基于数据中台的终身教育信息化平台构建研究

　　【摘要】“互联网+终身教育”背景下，终身教育信息化平台在构建区域终身教育体系的构建与形成中发挥着重要作用。学习者利用信息化平台进行学习的过程中产生了大量学习行为数据、学习路径数据、以及配套设施设备的日志数据等，如何在大数据视域下科学构建终身教育信息化平台，最大程度挖掘数据资产价值，指导学习活动，已成为终身教育信息化平台构建研究的热点。本文提出了一种基于数据中台的终身教育信息化平台构建策略，利用数据中台从异构的底层数据库中采集、汇聚各种结构的数据，通过数据开发构建数据仓库，形成数据资产，利用数据资产管理和数据封装提供统一标准的数据服务接口，提升平台个性化学习的数据支持能力，为构建“数据驱动”的终身教育信息化平台提供参考。

　　【关键词】终身教育;数据中台;数据服务;信息化平台

　　1 引言

　　随着“建设终身教育体系，构建学习型社会”成为国家战略，全国各地先后出台了适应本地实际情况的终身教育体系建设任务和目标，其中相当关键的一环就是终身教育信息化平台的建设，即利用“互联网 + 终身教育”模式推动区域乃至全社会终身教育体系的构建与发展。目前，我国各地的广播电视大学、社区教育学院等有关教育机构作为当地终身教育体系建设的主体，根据所在区域的实际情况，建设了一批面向区域内全体居民的终身学习信息化平台，其中影响较大的有：“全民终身学习公共服务平台”“奥鹏教育”“上海学习网”等，这些终身学习平台学习资源丰富、课程设置全面、支持服务系统较为完善，对于满足不同人群的个性化学习需求、促进当地终身教育发展发挥着重要作用[1。

　　在大数据视域下，如何对终身教育信息化平台存储的用户基本信息、学习行为、日志行为等大数据进行分析，构建学习者画像，实现个性化学习资源推送、学习路径推荐，学习异常行为预警等功能，从整体上提升信息化平台对学习者个性化学习需求的支持能力，是终身教育信息化平台构建研究的热点。本文提出了一种基于数据中台的终身教育信息化平台架构，从异构的底层数据库中采集学习者在线学习行为、资源使用统计等数据，通过汇聚、预处理、计算、开发、挖掘、封装等流程构建数据仓库，将数据归类为各种主题，形成数据资产。根据应用需求，封装主题数据，为各类应用提供统一规范的数据服务体系，实现采集、汇聚、开发、封装、服务和反馈闭环，为终身学习信息化平台的建设和运营提供强有力的数据支持。

　　2数据中台概述

　　数据中台并非指大数据平台，而是指通过数据技术对海量的数据进行采集、计算、存储和加工，并统一标准和口径[2)。从本质上来说，数据中台就是通过有形的设施设备和实施方法，依据教学与学习业务的需求，经过全域数据采集、汇聚、预处理、计算、封装等过程，构建一套“让数据持续运作并发挥价值”的机制，即一套持续不断把数据变成资产并服务于业务的机制。数据中台通常具有四个核心能力，即数据汇聚能力、数据处理(加工)能力、数据可视化能力、数据价值变现能力。总的来说，就是数据中台可以从异构的底层数据库采集各种结构的数据，汇聚成数据湖：通过预处理、计算、开发、挖掘等步骤构建数据仓库，存储满足教学与学习需求的各类数据主题;将数据主题封装成可供不同应用的数据服务接口，形成标准的数据服务体系。特别重要的是，整个数据运行闭环都有数字资产管理功能提供数据资产管理和安全管理。

　　3基于数据中台的终身教育信息化平台构建思路本文以信息化条件下终身学习实际需求为导向，将数据中台概念融入到整体架构设计中。整个架构分为底层数据层、数据中台和应用层。其中，作为信息化平台核心的数据中台将学习者的基本信息，包括学习行为数据、学习统计数据、学习轨迹，以及教学资源文件、信息化平台日志等作为数据源，进行全域采集和统一存储，形成数据湖。依据终身教育学习和管理需求，运用OLAP，数据挖掘和人工智能等方法对数据湖进行加工和萃取，将数据聚合成主题，最后将数据主题进行封装来构建数据服务体系，向用户管理、资源管理、学分银行、统计报表等应用模块提供统一标准的数据支持。应用层处于架构的最顶端，包含平台的业务和管理功能，通过调用数据中台提供的数据服务接口获取运行所需数据，并将运行结果反馈到底层数据库。整个架构形成了数据采集、汇聚、开发、挖掘、服务和反馈的完整闭环，实现从信息化平台各功能模块获取数据，形成数据资产并反哺应用的目的。

　　4基于数据中台的终身教育信息化平台构建

　　4.1总体架构

　　基于数据中台的终身教育信息化平台构建是一个系统工程，通过数据采集、汇聚及预处理构建数据仓库，利用数据挖掘、人工智能等技术深入挖掘利用信息化平台大数据，以数据服务接口的方式向平台的业务和管理功能模块提供数据支持，为学习者利用信息化平台进行终身学习提供全过程的信息化支持与服务。本文提出的基于数据中台的终身教育信息化平台总体架构如图1所示。

　　4.2基础设施层

　　基础设施层指的是为信息化平台提供基础网络服务、存储服务、业务服务等底层基础性服务的设施设备，涉及应用服务器、数据库服务器、目录服务器、安全管理服务器、资源服务器、核心交换机等硬件设施设备，以及运行在服务器上的操作系统和应用软件软件，通过虚拟化等手段实现存储、计算等资源利用率最大化，平衡负载、对软硬件资源进行有效监控。如学习者利用信息化平台学习的行为数据、学习资源数据、平台管理日志等初始数据均保存在本层的数据库中，作为整个学习平台的原始数据来源。

　　4.3数据中台

　　数据中台是整个数字化学习环境的核心部分，它是一种数据处理机制，是将学习过程中产生的各类数据进行一系列处理形成数据资产、屏蔽底层数据细节、对外提供标准的数据服务接口的机制，包括数据的采集与汇聚、开发、计算、挖掘、封装等过程，在数据资产治理和数据安全管理功能管控下，形成了从数据的采集到数据服务接口(APD)的完整闭环。

　　4.3.1数据采集与汇聚

　　数据采集与汇聚功能是数据中台的入口，它从异构的底层数据库中将各类结构化、半结构化和无结构数据采集到数据中台进行集中存储，形成数据湖，构成整个数据中台运行的数据基础。

　　4.3.2数据开发

　　数据开发是一整套数据加工以及加工过程管控的工具，面向开发人员、分析人员，提供离线、实时、算法开发工具，以及任务的管理、代码发布、运维、监控、告警等一系列集成工具，具备批计算、流计算、在线查询、即时分析计算能力[1，可以实现离线计算、实时计算和人工智能等。数据开发功能将采集、汇聚而成的数据湖转变为终身教育信息化平台的数据资产，为进一步面向应用提供数据服务打下基础。例如，通过对成绩管理模块、学习行为日志等功能模块中有关学生的学习行为、成绩等原始数据进行关联分析，建立学生学习行为模型、学生画像等，供数据服务体系封装使用。

　　4.3.3数据资产管理

　　数据资产管理是对终身教育信息化平台数据资产的识别和管理，重点是保障数据质量，以管理人员能够理解的形式进行展示数据的组织结构等信息，包括数据地图、数据血缘管理等。例如，数据血缘管理可以对学习者学习行为日志报表中的异常数据进行追根溯源，快速准确地定位初始问题表格，帮助管理人员及时、快速、准确地进行修正：数据质量管理通过对数据进行深入分析比对、科学的评估、实时的监控、错误预警等方法保证数据质量。

　　4.3.4数据服务体系

　　数据服务体系是将数据资产按照终身教育信息化平台功能模块应用的需求进行数据服务封装，以接口的形式面向各功能模块提供服务，最大程度发挥数据的价值，是整个数据中台核心价值所在。例如，根据平台统计分析功能的数据需求，可以提供学生数据引擎，供学习平台查询学生信息，分析学生学习行为等。数据服务体系最大的特点就是能屏蔽底层数据库细节，根据业务需求提供统一、可复用的数据服务接口，最大程度的实现数据对各类应用的支持服务功能。

　　4.3.5数据安全管理

　　数据安全管理是整个数字化学习环境运行的基础和保障，随着《网络安全法》的颁布与实施，数据安全更是成为了一个法律问题。数据安全管理功能围绕数字化学习环境与学习过程中的数据产生、存储、计算及应用全周期构建安全管控体系，对“发布一申请一审核一调用一运维”全过程提供安全保障。

　　4.4应用层

　　应用层作为整个架构最顶层，直接为学习者和管理者提供学习和管理服务。应用层包括身份认证、课程中心、项目培训、学分银行、专题课程等功能，用户通过SAAS方式调用功能模块，而各应用功能模块调用数据中台的数据服务接口来获取运行所需数据，运行过程中将产生的数据反馈回底层数据库，使得数据的存储、汇聚、开发、应用、反馈形成闭环，有利于充分挖掘数据价值，为学习者学习和管理者决策提供数据支持。

　　5结语

　　本文提出了一种基于数据中台的终身教育信息化平台构建策略，利用数据中台从异构的底层数据库中采集、汇聚各种结构的数据，通过数据开发构建数据仓库，形成数据资产，利用数据资产管理和数据封装提供统一标准的数据服务接口，提升终身教育信息化平台的数据支持能力，为构建“数据驱动”的终身教育信息化平台提供参考。

　　【参考文献】

　　[1]林亮亮，腾兴华，浅谈數字化学习[J].软件导刊，2010，9(7)：184-186.

　　[2]胡锐，药忠，基于数据中台的高校数据治理系统的设计[J].电子世界，2020(12)：187-188.

　　[3]卜意磊，庞文迪，基于数据中台的市场监管数据资源中心架构设计[J].电子技术与软件工程，2020(9)：155-159.

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文章名称： 基于数据中台的终身教育信息化平台构建研究

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