王永固，王 怡，王會軍，胡小杰，李曉娟，樓又嘉

(1.浙江工業(yè)大學(xué) 教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310023；2.浙江省教育技術(shù)中心，浙江 杭州 310012；3.浙江財經(jīng)大學(xué) 馬克思主義學(xué)院，浙江 杭州 310018)

一、引言

邁入智能時代，大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)賦能教育創(chuàng)新發(fā)展，區(qū)域教育信息化服務(wù)平臺正在從跨區(qū)域、層級、部門的整合業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)向縱向貫通和橫向融通的智慧生態(tài)系統(tǒng)。我國多個省和地市正在建設(shè)區(qū)域教育一體化智慧服務(wù)平臺，如浙江“教育魔方”、江蘇智慧教育云平臺、廣州智慧教育公共服務(wù)平臺、溫州教育“數(shù)字大腦”等。但是，由于區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)理論創(chuàng)新滯后及其體系框架方案稀缺，區(qū)域智慧教育生態(tài)化轉(zhuǎn)型呈現(xiàn)出三個典型問題：一是數(shù)據(jù)壁壘問題，區(qū)域缺少跨業(yè)務(wù)、全學(xué)段的教育大數(shù)據(jù)中樞，缺少規(guī)范化和統(tǒng)一性的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[1]，這導(dǎo)致區(qū)域教育數(shù)據(jù)難以有效匯聚和無縫流轉(zhuǎn)，阻礙了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)(數(shù)據(jù)流通)和能量轉(zhuǎn)換(智慧生成)；二是系統(tǒng)架構(gòu)生態(tài)化特征不足問題，框架方案重視區(qū)域教育大數(shù)據(jù)倉建設(shè)和數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用，忽略能量轉(zhuǎn)換鏈(數(shù)據(jù)中臺和業(yè)務(wù)中臺)、智慧生境(應(yīng)用場景空間)，這造成區(qū)域教育信息化服務(wù)平臺智慧化進(jìn)展緩慢，不能有效解決公民教育的愁難急盼問題；三是制度化環(huán)境不健全問題，缺少組織、平臺、技術(shù)、數(shù)據(jù)、隱私和安全等系統(tǒng)化制度體系建設(shè)，這致使區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的長效、可持續(xù)發(fā)展受阻。因此，區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的理論模型、體系框架和發(fā)展策略就成為教育技術(shù)領(lǐng)域亟待破解的研究課題。

鑒于此，文章以生態(tài)系統(tǒng)理論為視角，分析全球區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程，融合信息生態(tài)系統(tǒng)和智慧學(xué)習(xí)生態(tài)相關(guān)理論，采用大數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法論，構(gòu)建區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的理論模型，結(jié)合浙江“教育魔方”前期方案設(shè)計的行動實踐，提出區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的體系框架和發(fā)展策略。

二、文獻(xiàn)綜述

生態(tài)系統(tǒng)是指在一定的空間和時間范圍內(nèi)，各種生物之間以及生物群落與其無機環(huán)境之間，通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)而相互作用的一個統(tǒng)一整體[2]?；谏鷳B(tài)系統(tǒng)的視角，信息生態(tài)系統(tǒng)是信息自身與生命體及周圍環(huán)境相互聯(lián)系、相互作用的有機整體[3]。隨著大數(shù)據(jù)和AI技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)驅(qū)動教育信息生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)化為智慧教育生態(tài)系統(tǒng)[4]，使其具有自我調(diào)節(jié)的均衡力、抵御擾動的恢復(fù)力和自我學(xué)習(xí)的演化力。以生態(tài)系統(tǒng)的理論視角，審視全球不同區(qū)域智慧教育生態(tài)化的發(fā)展歷程，發(fā)現(xiàn)三個典型的特征，包括：數(shù)據(jù)中樞建設(shè)、制度化環(huán)境構(gòu)建和智慧應(yīng)用推動。

(一)教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中樞建設(shè)

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中樞是區(qū)域教育智慧化生態(tài)轉(zhuǎn)型的前提條件。美國教育部于2005年啟動“州縱向追蹤數(shù)據(jù)系統(tǒng)”(Statewide Longitudinal Data System，SLDS)項目，采集從學(xué)前教育到高中、大學(xué)和行業(yè)職工的終身學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，以州為單位建立教育大數(shù)據(jù)倉，以更有效地管理和利用學(xué)生數(shù)據(jù)[5][6]。2009年，各州教育數(shù)據(jù)倉全面收集學(xué)前教育到職后教育的個人發(fā)展數(shù)據(jù)，美國教育數(shù)據(jù)庫進(jìn)入P-20W系統(tǒng)階段[7]。2017年，全美已有47個州以及哥倫比亞特區(qū)、波多黎各自治邦、維爾京群島均建立SLDS[8]。綜上可見，SLDS成為美國各州、學(xué)校、師生三個層級的智慧教育應(yīng)用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中樞。

(二)數(shù)據(jù)開放共享的制度環(huán)境構(gòu)建

數(shù)據(jù)開放共享的制度環(huán)境是區(qū)域教育智慧化生態(tài)轉(zhuǎn)型的重要保障。歐盟是推進(jìn)區(qū)域教育數(shù)據(jù)開放共享的典型代表，通過頒布系列數(shù)據(jù)戰(zhàn)略引導(dǎo)成員國之間教育數(shù)據(jù)開放共享，以憲章方式構(gòu)建區(qū)域教育數(shù)據(jù)開放的制度化環(huán)境。2011年，歐盟頒布《開放數(shù)據(jù)戰(zhàn)略》，以實現(xiàn)“泛歐門戶”無障礙信息共享。2013年，英國、德國、法國、意大利等歐盟成員國共同簽署《數(shù)據(jù)開放憲章》，將教育數(shù)據(jù)歸屬于優(yōu)先開放的數(shù)據(jù)類別。2020年，歐盟發(fā)布《歐洲數(shù)據(jù)戰(zhàn)略》，旨在建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)市場，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)在歐盟內(nèi)部流動，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)、學(xué)術(shù)和政府之間數(shù)據(jù)共享和智慧應(yīng)用[9]。

(三)區(qū)域教育革新智慧應(yīng)用開發(fā)

應(yīng)用場景是區(qū)域教育智慧化生態(tài)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵推動力。美國SLDS項目支持區(qū)域的教育決策、學(xué)校管理和教學(xué)創(chuàng)新等應(yīng)用開發(fā)，如學(xué)校布局與資源分配、困難兒童補助、教師評聘改革、學(xué)生早期干預(yù)系統(tǒng)等智慧應(yīng)用，跨業(yè)務(wù)領(lǐng)域的智慧應(yīng)用生成的數(shù)據(jù)反過來又豐富了SLDS數(shù)據(jù)，推動區(qū)域教育具備生態(tài)系統(tǒng)的空間、功能和進(jìn)化特征[10]。另外，歐盟支持高校研發(fā)大數(shù)據(jù)驅(qū)動的智慧應(yīng)用，如英國和西班牙的高校借助學(xué)習(xí)分析技術(shù)降低學(xué)生輟學(xué)率，提升學(xué)生個性化學(xué)習(xí)體驗[11][12]；荷蘭開放大學(xué)啟動“數(shù)據(jù)海綿”(Data Spongia，DS)項目，開發(fā)了整合來自不同慕課課程的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析應(yīng)用[13]。借鑒美歐的成功經(jīng)驗，我國教育智慧應(yīng)用也在急劇增長，包括教育決策科學(xué)化、教育評價監(jiān)測[14]、教育發(fā)展均衡化[15]、質(zhì)量提升內(nèi)涵化[16]等方面，正在提升區(qū)域教育現(xiàn)代化治理能力。

綜上所述，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中樞、數(shù)據(jù)開放環(huán)境和應(yīng)用場景等推動區(qū)域智慧教育向生態(tài)化轉(zhuǎn)型發(fā)展。然而，以生態(tài)系統(tǒng)的理論視角，上述研究沒有明確界定區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)涵，沒有清晰描述其構(gòu)成要素和內(nèi)在機理，也沒提出完備的體系框架，這限制了區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的理論創(chuàng)新與實踐應(yīng)用。對此，文章的第三部分提出區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的概念內(nèi)涵和理論模型。

三、理論模型

從普適性來看，信息生態(tài)系統(tǒng)由信息人、信息和信息環(huán)境三個基本要素組成[17]?；诖?，區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)是指在特定的行政區(qū)域內(nèi)，由信息人、教育大數(shù)據(jù)、技術(shù)化環(huán)境和制度化環(huán)境構(gòu)成的一個自組織和自演化的智能教育信息系統(tǒng)。按照行政區(qū)域的范圍，區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)大到國際聯(lián)盟(歐盟)，中有國家、省級、地市和區(qū)縣，小到一個學(xué)校。如圖1所示，在生態(tài)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)是其能量流動和物質(zhì)循環(huán)的載體，在流動過程中轉(zhuǎn)化為不同的形態(tài)，包括：通過技術(shù)關(guān)聯(lián)形成信息，經(jīng)過模型加工生成知識，經(jīng)歷場景應(yīng)用轉(zhuǎn)換為智慧。參考智慧學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成要素[18]，區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)理論模型分為信息人、智能鏈、技術(shù)化環(huán)境和制度化環(huán)境四個組成部分。

圖1 數(shù)據(jù)驅(qū)動的區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的理論模型

(一)信息人

信息人是區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的生物主體，包括學(xué)習(xí)者、教學(xué)者、管理者、服務(wù)者等用戶群體。信息人既是數(shù)據(jù)生產(chǎn)者又是智慧的消費者。一方面，信息人的生物信息、行為信息和知識信息通過感知系統(tǒng)進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部；另一方面，信息人在智慧生境中創(chuàng)新性的開展教育活動，消費生態(tài)系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)換的成果。

(二)智能鏈

智能鏈?zhǔn)切畔⑸鷳B(tài)系統(tǒng)的信息鏈在智慧生態(tài)系統(tǒng)中的升級，由“感知系統(tǒng)→教育大數(shù)據(jù)→AI算法→教育模型→智慧生境”組成，實現(xiàn)“數(shù)據(jù)→信息→知識→智慧”四個層次的轉(zhuǎn)換與演化。首先，感知系統(tǒng)采集和匯聚教育領(lǐng)域的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)形成教育大數(shù)據(jù)集；其次，AI算法模型基于大數(shù)據(jù)集的分析、挖掘和訓(xùn)練生成教育教學(xué)模型，使系統(tǒng)具有學(xué)習(xí)領(lǐng)域知識的能力；然后，智慧生境基于生成的教育模型向其中的新事件自動作出調(diào)節(jié)反應(yīng)，對新趨勢做出預(yù)測和適應(yīng)；最后，信息人基于智慧生境的預(yù)測開展教育教學(xué)的智慧應(yīng)用。綜上可知，智能鏈基于數(shù)據(jù)和算法的雙重驅(qū)動，實現(xiàn)區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)自我演化的學(xué)習(xí)能力，為學(xué)習(xí)者、教學(xué)者、管理者和服務(wù)者提供教育教學(xué)智慧服務(wù)。

(三)技術(shù)化環(huán)境

技術(shù)化環(huán)境是區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的運行載體與環(huán)境，由支撐技術(shù)體系、系統(tǒng)工具與服務(wù)兩部分組成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)流動(物質(zhì)循環(huán))和智慧服務(wù)(能量轉(zhuǎn)換)的雙重功效。一方面，支撐技術(shù)體系為教育大數(shù)據(jù)和AI算法提供算力服務(wù)，系統(tǒng)工具與服務(wù)負(fù)責(zé)把智能鏈產(chǎn)生的機器智能提供給信息人應(yīng)用，形成教育智慧。另一方面，系統(tǒng)工具與服務(wù)將信息人在智慧生境中產(chǎn)生的新數(shù)據(jù)通過技術(shù)環(huán)境反饋給教育大數(shù)據(jù)倉，再次優(yōu)化算法生成的教育模型，增強區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)能力。

(四)制度化環(huán)境

制度化環(huán)境是區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的運行規(guī)范和制度保障，由數(shù)據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和組織政策制度兩個部分組成，保障區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)的縱向貫通和橫向融通。首先，區(qū)域行政組織的管理者制定教育大數(shù)據(jù)和教育智能治理的政策制度，確定參與主體共享數(shù)據(jù)的責(zé)任義務(wù)和工作流程。其次，區(qū)域教育信息化部門的管理者制定教育數(shù)據(jù)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，保障教育數(shù)據(jù)在橫向上跨系統(tǒng)融通共享和在縱向上跨層級上下貫通。最后，區(qū)域行政管理者制定數(shù)據(jù)開放章程，與其他行政區(qū)域簽訂數(shù)據(jù)交換協(xié)議，面向系統(tǒng)外其他主體提供數(shù)據(jù)開放接口。

綜上所述，區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)使用大數(shù)據(jù)訓(xùn)練AI算法模型，生成教育教學(xué)智能模型，賦予智慧生境情境感知、知識學(xué)習(xí)、問題解決和預(yù)測分析等能力，實現(xiàn)區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)成長。同時，基于技術(shù)環(huán)境的反饋優(yōu)化和機制環(huán)境的制度保障，使得區(qū)域教育智慧服務(wù)系統(tǒng)成為自我調(diào)節(jié)、持續(xù)進(jìn)化的生態(tài)系統(tǒng)。

四、體系框架

依據(jù)上一部分的理論模型，結(jié)合浙江“教育魔方”體系框架方案設(shè)計的行動研究，本研究將區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的體系框架分為五個組成部分，包括感知系統(tǒng)、教育大數(shù)據(jù)中樞、業(yè)務(wù)應(yīng)用體系、關(guān)鍵技術(shù)體系和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系。其中，感知系統(tǒng)、教育大數(shù)據(jù)中樞、業(yè)務(wù)應(yīng)用體系實現(xiàn)理論模型中“智能鏈”的智慧生成功能，關(guān)鍵技術(shù)體系和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系分別實現(xiàn)技術(shù)化環(huán)境和制度化環(huán)境的功能，學(xué)生、教師、社會公民、教育行政管理者和服務(wù)人員是理論模型的信息人角色，如下頁圖2所示。

(一)感知系統(tǒng)

感知系統(tǒng)是區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的智能鏈起點，負(fù)責(zé)采集用戶群體及其社會環(huán)境的數(shù)據(jù)。根據(jù)感知對象的不同和應(yīng)用目的的差異，感知系統(tǒng)分為物理環(huán)境感知、物體信息系統(tǒng)標(biāo)識感知、人體相關(guān)生物特性感知、空間感知和交互信息感知五種類別。其中，物理環(huán)境感知以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主，如校園一卡通、身份信息門戶數(shù)據(jù)等；物體信息系統(tǒng)標(biāo)識感知以空間感知和位置感知為主；人體相關(guān)特性感知采集用戶的生理和心理的數(shù)據(jù)，如學(xué)生的心率和運動數(shù)據(jù)；交互信息感知采集用戶與環(huán)境系統(tǒng)交互的數(shù)據(jù)，如教學(xué)系統(tǒng)日志和學(xué)習(xí)狀態(tài)數(shù)據(jù)等。基于物聯(lián)網(wǎng)的智能感知設(shè)備實現(xiàn)以上五類數(shù)據(jù)的原始采集。此外，將區(qū)域內(nèi)與教育相關(guān)的各類跨業(yè)務(wù)社會數(shù)據(jù)也接入大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)教育數(shù)據(jù)的全域多維采集。感知系統(tǒng)實現(xiàn)全域教育大數(shù)據(jù)的伴隨式、動態(tài)性采集，具備會看、會聽、會嗅、能感的靈敏感知能力。

(二)教育大數(shù)據(jù)中樞

教育大數(shù)據(jù)中樞是區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，具有把數(shù)據(jù)變成信息并服務(wù)于知識生成的功能。在結(jié)構(gòu)上，數(shù)據(jù)中樞包括教育大數(shù)據(jù)倉和數(shù)據(jù)中臺兩個模塊，前者存儲行政區(qū)域內(nèi)教育領(lǐng)域跨業(yè)務(wù)、全學(xué)段多模態(tài)大數(shù)據(jù)，后者匯聚整合、提純加工、分析可視教育數(shù)據(jù)，為業(yè)務(wù)應(yīng)用體系的業(yè)務(wù)中臺提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

1.教育大數(shù)據(jù)倉

教育大數(shù)據(jù)倉由省級教育數(shù)據(jù)倉、省級業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)倉和地市數(shù)據(jù)倉三個部分組成。其一，省級教育數(shù)據(jù)倉包含基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和主題數(shù)據(jù)庫，前者是經(jīng)由數(shù)據(jù)中臺提取、清洗和轉(zhuǎn)換，形成具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)生、教師和學(xué)校數(shù)據(jù)庫；后者是根據(jù)應(yīng)用需求從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中篩選、重組后的核心數(shù)據(jù)庫，分為管理類、教學(xué)類、服務(wù)類三種主題數(shù)據(jù)庫。其二，省級業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)倉包含民政倉、公安倉、衛(wèi)健倉等非教育系統(tǒng)內(nèi)的大數(shù)據(jù)倉，能夠與教育數(shù)據(jù)倉共享師生在其他業(yè)務(wù)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)。其三，地市數(shù)據(jù)倉與省級教育大數(shù)據(jù)倉實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與調(diào)用。以上三個數(shù)據(jù)倉相互聯(lián)通共同為區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)積累海量數(shù)據(jù)。

2.數(shù)據(jù)中臺

數(shù)據(jù)中臺是教育大數(shù)據(jù)中樞向下連接感知系統(tǒng)、向上連通業(yè)務(wù)應(yīng)用體系的模塊。在功能上，數(shù)據(jù)中臺提供數(shù)據(jù)的匯聚整合、提純加工、服務(wù)可視和價值變現(xiàn)的服務(wù)。首先，承接感知系統(tǒng)采集到的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，將匯聚的數(shù)據(jù)通過有效的結(jié)構(gòu)化提取、清洗轉(zhuǎn)換、目錄管理，形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)體系。其次，支撐不同感知系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)集成、快速調(diào)用和共享，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)創(chuàng)新以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)節(jié)點的協(xié)同化感知和一體化管理。最后，依據(jù)各類教育應(yīng)用場景中的業(yè)務(wù)需求提取數(shù)據(jù)，以支撐業(yè)務(wù)應(yīng)用體系的建設(shè)，滿足各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析需求。

基于以上分析，省級教育行政部門應(yīng)協(xié)調(diào)各利益主體建設(shè)省級教育大數(shù)據(jù)中樞。具體舉措包括：統(tǒng)籌規(guī)劃和建設(shè)省級教育大數(shù)據(jù)倉；指導(dǎo)已建地市層級教育大數(shù)據(jù)中樞與省級教育大數(shù)據(jù)中樞共享數(shù)據(jù)；構(gòu)建功能完備、運行高效的數(shù)據(jù)中臺，提供省級教育大數(shù)據(jù)開放服務(wù)。

(三)業(yè)務(wù)應(yīng)用體系

業(yè)務(wù)應(yīng)用體系是區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的功能核心，負(fù)責(zé)生成業(yè)務(wù)領(lǐng)域知識并在場景應(yīng)用中創(chuàng)造智慧。在結(jié)構(gòu)上，業(yè)務(wù)應(yīng)用體系由業(yè)務(wù)中臺、應(yīng)用空間和應(yīng)用入口三個部分組成。其中，應(yīng)用入口主要有門戶、APP和終端，面向區(qū)域內(nèi)學(xué)生、教師、管理者以及社會公民提供智慧教育服務(wù)；業(yè)務(wù)中臺通過與教育大數(shù)據(jù)中樞的數(shù)據(jù)中臺合作，采用機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法從數(shù)據(jù)中生成教育教學(xué)模型，同時統(tǒng)一業(yè)務(wù)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)功能和數(shù)據(jù)，關(guān)聯(lián)和融合橫向上獨立的業(yè)務(wù)系統(tǒng)；業(yè)務(wù)空間是應(yīng)用場景的集聚空間，負(fù)責(zé)提供教育教學(xué)智慧服務(wù)，按照業(yè)務(wù)領(lǐng)域分為領(lǐng)導(dǎo)決策、協(xié)同辦公、政務(wù)服務(wù)、教學(xué)教研、資源服務(wù)和督查督導(dǎo)六類場景空間，具體內(nèi)容如下：

1.領(lǐng)導(dǎo)決策場景空間

領(lǐng)導(dǎo)決策場景空間開發(fā)以關(guān)鍵績效指標(biāo)驅(qū)動的決策“數(shù)字駕駛艙”，以個性化績效指標(biāo)驅(qū)動的特色“數(shù)字儀表盤”，形成集綜合指揮、動態(tài)展示、綜合應(yīng)用等功能為一體的教育決策智能輔助系統(tǒng)。典型應(yīng)用場景包括區(qū)域教育現(xiàn)代化畫像、教育質(zhì)量檢測、教師發(fā)展畫像、教育均衡發(fā)展指數(shù)等，輔助教育行政部門精準(zhǔn)把控教育發(fā)展現(xiàn)狀，促進(jìn)資源合理配置、支持教師精準(zhǔn)培養(yǎng)和教育均衡發(fā)展等。

2.協(xié)同辦公場景空間

協(xié)同辦公場景空間以高效協(xié)同工作需求為導(dǎo)向，橫向上整合現(xiàn)有OA系統(tǒng)，縱向上構(gòu)建貫通省、市、縣、校四級機構(gòu)的協(xié)同應(yīng)用，如云端“辦事大廳”、智能教務(wù)應(yīng)用、智能人力資源應(yīng)用和智能后勤管理應(yīng)用等。并且，區(qū)域教育協(xié)同工作空間持續(xù)優(yōu)化升級，支持區(qū)域內(nèi)教育事業(yè)單位開展無紙化高效協(xié)同辦公。

3.政務(wù)服務(wù)場景空間

政務(wù)服務(wù)場景空間推進(jìn)教育政務(wù)服務(wù)事項由網(wǎng)上辦、掌上辦向易辦轉(zhuǎn)變，推廣“智能秒辦”，深化機關(guān)“內(nèi)跑”改革，加快政務(wù)、校務(wù)數(shù)字化改革。該空間建設(shè)入學(xué)報名掌上辦、學(xué)籍管理掌上辦、學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展報告等政務(wù)服務(wù)應(yīng)用場景，實現(xiàn)教育政務(wù)線上運行、高效協(xié)同，實現(xiàn)政務(wù)數(shù)據(jù)與校園治理深度融合。

4.教學(xué)教研場景空間

教學(xué)教研場景空間聯(lián)通省級各類數(shù)據(jù)倉庫和學(xué)習(xí)空間，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)智慧學(xué)習(xí)空間聯(lián)通。該空間包括智慧課堂教學(xué)、學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)展報告、個性化智能推薦引擎、教師智能管班助手等應(yīng)用場景。以上場景支撐學(xué)習(xí)者個性化自主學(xué)習(xí)，輔助教師精準(zhǔn)教學(xué)，為教研員和教師全過程量化評估提供決策支持。

5.資源服務(wù)場景空間

資源服務(wù)場景空間以區(qū)域共建共享的優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源為基礎(chǔ)，匯聚海量教學(xué)資源形成區(qū)域教育公共服務(wù)超市，同步向西部對口支援地區(qū)開放服務(wù)。該空間的應(yīng)用場景有：學(xué)生互聯(lián)網(wǎng)結(jié)對學(xué)校、教師發(fā)展網(wǎng)絡(luò)學(xué)校、新型網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間、家長網(wǎng)絡(luò)學(xué)校、全民數(shù)字學(xué)習(xí)平臺、“互聯(lián)網(wǎng)+”城鄉(xiāng)學(xué)校共同體等。

6.督查督導(dǎo)場景空間

督查督導(dǎo)場景空間實現(xiàn)督辦事項的項目化、清單化、節(jié)點化和痕跡化管理，使管理決策更加精細(xì)化、科學(xué)化和智能化。典型應(yīng)用場景有：新型教學(xué)空間智能管服、教育裝備共享應(yīng)用、督查數(shù)據(jù)聯(lián)動比對、現(xiàn)代化學(xué)校智能測評等。以上應(yīng)用場景實現(xiàn)事件預(yù)警可控化和應(yīng)急處置高效化，健全在線督導(dǎo)評估檢測體系。

(四)關(guān)鍵技術(shù)體系

關(guān)鍵技術(shù)體系為區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建與運行提供技術(shù)支持，包括數(shù)據(jù)的采集、集成、風(fēng)險感知和安全管理。在數(shù)據(jù)采集方面，采用視頻采集、圖像識別等技術(shù)構(gòu)建360度全景式透視的視頻網(wǎng)絡(luò)，如教育“視聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用于視頻會議、應(yīng)急指揮、無接觸督查等。在數(shù)據(jù)集成方面，按照“隱私數(shù)據(jù)私有化，資源數(shù)據(jù)公有化”的思路，探索服務(wù)區(qū)域教育的混合云架構(gòu)。在數(shù)據(jù)安全風(fēng)險感知方面，建設(shè)數(shù)據(jù)資源安全保障體系和教育行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險檢測系統(tǒng)。在安全管理方面，借助區(qū)塊鏈和AI等新技術(shù)加強輿情風(fēng)險防范，打造校園安全綜合管理一體化系統(tǒng)，健全教育領(lǐng)域的安全監(jiān)管。

(五)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系

規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系保障數(shù)據(jù)信息的跨層級縱向流通和跨系統(tǒng)的橫向?qū)樱饕悩?biāo)準(zhǔn)，具體包括：基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)和平臺標(biāo)準(zhǔn)。其中，基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定總則、術(shù)語、技術(shù)參考模型和編碼規(guī)則等；數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)元素和數(shù)據(jù)字典的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證數(shù)據(jù)的一致性、規(guī)范性；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包含數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理技術(shù)規(guī)范和對外數(shù)據(jù)API的接口標(biāo)準(zhǔn)；管理標(biāo)準(zhǔn)制定教育數(shù)據(jù)的共享、開放、運維等標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)省、市、縣三級教育數(shù)據(jù)交換和應(yīng)用全覆蓋；安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定隱私數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)跨行業(yè)、跨區(qū)域流動等方面的標(biāo)準(zhǔn)，避免大數(shù)據(jù)環(huán)境下的安全威脅發(fā)生；平臺標(biāo)準(zhǔn)包含數(shù)據(jù)平臺、教育裝備等開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，以及數(shù)據(jù)平臺的測試標(biāo)準(zhǔn)和安全標(biāo)準(zhǔn)。

五、發(fā)展策略

基于上一部分的體系框架，區(qū)域教育信息化系統(tǒng)正在轉(zhuǎn)向縱向貫通和橫向融通的智慧生態(tài)系統(tǒng)，這將產(chǎn)生三個方面的教育革新的價值，具體包括：一是推動教育信息化系統(tǒng)向智能化升級，打造教育新基建的示范工程，創(chuàng)新數(shù)據(jù)驅(qū)動教育變革的新范式；二是優(yōu)化區(qū)域教育公共智慧服務(wù)體系，解決公民在教育領(lǐng)域的急難愁盼問題，推進(jìn)城鄉(xiāng)、區(qū)域間的教育均衡發(fā)展，助推教育共同富裕；三是深化教育整體智能化治理，加快區(qū)域教育現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程，展現(xiàn)教育數(shù)字化改革的治理效能[19]。面向國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動的工作部署，區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)從以下五個方面展開，以推動教育現(xiàn)代化高質(zhì)量發(fā)展。

(一)機制保障：制定數(shù)據(jù)開放共享協(xié)議

政府的數(shù)據(jù)共享協(xié)議具有適法性和合理性，能夠捋順政府?dāng)?shù)據(jù)共享中的行政法律關(guān)系，可以直接應(yīng)用實踐并推動共享發(fā)展的重要動力[20]。借鑒歐盟通過教育數(shù)據(jù)開放戰(zhàn)略和共享協(xié)議推進(jìn)其成員國之間數(shù)據(jù)開放共享的實踐，我國各級政府要加快建立教育數(shù)據(jù)開放的組織機制，制定對應(yīng)的數(shù)據(jù)開放協(xié)議。首先，政府部門加快提出國家層面或省級層面的數(shù)據(jù)開放戰(zhàn)略，制定數(shù)據(jù)取用的法律章程和制度條例。其次，省級教育主管部門負(fù)責(zé)制定教育數(shù)據(jù)共享規(guī)范與制度，指導(dǎo)和監(jiān)督各級數(shù)據(jù)中心制定教育數(shù)據(jù)共享的服務(wù)條款、授權(quán)許可協(xié)議，加強區(qū)域、部門之間的協(xié)同與交流，推進(jìn)政府、學(xué)校、行業(yè)之間的數(shù)據(jù)通和業(yè)務(wù)通。

(二)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)：構(gòu)建區(qū)域教育大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流通的鏈路，對其演化與成長具有保障作用。首先，省級教育技術(shù)部門和高校教育大數(shù)據(jù)研究中心應(yīng)成立大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)研制工作組，緊密跟進(jìn)國家教育大數(shù)據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研制進(jìn)展，參考教育大數(shù)據(jù)行業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，構(gòu)建省域教育大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系和框架，更新教育大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)組譜。其次，省級教育技術(shù)部門對教育大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行前瞻性需求分析，要求地市和區(qū)縣加強數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)落實與實施，保障數(shù)據(jù)橫向融通和縱向貫通，構(gòu)建符合省域?qū)嶋H需要、結(jié)構(gòu)完備、面向智慧服務(wù)的教育大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

(三)系統(tǒng)整合：打破區(qū)域業(yè)務(wù)部門間數(shù)據(jù)壁壘

堅持“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放和共享”的發(fā)展理念，遵循集約化建設(shè)原則，整合區(qū)域內(nèi)教育行政部門教育信息系統(tǒng)，構(gòu)建數(shù)據(jù)縱橫融通的智慧生態(tài)系統(tǒng)。首先，按照數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求現(xiàn)有業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)接入?yún)^(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)，將各級各類教育業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)范管理，消除智慧生態(tài)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)碎片和數(shù)據(jù)沖突問題，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)多源數(shù)據(jù)互通共享。其次，構(gòu)建現(xiàn)有業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)動態(tài)持續(xù)更新的鏈路與機制，使用動態(tài)數(shù)據(jù)消除業(yè)務(wù)過程處理的數(shù)據(jù)沖突，形成區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)化機制。最后，教育行政部門基于數(shù)據(jù)中樞開展區(qū)域教育決策和績效評價，推動區(qū)域教育數(shù)據(jù)的匯聚、流動和更新。以上三種策略能有效消除區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)壁壘與沖突。

(四)需求牽引：開發(fā)數(shù)據(jù)驅(qū)動的教育智能應(yīng)用場景

各級行政主體應(yīng)以人民為中心，以問題為導(dǎo)向，以數(shù)據(jù)為驅(qū)動，構(gòu)建智能應(yīng)用場景，提高區(qū)域教育的智慧化水平。首先，以人民為中心，從學(xué)生、教師、家長、社會大眾的全民終身學(xué)習(xí)出發(fā)，深化政務(wù)校務(wù)“跑零次”改革，提供“一站式”公共服務(wù)，滿足人民群眾的多元化、個性化的需求。其次，以問題為導(dǎo)向，優(yōu)先圍繞當(dāng)前人民群眾愁難急盼的痛點難題，設(shè)計教育智能應(yīng)用場景的核心功能，增強人民群眾對區(qū)域教育智治治理的獲得感。最后，以數(shù)據(jù)為驅(qū)動，應(yīng)用AI的機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法，持續(xù)優(yōu)化數(shù)據(jù)中臺和業(yè)務(wù)中臺的機器智能，形成迭代演化的智能應(yīng)用場景。以上三種策略促進(jìn)區(qū)域教育智慧生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

(五)風(fēng)險管控：加強教育大數(shù)據(jù)與AI風(fēng)險管理

教育行政部門制定相應(yīng)的法律政策、管理機制和道德規(guī)范，采取有效的風(fēng)險防控對策，防范區(qū)域教育智慧化轉(zhuǎn)型帶來的風(fēng)險。首先，在宏觀政策方面，依據(jù)國家和地方數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)安全的法規(guī)，頒布區(qū)域教育智慧化管理條例，制定教育數(shù)據(jù)風(fēng)險管理辦法和防范預(yù)案，解決教育數(shù)據(jù)開放與保護(hù)的難題。其次，在管理機制方面，區(qū)域教育行政主體建立教育數(shù)據(jù)和智慧應(yīng)用分級責(zé)任承擔(dān)和審核制度，構(gòu)建教育數(shù)據(jù)與智慧應(yīng)用風(fēng)險評估體系。最后，在道德規(guī)范方面，一方面引導(dǎo)師生樹立個人隱私數(shù)據(jù)保護(hù)意識，遵守AI的倫理規(guī)范，降低個人隱私數(shù)據(jù)和AI社會倫理帶來的危害；另一方面，遵守國家法律合理取用數(shù)據(jù)，構(gòu)建健康向上的智慧教育應(yīng)用，支持區(qū)域教育智慧化、生態(tài)化和綠色化發(fā)展。