教育新基建赋能省域智慧教育平台体系发展的研究与实践
——内蒙古教育公共服务平台体系演进历程和经验成效

田永健

(内蒙古自治区大数据中心，内蒙古 呼和浩特 010010)

教育新基建是国家战略，已转变为地方政府关心的数字化转型重大工程，其中平台体系新型基础设施建设要作为数字底座的核心基础，平台体系建设包含新型数据中心、教育数据应用、平台开放协同、网络学习空间建设，强调推动各级各类教育平台融合发展，构建互联互通、应用齐备、协同服务的“互联网+教育”大平台，这是国家政府首次提出将平台体系定义为教育新基建的数字底座。

然而，在调研各省平台体系建设成果的过程中发现绝大多数省份在过往的平台体系建设过程中侧重点各有不同，全国范围内完全符合国家教育新基建平台体系建设要求区域可谓是凤毛麟角，省域内各级区域、学校之间数字资源和应用服务协同能力薄弱，信息孤岛依然严重。面对各级不同的信息化建设需求，数据重复采集，导致大量重复性工作，低层次重复建设较多，造成财政资金严重浪费。

文章阐述了内蒙古教育公共服务平台从基础支撑型平台到数字底座型平台演进实践历程，从内蒙古实践经验和实际成效提出了教育新基建相关建议，以期望能够对内蒙古省域各区域乃至其他省域智慧教育后续发展提供启示。

一、内蒙古教育云建设基本情况

内蒙古自治区教育厅2016年开始构建内蒙古教育公共服务平台(以下简称内蒙古教育云)，为了让12个盟市均能够享受到先进实用、开放安全、经济高效的内蒙古教育云和应用服务，更加便捷高效地向农村、边远、贫困、民族地区推送优质教育资源，实现网络学习空间应用普及，促进教育公平和均衡发展。在平台建设之初就成立了课题组开展省级教育数据中心建设与应用实践的研究工作，围绕教育云平台建设与应用目标通过研究调查分析，得出结论：绝大多数省级教育资源公共服务平台(以下简称省级平台)建设严重缺乏顶层设计和统一的技术标准规范、省域各级平台存在重复建设，缺失平台运营和运维服务，导致平台建成后不久就成为了“信息孤岛”进入了僵尸服务状态难于可持续发展。为了避免类似问题在内蒙古发生，最终决定基于教育新型基础设施建设新理念和教育服务新模式，采用“统筹顶层设计，集约化建设，政府购买服务”的模式来循序渐进推进内蒙古教育云的建设。

二、从基础支撑应用型平台到数字底座型平台的演进

围绕“高内聚、低耦合”教育云基础设施建设的设计理念，内蒙古经过五年实践和打磨，逐步完成了内蒙古教育云的信息网络、数据中心、统一教育门户、开放协同支撑系统、网络学习空间以及区域共性数字资源应用和数据治理应用的建设，通过对以上相关“教育软基建”的持续迭代，基本实现了内蒙古教育云从基础支撑应用型平台到数字底座型平台的转型升级。

(一)建成基础支撑应用型1.0平台，实现统筹建设、互联互通

2017年之前内蒙古教育云处于1.0平台阶段，该阶段核心围绕基础支撑开展建设，共性应用需要集中建设网络带宽和云计算等基础设施资源以集群化分布式部署平台和应用系统服务，各盟市特色服务需要支持本地化部署开放接入，也需要与国家平台实现互联互通，该阶段国家数字教育资源公共服务体系(以下简称国家体系)尚未形成，国家、省级平台互联互通过程相对繁琐，同时需要引入平台运维和运营服务，才能同时满足全区共性服务和各盟市开展个性化服务的扩展需求，科学合理全面覆盖所有盟市应用起来。

因此，将平台各系统进行分层设计，分为了基础设施、应用支撑软件平台和应用的三层体系架构(如图1所示)，通过统一的技术标准与规范、运维保障机制、安全保障体系和运营机制来支撑整个平台的可持续运行。内蒙古教育云的核心包含了基础支撑、网络学习空间、应用集成和数据仓库四项核心系统的应用支撑软件平台。基础支撑系统功能设计包含了10多项子系统，并集成多项云服务能力。

图1 平台1.0总体架构

具备平台门户和移动端展示、活动评比、资源管理、统一登录、统一认证、统一鉴权、统计分析各项基础支撑能力，支持基于全区集中式基础设施资源为每一个盟市开通本地特色化虚拟平台服务，同时实现了与国家平台的互联互通，实现了联合认证应用场景，各业务系统间不需要多次登录。

支持订阅国家平台资源，让全区所有教师可通过内蒙古教育云即可直接参与国家一师一优课晒课活动。

与此同时还支持全区按照自主开展资源或空间评比类活动。

网络学习空间分为个人空间和群组空间。空间支持扩展其它空间模块满足不同教学场景的需求，根据不同角色空间的需求通过单独或组合的方式配置各类空间模块，还可满足空间个性定制的需求。

应用集成系统具有开放的第三方应用接入接口规范和应用用户界面设计标准，提供了丰富的开放接口和接口安全访问控制、调度和监控，便于全区共性以及各盟市个性的第三方应用集成接入到平台。

数据仓库对内蒙古教育云海量的管理、资源、基础数据各类数据资源进行整合汇聚，根据数据处理过程分成了接口层、整合层、汇总层和应用层。为后期数据分析挖掘做好数据服务支撑，并为上层各系统提供数据采集、整合、汇聚、加工、调度、展现等数据资源的使用机制和服务能力。

通过以上四大核心平台系统构架的规划，形成了以应用为中心的统一认证、统一鉴权、一点接入、全网服务、个性展现的基础支撑体系，纵向可服务五级覆盖、自治区、盟市、旗县、学校、师生，横向有效地打通了国家平台应用、全区统筹规划共性应用以及教育应用超市中更多的第三方应用，面向区域学校管理者、教师、学生通过网络学习空间提供便捷的数字资源获取、教育教学和个性化学习等教育云公共服务，使得内蒙古教育云成为有别于绝大多数资源型平台盛行时期下的少有的全区一盘棋建设的开放式基础支撑应用型平台，构建了开放协同的数字化可信通道集成服务环境，初步形成了开放协同的云化应用体系，支持教育数据的采集和共享，可有效支撑教学管理与组织的创新，支持各方主体提供通用化的教育云应用，快速实现教育信息化1.0阶段要求，为进一步探索教育变革创造了条件，为数字教育资源公共服务应用推广和融合发展奠定了坚实基础，培育多元参与的教育应用新生态。

(二)升级平台体系服务能力，扩大国家数字教育优质资源覆盖

2017年，《教育部关于数字教育资源公共服务体系建设与应用的指导意见》提出“数字教育资源公共服务体系是政府提供数字教育资源基本公共服务的载体，主要通过网络学习空间的形式提供资源服务并支撑基于信息技术的新型教育教学模式。

《意见》相关建设与应用的主要任务和“一人一空间，资源全汇聚”的要求无疑戳中了内蒙古智慧教育平台体系应用过程中的痛点。在内蒙古教育云建设之前，有部分教师已经通过国家平台参与过活动，一个用户在两级平台上均注册了账号，现在全区教师虽然可直接通过内蒙古教育云参与国家一师一优课的活动，但存在多个网络学习空间账号无法一一匹配，导致教师的活动资源游离在两套账号的空间之中无法便捷地汇聚和应用，用户体验差。另外，国家平台优质数字资源的引用需要做重复性的对接工作，每接入引用一个应用都必须和一师一优课一样重新对接一次，应用建设效率低下，以上两点问题也使得数字教育资源难以有效共享。

为了解决上述问题，经过调研和论证，决定重新梳理体系与平台、空间和资源的关系，最终认定内蒙古教育云是国家体系、省级体系的重要组成部分，承担条件较薄弱盟市、旗县两级虚拟平台服务，明确以网络学习空间为抓手，根据指导意见，借鉴国家平台、河南省级平台、吉林省级平台与国家体系对接建设经验，按照国家体系架构规范对平台基础支撑系统(如图2所示)和网络学习空间(如图3所示)进行功能规范、提升、完善和升级。

图2 基础支撑平台系统功能升级

图3 网络学习空间系统功能升级

同年12月率先全国其他少数民族地区接入了国家体系，彻底解决了各级平台用户多套平台帐号对国家体系资源应用与共享难的问题，实现了实名制的网络学习空间服务，提升了数字教育资源服务的开放共享的供给能力。

(三)构建新型混合云数据中心，强化平台服务承载能力

在过去平台应用的几年里，特别是在组织大规模教学应用活动期间，部分用户反馈“颤抖”的现象偶有发生。2020年初突如其来新冠肺炎疫情，期间在线教学过程中“高血压”的现象尤为明显。经过技术专家评估和分析，网络、平台和应用软件服务系统基本正常，但是数据库、文件系统和部分虚拟主机资源占用居高不下。更有意思的是绝大多数虚拟主机的平均占用率却不足20%。为了解决基础设施总体使用率低下和提升整体算力的问题，决定引入分布式高I/O计算资源缓存转化技术和容器化引擎部署技术对平台的运维架构进行升级，实现跨网络、跨机房混合云环境下的物理主机、虚拟主机计算资源的统一编排和管理，实现集群资源弹性伸缩，并提供自动化的巡检和故障处理服实现故障自愈，提升了资源算力有效缓解了大规模应用下的各种不良症状。

(四)探索数字底座型体系化2.0平台，推进数据融通、特色发展

为了加速内蒙古各项应用业务的快速发展，降低应用系统的研发周期和难度，让应用提供方能够将精力更多关注到自身核心关键业务的开发上来。2021年开始，决定将平台各基础支撑系统功能模块抽象，进行中台化改造，使其既能够支持平台内部系统的同时也能够承担平台外部应用系统的技术赋能作用，将内部系统服务用户管理、数据仓库、应用集成、资源管理的相关的关键业务服务系统升级，形成可直接面向个性化教学、管理数字资源和应用提供快速衔接的服务模式和数据服务能力，建成如图所示的用户中台、数据中台、应用中台、资源中台四大中台服务系统。

中台使得云平台逐步成为了数字底座型大平台，改变了传统前台、后台的设计模式，通用服务的抽离和自治服务无须再担忧各应用业务和数据复杂性，而关注的是中台能力的适应性和可靠性，各中台系统成为了前台应用和平台后台业务衔接的适配器和加速器，可标准化的供给更多丰富的前台应用使用，并可帮助应用业务无需从0开始立即享受服务。

三、内蒙古教育云平台体系建设应用成效

教育新基建是信息技术对教育变革的必由之路，是推进构建高质量教育支撑体系的核心重点方向和技术现实需求，正因为基于全新发展理念和建设模式的实践才使得内蒙古教育云焕发出勃勃生机，基本实现了纵向五级互联互通和横向教育教学与管理深入数据融合的智慧教育平台体系，收获了较好的应用成效。

2017年内蒙古教育云基于顶层设计、统筹建设，在教学方面，推进同频互动的“互联网+教学”模式，有效解决开不齐开不足开不好国家规定课程等问题，缩小城乡学校办学差距。在突发事件中保障“停课不停教、停课不停学”。在教育教学方面，教师能利用智能教学助手、云平台资源和师生教学和学习终端，教师直播授课，师生“云端”相见，打破了时空限制，实现教育公平。在教研方面，通过名师广场汇聚全区376位学科带头人及骨干教师开通的名师工作室，汇聚名师优质资源2万多条，总访问量近673万次。通过“三个课堂”开展的网络教研活动已逐步进入常态化，打破了时间和空间的局限，为一线教师提供了更多与高水平教育教学专家的研讨机会。

2018年基于服务供给模式创新和协同开放机制，通过虚拟平台服务开通、同构或异构实体平台对接的三种方式先后为兴安盟、乌兰察布、鄂尔多斯、巴彦淖尔、乌海、包头、呼和浩特、锡林郭勒等8个盟市平台完成了与国家体系对接，面向全区免费提供了高度融合集成的教师培训、网络教研、视讯管理、同频互动等“互联网+教育”服务，实现了学校师生应用全覆盖。

2019年运行至今，内蒙古教育云用户量逐年提升，活跃用户数累计76万人，月活过万，资源中心拥有各类资源560余万份，涵盖各类学科资源、教研资源、蒙文资源、专题资源等，其中本地建设资源累计50万条，并且利用数据中台的大数据分析技术，根据用户的身份角色、阅读习惯已经实现了资源的个性化智能推送。

2020年成功组织开展了三届“一起悦读”系列主题活动，全区超过27万名学生参与，上传作品总数300余万件，空间APP总访问量高达975万次，活动深受广大师生及家长的认可喜爱。

2021年归功于四大中台服务设计模式和服务能力改进工作，未雨绸缪，使得内蒙古教育云通过数据中台仅利用了短短4个月时间就顺利响应了自治区政务下达的政务服务网、自治区教育科研管理平台、少数民族高层次骨干人才计划报考登记服务管理系统、蒙速办等政务网上办事系统对接任务，实现了电子证照、科研项目课题相关的师生、人才身份基础数据的无缝数据安全对接，实现了跨部门、跨地域、跨层级的数据安全流动，让各项教育政务服务变得高效便捷，提升社会数字化服务普惠水平。

四、省域智慧教育平台体系建设的建议与启示

2021年7月，《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》出台，要求推动各级各类教育平台融合发展，构建互联互通、应用齐备、协同服务的“互联网+教育”大平台，可谓是把内蒙古教育云的建设提高到了一个全新的高度，赋予了新内涵，同时也是对过去五年来内蒙古智慧教育平台体系统筹实施建设、迭代升级、集约高效、更新完善和持续建设的模式和做法的高度认可，内蒙古教育云实质上已成为内蒙古教育新基建重要建设成果和重要组成部分。虽然内蒙古教育云已初步契合了国家战略的建设重点方向，但在空间师生成长和专业发展指导，精准趋势分析和教育发展指导科学决策、服务可信安全合规供给监管效率，线上线下教育教学融合应用，数字化终身教育体系等方面依然存在短板，同时面对“双减”“停课不停学”现实要求还仍存在很大距离。

内蒙古教育新基建的实践过程积累了较为丰富的经验，具有一定的推广价值，围绕省域智慧教育平台体系建设，整体推进教育新基建的时机已经成熟，从内蒙古教育新基建成果中可以看出，省域教育新基建对教育变革与创新实现高质量发展具有基础性支撑作用，对省域智慧教育平台体系的发展具有历史性的重大影响，对教育数字化转型有着巨大推动牵引作用。建设省域智慧教育平台体系新型基础设施，既是国家促进教育数字化转型的战略举措，也是信息技术对教育变革的必由之路，同时更是推进构建高质量教育支撑体系的核心重点方向和技术现实需求。建议省域教育新基建作为各省智慧教育发展的战略规划，贯彻落实新发展理念，采用基于互联网的教育服务新模式，探索新时代教育治理和人才培养新模式，以教育新基建为抓手和契机，完善顶层设计、规范标准科学架构、循序渐进分步实施，将原有“十二五”“十三五”前期工作作为基础，通过融合、升级、增建等方式，有序推进省级新型数据中心、网络学习空间、中台协同开放服务能力和教育数据应用等平台体系教育新基建建设，避免内蒙古教育云曾经出现解决过的相关问题再重蹈覆辙。除此之外建议与市、县、校做好协同分工，综合考虑新型数字资源、新型智慧校园、新型创新应用、新型可信安全等其他多个方面的新基建：一是基于已经建成的平台体系基础设施推进国家智慧教育平台课程体系化建设，开发新型资源和工具逐步实现各路来源的数字教育优质资源统一汇聚、统一导航和检索，推动数字资源的供给侧结构性改革；二是推进智慧校园校级数字开放协同中台新基建与各级区域教育新基建的物理空间与网络空间一体化协同建设，实现数字化改造和智能化升级；三是推进相关课堂教学、作业设计、课后服务、家庭教育、教师发展评价、学生综合素质评价等课内外融合数字化创新应用服务的建设，促进信息技术与教育教学深度融合，支撑教育区校一体化高质量发展；最后则是推进统一教育密码可信数字身份和应用接入备案审计监管、网络安全态势感知和净化能力的建设以形成覆盖教育行业的安全保障体系，通过以上几个方面的教育新基建协调并不断夯实“教育数字底座”，共同赋能教育高质量发展，对加快推进教育现代化、建设教育强国具有重大而深远的意义。