由于區(qū)域教育信息化新生態(tài)具有柔性和智慧的特征。那么一個柔性、智慧的系統(tǒng)應該建設成為什么樣呢？不防先看看“工業(yè)4.0”是怎樣實現一個柔性、智慧的工廠的。

　　所謂“工業(yè)4.0”，就是在數字空間中構建虛擬的工廠，產品的設計、制造和營銷等整個過程都在虛擬工廠中設計好并模擬運行，之后再通過信息物理系統(tǒng)適配到物理工廠中，實現智能化的無人制造。整個生產運行過程是通過感知和映像來實現物理工廠的虛擬化，通過認知模型實現智能化決策和模擬，然后將最好的結果適配到物理工廠中組織生產、銷售和服務。并且在實際生產過程和經營過程中，及時感知變化，動態(tài)做出生產與銷售調整，從而提高生產效率、降低生產成本、減低市場風險，提升企業(yè)效益。而支撐虛擬工廠運轉的是一套智慧的信息物理融合系統(tǒng)(CPS)。

　　由此可見，一個智慧系統(tǒng)應該具備感知、映像、認知、柔性和持續(xù)演化的特征。

　　基礎教育云平臺

　　我們已經認識到，智慧的信息物理融合系統(tǒng)(CPS)是支撐“工業(yè)4.0”虛擬與現實相結合的系統(tǒng)。而支撐區(qū)域教育信息化新生態(tài)演化同樣需要一套智慧的信息物理融合系統(tǒng)，目前基于“大、物、云、移”技術發(fā)展的基礎教育云平臺正是這樣一套支撐區(qū)域教育信息化新生態(tài)不斷演化的智慧系統(tǒng)。

　　因此，智慧基礎教育云平臺也必須具有感知、映像、認知、柔性的特點，才能適應區(qū)域教育信息化新生態(tài)的協(xié)同演化。智慧基礎教育云平臺由感知層(智能感知層和網絡通訊層)、映像層(計算與存儲層和基礎支撐層)、認知層(數據處理/分析/管理層)和柔性應用服務層等構成。

　　其一，基礎設施層?；A設施是智慧基礎教育云的物理環(huán)境，包括網絡升級改造、硬件設施及配套軟件、數據中心環(huán)境建設三個方面。

　　市和區(qū)縣都需要構建自己的數據中心，因此也需要配套的軟硬件建設，但如果市教育局已經建成了全覆蓋的教育城域網，則區(qū)縣不再需要建設自己的城域網。而學校的內部校園網和智能教室是必須要建設的。

　　其二，基礎支撐層，是保障基礎教育云平臺具有柔性架構的基礎。基礎數據庫必須基于教育管理信息標準來建設；數據清洗與整合平臺則負責為基礎數據庫收集分散在各個應用中的數據并保證數據的質量；教育云管理基礎平臺實現統(tǒng)一服務注冊、統(tǒng)一插件接口、統(tǒng)一組織架構、協(xié)調租戶訪問；統(tǒng)一身份認證平臺實現統(tǒng)一賬號管理、統(tǒng)一角色管理、統(tǒng)一權限管理和統(tǒng)一審計管理；統(tǒng)一信息門戶平臺實現門戶的統(tǒng)一構建和靈活配置；柔性應用開發(fā)平臺提供面向服務的開發(fā)框架、面向組件的開發(fā)框架、業(yè)務組件運行容器等功能，實現應用系統(tǒng)的柔性構造。

　　因此，市級、區(qū)級教育局都需要建立以上6大平臺，形成柔性支撐架構，適應區(qū)域教育信息化生態(tài)建設的不斷演化。而大部分的學校不需要建設基礎支撐層，除非自建了一些特色應用。

　　其三，信息處理/分析/管理層。大數據必須以云技術作為支撐，通過伴隨式數據收集實現數據的累積，既要收集管理數據，更要關注教與學的過程數據。通過數據分析和數據挖掘，在虛擬世界獲得對現實世界教育教學的認知，再通過應用服務層反作用于實際的教育教學過程。

　　其四，應用服務層。應用服務層為廣大師生和教育工作者提供管理和教學的服務，包括教育管理、教育資源、智慧教室和學習空間等。

　　教育管理公共服務平臺。主要根據本區(qū)域的地方特點，采用云服務模式，建成一批具有本區(qū)域特色的應用系統(tǒng)，不僅要避免與教育部的核心系統(tǒng)和上級主管部門的通用系統(tǒng)重復，同時要做好數據對接工作。需要注意，“通用”與“特色”是相對具體層級而言的，市級通用系統(tǒng)對于上級而言是特色建設，對下級(比如區(qū)縣或學校)又是通用系統(tǒng)。因此，各級都可以根據各自的實現需求建設屬于本級的通用系統(tǒng)。

　　區(qū)域教育資源公共服務平臺，采取云服務模式實現市區(qū)(縣)校三級服務。各級平臺能夠獨立管理本級資源，從而有利于建設各級平臺的特色資源，各層級又緊密聯(lián)系，可以相互推薦和分享，對于區(qū)域教師和學生可以訪問不同層級的共享資源。

　　單純的資源平臺建設不能很好地發(fā)揮資源的作用，而適當的特色教學應用是必不可少的。通過在線組卷、翻轉課堂、作業(yè)管理、互動答疑等功能的建設，實現課堂環(huán)節(jié)的延伸，加強課前、課中、課后師生間的有效互動，促進教學質量的提升。

　　良好的機制是資源“活”起來的保障，從而引導資源共建共享。通過特色的積分機制和監(jiān)測機制，可以對資源貢獻者和使用者進行科學評價；通過個性化的推薦機制，讓資源使用者能更好的獲取到想要的資源；通過征集機制，有效調動下屬成員的積極性，將優(yōu)秀的資源貢獻出來。

　　學習空間。在完成教育管理公共服務平臺和教育資源公共服務平臺基礎之上，建設個人學習空間，形成學生空間、教師空間、個人資源空間和互動空間。學習空間要實現與資源平臺和管理平臺的有效對接，才能夠發(fā)揮教與學的互動作用，否則與社交軟件系統(tǒng)沒有什么區(qū)別。

　　智慧教室。除了做好云端的建設之外，教學的終端——智慧教室建設也是區(qū)域教育信息化新生態(tài)不可或缺的。在智慧教室里，由可重組的協(xié)作式課桌和分界的教室功能區(qū)，構成了智能可變的教學空間；基于課堂交互系統(tǒng)，可以實現課堂多板教學、討論式教學以及交互式教學；通過伴隨式的數據收集，再集成學生和教師的成長檔案，就可以實現教學輔助決策；通過電子資源庫、學科工具，實現教學環(huán)境的慮擬化、功能化。

　　不同層級構造不同應用

　　這么多的內容必須堅持分層建設、協(xié)同管理的原則。根據不同的層級需要構造不同的應用。

　　我國的區(qū)域教育信息化建設則可以采取對接國家核心系統(tǒng)、統(tǒng)建本級通用系統(tǒng)、數據集中、特色自建的方式，總體設計、分步實施的方式。要重視區(qū)域信息化頂層設計，科學規(guī)劃實施步驟。通過柔性的架構，逐步演化，構造出完整協(xié)同的區(qū)域教育信息化新生態(tài)。

　　具體的推進策略：首先，搭建一個柔性的區(qū)域教育信息化框架，該框架應具有數據清洗整合的柔性、業(yè)務流程演化柔性、數據展現模式的柔性，具體包括：基礎數據庫平臺、數據清洗與整合平臺、統(tǒng)一身份認證平臺和統(tǒng)一信息門戶平臺?；谠摽蚣軐訃液褪〖墧祿行?，抽取下級已建應用的數據，整合本級已建的數據，通過數據清洗構建本級基礎數據庫，并通過統(tǒng)一門戶提供信息服務集中展示各類業(yè)務數據。然后，根據本級的通用需求，在構建教育云管理基礎平臺和柔性開發(fā)平臺的基礎之上，建設本級的教育管理公共服務平臺和教育資源公共服務平臺，在“兩平臺”構建完成后再搭建“學習空間”平臺。最后，逐漸把本級的遺留系統(tǒng)逐步遷移的教育云平臺上，通過這樣的逐步演化，不斷完善區(qū)域教育信息化生態(tài)系統(tǒng)。

　　北京市海淀區(qū)五一小學 唐雪飛

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