在線智慧教育平臺(tái)運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

習(xí)近平總書(shū)記指出，教育數(shù)字化是我國(guó)開(kāi)辟教育發(fā)展新賽道和塑造教育發(fā)展新優(yōu)勢(shì)的重要突破口[Ⅲ，在線智慧教育平臺(tái)憑借豐富的資源和泛在服務(wù)，成為推進(jìn)國(guó)家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)的重要抓手。其中，國(guó)家智慧教育公共服務(wù)平臺(tái)（網(wǎng)址：htps：//www.smartedu.cn）遵循“應(yīng)用為王、服務(wù)至上、簡(jiǎn)潔高效、安全運(yùn)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(wù)平臺(tái)[2]，在實(shí)現(xiàn)“人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時(shí)時(shí)可學(xué)”的學(xué)習(xí)型社會(huì)方面發(fā)揮了重要作用。對(duì)在線智慧教育平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)測(cè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，即通過(guò)建立全要素?cái)?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(guān)聯(lián)、分析數(shù)據(jù)機(jī)理，可為智慧教育應(yīng)用的迭代開(kāi)發(fā)和教育決策的科學(xué)賦能提供量化依據(jù)與理論支撐，最終實(shí)現(xiàn)“平臺(tái)管平臺(tái)、平臺(tái)評(píng)平臺(tái)”的閉環(huán)管理目標(biāo)，有力支撐國(guó)家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)的持續(xù)深化[3?；诖?，本研究，聚焦在線智慧教育平臺(tái)運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐，以形成一套具有普適性、可操作性的運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)范式，來(lái)推動(dòng)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型向更高質(zhì)量的方向演進(jìn)。

一現(xiàn)狀與問(wèn)題

1運(yùn)行監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

本研究從監(jiān)測(cè)手段、監(jiān)測(cè)維度、數(shù)據(jù)應(yīng)用三個(gè)方面，對(duì)在線智慧教育平臺(tái)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀進(jìn)行了梳理。① 監(jiān)測(cè)手段：數(shù)據(jù)接口、腳本統(tǒng)計(jì)和日志統(tǒng)計(jì)是目前運(yùn)行監(jiān)測(cè)的常用手段。其中，數(shù)據(jù)接口根據(jù)不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景和實(shí)際需求，定制開(kāi)發(fā)符合要求的接口[4，有效傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；腳本統(tǒng)計(jì)通過(guò)在網(wǎng)頁(yè)中嵌入

JavaScript統(tǒng)計(jì)代碼實(shí)現(xiàn)[5]，記錄用戶在網(wǎng)站的各種行為，如點(diǎn)擊、搜索、滾動(dòng)等；日志統(tǒng)計(jì)通過(guò)分析服務(wù)器上的網(wǎng)站訪問(wèn)日志，篩選出所需字段，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)[]。

② 監(jiān)測(cè)維度：網(wǎng)站訪問(wèn)量、平臺(tái)可達(dá)性、網(wǎng)絡(luò)安全攻擊量是目前運(yùn)行監(jiān)測(cè)的常見(jiàn)維度。其中，網(wǎng)站訪問(wèn)量主要監(jiān)測(cè)網(wǎng)站瀏覽量、訪客量、視頻點(diǎn)擊量等訪問(wèn)數(shù)據(jù)，并通過(guò)IP地址區(qū)分來(lái)訪地域和國(guó)家[7]；平臺(tái)可達(dá)性通過(guò)模擬在不同地區(qū)訪問(wèn)平臺(tái)的操作，收集網(wǎng)站響應(yīng)時(shí)間、成功探測(cè)次數(shù)等數(shù)據(jù)[8]；網(wǎng)絡(luò)安全攻擊量監(jiān)測(cè)平臺(tái)遭受的文件讀取、SQL注入、代碼執(zhí)行等不同類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)安全攻擊的次數(shù)和來(lái)源[9]。

③ 數(shù)據(jù)應(yīng)用：流量分析、行為分析和運(yùn)行管理是目前運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的常見(jiàn)應(yīng)用。其中，流量分析圍繞時(shí)間、地域等特征，評(píng)價(jià)平臺(tái)在不同地區(qū)的用戶使用情況，以此為平臺(tái)內(nèi)容優(yōu)化、結(jié)構(gòu)升級(jí)、推廣策略制定提供數(shù)據(jù)支撐；行為分析關(guān)注用戶瀏覽偏好、搜索內(nèi)容、訪問(wèn)粘性等行為特征[10]；運(yùn)行管理關(guān)注平臺(tái)是否正常運(yùn)行，通過(guò)監(jiān)測(cè)平臺(tái)可達(dá)性、網(wǎng)絡(luò)安全攻擊量，為平臺(tái)提供實(shí)時(shí)監(jiān)控和異常預(yù)警。

2存在的問(wèn)題

通過(guò)系統(tǒng)的文獻(xiàn)梳理和應(yīng)用調(diào)研，整合分析國(guó)內(nèi)外在線智慧教育平臺(tái)運(yùn)行監(jiān)測(cè)的相關(guān)研究進(jìn)展和技術(shù)實(shí)踐，比較不同平臺(tái)運(yùn)行監(jiān)測(cè)機(jī)制的特點(diǎn)與局限，本研究凝練出現(xiàn)行運(yùn)行監(jiān)測(cè)工作存在的核心問(wèn)題，包括：

（1）運(yùn)行監(jiān)測(cè)機(jī)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(tái)運(yùn)行監(jiān)測(cè)機(jī)制仍未完善，具體表現(xiàn)為： ① 監(jiān)測(cè)范圍有限，難以全面覆蓋資源類(lèi)型、功能形式和服務(wù)方式； ② 數(shù)據(jù)采集和處理能力不足，無(wú)法對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效清洗、整合與實(shí)時(shí)處理，導(dǎo)致動(dòng)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(guān)聯(lián)分析的能力不足；③ 缺乏系統(tǒng)性設(shè)計(jì)，部門(mén)之間的協(xié)調(diào)機(jī)制缺失，數(shù)據(jù)共享與協(xié)同分析難以實(shí)現(xiàn)，監(jiān)測(cè)工作碎片化。這些問(wèn)題導(dǎo)致智慧教育資源利用率低下，用戶體驗(yàn)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(jìn)程。

（2）監(jiān)測(cè)手段和質(zhì)量有待優(yōu)化

在線智慧教育平臺(tái)運(yùn)行監(jiān)測(cè)對(duì)準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性和高效性的要求較高，需優(yōu)化監(jiān)測(cè)手段和數(shù)據(jù)質(zhì)量，以支撐大規(guī)模計(jì)算分析[]。然而，現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)手段和質(zhì)量存在多方面不足，主要表現(xiàn)為： ① 監(jiān)測(cè)指標(biāo)單一，無(wú)法有效關(guān)聯(lián)靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，難以全面反映平臺(tái)的運(yùn)行狀態(tài)； ② 數(shù)據(jù)采集存在滯后性，無(wú)法滿足實(shí)時(shí)分析需求； ③ 缺乏多元數(shù)據(jù)糾錯(cuò)反饋機(jī)制，數(shù)據(jù)真實(shí)性與有效性難以保障； ④ 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定性欠佳，易因數(shù)據(jù)量過(guò)大或復(fù)雜查詢出現(xiàn)故障，影響監(jiān)測(cè)的連續(xù)性，制約平臺(tái)的高效運(yùn)行與優(yōu)化升級(jí)[12]。

（3）監(jiān)測(cè)維度和指標(biāo)尚不統(tǒng)一

不同在線智慧教育平臺(tái)的資源類(lèi)型、功能應(yīng)用和服務(wù)內(nèi)容各具特色，運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集也因此存在差異，這為數(shù)據(jù)的深度應(yīng)用帶來(lái)了挑戰(zhàn)，亟需建立統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)[13]。但現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)方法難以適應(yīng)監(jiān)測(cè)對(duì)象的多元性特征，監(jiān)測(cè)維度和指標(biāo)也尚不統(tǒng)一，難以形成共識(shí)性指標(biāo)，無(wú)法開(kāi)展平臺(tái)應(yīng)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(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)價(jià)值以支撐管理決策是運(yùn)行監(jiān)測(cè)的重要任務(wù)，但現(xiàn)有數(shù)據(jù)分析多采用線性方法，較少運(yùn)用聚類(lèi)、預(yù)測(cè)等大數(shù)據(jù)技術(shù)，限制了數(shù)據(jù)效能的發(fā)揮。而基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)與運(yùn)行管理也尚處于初級(jí)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(guān)鍵信息；個(gè)性化服務(wù)與智能推薦能力有限，無(wú)法精準(zhǔn)滿足用戶需求；跨平臺(tái)數(shù)據(jù)共享與協(xié)同分析能力不足，難以實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置與協(xié)同創(chuàng)新。

綜上，當(dāng)前在線智慧教育平臺(tái)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)實(shí)踐存在“四重局限”： ① 機(jī)制層面，多源異構(gòu)數(shù)據(jù)整合不足，動(dòng)態(tài)追蹤與跨維度分析能力薄弱； ② 技術(shù)層面，監(jiān)測(cè)手段滯后、數(shù)據(jù)質(zhì)量不穩(wěn)定，難以滿足實(shí)時(shí)大規(guī)模計(jì)算需求； ③ 標(biāo)準(zhǔn)層面，監(jiān)測(cè)維度與指標(biāo)缺乏統(tǒng)一框架，阻礙平臺(tái)成效對(duì)比； ④ 應(yīng)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(duì)上述問(wèn)題，本研究嘗試圍繞完善監(jiān)測(cè)機(jī)制、優(yōu)化監(jiān)測(cè)技術(shù)、統(tǒng)一監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、提升賦能水平等展開(kāi)探索，構(gòu)建其運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，著力破解上述關(guān)鍵瓶頸，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智慧教育治理新模式。

二設(shè)計(jì)思路

本研究遵循“采-治-評(píng)-用”的全生命周期閉環(huán)管理邏輯，設(shè)計(jì)了在線智慧教育平臺(tái)運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的四大核心功能。

1管理邏輯

“采-治-評(píng)-用”的全生命周期閉環(huán)管理邏輯以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)為核心，深度契合在線智慧教育平臺(tái)運(yùn)行監(jiān)測(cè)的復(fù)雜性與動(dòng)態(tài)性需求。其中，“采”是通過(guò)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集，提供原始數(shù)據(jù)；“治”是經(jīng)過(guò)清洗、整合，形成結(jié)構(gòu)化資產(chǎn)；“評(píng)”是依托指標(biāo)體系，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行量化評(píng)估；“用”是將結(jié)果應(yīng)用于教育與管理場(chǎng)景。各環(huán)節(jié)相互依存，“采”為“治”提供數(shù)據(jù)，“治”是“評(píng)”的基礎(chǔ)，“評(píng)”指導(dǎo)“用”，而“用”反饋優(yōu)化“采”，由此形成了一個(gè)螺旋式迭代閉環(huán)，為平臺(tái)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(cè)的基礎(chǔ)，從基礎(chǔ)設(shè)施、用戶訪問(wèn)、資源應(yīng)用、服務(wù)辦理、管理業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)安全六個(gè)方面采集多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，全面反映在線智慧教育平臺(tái)的運(yùn)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(kù)表交換、埋碼采集等技術(shù)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(dòng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)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(wú)效數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、脫敏；校核環(huán)節(jié)是將清洗后的數(shù)據(jù)與權(quán)威庫(kù)比對(duì)修正；匹配環(huán)節(jié)是關(guān)聯(lián)用戶行為與屬性數(shù)據(jù)，并按業(yè)務(wù)需求分類(lèi)入庫(kù)；共享環(huán)節(jié)按需定向共享運(yùn)行數(shù)據(jù)，為管理決策提供標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)服務(wù)。

③ 全過(guò)程評(píng)價(jià)。數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)是釋放監(jiān)測(cè)效能的關(guān)鍵，對(duì)平臺(tái)運(yùn)行、資源應(yīng)用、用戶行為、管理決策開(kāi)展多維度動(dòng)態(tài)評(píng)估。評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)采用共性與特性相結(jié)合的方式，其中共性覆蓋基礎(chǔ)需求，特性則滿足個(gè)性化場(chǎng)景。基于治理后的數(shù)據(jù)，從多個(gè)維度構(gòu)建評(píng)價(jià)模型，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)在線智慧教育平臺(tái)的橫向?qū)Ρ扰c縱向追蹤，把握平臺(tái)的運(yùn)行趨勢(shì)。

④ 全場(chǎng)景應(yīng)用。數(shù)據(jù)應(yīng)用是對(duì)在線智慧教育平臺(tái)運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘分析后，賦能在線智慧教育平臺(tái)優(yōu)化升級(jí)的核心環(huán)節(jié)。全場(chǎng)景應(yīng)用將通過(guò)智能的數(shù)據(jù)服務(wù)將運(yùn)行監(jiān)測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)化為實(shí)際價(jià)值，覆蓋教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)、科學(xué)研究、學(xué)校治理、國(guó)際化交流等多種場(chǎng)景[14]。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)層面，在線智慧教育平臺(tái)運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將采用智能報(bào)表、數(shù)據(jù)大屏等可視化工具，為在線智慧教育平臺(tái)的管理決策提供科學(xué)依據(jù)。

三系統(tǒng)構(gòu)建

按照上述設(shè)計(jì)思路，本研究構(gòu)建了在線智慧教育平臺(tái)運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（下文簡(jiǎn)稱“運(yùn)行監(jiān)測(cè)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(chǔ)設(shè)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(chǔ)設(shè)施層）向上層（數(shù)據(jù)展示層）逐層傳遞，縱向流動(dòng)，形成了一條完成的數(shù)據(jù)鏈路；“兩體系”包括標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)化約束和安全防護(hù)?！拔鍖印笨v向遞進(jìn)，“兩體系”橫向賦能，共同實(shí)現(xiàn)運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的高效、安全、智能化目標(biāo)。

1基礎(chǔ)設(shè)施層

本層作為在線智慧教育平臺(tái)的計(jì)算通信基礎(chǔ)，主要提供算力資源、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源，旨在構(gòu)建穩(wěn)定、高效的運(yùn)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(wù)所需的軟硬件資源；存儲(chǔ)資源為采集運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)設(shè)施；網(wǎng)絡(luò)資源主要由教育行業(yè)云提供，保障運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和各級(jí)智慧教育平臺(tái)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。本層的設(shè)計(jì)契合教育場(chǎng)景數(shù)據(jù)量大、業(yè)務(wù)波動(dòng)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(guò)數(shù)據(jù)接口、庫(kù)表交換、埋碼采集等方式，從目標(biāo)監(jiān)測(cè)平臺(tái)（如國(guó)家智慧教育公共服務(wù)平臺(tái)、省級(jí)智慧教育平臺(tái)、其他外鏈平臺(tái)等）獲取運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。獲取的數(shù)據(jù)主要分為三類(lèi)： ① 資源服務(wù)數(shù)據(jù)，主要包含資源基礎(chǔ)信息、資源使用數(shù)據(jù)、資源應(yīng)用效果等數(shù)據(jù)，關(guān)注“用得好不好”； ② 政務(wù)服務(wù)數(shù)據(jù)，主要包含服務(wù)事項(xiàng)、服務(wù)辦理、用戶反饋等數(shù)據(jù)，關(guān)注“辦得快不快”； ③ 政務(wù)管理數(shù)據(jù)，主要包含機(jī)構(gòu)管理、業(yè)務(wù)管理、決策支持等數(shù)據(jù)，關(guān)注“管得準(zhǔn)不準(zhǔn)”。

3數(shù)據(jù)治理層

數(shù)據(jù)治理層通過(guò)數(shù)據(jù)的清洗、校核與匹配，構(gòu)建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享： ① 數(shù)據(jù)清洗主要是修正錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理并實(shí)現(xiàn)對(duì)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(quán)威庫(kù)比對(duì)，提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性； ③ 數(shù)據(jù)匹配是將采集的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，形成用戶使用在線智慧教育平臺(tái)的行為軌跡和群體畫(huà)像； ④ 數(shù)據(jù)共享是將運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析結(jié)果通過(guò)開(kāi)放接口，分級(jí)、分類(lèi)、分權(quán)限地向數(shù)據(jù)源平臺(tái)管理方反饋，為在線智慧教育平臺(tái)的升級(jí)、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(duì)數(shù)據(jù)治理層提供的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，從以下維度進(jìn)行分析： ① 基礎(chǔ)設(shè)施維度，重點(diǎn)分析資源配置（如CPU/內(nèi)存利用率）、軟件運(yùn)行環(huán)境（如服務(wù)可用性）和容災(zāi)能力（如故障恢復(fù)時(shí)間）； ② 用戶行為維度，重點(diǎn)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(chéng)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(yīng)用效果（如資源使用率TOP榜單）； ④ 服務(wù)供給維度，評(píng)估流程效率（如在線辦事平均耗時(shí)）和服務(wù)質(zhì)量（如用戶滿意度評(píng)分）； ⑤ 管理效能維度，監(jiān)測(cè)政策執(zhí)行（如教育經(jīng)費(fèi)使用進(jìn)度）和決策支持（如區(qū)域教育資源均衡指數(shù)）； ⑥ 網(wǎng)絡(luò)安全維度，關(guān)注數(shù)據(jù)安全（如隱私脫敏合規(guī)性）、網(wǎng)絡(luò)攻擊（如SQL注入攻擊）和網(wǎng)絡(luò)防護(hù)（如攻擊的攔截量）。

通過(guò)上述各維度的分析，可進(jìn)一步提煉出四大核心評(píng)價(jià)維度：一是平臺(tái)健康度，是融合基礎(chǔ)設(shè)施維度和網(wǎng)絡(luò)安全維度的核心數(shù)據(jù)，生成反映在線智慧教育平臺(tái)穩(wěn)定運(yùn)行能力的復(fù)合指標(biāo)；二是平臺(tái)活躍度，是根據(jù)用戶行為維度的多維度數(shù)據(jù)，計(jì)算反映平臺(tái)使用熱度的綜合指數(shù)；三是資源應(yīng)用度，是整合資源供給維度的多項(xiàng)數(shù)據(jù)，形成衡量資源利用效果的評(píng)估指數(shù)；四是服務(wù)效能度，是融合服務(wù)供給維度和管理效能維度的核心數(shù)據(jù)，生成評(píng)價(jià)服務(wù)質(zhì)量的量化指標(biāo)。這些核心評(píng)價(jià)維度并非簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)匯總，而是通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)上述數(shù)據(jù)分析層的六個(gè)基礎(chǔ)維度進(jìn)行深度挖掘和關(guān)聯(lián)分析后形成的更高層次的評(píng)價(jià)維度。通過(guò)橫向?qū)Ρ扰c縱向追蹤，這些評(píng)價(jià)維度可用于識(shí)別平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)與不足，為平臺(tái)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(guò)智能報(bào)表和數(shù)據(jù)大屏提供定制的可視化界面： ① 智能報(bào)表，面向運(yùn)維人員，支持靈活交互與報(bào)告生成，展示在線智慧教育平臺(tái)的運(yùn)行狀態(tài)； ② 數(shù)據(jù)大屏，服務(wù)教育管理者，實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系主要涉及： ① 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，是對(duì)系統(tǒng)中各類(lèi)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(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理的要求； ③ 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、集成、運(yùn)維過(guò)程中應(yīng)遵循的技術(shù)規(guī)范與實(shí)施準(zhǔn)則。

7安全保障體系

安全保障體系主要確保： ① 技術(shù)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(shí)現(xiàn)全流程管控，落實(shí)采集“最小必要”、存儲(chǔ)“最小周期”的要求； ④ 網(wǎng)絡(luò)安全，部署防火墻，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警威脅，保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

四實(shí)踐應(yīng)用

國(guó)家智慧教育公共服務(wù)平臺(tái)作為我國(guó)在線智慧教育領(lǐng)域的標(biāo)桿性平臺(tái)，具有三個(gè)顯著特征：一是平臺(tái)規(guī)模領(lǐng)先，已建設(shè)成為國(guó)內(nèi)應(yīng)用范圍最廣、資源類(lèi)型最多、服務(wù)功能最全、國(guó)際影響最大的在線智慧教育平臺(tái)[5]；二是實(shí)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(tái)建設(shè)從中央到地方、智慧教學(xué)形式從線下到線上、教育影響力從國(guó)內(nèi)到國(guó)際、教育服務(wù)范圍從校園到社會(huì)；三是運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)特征鮮明，具有多源性（集成了多級(jí)平臺(tái)并支持多端訪問(wèn)）、多元性（覆蓋了多類(lèi)資源和多種形式的運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)[1]）、關(guān)聯(lián)性（動(dòng)態(tài)行為數(shù)據(jù)與靜態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)相融合形成復(fù)雜的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)[17]）、生長(zhǎng)性（如資源持續(xù)上新、服務(wù)事項(xiàng)逐漸增多、數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展）等典型特征。因此，對(duì)國(guó)家智慧教育公共服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)測(cè)具有重要價(jià)值：一方面可實(shí)時(shí)掌握平臺(tái)的運(yùn)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(jìn)而推動(dòng)智慧教育應(yīng)用創(chuàng)新與教育決策科學(xué)化?；诖耍狙芯?，開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并介紹了其實(shí)施成效。

1開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)

根據(jù)國(guó)家智慧教育公共服務(wù)平臺(tái)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)需求，本研究開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用JAVA 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，基于B/S結(jié)構(gòu)和MVC架構(gòu)模式實(shí)現(xiàn)前后端分離。通過(guò)分布式并行計(jì)算、緩存和部署搭建技術(shù)框架，并提供靈活接口對(duì)接第三方數(shù)據(jù)采集，以保障平臺(tái)的擴(kuò)展性。

2實(shí)施成效

2022年5月，面向國(guó)家智慧教育公共服務(wù)平臺(tái)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上線。經(jīng)過(guò)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(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)均截止到2024年12月），主要表現(xiàn)為：

（1）平臺(tái)全天候全方位監(jiān)測(cè)

通過(guò)數(shù)據(jù)采集引擎和智能監(jiān)測(cè)算法的協(xié)同應(yīng)用，運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)國(guó)家智慧教育公共服務(wù)平臺(tái)的全天候、全方位監(jiān)控，對(duì)國(guó)家智慧教育公共服務(wù)平臺(tái)的122個(gè)子平臺(tái)（含6個(gè)國(guó)家級(jí)平臺(tái)、90個(gè)省級(jí)樞紐平臺(tái)和26個(gè)資源外鏈平臺(tái)）進(jìn)行 7×24 小時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了“凡上線必監(jiān)測(cè)、凡改版必更新”。

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的在線申請(qǐng)功能，支持在線派發(fā)、部署和審批，累計(jì)收集了500余億條數(shù)據(jù)，建設(shè)了14種不同類(lèi)型的專(zhuān)題庫(kù)和206個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，具體如表1所示。運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)各類(lèi)專(zhuān)題庫(kù)中的原始數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果進(jìn)行分級(jí)分權(quán)管理，如省級(jí)智慧教育平臺(tái)管理部門(mén)可在線申請(qǐng)?zhí)囟〝?shù)據(jù)的采集權(quán)限，運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)完成數(shù)據(jù)校驗(yàn)與標(biāo)準(zhǔn)化處理，并按照用戶角色和業(yè)務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行差異化推送。

（3）數(shù)據(jù)多手段可視化呈現(xiàn)

運(yùn)行監(jiān)測(cè)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(duì)資源應(yīng)用、服務(wù)效能、區(qū)域試點(diǎn)等核心場(chǎng)景，運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)定制開(kāi)發(fā)了47張智能報(bào)表（部分如圖2所示），可提供數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)查詢和下載服務(wù)，支持不同角色、不同權(quán)限運(yùn)維人員的日常數(shù)據(jù)需求，并提供移動(dòng)端適配，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)“一表攬全局”； ② 宏觀層面，依托機(jī)器學(xué)習(xí)算法和實(shí)時(shí)計(jì)算引擎，運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建了包含資源開(kāi)發(fā)利用、應(yīng)用發(fā)展監(jiān)測(cè)、公共服務(wù)提供、綜合研究分析、安全運(yùn)維保障五大模塊的數(shù)據(jù)大屏（其中資源開(kāi)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(guó)家智慧教育公共服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)情況和應(yīng)用成效，實(shí)現(xiàn)了“一屏觀天下”。

（4）數(shù)據(jù)有效支撐教育科學(xué)決策

依托數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等算法模型，運(yùn)行監(jiān)測(cè)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(xué)決策支持場(chǎng)景（如圖4所示），主要包括： ① 各類(lèi)用戶群體規(guī)模的變化趨勢(shì)。分析消極型、專(zhuān)注型、發(fā)散型、活躍型四種類(lèi)型的用戶群體規(guī)模在一段時(shí)間內(nèi)的變化，可為升級(jí)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(tái)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(tái)應(yīng)提升資源質(zhì)量并加大宣傳力度，以提升平臺(tái)的吸引力，使更多的用戶轉(zhuǎn)為活躍型用戶。 ② 用戶的學(xué)習(xí)風(fēng)格遷移情況。通過(guò)?；鶊D展現(xiàn)用戶在特定時(shí)間段內(nèi)的學(xué)習(xí)風(fēng)格遷移情況，可為優(yōu)化平臺(tái)課程資源的學(xué)習(xí)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(dāng)一部分不活躍用戶開(kāi)始頻繁登錄平臺(tái)，說(shuō)明第二周開(kāi)設(shè)的課程資源質(zhì)量很高，吸引了更多用戶前來(lái)學(xué)習(xí)。

五結(jié)語(yǔ)

本研究系統(tǒng)梳理了在線智慧教育平臺(tái)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)行運(yùn)行監(jiān)測(cè)工作存在的核心問(wèn)題，同時(shí)創(chuàng)造性地提出了“采-治-評(píng)-用”的全生命周期閉環(huán)管理邏輯，并據(jù)此設(shè)計(jì)了在線智慧教育平臺(tái)運(yùn)行監(jiān)測(cè)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(guò)程評(píng)價(jià)和全場(chǎng)景應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，本研究構(gòu)建了包含“五層兩體系”的在線智慧教育平臺(tái)運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并，進(jìn)行了運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)踐應(yīng)用，其實(shí)施成效表明：運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)全天候全方位監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)全生命周期分級(jí)分權(quán)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(xué)決策。

數(shù)字技術(shù)的迭代升級(jí)和持續(xù)演進(jìn)，要求在線智慧教育平臺(tái)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也需不斷升級(jí)。根據(jù)當(dāng)前人工智能技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，結(jié)合教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求，本研究提出運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的未來(lái)建設(shè)方向：一是提升運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)外服務(wù)能力，通過(guò)不斷創(chuàng)新監(jiān)測(cè)手段、擴(kuò)大監(jiān)測(cè)范圍、優(yōu)化監(jiān)測(cè)指標(biāo)，推動(dòng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有效升級(jí)，促使運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)從“能用”向“好用”進(jìn)化；二是提升運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的挖掘分析能力，通過(guò)充分利用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，從微觀、中觀、宏觀等不同角度開(kāi)展課堂教學(xué)模式變革研究、區(qū)域發(fā)展動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)研究、教育宏觀政策發(fā)展研究，并從運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中挖掘出更多的關(guān)鍵信息，引領(lǐng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教育研究創(chuàng)新，為相關(guān)政策制定提供支持；三是拓展運(yùn)行監(jiān)測(cè)方法適用的“彈性”，通過(guò)總結(jié)在線智慧教育平臺(tái)的功能定位和發(fā)展趨勢(shì)，形成運(yùn)行監(jiān)測(cè)方法論，同時(shí)拓展在線智慧教育平臺(tái)運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，根據(jù)不同在線智慧教育平臺(tái)的特點(diǎn)“彈性”建設(shè)，實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)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