為智能技術(shù)的擁有者變得困難。若基于云平臺(tái)創(chuàng)建智慧教育服務(wù)生態(tài)，將變革智能技術(shù)支撐下的服務(wù)構(gòu)建方式，使每個(gè)企業(yè)、學(xué)校單兵作戰(zhàn)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗨鶎W(xué)校、多個(gè)企業(yè)協(xié)同工作，學(xué)校從高端技術(shù)的擁有者轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨思夹g(shù)的使用者，企業(yè)由智能技術(shù)的軟硬件售賣者轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芗夹g(shù)支撐的服務(wù)提供者、維護(hù)者。這種智慧教育服務(wù)生態(tài)，一方面降低了智能技術(shù)的應(yīng)用門檻，另一方面通過群策群力推動(dòng)智能技術(shù)的應(yīng)用落地。實(shí)際上，學(xué)校作為智能技術(shù)的用戶本就無須關(guān)注智能技術(shù)的內(nèi)在實(shí)現(xiàn)、技術(shù)類別、服務(wù)載體，他們應(yīng)該關(guān)心的是智能技術(shù)能否和如何賦能學(xué)校教育，以及使用這類技術(shù)的便捷性和技術(shù)運(yùn)行的穩(wěn)定性。應(yīng)用服務(wù)商將智能技術(shù)支撐下的教育服務(wù)進(jìn)行分布式部署，為每個(gè)學(xué)校就近提供SaaS應(yīng)用，并且持續(xù)支持和維護(hù)教育服務(wù)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還根據(jù)學(xué)校需求和技術(shù)發(fā)展不斷優(yōu)化、改進(jìn)服務(wù)。因此，無論是從學(xué)校角度看智能技術(shù)的使用，還是從企業(yè)角度看智能技術(shù)的應(yīng)用，都必須讓更多技術(shù)能力強(qiáng)的企業(yè)和對(duì)教育需求理解透徹的學(xué)校參與智能技術(shù)支撐下的教育服務(wù)創(chuàng)建工作，促進(jìn)智能技術(shù)最大化地發(fā)揮教育效益，并且能被更多學(xué)校使用。

（二）智慧教育服務(wù)建設(shè)是推進(jìn)信息化深度融合的必然

推進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，使信息技術(shù)不再是點(diǎn)綴式、淺層次的應(yīng)用，既需要資源豐富、性能穩(wěn)定、高QoE（Quality of Experience，服務(wù)質(zhì)量）的教育服務(wù)系統(tǒng)，也需要學(xué)校轉(zhuǎn)變觀念，從擁有系統(tǒng)到使用系統(tǒng)，使得教師獲得智能系統(tǒng)提供的服務(wù)，從煩瑣、重復(fù)性的工作中解脫出來，將主要精力用于探究如何實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)和教育系統(tǒng)的創(chuàng)造性融合。企業(yè)作為教育應(yīng)用服務(wù)商，為學(xué)校提供SaaS應(yīng)用，使教育服務(wù)可以像任何服務(wù)一樣被傳遞、使用，它的優(yōu)點(diǎn)包括即點(diǎn)即用、無須學(xué)校維護(hù)、按需使用、隨處可用、共享成本、穩(wěn)定安全、創(chuàng)新變革風(fēng)險(xiǎn)小。學(xué)校也不再為繁重的平臺(tái)建設(shè)、資源建設(shè)所累，能與本?；蚱渌麑W(xué)校的專家一起探究如何將應(yīng)用服務(wù)商提供的教育服務(wù)與各教學(xué)環(huán)節(jié)、各教育要素深度融合。基于云網(wǎng)融合的架構(gòu)創(chuàng)建智慧教育服務(wù)生態(tài)，學(xué)校、企業(yè)、政府共同參與智慧教育服務(wù)建設(shè)、管理、維護(hù)工作，助力教育服務(wù)的規(guī)范化、系統(tǒng)化、便捷化。智慧教育服務(wù)生態(tài)改變了傳統(tǒng)教育軟件邊緣化、系統(tǒng)缺乏持續(xù)維護(hù)和系統(tǒng)功能無法適配教育情境等問題，基于云平臺(tái)提供一種低成本、輕量級(jí)、高可用的智慧教育服務(wù)，這些服務(wù)能在教育專家的指導(dǎo)下恰如其分地融入教育系統(tǒng)，為教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)、學(xué)校管理賦能。

（三）智慧教育服務(wù)建設(shè)是實(shí)現(xiàn)教育信息化可持續(xù)發(fā)展的必然

智慧教育依賴互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)，這些技術(shù)的核心特點(diǎn)是發(fā)展非?？?，一個(gè)系統(tǒng)一年內(nèi)可能會(huì)迭代無數(shù)個(gè)版本。如果學(xué)校以商品的形式購買信息系統(tǒng)，而非系統(tǒng)支持下的服務(wù)，那么當(dāng)這類系統(tǒng)一旦脫離開發(fā)企業(yè)的技術(shù)支持，就會(huì)很難跟上技術(shù)迭代更新的步伐，從而因系統(tǒng)功能老舊、技術(shù)落伍等導(dǎo)致系統(tǒng)的不可持續(xù)性。在實(shí)踐中，我們能看到一些學(xué)校和教育行政部門存在這種現(xiàn)象，新一任領(lǐng)導(dǎo)來了，推倒前面建設(shè)的系統(tǒng)，重新建設(shè)新系統(tǒng)，新系統(tǒng)還沒有發(fā)揮作用，技術(shù)馬上過時(shí)了;下一任領(lǐng)導(dǎo)又推倒重來。信息系統(tǒng)永遠(yuǎn)在低水平重復(fù)建設(shè)，不僅無益于學(xué)校的信息化發(fā)展，還是一種極大的資源浪費(fèi)。教育信息化建設(shè)是一項(xiàng)長期且復(fù)雜的系統(tǒng)工程，唯有將一次性的軟件購買轉(zhuǎn)變?yōu)槌掷m(xù)的服務(wù)使用，使企業(yè)為了讓用戶續(xù)費(fèi)而提供后勤式服務(wù)，在為學(xué)校提供個(gè)性化、健壯性、高使用體驗(yàn)教育服務(wù)的基礎(chǔ)上，同時(shí)提供企業(yè)級(jí)的信息系統(tǒng)運(yùn)營維護(hù)、迭代更新等服務(wù)，才能保障系統(tǒng)持續(xù)、健康地運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)教育信息化可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵是構(gòu)建智慧教育服務(wù)生態(tài)體系，政府提供政策引導(dǎo)并規(guī)范智慧教育服務(wù)的構(gòu)建，建立平等的服務(wù)交易機(jī)制以實(shí)現(xiàn)教育服務(wù)資源的聚合：教育服務(wù)商通過相互合作以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，為教育用戶提供多樣化的智慧教育服務(wù)：教育用戶的需求具有多元化和差異性，他們負(fù)責(zé)提出服務(wù)需求，并使用教育服務(wù)、進(jìn)行相應(yīng)的反饋。教育服務(wù)生態(tài)以“政府引導(dǎo)、多方參與、共建共享”的原則實(shí)現(xiàn)三方緊密合作、無縫銜接，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展。

四、云網(wǎng)融合的服務(wù)架構(gòu)

云網(wǎng)融合是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變革和服務(wù)模式轉(zhuǎn)型并行驅(qū)動(dòng)的“云”和“網(wǎng)”高度協(xié)同，網(wǎng)絡(luò)利用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源云化，云計(jì)算根據(jù)業(yè)務(wù)需求調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源，“云”和“網(wǎng)”高度協(xié)同實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源彈性適配云服務(wù)，云服務(wù)依靠云化網(wǎng)絡(luò)將服務(wù)分布式地部署到用戶近端，保障業(yè)務(wù)應(yīng)用高速、穩(wěn)定、可靠。云網(wǎng)融合中，一切皆為服務(wù)，服務(wù)提供商依賴網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的多級(jí)云環(huán)境將基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)處理、教育資源、教育業(yè)務(wù)系統(tǒng)、教育工具等以服務(wù)的形式開放給各級(jí)教育單位，教育單位通過租賃或服務(wù)購買的形式按需引入教育應(yīng)用以支撐學(xué)校的信息化建設(shè)，終端用戶通過個(gè)性化服務(wù)空間隨時(shí)隨地訪問專屬的教育服務(wù)。云網(wǎng)融合的服務(wù)架構(gòu)包括能力服務(wù)層、區(qū)域共享層和服務(wù)匯聚層（如圖1所示）。其中，能力服務(wù)層基于互聯(lián)的智能網(wǎng)絡(luò)匯聚來自企業(yè)級(jí)、國家級(jí)的通用服務(wù)，所有通用服務(wù)匯聚到國家級(jí)教育服務(wù)注冊(cè)與監(jiān)管中心，省、市、區(qū)、縣級(jí)教育單位簡(jiǎn)單組合、配置服務(wù)使其適配本區(qū)域?qū)W校的教學(xué)情境和教育業(yè)務(wù)需求。區(qū)域共享層實(shí)現(xiàn)多區(qū)域教育單位的服務(wù)互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)匯聚和資源共享，并搭建區(qū)域共性業(yè)務(wù)平臺(tái)，促進(jìn)區(qū)域內(nèi)各教育單位共享資源、共擔(dān)責(zé)任、相互支持、協(xié)同共進(jìn)。服務(wù)匯聚層使用云服務(wù)集成平臺(tái)，根據(jù)用戶的行為數(shù)據(jù)和學(xué)情數(shù)據(jù)匯聚高度個(gè)性化的教育服務(wù)，教育用戶只需在本地登錄個(gè)性服務(wù)空間（網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間），便能獲取來自全社會(huì)、多層級(jí)的優(yōu)質(zhì)教育服務(wù)，用戶數(shù)據(jù)也依賴智能網(wǎng)絡(luò)在多級(jí)教育云環(huán)境中動(dòng)態(tài)流轉(zhuǎn)。基于云網(wǎng)融合的服務(wù)架構(gòu)可以建立良好的教育信息化公共服務(wù)體系，能廣泛吸引和激發(fā)社會(huì)力量參與教育服務(wù)建設(shè)T作，提高優(yōu)質(zhì)教育服務(wù)的供給能力，從而促進(jìn)教育信息化的高效、可持續(xù)發(fā)展。

（一）能力服務(wù)層：服務(wù)注冊(cè)與供給

能力服務(wù)層包括國家級(jí)和企業(yè)級(jí)通用服務(wù)，它不僅要滿足基礎(chǔ)教育需求，還要使用戶能個(gè)性化配置、原子化開發(fā)，即兼具服務(wù)的通用性和個(gè)性化。

國家級(jí)通用服務(wù)的重點(diǎn)是為教育服務(wù)生態(tài)體系建立國家級(jí)教育服務(wù)注冊(cè)與監(jiān)管中心，它將不同企業(yè)、部門提供的云教育服務(wù)匯聚到云中心平臺(tái)，并詳細(xì)描述各類服務(wù)的地址來源、屬性、技術(shù)接口、市場(chǎng)價(jià)格、內(nèi)容分級(jí)等信息，為教育服務(wù)的調(diào)用提供幫助與指導(dǎo)。當(dāng)用戶需要使用特定教育服務(wù)時(shí)，只需在國家級(jí)教育服務(wù)注冊(cè)與監(jiān)管中心輸入服務(wù)名，便可以得到服務(wù)的地址、接口等信息，從而調(diào)用相應(yīng)的服務(wù)。國家級(jí)教育服務(wù)注冊(cè)與監(jiān)管中心也需要對(duì)各種教育服務(wù)的數(shù)據(jù)、內(nèi)容、質(zhì)量等方面進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管，以確保教育服務(wù)的安全與質(zhì)量。國家級(jí)教育服務(wù)注冊(cè)與監(jiān)管中心還需要匯聚第三方的教育服務(wù)數(shù)據(jù)，將離散的數(shù)據(jù)按照用戶成長規(guī)律體系化、結(jié)構(gòu)化，形成完整的用戶畫像，在系統(tǒng)脫敏和嚴(yán)格監(jiān)管下，為各級(jí)教育單位提供結(jié)構(gòu)良好的教育數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析服務(wù)。政府也需要規(guī)范并監(jiān)管中心平臺(tái)、教育服務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行，以保障教育服務(wù)運(yùn)行環(huán)境的穩(wěn)定性和安全性，確保整個(gè)教育服務(wù)生態(tài)的常態(tài)化運(yùn)轉(zhuǎn)。

企業(yè)級(jí)通用服務(wù)重點(diǎn)在于提供云基礎(chǔ)平臺(tái)IaaS（Infrastructure as a Service，基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)）應(yīng)用，它包括強(qiáng)大的計(jì)算能力、充足的存儲(chǔ)資源、高效的網(wǎng)絡(luò)連接和安全的運(yùn)行環(huán)境，提供計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)資源并保障服務(wù)的安全性。目前，云基礎(chǔ)平臺(tái)多由大型企業(yè)開發(fā)，面向整個(gè)社會(huì)提供服務(wù)，包括美國的亞馬遜AWS、微軟Azure、Google Cloud，以及中國的阿里云、騰訊云、移動(dòng)云，這些企業(yè)不僅提供基礎(chǔ)的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)資源，還提供資源的管理T具、安全配置和運(yùn)行監(jiān)控等，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的便捷注冊(cè)、教育數(shù)據(jù)和資源的匯聚，以及算力、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)資源的彈性分配。

云基礎(chǔ)服務(wù)方面，企業(yè)提供SaaS應(yīng)用和PaaS應(yīng)用（Platform as a Service，平臺(tái)即服務(wù)），它們是服務(wù)提供商基于國家級(jí)教育服務(wù)注冊(cè)與監(jiān)管中心發(fā)布的教育產(chǎn)品服務(wù)或通用的功能組件，教育用戶能按需獲取教育服務(wù)，而學(xué)校也能依賴本地企業(yè)使用云平臺(tái)的通用組件，低代碼開發(fā)高度個(gè)性化的教育應(yīng)用。目前，一些發(fā)展較好的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)通過開放服務(wù)平臺(tái)對(duì)外輸出企業(yè)技術(shù)，賦能中小企業(yè)共建服務(wù)體系。這類開放服務(wù)分為兩類：一類是企業(yè)根據(jù)自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)對(duì)外開放技術(shù)服務(wù)：另一類是企業(yè)以自己的平臺(tái)為依托，以組件化的形式對(duì)外開放平臺(tái)。對(duì)外開放技術(shù)服務(wù)由一些技術(shù)背景較強(qiáng)的大型企業(yè)主導(dǎo)。例如：騰訊對(duì)外開放的技術(shù)包括人臉識(shí)別、人體姿態(tài)識(shí)別、掃描文字識(shí)別等;百度對(duì)外開放的技術(shù)包括語音識(shí)別、分詞、檢索、車輛檢測(cè)等，它們都以API（Application Programming Interface，應(yīng)用程序接口）的形式對(duì)外開放技術(shù)服務(wù)，并且支持多種語言、多種開發(fā)環(huán)境，對(duì)用戶或技術(shù)背景較弱的本地服務(wù)開發(fā)商具有較好的包容性，支持輕量級(jí)零代碼開發(fā)。以組件形式對(duì)外開放平臺(tái)的企業(yè)，多是將用戶綁定在自身的平臺(tái)上，用戶基于平臺(tái)的組件庫組裝、配置組件以滿足自身的業(yè)務(wù)需求，這類開放服務(wù)較典型的案例是騰訊基于微信平臺(tái)提供的小程序服務(wù)。

總體來看，目前已經(jīng)有一些企業(yè)參與建設(shè)云基礎(chǔ)平臺(tái)和開放云基礎(chǔ)服務(wù)，要促進(jìn)教育服務(wù)生態(tài)的持續(xù)健康運(yùn)轉(zhuǎn)，需要政府介入并引導(dǎo)更多企業(yè)參與到開放服務(wù)的建設(shè)工作中來，所有的教育服務(wù)通過云網(wǎng)協(xié)同匯聚在國家級(jí)教育服務(wù)注冊(cè)與監(jiān)管中心，開放給全國各地的教育單位。

（二）區(qū)域共享層：業(yè)務(wù)服務(wù)化

區(qū)域共享層基于國家級(jí)教育服務(wù)注冊(cè)與監(jiān)管中心和企業(yè)級(jí)云基礎(chǔ)服務(wù)，聚合區(qū)域內(nèi)的教育數(shù)據(jù)、教育資源，共建共享網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間、教育管理系統(tǒng)、教學(xué)教研系統(tǒng)等基礎(chǔ)性教育業(yè)務(wù)平臺(tái)，提供SaaS應(yīng)用支撐區(qū)域?qū)W校集體備課、網(wǎng)絡(luò)研修、學(xué)科教學(xué)和管理決策，促進(jìn)區(qū)域教師、學(xué)生、管理者和家長等信息化應(yīng)用主體協(xié)同發(fā)展。

區(qū)域共享層關(guān)注的第一個(gè)內(nèi)容是數(shù)據(jù)匯聚。區(qū)域共享層基于能力服務(wù)層實(shí)現(xiàn)DaaS （Data as a Service，數(shù)據(jù)即服務(wù)）應(yīng)用，為區(qū)域?qū)W校提供多種方式來傳遞、收集和處理不同格式、多種來源的數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)治理和標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)聚合以及數(shù)據(jù)深度分析，為區(qū)域教育用戶和教育部門科學(xué)決策服務(wù)。使用DaaS應(yīng)用可以聚合區(qū)域內(nèi)的教育數(shù)據(jù)，充分挖掘區(qū)域數(shù)據(jù)的教育價(jià)值，優(yōu)化本區(qū)域的教育業(yè)務(wù)，促進(jìn)區(qū)域內(nèi)的教育業(yè)務(wù)精準(zhǔn)化，支撐教育管理部門決策科學(xué)化。利用DaaS應(yīng)用實(shí)現(xiàn)各級(jí)教育機(jī)構(gòu)人員的校驗(yàn)與統(tǒng)一認(rèn)證服務(wù)已經(jīng)成為重要趨勢(shì)。學(xué)校也可以利用DaaS應(yīng)用采集考試與作業(yè)數(shù)據(jù)，通過匯聚不同用戶與服務(wù)的數(shù)據(jù)，按照教育與心理相關(guān)模型分析數(shù)據(jù)，可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)者的問題，提升本區(qū)域的教育質(zhì)量。

區(qū)域共享層關(guān)注的第二個(gè)內(nèi)容是資源共享。區(qū)域共享層分門別類地匯聚區(qū)域內(nèi)教學(xué)、教研、教管等資源，實(shí)現(xiàn)RaaS應(yīng)用，一方面需要建立區(qū)域級(jí)的資源共享平臺(tái)，另一方面區(qū)域要匯聚社會(huì)力量來貢獻(xiàn)教育資源。建立資源共享平臺(tái)需要注意資源檢索的高效性、資源提交的便利性、資源存儲(chǔ)的安全性、優(yōu)質(zhì)資源的篩選機(jī)制以及在識(shí)別用戶需求的基礎(chǔ)上主動(dòng)推送資源的機(jī)制，進(jìn)一步建立區(qū)域教育共同體間的互聯(lián)、互動(dòng)機(jī)制，形成基于資源的共同體社區(qū)，既能促進(jìn)區(qū)域內(nèi)優(yōu)質(zhì)教育資源共享共用，又能促進(jìn)區(qū)域內(nèi)資源的生成與進(jìn)化。

區(qū)域共享層關(guān)注的第三個(gè)內(nèi)容是區(qū)域共性業(yè)務(wù)服務(wù)。遵從統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，使用國家級(jí)、企業(yè)級(jí)基礎(chǔ)服務(wù)建立區(qū)域通用業(yè)務(wù)平臺(tái)，學(xué)校可以在通用業(yè)務(wù)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)校應(yīng)用的個(gè)性設(shè)置。通用業(yè)務(wù)平臺(tái)包括學(xué)校及各職能部門的門戶系統(tǒng)、教育裝備的管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程直播教學(xué)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)、教師研修空間等。區(qū)域通用業(yè)務(wù)平臺(tái)將這類相似度高、個(gè)性化低的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，既保障各學(xué)校系統(tǒng)的相對(duì)獨(dú)立性，同時(shí)還為學(xué)校提供個(gè)性化設(shè)置、配置業(yè)務(wù)平臺(tái)的權(quán)限。

（三）服務(wù)匯聚層：云網(wǎng)融合落地

服務(wù)匯聚層依賴云網(wǎng)融合的服務(wù)架構(gòu)，在學(xué)校近端通過邊緣計(jì)算構(gòu)建教育服務(wù)匯聚系統(tǒng)，按需集成國家級(jí)通用服務(wù)、企業(yè)級(jí)通用服務(wù)、區(qū)域級(jí)通用服務(wù)以及學(xué)校級(jí)基礎(chǔ)服務(wù)（如圖2所示）。教育服務(wù)匯聚系統(tǒng)聚集的用戶數(shù)據(jù)、情境數(shù)據(jù)、服務(wù)數(shù)據(jù)構(gòu)成學(xué)校的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)在學(xué)校近端私有的邊緣云數(shù)據(jù)中心，為學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)提供全局性的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和決策支持。云網(wǎng)融合的服務(wù)體系利用虛擬的智能網(wǎng)絡(luò)，在云上實(shí)現(xiàn)不同層次、不同來源的教育服務(wù)的加載與重組，實(shí)現(xiàn)各級(jí)教育單位動(dòng)態(tài)連接，支持區(qū)域教育單位的互通互聯(lián)、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、服務(wù)匯聚和資源共享。

教育服務(wù)匯聚系統(tǒng)中，教育用戶只需使用專屬的密鑰通過平臺(tái)統(tǒng)一認(rèn)證后，便可在個(gè)性化服務(wù)空間使用來自全國各地、不同層級(jí)的優(yōu)質(zhì)教育服務(wù)。這類教育服務(wù)以人、崗位為對(duì)象，根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)流程和相互關(guān)系對(duì)各種教育服務(wù)進(jìn)行分類、重組，給用戶呈現(xiàn)的不是一個(gè)個(gè)軟件系統(tǒng)和模塊，而是一項(xiàng)項(xiàng)可以解決具體業(yè)務(wù)問題的服務(wù)并提供相應(yīng)的資源，這些服務(wù)匯聚在個(gè)性化服務(wù)空間，不同的用戶都享有跟自己角色相對(duì)應(yīng)的專屬服務(wù)。服務(wù)集成平臺(tái)負(fù)責(zé)將各個(gè)軟件功能模塊及其所需的存儲(chǔ)、帶寬等網(wǎng)絡(luò)資源，整合成面向不同角色的、解決實(shí)際業(yè)務(wù)問題的服務(wù)，形成個(gè)性化服務(wù)空間。對(duì)于各級(jí)教育單位、服務(wù)提供商、用戶而言，“云”和“網(wǎng)”是融合的，他們只需按需定義服務(wù)或直接使用服務(wù)即可。

這里以學(xué)生使用教育服務(wù)匯聚系統(tǒng)為例，闡述學(xué)生作為服務(wù)主體使用個(gè)性化服務(wù)空間的整個(gè)流程，以及各級(jí)教育服務(wù)通過互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)在多級(jí)“云”中所實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)（如圖3所示）。某學(xué)生作為終端用戶訪問個(gè)性化服務(wù)空間，系統(tǒng)對(duì)學(xué)生的密鑰進(jìn)行認(rèn)證，認(rèn)證成功后為學(xué)生開放個(gè)性化服務(wù)空間的使用權(quán)限，服務(wù)空間將用戶的服務(wù)請(qǐng)求發(fā)送給服務(wù)集成平臺(tái)，服務(wù)集成平臺(tái)使用區(qū)域級(jí)通用服務(wù)DaaS應(yīng)用分析學(xué)生的歷史行為、反饋數(shù)據(jù)，同時(shí)聯(lián)動(dòng)周邊感知設(shè)備采集的學(xué)習(xí)情境數(shù)據(jù)，服務(wù)集成平臺(tái)根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果重組基礎(chǔ)服務(wù)組件為學(xué)生提供專屬的教育服務(wù)，學(xué)生便可獲得高度個(gè)性化的教育服務(wù)。個(gè)性化服務(wù)空間在學(xué)生訪問專屬服務(wù)期間，實(shí)時(shí)采集學(xué)生的行為數(shù)據(jù)，并不斷更新用戶模型，同時(shí)將學(xué)生數(shù)據(jù)推送至學(xué)校的云數(shù)據(jù)中心。在學(xué)生結(jié)束服務(wù)空間的訪問后，系統(tǒng)將學(xué)校端學(xué)生的學(xué)情數(shù)據(jù)上傳至區(qū)域云，區(qū)域云實(shí)時(shí)匯聚區(qū)域內(nèi)各教育單位的學(xué)情數(shù)據(jù)，基于區(qū)域大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)區(qū)域治理，如優(yōu)質(zhì)師資配比、學(xué)習(xí)資源數(shù)等。區(qū)域教育服務(wù)系統(tǒng)調(diào)用企業(yè)的反饋服務(wù)接口，自動(dòng)將教育用戶的使用意見反饋給相應(yīng)的服務(wù)供應(yīng)商，以更新、優(yōu)化本區(qū)域的教育服務(wù)系統(tǒng)。中心云也將匯聚所有區(qū)域的數(shù)據(jù)和服務(wù)，政府基于大數(shù)據(jù)分析結(jié)果全面系統(tǒng)地了解全國教育發(fā)展水平、教育質(zhì)量，制定出符合實(shí)際教育需求的教育政策，并改善教育服務(wù)生態(tài)體系的云基礎(chǔ)平臺(tái)，優(yōu)化云基礎(chǔ)服務(wù)。

五、教育服務(wù)的互操作模型

構(gòu)建云網(wǎng)融合的服務(wù)架構(gòu)，從而解決智慧教育中系統(tǒng)相互隔離、進(jìn)化困難等結(jié)構(gòu)性困境，關(guān)鍵是要借助教育服務(wù)的互操作模型，將原有“鐵板一塊”的教育信息系統(tǒng)拆分成可以進(jìn)行互操作、信息交換的教育服務(wù)系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)能在不同的教育服務(wù)系統(tǒng)間流轉(zhuǎn)。智慧教育服務(wù)的互操作模型借鑒面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)的思想，主要包括教育服務(wù)的數(shù)據(jù)規(guī)范、教育服務(wù)的互操作規(guī)范、教育服務(wù)業(yè)務(wù)的互操作規(guī)范、教育服務(wù)的開發(fā)與運(yùn)行規(guī)范。

（一）教育服務(wù)的數(shù)據(jù)規(guī)范

建立教育服務(wù)的互操作模型，首先需要建立教育服務(wù)的數(shù)據(jù)規(guī)范，規(guī)范需明確教育中有哪幾類教育服務(wù)，每類教育服務(wù)應(yīng)包含哪些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可用于教育服務(wù)系統(tǒng)間交換的是哪些數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以何種形式進(jìn)行交換，每個(gè)數(shù)據(jù)元素都需要明確數(shù)據(jù)名稱、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)約束條件等。規(guī)范要根據(jù)教育業(yè)務(wù)劃分的服務(wù)關(guān)系，詳細(xì)闡述每個(gè)服務(wù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，便于各類教育服務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)教育數(shù)據(jù)共享。目前，我國已經(jīng)有類似的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，教育部已頒布《教育管理基礎(chǔ)代碼》《教育管理基礎(chǔ)信息》《教育行政管理信息》《普通中小學(xué)校管理信息》《中職學(xué)校管理信息》《高等學(xué)校管理信息》《教育統(tǒng)計(jì)信息》等7個(gè)教育信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。由于數(shù)據(jù)規(guī)范是教育服務(wù)互操作的基礎(chǔ)，建立教育服務(wù)的數(shù)據(jù)規(guī)范可以在現(xiàn)有數(shù)據(jù)規(guī)范的基礎(chǔ)上補(bǔ)充和完善其他方面的數(shù)據(jù)，在保障數(shù)據(jù)的完備性與一致性的前提下，制定出一套完備的教育服務(wù)數(shù)據(jù)規(guī)范。

（二）教育服務(wù)的互操作規(guī)范

教育服務(wù)的互操作規(guī)范要進(jìn)一步界定系統(tǒng)具體的互操作方法，包括數(shù)據(jù)交換的結(jié)構(gòu)模型、數(shù)據(jù)傳遞的報(bào)文定義、系統(tǒng)間的權(quán)限控制以及數(shù)據(jù)的安全性控制等。在互操作規(guī)范中，數(shù)據(jù)交換的結(jié)構(gòu)模型依據(jù)教育服務(wù)的數(shù)據(jù)規(guī)范定義一系列數(shù)據(jù)對(duì)象：數(shù)據(jù)傳遞的報(bào)文則是用在信息流控制中心，一方面，控制中心發(fā)送報(bào)文給指定的代理程序，另一方面，控制中心從指定的代理程序中獲取報(bào)文;系統(tǒng)間的權(quán)限控制重在關(guān)注系統(tǒng)的安全性控制，避免未授權(quán)的訪問、惡意的欺騙和攻擊等：系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸也需要明確服務(wù)互操作的身份驗(yàn)證和數(shù)據(jù)加密規(guī)范。教育服務(wù)的互操作規(guī)范要定義與平臺(tái)無關(guān)的、與教育服務(wù)系統(tǒng)無關(guān)的數(shù)據(jù)交換規(guī)則，使得所有的教育服務(wù)系統(tǒng)能依據(jù)相同的數(shù)據(jù)交換規(guī)則通信。制定教育服務(wù)互操作規(guī)范，也需要注重系統(tǒng)安全和數(shù)據(jù)傳輸安全，確保系統(tǒng)互操作是在一個(gè)安全、可靠的環(huán)境中進(jìn)行的。

（三）教育服務(wù)業(yè)務(wù)的互操作規(guī)范

教育服務(wù)業(yè)務(wù)的互操作規(guī)范需要界定教育服務(wù)系統(tǒng)的基本業(yè)務(wù)流程以及與其他系統(tǒng)的互操作過程。業(yè)務(wù)的互操作規(guī)范基于教育業(yè)務(wù)的實(shí)際需求，根據(jù)具體的教育業(yè)務(wù)場(chǎng)景，界定一系列典型教育服務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)功能和業(yè)務(wù)流程，規(guī)范教育服務(wù)系統(tǒng)的互操作流程，為系統(tǒng)間的互操作和數(shù)據(jù)交換提供清晰的指導(dǎo)。在教育服務(wù)互操作規(guī)范的基礎(chǔ)上，教育服務(wù)業(yè)務(wù)的互操作面向具體教育業(yè)務(wù)場(chǎng)景，將教育服務(wù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)抽象成典型的服務(wù)組件，并規(guī)定這些典型服務(wù)組件的相互關(guān)系、具體的交互需求、輸入的參數(shù)以及返回值等。如圖4所示，在確定教育服務(wù)A、B、C、D的具體業(yè)務(wù)流程及交互規(guī)范后，需要在服務(wù)集成中心注冊(cè)服務(wù)，用戶訪問教育服務(wù)系統(tǒng)時(shí)，服務(wù)集成中心依據(jù)預(yù)先定義的教育服務(wù)業(yè)務(wù)互操作規(guī)范，調(diào)用特定功能的服務(wù)以響應(yīng)用戶請(qǐng)求，并將用戶產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)保存到對(duì)應(yīng)的服務(wù)數(shù)據(jù)庫中。

（四）教育服務(wù)的開發(fā)與運(yùn)行規(guī)范

教育服務(wù)的開發(fā)與運(yùn)行規(guī)范可以分為教育服務(wù)開發(fā)規(guī)范和教育服務(wù)運(yùn)行規(guī)范。教育服務(wù)開發(fā)規(guī)范需要界定各服務(wù)的典型業(yè)務(wù)及典型業(yè)務(wù)包括哪些關(guān)鍵服務(wù)、服務(wù)之間如何相互通信。如常見的教育業(yè)務(wù)包括教學(xué)資源管理、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等，要基于教育服務(wù)的思想對(duì)這些教育業(yè)務(wù)進(jìn)行拆分與建模。針對(duì)每個(gè)教育業(yè)務(wù)，需要明確業(yè)務(wù)的核心流程，每個(gè)核心業(yè)務(wù)流程也需要根據(jù)教育業(yè)務(wù)的實(shí)際需求進(jìn)一步細(xì)化為更具體的業(yè)務(wù)流程，并將其設(shè)計(jì)成各類可獨(dú)立發(fā)布的服務(wù)，同時(shí)為每個(gè)具體的教育業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸方式、數(shù)據(jù)的安全性控制和系統(tǒng)的權(quán)限控制。此外，教育服務(wù)的運(yùn)行規(guī)范需要制定服務(wù)質(zhì)量規(guī)范、教育服務(wù)匯聚規(guī)范和教育服務(wù)淘汰機(jī)制。由于教育服務(wù)構(gòu)建需要技術(shù)企業(yè)、教育單位依賴多級(jí)教育云環(huán)境協(xié)同工作，要保障各單位能無障礙地組合、重組、個(gè)性化定制教育服務(wù)，除遵守教育服務(wù)的基礎(chǔ)規(guī)范外，還需要進(jìn)一步檢驗(yàn)教育服務(wù)內(nèi)容和質(zhì)量的優(yōu)劣性、服務(wù)形式對(duì)用戶和普通教育單位的友好性，以及服務(wù)的業(yè)務(wù)互操作方法定義的明確性。教育服務(wù)匯聚規(guī)范則是進(jìn)一步降低各單位協(xié)同創(chuàng)建服務(wù)的溝通成本，它要求教育服務(wù)必須遵循國家級(jí)教育服務(wù)注冊(cè)與監(jiān)管中心的準(zhǔn)人規(guī)范，只有符合規(guī)范的教育服務(wù)才允許面向所有教育單位開放。教育服務(wù)淘汰機(jī)制能夠促進(jìn)服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，規(guī)范會(huì)淘汰那些維護(hù)不足、數(shù)據(jù)隱患大、用戶評(píng)價(jià)低的教育服務(wù)，對(duì)于用戶使用體驗(yàn)好、評(píng)價(jià)高、服務(wù)內(nèi)容和質(zhì)量都較好的教育服務(wù)予以重點(diǎn)推薦。

六、可持續(xù)發(fā)展的智慧教育服務(wù)生態(tài)體系

當(dāng)前智慧教育面臨不可持續(xù)發(fā)展的結(jié)構(gòu)性困境，要想走出困境，只關(guān)注教育信息系統(tǒng)建設(shè)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要借助諸如SG、云計(jì)算、邊緣計(jì)算等智能技術(shù)重構(gòu)教育信息生態(tài)，構(gòu)建智慧教育服務(wù)生態(tài)體系，助力智慧教育的發(fā)展。

構(gòu)建智慧教育服務(wù)生態(tài)體系，首先，要擺脫簡(jiǎn)單的技術(shù)思維方式，從構(gòu)建人與技術(shù)最優(yōu)的共生關(guān)系來考慮，從整體優(yōu)化的視角考察技術(shù)在教育中的角色與定位，從以往對(duì)單一、靜止要素的關(guān)注轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)系統(tǒng)信息流通、共享以及要素之間嵌套關(guān)系的關(guān)注，從以往對(duì)師生擁有技術(shù)本身的關(guān)注轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)師生實(shí)際教育和學(xué)習(xí)需求服務(wù)的關(guān)注，需要促進(jìn)技術(shù)和人、建設(shè)和應(yīng)用、技術(shù)與教育的協(xié)調(diào)發(fā)展，使教育服務(wù)生態(tài)體系促進(jìn)教師和學(xué)生全面發(fā)展的價(jià)值最大化。

其次，要以服務(wù)建設(shè)為核心，按照服務(wù)計(jì)算的技術(shù)路線，推進(jìn)技術(shù)架構(gòu)的演進(jìn)。服務(wù)生態(tài)體系的常態(tài)化運(yùn)轉(zhuǎn)建立在云網(wǎng)融合服務(wù)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA）技術(shù)來消除教育業(yè)務(wù)與信息支撐技術(shù)之間的鴻溝，從關(guān)注平臺(tái)建設(shè)、資源建設(shè)轉(zhuǎn)型為關(guān)注服務(wù)建設(shè)，從關(guān)注軟件功能到關(guān)注數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、服務(wù)集成，教育服務(wù)的互操作模型是促進(jìn)多層級(jí)教育服務(wù)相互關(guān)聯(lián)、共同進(jìn)化的關(guān)鍵。要建立國家級(jí)教育服務(wù)注冊(cè)與監(jiān)管中心，匯聚所有的通用教育服務(wù)、基礎(chǔ)性的教育服務(wù)，建立服務(wù)市場(chǎng)的支撐環(huán)境。

最后，要推進(jìn)各生態(tài)主體的緊密協(xié)同。智慧教育服務(wù)生態(tài)體系中，政府、服務(wù)提供商和教育用戶/學(xué)校構(gòu)成生態(tài)主體。在實(shí)際推進(jìn)智慧教育的建設(shè)工作中，學(xué)校需轉(zhuǎn)變自身的信息化理念，從原本擁有技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)閾碛蟹?wù)，將自身的注意力轉(zhuǎn)移到使用教育服務(wù)解決實(shí)際教育問題，而教育服務(wù)建設(shè)、維護(hù)工作由專業(yè)的教育服務(wù)商來承擔(dān)。企業(yè)是教育服務(wù)商的主體，應(yīng)協(xié)同創(chuàng)建教育服務(wù)的互操作標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)教育服務(wù)的全貫通、數(shù)據(jù)全流轉(zhuǎn)，最大限度地降低教育服務(wù)間的通信壁壘。教育服務(wù)商要根據(jù)學(xué)校的教學(xué)需求，為學(xué)校提供通用的教育服務(wù)，在滿足教育服務(wù)準(zhǔn)入規(guī)范后將通用的教育服務(wù)接人服務(wù)中心。無論學(xué)校是否處在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，均有機(jī)會(huì)接人個(gè)性化服務(wù)空間，共享優(yōu)質(zhì)的智慧教育服務(wù)，實(shí)現(xiàn)教育的獲得公平。政府在智慧教育服務(wù)生態(tài)體系中起著引導(dǎo)和規(guī)范教育服務(wù)的作用，一方面，國家級(jí)、省市級(jí)、區(qū)縣級(jí)教育行政部門和學(xué)校需要相互溝通，建立符合各級(jí)政府需求的教育信息服務(wù)體系和服務(wù)規(guī)范，準(zhǔn)許符合智慧教育服務(wù)生態(tài)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)提供教育服務(wù)，同時(shí)，建立相應(yīng)的教育服務(wù)評(píng)價(jià)規(guī)范和淘汰機(jī)制，不斷推動(dòng)教育服務(wù)商完善和優(yōu)化服務(wù)：另一方面，政府也需要建立服務(wù)租賃和購買機(jī)制，培育、建立教育服務(wù)市場(chǎng)，以促進(jìn)教育服務(wù)穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。