湖南省省级教育数据中心建设实践与探索

唐东斌，黄国圣，汤岭球

（湖南省教育管理信息中心，湖南 长沙410007）

引言

随着网络信息技术的快速发展，信息技术在教育行业得到了普遍的推广和应用，各级教育行政部门和各级各类学校纷纷开展信息化建设工作，通过推进电子政务、开发应用教育管理信息系统和利用信息技术手段开展教学工作等形式，改变了传统教育教学模式，为实现教育现代化做出了积极贡献。但是，随着信息化进程的逐步推进，由于缺乏统筹规划，信息化建设过程中往往各自为政，各种问题也逐渐暴露出来，“设备孤岛”和“信息孤岛”现象普遍存在，导致资金投入大，管理成本高，资源利用率低，不利于信息资源的开发利用，制约了信息化的发展。多年来，我省一直致力于省级教育数据中心建设，期望通过数据中心建设，打破信息化建设自成体系分散建设的局面，以提高教育信息化投资效益，提高教育信息化建设和应用水平。按照《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》以及《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》提出的“建成较完备的国家级和省级教育基础信息库”的思路，我们以省级数据中心建设为切入点，进行了探索实践，积累了一些经验，在此与各位读者探讨分享。

一、以务实的态度，取得阶段性建设成果

湖南省省级数据中心是2004年确定的湖南省教育厅2004-2007年教育重大建设工程项目，由湖南省教育管理信息中心承担。其目标是集成分布在教育厅机关各业务部门、厅委直属单位、各级各类学校的公共教育管理数据，在此基础上进行数据整合、挖掘，并通过网络向教育系统发布，以推动教育管理数据的共享，促进教育现代化进程。目前，已经建立的湖南省省级数据中心，包括基础设施硬件平台、数据资源加工与服务的应用软件平台和数据资源。基础设施硬件平台方面，已建成一个标准的B级IDC机房，面积达350多平方米，互联网出口带宽达1G，其中中国电信500M，中国联通400M，中国移动100M，获得公网IP地址共计178个，其中电信128个，联通28个，移动32个。另有1000M光纤接入中国教育科研计算机网，配备IP地址2048个。配备了160多台服务器和80T的存储备份设备，搭建了基础设施云平台（IaaS），为厅委机关和厅委直属单位的156个业务系统提供云计算资源和网络资源服务。软件平台方面，搭建了电子政务表单、流程和报表管理平台、统一用户管理系统、数据交换和共享等系统平台，可以为管理应用系统提供表单、流程和报表服务，基本实现了业务系统间的数据共享。数据资源方面，整合了大量公共教育管理数据，涵盖了学校、学生、教职工和校舍等基本信息，全省2.58万所各级各类学校基本信息代码库建设已经完成，全省在校学生基本信息数据库建设基本完成，已采集义务教育、普通高中、普通本专科学生基本信息903万条，毕业生基本信息数据库已建成，有350万中职、普通本专科和研究生毕业生基本信息已经入库，教职工基本信息数据库建设稳步推进，已采集教职工基本信息15万条。

二、以时不待我的历史责任感，积极开展省级数据中心建设实践

如何解决教育信息化建设进程中的“设备孤岛”和“信息孤岛”问题，是教育信息化发展过程中必须解决的问题，也是每个教育信息化工作者必须担当的历史责任，面对神圣的历史使命，我们以“等不起”的紧迫感、“慢不得”的危机感、“坐不住”的责任感，以保障公共基础条件为立足点，以数据归集为重点，以数据应用为目标，积极开展了省级数据中心建设实践工作。

1.夯实基础，为教育数据中心建设提供条件保障

为做好省级数据中心建设，我们以保障基础条件为立足点，为数据中心建设保驾护航。一是科学合理规划，理清建设思路。为保证数据中心建设既能符合我省教育实际情况，又能跟教育部国家数据中心的对接，在开展建设之初，就进行了充分调研，学习吸收兄弟省份的先进经验，听取基层教育单位先行先试的成果与困惑，提前介入教育部教育管理信息化标准建设，组织省内高校开展数字校园建设研究，在教育部整体战略框架基础上开展湖南教育数据中心顶层设计。特别是在去年教育部确定全国教育信息化“三通两平台”建设思路后的第一时间，我们就安排了专项经费，聘请国防科技大学为主导的设计专家组，从体系结构和生态系统的角度出发，对湖南省教育数据中心（2013-2020年）的建设、应用、管理和运维进行功能性规划和政策性规划。二是统筹建设厅本级信息化基础设施。我厅发专文明确了“依托省级数据中心，统筹建设公共服务基础设施，分类建设应用系统”的思路，采取“数据集中、系统集中、基础设施集中、安全管理集中、分布式应用”的模式，重点支持省级数据中心基础设施建设，明确了在信息化专项经费中不给厅机关各处室和厅委直属单位安排基础设施建设经费，这样既节约了经费，避免了重复建设，又保证了省本级的各类信息系统都依托数据中心运行，便于实现数据共享。三是扎实开展标准化工作。一方面，认真开展标准化贯标工作，早在2002年教育部颁布《教育管理信息化标准》时，我们就下发了专门文件，开展了专项检查，将标准化观念贯彻到每个教育单位，将标准落实到每个业务系统中；另一方面，为便于各系统间数据共享，在2010年，我们又率先提出了教育电子身份号思路，为每个教育系统人员配发一个教育电子身份号，发文要求各教育单位在开发各类教育管理信息系统时，只要涉及到人的信息，一律要嵌入教育电子身份号，并将该字段作为主关键字之一，目前已发放电子身份号903万多个。通过上述措施，为数据的共享和互通从数据层面打下了坚实的基础。四是加大了经费投入。自2006年开始，我厅开始在厅本级设立了年度教育信息化专项经费，且基数逐年增加，目前已达1亿元，在信息化专项经费中，明确了要确保省级数据中心建设，自2004年来，累计在此项目上的投入已达3000多万元。五是加强新技术的应用。一方面大量应用云技术。近年来，随着云技术的日益成熟和普遍的应用，我们按照云服务理念，已搭建了基础设施云平台（IaaS），正准备搭建数据库云平台，提高了计算资源利用率，确保数据中心各系统稳定可靠运行；另一方面建设了通用的应用支持平台，包括统一用户管理系统、数据交换平台、电子政务通用表单、流程与报表定制平台，为数据中心相关系统提供通用的应用支撑服务；再一方面就加强了安全技术应用。我们配置了较为完备的信息安全产品，包括综合型防网络攻击网关（UTM）、入侵检测系统（IPS）、应用防火墙和杀毒系统，从各个层面加强了对网络安全的监控和管理，切实维护了省级数据中心的数据安全。

2.强化数据的核心地位，不断充实更新数据中心数据

数据信息是数据中心的核心，没有数据的数据中心，就如无源之水，为保证数据中心数据量，我们通过多种方式归集数据。一是积极摸索数据采集方式。早在2004年，我们就开发了电子台账数据采集系统，期望通过配发系统采集各类基础数据，当时全省高中阶段以上学校有885所利用电子台帐开展基础数据采集工作，有301所学校的数据上传至省教育数据中心，共有56.28万人数据入库。2006年，考虑到各级各类学校基本已有电子数据，为此，我们调整了数据采集模式，通过配发标准电子表格形式，由各级各类学校从业务系统导出数据再上报至省级数据中心，通过下发文件，要求各级各类学校每年上报一次数据。二是结合业务管理工作采集数据。一方面接合全省公民信用体系建设工作，自2005年开始，每年都采集中职、普通本专科和研究生的毕业生基本信息，已入库350万条毕业生基本信息。另一方面是通过部署在数据中心的业务系统抓取数据，如从全国校舍信息系统中抓取校舍数据，从全省中小学资源库和中小学继续教育远程培训平台中抓取教职工信息。三是依托教育事业统计工作，建立教育事业统计数据主题库。早在1999年，我省就开发了教育事业统计数据查询系统，并将建国以来的纸质数据转化成电子数据，导入到系统中，依托此系统，我省逐步建成了教育事业统计数据主题数据库，目前已拥有63年的教育事业统计数据，部署在网络上供大家查询使用，为科学决策提供数据支持。

3.开展数据应用，挖掘数据价值

如何利用好数据，发挥数据的内在价值，进一步提高管理效率与效能，指导科学决策，一直是我们努力奋斗的目标，也取得了初步的成效。首先是从技术层面突破数据共享瓶颈。我们依托成熟的第三方交换平台软件，建立了数据交换平台，采用安全可管理的“插座式”数据交换和数据管理架构，提供可视化实现异构系统之间的数据交换，建立面向数据整合的传输通道，实现复杂网络环境下的可靠数据传递和加工，实现对异构数据抽取、转换和装载，解决了数据集成共享难题，做到数据中心各系统间数据的互联互通，数据的及时同步，业务的及时响应。其次不断加强基础数据应用。通过对基础数据的应用，已经成为各级教育行政部门做出科学决策的有效手段。一方面，我们利用基础数据库开展数据核查工作，2012年普通高中和义务教育阶段学生事业统计报表均通过学生基本信息数据库生成，用于直接监测事业统计报表数据，特别是义务教育阶段学生基本信息用于义务教育保障经费的拨付。另一方面，将学校基本信息代码库、学生、教职工基础数据信息、教育事业统计数据库与教育电子地图融合，建立全省教育电子黄页，在网络上发布，为领导科学决策和指导抗震救灾等应急管理提供参考，取得了良好效果，受到了一致好评。然后是实现了与外部数据的共享。应用湖南省社会信用体系数据，加强与省社会信用信息数据库、省公民信息库进行数据交换和共享，为我厅开展中职学生注册身份信息核查、学生运动员身份信息核查和研究生考试身份信息核查工作提供了有效手段，减少了舞弊行为，带来了良好的社会效应。最后开展了主题数据库建设尝试。基于教育事业统计主题数据库，建立数据模型，重新构建了义务教育均衡发展监测主题数据库，分类生成了监测数据，为各级政府推进义务教育均衡发展提供了科学依据，为专项督导工作打下了坚实基础。

三、以敢为人先的湖湘精神，进一步将省级数据中心建设推向深入

以上简要阐述了我省省级数据中心所取得的成绩和具体做法，我们深知现有的成绩与现代化的数据中心还有一定差距，比如数据不够完整，数据应用不够全面，特别是在新的历史时期如何实现“三通两平台”的相互融合还面临着新的挑战。教育部已确定了以“两级建设、五级应用”为思路开展教育管理公共服务平台建设，核心内容为建设国家和省两级数据中心，支撑中央、省、地市、县和学校五级应用，全面建成覆盖全国各级教育行政部门和各级各类学校的国家教育管理体系。在这一思路的指导下，我们将以敢为人先的湖湘精神，开拓进取，奋勇拼搏，将省级数据中心建设进一步推向深入。

1.基于顶层设计，进一步夯实数据中心基础平台

按照教育部教育管理公共服务平台建设的整体战略，省级数据中心将承担向上与教育部国家数据中心对接，向下支撑服务全省各级各类教育管理应用的重要责任，将是彻底改变以往小而全、各自为阵建设格局的良好历史机遇。我们将按照基于SOA（面向服务的体系结构）和虚拟化技术设计思路，将数据中心定位在统一的软硬件基础平台、统一的应用支撑平台和提供服务支持中心，为各单位提供信息系统运行环境和数据共享服务，进一步强化数据中心顶层设计，为实现宏伟蓝图做好规划，指明方向。在顶层设计框架下和已有基础条件上，重点从三个方面进一步搭建好基础平台，一是建设高度集成化的服务器存储设备，利用服务器虚拟化、存储虚拟化等技术，形成一个共享资源池，实现物理资源的集中和共享，为各单位提供统一的服务器空间、虚拟服务器、存储空间和集中备份等服务。二是建设共享应用系统。基于应用虚拟化和SaaS模式，建立通用应用软件，主要包括数据库云平台和公共应用支撑平台。数据库云平台是省级教育数据中心的核心平台，我们将搭建数据库云平台（PaaS），为各级教育部门、学校和各个应用单位提供高度安全、可靠的共享数据库管理系统。公共应用支撑平台包括：省教育管理信息综合门户、数据交换和共享平台、公共中间件、公共软件支撑平台（目录服务、地理信息系统、商业智能和报表工具和数据采集工具等）和教育基础信息数据库管理与服务系统等。数据中心统一管理共享应用系统，部门分级管理，共享使用，各单位只要通过网络即可获得所需的软件和服务。三是建设安全保障体系，将安全设施与安全制度相结合，安全设施方面主要是进一步强化防网络攻击、防病毒入侵和防信息篡改等软硬件设施。安全制度方面主要是制定网络信息安全相关制度，以及应急预案与灾难恢复演练规范等，并在日常工作中贯彻实施，为数据中心安全提供保障。

2.以数据备份为突破口，强化数据共享

经过近20年的教育信息化建设，各级教育单位已积累了大量信息数据，形成了与传统人工管理基本配套的数据管理习惯。这一历史过程一方面切实提升了全教育行业的信息化水平，另一方面也带来小而全、信息孤岛等突出问题，成为拦在全教育系统大数据集中、大数据应用前的一道道现实障碍。针对这种现状，结合以前工作经验，我们将采集数据备份方式作为实现数据共享的突破口。一方面在制度上予以规定。将制定全省教育管理公共服务平台数据管理规范，将数据标准、数据管理和数据备份和共享等要求制度化，要求各相关单位遵循相关标准，开展管理信息系统建设，加强对数据的管理，定期将数据备份到省级数据中心，并可按相应的规则共享使用省级数据中心数据。另一方面在技术层面予以落实。建立省级数据中心数据池，结合已搭建的数据共享平台，开发通用性强、使用简单的工具，方便各单位按照标准的数据表单将数据归集到省级数据中心，同时通过数据共享平台，为各类应用提供共享数据服务。具体的数据集成路线图如图1所示。

图1 数据集成路线图

3.以学习空间为载体创新云服务的数据管理，实现个人空间与管理数据的深度融合

湖南省作为国家教育信息化“三通两平台”中“网络学习空间人人通”的探索者，我省“网络学习空间人人通”建设目标是三年内覆盖全省高校、教师和部分中小学生，这一以海量人群为基础的云服务学习平台将为分布式数据应用提供良好的承载基础，我们将尝试实现学习空间与数据应用的融合，探索建立云服务模式下的全新数据应用模式。其主要思路是，通过技术创新，将数据的采集、呈现和数据流转以及角色定义交给空间，将数据的抓取、清洗、装载与计算交给数据中心公共软件平台，将教育数据管理应用向扁平化社交网络拓展，实现数据管理和空间应用的深度合成，从而实现应用模式的创新。我们已在示范性高中督导考核中基本实现了这一目标。将来，我们计划将这一模式逐步推广到各类管理信息的开发应用中，凡是厅本级需开发建设的管理应用，呈现依托空间实现，数据应用挖掘依托省级数据中心平台实现，将个人学习空间人人通和教育管理公共服务平台的建设融为一体，从技术层面与应用层面为教育信息化的建设实现新的创新。

结束语

湖南省省级教育数据中心建设在历史传承中与时俱进、开拓创新和务实进取，摸索出了经验，具有一定的现实意义。在新的历史机遇下，建设集中统一的省级教育数据中心，实现云模式下的分级应用是现代化教育管理的必由之路，在科学规划、顶层设计的基础上，探索省级数据中心整体发展的宏伟蓝图，必将为我省教育管理现代化与促进教育改革发展打下坚实基础，必将使湖南教育信息化迈上个新的台阶，也必将推动我省教育强省战略目标的早日实现。