公益獨立安全的開放應用:英國“教育專網”發展過程中的問題解決與借鑒

聶竹明,施羽晗

(安徽師范大學,安徽 蕪湖 241000)

一、引言

互聯網自1969年誕生以來給人類社會帶來了前所未有的深刻變革,帶動了各行各業的發展。為滿足相關領域的特殊需求,專門領域的網絡也被陸續建立。金融行業商用價值較高且涉及敏感業務和關鍵應用,因此,基于SD-OTN技術的金融專網被建立,滿足了金融行業專線服務獨立性的需求。醫療專網的建設解決了醫療水平發展不均衡、個別地區醫療資源不足的問題,促進了優質醫療服務的共享和延伸。鐵路系統關系著乘客生命安全和國家財產安全,鐵路專網可應對應急防災、設施防護等特殊情況。然而,互聯網自建設應用以來,其安全性和開放性就存在矛盾,公益性和商業性也存在沖突。在擁有獨立性的基礎上,如何保障其公益性和效益性是全世界都面臨的難題?；ヂ摼W的起源——阿帕網(Advanced Research Project Agency Network,簡稱ARPANET)是美國國防部高級研究計劃署的項目,其從建設初期主要應用于軍事研究領域拓展到應用于教育領域,最后實現了公眾用戶普及,其開放性沖擊了安全性。中國教育和科研計算機網(China Education and Research Network,簡稱CERNET)作為全國性學術計算機互聯網絡,由國家投資建設和管理,其采取收費的形式提供節點服務,是中國教育專網的主干網。教育專網作為教育領域的專門網絡,出臺的系列相關文件和專家學者也為其發展提出了實際性要求,指明了可供參考的方向。獨立性是教育專網的本質屬性,公益性的基礎是普及率和覆蓋率,要求為大多數人提供普遍服務。2019年8月,我國政府首次提出加快建設教育專網,開發內容豐富的支持面向深度貧困地區的在線教育資源[1]。2019年9月,教育部等十一部門聯合印發《關于促進在線教育健康發展的指導意見》提出“實現所有學校接入快速穩定的互聯網”[2]。2019年12月,國家發改委印發《關于促進“互聯網+社會服務”發展的意見》,提出“加快各類社會服務主體聯網接入,推動實現偏遠農村地區和內地山區服務可及”[3]。黨的二十大報告提出“推進教育數字化,建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國”[4]。在2023年世界數字教育大會中,懷進鵬部長指出要“提升數字素養,助力服務全民終身學習”[5]。同時,安全性和開放性在教育專網建設過程中也是不容忽視的關鍵問題。2021年7月,教育部等六部門印發《關于推進教育新型基礎設施建設構建高質量教育支撐體系的指導意見》指出“要提供高速、便捷、綠色、安全的網絡服務”[6]。教育專網需對全國城鄉各級各類學校和教育機構開放,提供快速、穩定、綠色的互聯網,為未成年人構建綠色網絡學習空間[7]。教育專網要覆蓋各級各類學校和各級教育行政部門,其最重要的作用之一是通過實施教科網網絡安全保障能力提升計劃,過濾網絡不良信息,為未成年人營造清朗網絡環境[8]。作為互聯網發展和信息化建設起步較早的國家,英國在其網絡發展過程中面臨的問題極富典型性。有學者通過梳理英國工黨教育政策發現,其具有“為最大多數人謀利益”的共同目標,因此,我國的教育理論與實踐借鑒和采納了很多英國工黨教育改革的經驗[9]。英國開放大學是世界公認的遠程開放教育領域發展的先驅和風向標,同樣對我國遠程開放教育的發展具有重要借鑒價值[10]。歐洲研究和教育網絡協會(Trans-European Research and Education Networking Association,簡稱TERENA)提出教育漫游eduroam(education roaming),使科研和教育機構提供安全的環球跨域無線漫游認證服務成為可能[11]。同樣,21世紀至今,英國為應對新時代的嬗變,將教師教育作為教育事業發展的基礎和核心部分,繼而頒布了系列文件和采取了系列措施[12]。英國“教育專網”在英國教育理念更新、模式變革和體系重構中發揮著重要的作用,推動了英國教育和科研的高速發展,促進了經濟社會的快速發展,保證了英國始終處于發達國家的行列。研究英國“教育專網”發展歷程中的問題解決途徑,對我國教育專網的建設具有重要意義和參考價值。

二、英國“教育專網”發展歷程和網絡層次結構

(一)英國“教育專網”的發展歷程

1984年,英國建立了教育領域的專門網絡Janet(Joint Academic Network),為全英的高等教育機構提供接入服務,被稱為英國的“教育專網”。經過多年的探索,其不僅在物理層面有顯著性進展,連接傳輸速度不斷提升,數據存儲容量不斷增大,服務的站點越來越多,更是通過擴大覆蓋面改變了知識在英國教育中的使用和儲存方式,通過提供非常穩定、高速的連接以滿足科研工作者獲取大量數據完成開創性工作的需求,并且提供了多樣的資源、超大的網絡容量和帶寬、存儲空間以及安全可靠的網絡環境[13-14](如圖1所示)。1997年,Janet升級為Janet2,使用范圍擴展,開始為繼續教育學院服務。1998年,Janet升級為Super Janet3,并于兩年內建成了區域支持中心,為研究人員提供了更為簡單便捷的登入方式。2001年,Janet升級為Super Janet4,建立了數據中心并提供數據服務,英國政府啟動了“全國學習網計劃”。2003年,英國全境的小學都通過區域帶寬聯盟(Regional Broadband Consortia,簡稱RBC)和當地授權單位接入到Super Janet4,英國全境的大學資源庫也在當時建立[15]。2006年,Super Janet5開始服務。2013年,Super Janet6成為當時世界上最先進的計算機網絡之一。2017年,政府服務啟動,400Gbit/s光學技術部署在骨干網上。至2022年底,其每天可攜帶6PB的數據、提供600多個直接對等互連并支持國際合作[13]。

英國“教育專網”在發展過程中也體現了其公益性、獨立性、開放性和安全性的特點。例如,在網絡公益方面,英國為實現每所學校都能使用高速互聯網的千兆寬帶計劃,加強網絡技術研究,與SpaceX公司合作啟動Starlink衛星試驗,給偏遠地區和基礎設施不足的地方布置網絡電纜以提供高速互聯網。在網絡獨立方面,為滿足教育領域的特殊需求及推動教育現代化轉型,英國建立的教育專網Janet為全英的高等教育機構提供接入服務,并通過區域帶寬聯盟(RBC)接入到全英的中小學[14]。在網絡開放方面,高等教育供給不能滿足“二戰”后社會發展需求和媒體技術發展的背景下,英國開放大學應運而生,其提供的教育形式不僅滿足了因時間或地點限制而無法在高等教育機構接受教育的成人學生,也為全球有需要的人提供實現教育目標的機會,甚至專門設計了面向服刑人員的數字化高等教育。在網絡安全方面,為應對錯綜復雜且不斷變化的國際網絡安全形勢和建設需要,英國政府于2009年、2011年、2016年分別發布了第一、第二、第三版國家網絡安全戰略,且相較于美國的網絡空間國際戰略,英國的國家網絡安全戰略聚焦于維護本國網絡安全、提升本國網絡安全產業競爭力等方面。

(二)英國“教育專網”的網絡層次結構

英國“教育專網”的網絡層次結構可分為骨干網絡和區域網絡,通過主要結點與教育機構和高校連接,同時提供公共互聯點為教育領域外機構服務。骨干網絡實現了高速度、高帶寬。Janet最新版本的主干網于2007年初投入全面服務,目前以100Gbit/s的速度運行,其使用的SDH技術可在檢測到中斷后的50毫秒內重新路由網絡中斷周圍的流量以提供高度的彈性,這種彈性保證了每個鏈路99.95%的可用性以及五個小時的目標修復時間。區域網絡在英國提供了12個主要結點,分為西南部、南部、倫敦、泰晤士河、愛爾蘭、東部、中部、西北部、約克郡、東北部、北愛爾蘭以及蘇格蘭,為Janet在其所在地區提供了主要連接點(如圖2所示)。每個區域網絡都有到核心網絡的雙重、多路由連接,或通過每個區域網絡入口點和核心上單獨位置之間的兩個點對點連接,或通過收集器在其中的網絡掃描多個區域網絡入口點,連接到兩個不同的核心位置。Janet公共互聯點有四個,提供開放式對等互連,分別在海港交易所、北電信屋、利茲以及曼徹斯特(如圖3所示)。谷歌于2016年分別與海港交易所和北電信屋互聯點連接,北電信屋為其提供的速度是100Gbit/s,海港交易所則為2*100Gbit/s,于2018年與利茲連接,獲得100Gbit/s的帶寬。微軟于2015年與曼徹斯特取得連接,獲得20Gbit/s的帶寬,于2020年與北電信屋取得連接,獲得100Gbit/s的帶寬[16]。

圖1 中英兩國教育和科研計算機網發展過程對比

圖2 Janet骨干區域訪問基礎設施區域示意圖

三、英國“教育專網”發展過程中的問題解決

(一)公益:推進教育領域網絡全覆蓋,實現全國普及

阿帕網從其滿足軍事需求到滿足美國國家科學基金會網絡的發展,主要用于軍事和學術研究,都是非商業用途,帶有商業性質的計算機是禁止接入其中的。然而,大眾對商業互聯網的需求愈加迫切,互聯網服務提供商(Internet Service Provider,簡稱ISP)應運而生。1989年,英國的伯納斯創建萬維網,自此互聯網迅速進入商業化時代。安德森開發了馬賽克瀏覽器,成立了網景公司,締造了互聯網創造財富的神話。隨后,斯坦福大學電氣工程系的研究生楊致遠和大衛·費羅創建了雅虎公司。丁磊在廣州創建了網易公司,為用戶提供163郵箱。美國麻省理工學院畢業回國的張朝陽創建了搜狐。英國政府為應對互聯網商業屬性對其原有教育屬性帶來的沖擊,推動網絡在教育領域發揮應有的強大功效,投資建設公益性非營利教育科研網絡(Janet),在教育和科學部國務秘書的領導下運作,由英國教育和研究網絡協會(UKERNA)管理,UKERNA是英國高等教育資助委員會的非營利組織,為英國高等教育和研究界提供數據通信服務[17]。從2003年起,高等教育機構每年支付會員訂閱費,繼續教育機構的費用則根據地區設定,該費用由高等教育資助委員會確定,按照Janet總體預算的比例劃分,由各個高等教育機構按比例分攤,分攤依據是前一年的審計收入。同時,Janet免費為全英的中小學提供包括接入在內的系列服務,且為了推動英國全部學校接入互聯網,英國在兩年期間相繼成立了10個區域帶寬聯盟(RBC),提供了對研究和教學至關重要的高速而穩定的網絡條件,以及防范大規模網絡攻擊的安全保護體系[18]。同時,為促進教育公平、提高教育質量,英國政府注重教育數字化,制定了網絡標準、提升了網絡速度、擴大了網絡覆蓋。數字技術正改變我們的生活、工作和學習方式,教育數字化離不開基礎設施的保障,網絡連接是阻礙技術有效實施的障礙之一,需要在整個教育中嵌入全新的、更好的網絡技術,升級學校的網絡寬帶,制定明確的標準[19]。但是,英國有許多學校仍存在網絡連接緩慢問題,滯緩的連接速度給教師日常工作增添了額外負擔。因此,2022年3月23日,英國教育部宣布推出千兆寬帶計劃,旨在英國的每所學校到2025年都能使用高速互聯網。同時,英國政府設立了2033年全英范圍內實現全光纖連接的目標,加速向英國所有學校全面推廣光纖互聯網連接方式[20]。其中,現代化的電信基礎設施正有計劃地向貧困地區普及,該地區學校將通過與當地社區和企業連接,實現快速、可靠、運行成本低的互聯網絡,弱勢兒童將獲得更優質的教育資源。

圖3 Janet公共互聯點

(二)獨立:打造教育科研領域專屬網絡,匹配科研環境

面對學術界對網絡的特殊需求,英國打造教育科研領域專屬網絡eduroam(UK)。英國學術界迫切需要促進無線局域網技術在提供外來訪問服務方面發揮作用,以及對此類服務提供兼容性以滿足網絡漫游需求。2003年,歐洲規模最大、最著名的研究與教育網絡協會TERENA率先提出創新網絡模式的新概念,并在歐洲五所高校進行試行,此后UKERNA無線咨詢小組開始進入試驗階段。2004年,依據位置獨立網絡計劃的概念驗證和試驗階段獲得的經驗,英國大規模推出位置獨立網絡,即eduroam的前身。其服務最初是針對完全定義的服務層模型設計的,因此,eduroam(UK)推出后仍在充分考慮用戶需求的基礎上不斷升級。為滿足用戶安全性和簡便性的需求而設計出新模型,用戶只需要通過訪問設備向組織發送請求,即eduroam(UK)層次結構的入口點,就可用于身份驗證推薦,組織與國家基礎設施中心保持信任關系,并與其交換身份驗證請求,同時,組織也可以通過其特定RADIUS服務器實現支持的任何協議直接訪問用戶數據庫(如圖4所示)。2014年,eduroam(UK)作為共同的網絡服務就已經能夠提供面向教育用戶的漫游服務,覆蓋了95%的大學,并在50萬臺設備上工作、為超過560個組織提供服務、在全球101個國家/地區可使用,其具有認證簡便、能夠自動連接、安全級別高以及覆蓋國內外漫游的優勢和特點,支持的服務包括視頻會議、跨國遠程教育、VoIP電話、云和數據中心等,都可以在無線漫游的環境中與全球各大學共享。eduroam(UK)在安全性和簡便性等方面得到了使用者和使用單位管理人員的一致好評?？夏醽喆髮W負責人保羅·霍本認為,eduroam(UK)在使身份驗證變得更加容易的時候,也具備了更高的安全性。IOP出版公司內容和平臺主管格雷厄姆·麥肯指出,IOP出版公司與eduroam(UK)達成管理協議,研究人員或圖書館在存儲出版物時只需要支付較少的費用。同時,英國政府也借鑒eduroam的經驗基礎建立了Govroam,這是改變公共部門連通性的全國性漫游服務,為英國各地數百個公共部門組織的工作人員提供“零接觸”互聯網接入,包括NHS信托、地方當局和緊急服務等[21-23]。

(三)安全:利用新興技術提升網絡速度,加固網絡安全

用戶不斷對網絡提出更高需求是Janet利用新興技術升級的源生動力。Janet用戶更加期望能夠發展相關服務質量參數[24],因此,英國政府利用當時先進的EWSM關鍵技術構建了Super Janet。其發展過程中連接了越來越多的高校和研究站點,逐漸無法滿足現代高速通信的流量要求,迫使Super Janet2、Super Janet3和Super Janet4相繼發布,增強后可支持主干網2.5Gbps的速度。不僅如此,Janet也會在面臨新形勢時及時調整其服務模式,增強其性能和安全性。在計算機科學機構和更多高校加入后,倫敦、布里斯托爾、曼徹斯特、利茲以及牛津等區域用戶群激增,核心骨干網提供了與區域信息系統的連接,2900萬英鎊被投資用于研發混合網絡Super Janet5,提供了高速IP傳輸服務和專用帶寬HTML服務。據Janet核心架構團隊調查顯示,由于天文學和高能物理研究輸入輸出的數據量十分龐大,正常情況下研究人員每18個月使用的流量就會翻倍,因此,最新版本的Super Janet6以2Tbps速度發布,并逐漸將其位于倫敦地區的骨干網升級到100GbE來提高性能。為給教育和科研提供更加有效安全的環境,2021年英國政府提出將IPv6應用于Janet的可行性方案。Janet發展至今,無論從容量和可拓展性,還是用戶連接和安全性上,都能夠極大地滿足各級各類使用者的需求。在容量上,可以提供在幾秒鐘內交換大量數據(其目前每天攜帶6PB的數據);在可擴展性上,無論是以100Gbit/s的速度連接的研究密集型組織,還是運行1Gbit/s的小型機構,都可以監控其使用情況并管理容量規劃;在用戶連接上,與主要教育和研究網絡機構以及云提供商(包括亞馬遜、微軟、谷歌和蘋果)、主要內容提供商(BBC、Facebook、Netflix、Akamai)等600多個用戶直接對等互連;在安全上,Janet內置世界一流的網絡安全保護,所有Janet IP連接均受的分布式拒絕服務攻擊(DDoS)緩解和計算機安全事件應急響應小組(CSIRT)服務保護[25]。在網絡速度提升、安全加固的進程中,英國并沒有忽視對青少年開展網絡安全意識教育,不斷推出針對青少年的教育培訓項目和計劃,例如,開展面向14至18歲青少年的、為期五年的網絡安全課程項目;近十年來,每年安排一個月專門開展網絡安全意識培訓活動。英國青少年的網絡安全意識和技能提升成效顯著,在2021年國際電信聯盟發布的《全球網絡安全指數》報告中顯示,英國在網絡安全意識能力發展評價指標中獲得滿分[26]。

(四)開放:開創遠程在線教育教學模式,認證在線學歷

英國開放大學(UK Open University)是享譽全球的開放遠程教育機構,也是最早使用多種媒體開展遠程教育的學校?！岸稹焙?成人教育供給嚴重缺乏,希望在高等教育水平上就讀職業教育課程的成年人缺少機會,廣播和電視飛速發展為遠程教育提供了可能[27]。英國開放大學將最先進的信息技術、學習理論與教學內容相融合,創生了人性化的服務支持,提供了多樣化的課程,實現了正規化的學習認證。為適應遠程教育學習者在地域和時間上的分散性特征,英國開放大學采用化整為散的方式對課程內容進行了獨特的模塊式組合設計。向學習者提供了不同程度的、幾乎覆蓋所有學科的教學[28]。同時,英國開放大學創建了第一個MOOC平臺FutureLearn,包括工程數理、自然環境、社會人文以及藝術傳媒等480多門不同領域的課程,每門課程都由該領域最專業、最頂尖的教師打造,英國開放大學從開放課程教育資源升級到MOOC,多所名校也共同參與其中。其開設以來全球有800多萬的學習者參與到課程的學習中,學習者依照學制完成課程后可獲得學位證書,包括學士和碩士兩個類型[29]。據調查數據顯示,英國開放大學在2012年高等教育滿意度調查中位列英國大學首位。英國開放大學在開放的基礎上保障其教育教學質量是使其躋身于英國著名大學行列的重要原因。名譽校長Lord Corred在成立典禮上表示,開放大學的根本宗旨是開放,是學習者、學習地點開放,也是學習方法和觀念開放,開放是這所大學最核心、最根本的特征[15]。在堅持開放性原則的基礎上,通過建設高質量的教學媒體資源、完善學習支持服務體系、建立健全檢查評估機制以及培養高素質的教師隊伍等途徑,使遠程教育課程更加規范、科學,從而形成了優質的課程質量保證體系。

(五)應用:推動教育教學數字化應用,提升教師素養

為應對人才競爭日益加劇的新態式、搶占未來國家教育競爭的制高點、推動和促進社會階層流動,英國將教師與教師職業發展都放在教育發展的中心位置?！岸稹焙?英國綜合國力明顯削弱,英國政府開始加強對教育事業的中央調控,加強對教師專業發展的政策設計,英國教育部于1998年發布《教師:迎接變革的挑戰》綠皮書,此后英國有關教師的相關政策都遵循這本綠皮書的指導思想[30]。英國學校教師培訓與發展署成立后的首要事項就是對《教師標準框架》進行修改,建立了貫穿教師職業生涯的專業標準。2016年,英國發布《教育全面卓越》白皮書,指出要打造優質師資隊伍,為教師提供入職準備以及為其職業發展提供幫助[31]。2021年,英國教育部發布《提供世界一流的教師發展》報告,強調高質量的教師對學校建設、學生發展、社會公平的重要性[32]?！熬W絡”在英國將數字化應用于教師的培養中發揮著至關重要的作用,是教師生涯培訓教學樞紐的建設基礎,是教師核心素養提升的基本導向。2021年2月,英國發布學校教學樞紐(Teaching school hubs)建設規劃,計劃建立一個由87個教師專業發展中心組成的學校教學樞紐全國覆蓋網絡,旨在將學校教學樞紐打造為由學校引領的優秀教師及領導力培訓發展中心,確保全國每所學校的教師在職業生涯各階段都能獲得高質量的專業發展。教育專業發展中心為教師職業發展提供高質量的專業成長培訓。2022年,英國教育部出臺《認識科技在教育方面的潛力:為教育提供者和技術產業制定的戰略》,明確指出要將提高教師信息化素養作為發展教育信息化的核心要素,這是英國政府為教師提供優質且持續專業培訓服務的制度保障,包括為教育領導者和教職工開辦相關在線課程、啟動“示范學校網絡”等[33]。除政府組織的培訓活動外,英國非官方組織也自發地在網絡上分享資源。英國經驗豐富的一線教師組織創立了教師發展信托(Teacher Development Trust),這是英國教育界最知名的獨立組織之一,其與全球的教師共享教學資源,也為全球的教師提供高質量的培訓課程。

四、英國“教育專網”發展過程中問題解決的借鑒意義

(一)借鑒英國公益性開放策略,突出公共性,弱化商業性

我國現有的國家級網絡接入的主要服務對象是高等教育學校和研究機構,缺少為基礎教育階段學校和教育機構提供的公共網絡與服務。中國教育和科研計算機網(CERNET)作為我國教育領域規模最大的網絡,在省級以省級網絡中心作為主要結點,在地市級以高校作為主要結點,很少有基礎教育學校的網絡結點。我國大多數中小學校依賴于本地互聯網運營商提供的公共網絡,甚至一些偏遠地區需通過星聯網衛星接入。高校和省級網絡中心建設過程中主要采用自建自管或購買服務等不同建設管理模式,大部分中小學校則是通過互聯網服務提供商接入網絡,增加了投入成本以及網絡安全風險。借鑒英國公益性開放策略,一是突出公共性,覆蓋各級各類學校和各級教育行政部門。我國教育專網的建設目標應定位為教育領域公共基礎設施,覆蓋各級各類學校和各級教育行政部門,把全國各地、各層次的學校與教育機構聯系起來,以滿足不同時期、不同場景、不同標準下的需要[7-8,33]。二是弱化商業性,以分級分類分地區分類型的方式制定收費標準。教育專網應具有公益性非營利的屬性,考慮維持其運行與升級的基礎上,可采用高等教育機構按年支付會員訂閱費、基礎教育機構根據地區相關制度支付費用、其他未受資助的教育組織則可通過自主購買使用的方式獲取滿足其運行的接入服務。

(二)借鑒英國eduroam建設方式,打造專屬網絡,實現一號通用

我國現有網絡受日常管理、策略優化、資金投入等多方面因素的影響,存在身份管控安全性低、數據泄漏風險大的難題。例如,近年來發生的個人信息泄露、社交軟件賬號被盜取等事件。同時,在網絡使用簡便性方面也存在重復身份驗證以及多賬號、多密碼等痛點問題。如在跨地域、跨校區使用校園網絡時因連接的服務器不同,需要重新驗證身份。同樣,考慮各類平臺間的密碼設置強弱以及安全隱患,不同賬號設置不同密碼也會造成用戶遺忘密碼。以上兩種情況都會對簡便性使用網絡造成沖擊。借鑒英國eduroam的建設方式,一是基于安全性和簡便性打造教育領域專屬網絡。我國教育專網需具備認證簡便、自動連接、安全級別高和全覆蓋的特點,通過建立分級授權機制,利用用戶、用戶組、部門和角色等屬性來實現自動化授權?？沙浞职l揮區塊鏈、量子通信、云計算等新興技術的作用:區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構、分布式節點共識算法、密碼學方式、自動化腳本代碼來驗證、存儲、生成、更新及傳輸數據,用于驗證其信息的有效性是迄今唯一被嚴格證明無條件安全的通信方式;量子通信是用量子糾纏效應進行信息傳遞;云計算能夠根據需要彈性地使用計算資源和存儲空間,具有彈性存儲、數據備份與恢復、數據安全、分布式計算、彈性計算能力以及數據分析和挖掘等優勢。二是將多種身份源進行整合構建統一身份標識,實現一號通用,打通信息孤島。這樣既可以做到各平臺資源共享,又具備獨立性,將個人信息、學習經歷、學習成果等信息存儲在個人終身學習電子檔案中,經授權后可供用人單位、教育機構查詢使用,實現“實時可記錄、實時可追溯”,做到終身有效[34]。

(三)借鑒英國新技術融合模式,強化物理基礎設施,加強網絡安全保障

我國在疫情期間,大規模在線教學實踐暴露出的技術支持能力不足、網絡支撐能力不足等問題,進一步凸顯我國信息化基礎設施急需加強?；A網絡接入上仍存在缺少規范和管理問題,難以有效地實現教育資源配置和調度,大部分學校硬件設施和設備不能支持或適應網絡平臺,網絡運行速度無法滿足直播方式下的信息化教學,網絡環境和硬件設備是影響在線教學順利開展的主要因素[35-36]。同時,還存在教育APP違規、在線資源亂象等問題,有關部門針對上述問題聯合開展專項整治行動,下架了大量嚴重危害青少年身心健康的應用。另外,因教育APP等移動互聯網產品具有跨地域等特點,憑借區域性的分散治理難以形成合力。借鑒英國新技術融合模式,一是要強化物理基礎設施,保障網絡的穩定性,提高用網單位或用戶間的鏈接速度,加強各級各類學校、機構和教育部門的連通性。我國教育專網在建設體系結構中應持續加強探索IPv6(Internet Protocol Version6)、5G(5th Generation Mobile Communication Technology)、WIFI6等技術。IPv6能解決網址地址資源不足、多種接入設備接入障礙等關鍵問題;5G技術具有高速率、低時延和大連接等特點,在設計機制上可根據需求實時切換線路,避免資源浪費[37];WIFI6能夠在擁有大量設備的環境中提高網速、提高傳輸效率并減少網絡擁堵。二是加強網絡安全保障,尤其是在數據的共享上,在保障數據安全的基礎上實現數據的交換、共享和有效利用[38]。教育專網的建設可在主干網和校園網等互聯網入網防火墻上加強管控,采用自動識別和過濾的方式,利用基于分段式路由查找的布隆過濾方案,盡可能減少查找次數,提高轉發速率,節省星上計算資源,杜絕不良信息對學生的影響,確保學生“綠色”上網[39]。構建教育數據共享安全制度體系、運維保障體系和技術防護體系。堅持依法依規,著力提升教育數據共享工作法治化、制度化、標準化水平。

(四)借鑒英國開放大學經驗,服務全民終身學習,推動遠程教育發展

我國在終身教育中的學前教育和學校教育已基本實現普及,但成人教育終身化相較其他國家和地區仍有較大差距。成人繼續教育需照顧學習者基本需求,尤其是處于弱勢地位學習者的需求,在新的時代背景下不僅呈現出難以為繼的狀態,更因人口老齡化導致教育發展格局發生變化[40]。同時,新時代的技能型人才需求大幅度增加也對職業教育提出了更高要求,成人職業教育迫切需要發展。遠程教育是世界教育發展的趨勢,美國的Coursera、edX、Udacity和英國的FutureLearn都是國際知名的慕課平臺,以及基于新技術創建的全球首個“區塊鏈大學”——伍爾夫大學。我國由于區域間基礎設施發展不平衡、傳統的“精英模式”培養觀念等引發了遠程教育人才短缺、教學模式單一、教學方式過于簡單等問題,進一步制約了遠程教育的發展。借鑒英國開放大學經驗,一是把滿足各級各類學習者的需求作為服務全民終身學習的先導。要制定相關的法律和政策,積極探索各類學習成果的認證,包括學歷教育與非學歷教育、正規教育與非正規教育以及職業技能等級證書等,要以“互聯網”為基礎、以“空間”為主體,構建在線教育網絡學習空間,采用開放應用編程接口(Application Programming Interface,簡稱API)的方式供第三方開放者使用,促進數字教育資源公共服務體系的共享,為學習者的交互提供及時、可視化的支持,學習者可通過空間獲取相關資源和服務,比如數字化學習資源、各類應用服務等,以促進全民在線學習目標的實現[41]。二是在保障教育教學質量的前提下推動遠程教育全方位發展。遠程教育的支持保障機制是提升學習質量的關鍵,可創新組織體系、注重產教研的聯合、積極推動產學研的協同發展、綜合各專業院校的資源以及發揮各有關企業的專業服務優勢,在產教融合和校企合作的過程中增強教師與學生兩端的深入融合,企業則以科技手段為支撐發揮自身優勢,為學校貢獻新理念、新形式和新科技,實現人才培養體系與市場人才需求的有效對接。

(五)借鑒英國教師教育發展途徑,加強教師數字化教育,提高資源共享素養

我國依據時代特點制定了一系列教師培訓政策,黨的十八大以來更是對新時代教師教育培養作出全面部署,但在梳理現有教師教育培訓現狀和政策文件后發現,相關培訓體系、對象、方式等仍存在問題。一是培訓體系專業性不夠,且與職前教師教育相比較,職后教師教育在能力建設、制度建設方面還稍顯薄弱。二是現存課程培養內容及授課形式脫離了教師成長規律、教育實踐課程的結構各異、培訓內容核心不明,且專家型教師培訓不夠普遍和成熟等。借鑒英國教師教育發展途徑,一是構建新的教育常態,將教師教育作為推動教育高質量發展的有力推手。組織教師開展現代化教育理論的學習,持續開展教師信息素養提升行動,推廣智能研修與自主選學培訓新模式行動,采用線上線下與工作現場相融合的教師研修模式[42],將新技術充分運用到教師研修中,以動態伴隨式數據采集和過程性、綜合性、總結性的評價來提高測評助學的精準性,實現教師研修培訓工作提質增效,以信息化手段拓展教學和教研的形式和途徑,讓新技術成為幫助教師提高課堂教學質量、優化教學設計、開展多樣化的教研活動的有力助手[43]。二是培養創新的教育理念,用人工智能技術助推教師資源建設與共享。以多種途徑加快教師專業發展進程,通過在線學歷提升、網絡培訓等途徑使教師能夠較為熟練地將信息技術運用到教育教學當中,主動地適應新技術對教育帶來的變革。同樣,在面向教師的技術創新、產品開發和平臺資源建設中,還可以引進信息化和人工智能等相關領域的企業或專業機構,共同研發和持續推進教師智能助手創新應用,建設教師智能研修系統平臺或智能雙師課堂,實現教師專業成長數字檔案全覆蓋。

五、結語

英國在“教育專網”建設過程中問題解決的經驗與做法對我國建設教育專網具有重要啟示,但相關借鑒途徑也會因兩國之間的決策機制、治理觀念以及投資模式等差異有所取舍。在教育專網的建設過程中,安全和開放是需要永恒討論的話題。另外,我國現有網絡技術產權、核心技術研發等獨立性問題研究也尤為迫切。因此,教育專網建設要回歸育人本質,發揮在教育教學過程中的教學模式創新、數字資源開發和使用、教育系統優化、教育生態構建等作用,是助推我國教育數字化轉型的應有之義。