《中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)》：您作為《教育信息化中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》和《教育信息化"十四五"規(guī)劃》編制專家組成員，同時(shí)正在研究“適應(yīng)未來教育的新一代教育信息基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境”的課題，從純技術(shù)角度看，您認(rèn)為未來教育信息化相關(guān)規(guī)劃最重要的指導(dǎo)思想是什么？

李星：一方面，科技進(jìn)步和更新?lián)Q代的加速度越來越大，之前的突破可能是以五年、十年為一個(gè)周期，之后則可能以一年或者季度來計(jì)量，甚至真的可能實(shí)現(xiàn)日新月異。尤其是當(dāng)前科技發(fā)展正處于一個(gè)革命性演進(jìn)的臨界點(diǎn)，影響和改變信息化發(fā)展的可能性越來越多。

另一方面，教育信息化的規(guī)劃需要特別超前，你要站在用戶的角度上去規(guī)劃而不是在規(guī)劃制定者的角度。現(xiàn)在我們這些做規(guī)劃的專家基本上都是信息時(shí)代的移民，要為那些信息時(shí)代原住民們未來使用的信息化基礎(chǔ)設(shè)施做規(guī)劃，多少心里會(huì)有些惶恐。當(dāng)然，一代人有一代人的責(zé)任，這也就需要我們盡可能擺脫時(shí)代的眼光局限，要為未來的變革留足空間。

綜上，我認(rèn)為新規(guī)劃最重要的指導(dǎo)思想就是耦合不能太緊，新規(guī)劃一定是一個(gè)松耦合的東西。在信息技術(shù)領(lǐng)域，我們切忌完美無缺或者大而全的技術(shù)思路。這方面我們可以從剛剛走過50年歷程的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中得到經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)是簡(jiǎn)單的，但不是完美的。例如TCP/IP在網(wǎng)絡(luò)層沒有流量控制，沒有顯式的跨自治域標(biāo)識(shí)，沒有準(zhǔn)入控制，沒有嚴(yán)格的源地址認(rèn)證，等等。但正是容忍了這種不完美性，才獲得了簡(jiǎn)單性，而由于簡(jiǎn)單性，帶來了互聯(lián)網(wǎng)的可擴(kuò)展性和其他優(yōu)點(diǎn)。

在20世紀(jì)八九十年代，接連"爆發(fā)"了TCP/IP對(duì)決OSI的協(xié)議戰(zhàn)爭(zhēng)以及ATM的技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)。OSI也罷，ATM也罷，在當(dāng)時(shí)看來都是非常"完美"的模式，皆因?yàn)檫^于冗余復(fù)雜，追求面面俱到而被時(shí)代淘汰。

互聯(lián)網(wǎng)遵循"大道至簡(jiǎn)"的核心設(shè)計(jì)理念，它的設(shè)計(jì)理念就是無狀態(tài)、松耦合，通過相對(duì)穩(wěn)定的設(shè)計(jì)原理和可演進(jìn)的構(gòu)成模塊，互聯(lián)網(wǎng)才產(chǎn)生了蓬勃的生命力。這段歷史對(duì)于我們做教育信息化規(guī)劃很有意義，從某種程度上，學(xué)科分化和交叉使得中長(zhǎng)期的科技演化的軌跡越來越難以把握，因此在新的規(guī)劃中必須留出足夠的快速迭代空間。

《中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)》：面向未來，您認(rèn)為教育信息化特別是信息化基礎(chǔ)設(shè)施面臨的挑戰(zhàn)是什么？

李星：挑戰(zhàn)是無處不在甚至是突如其來的，比如這次新冠疫情的不期而至就使得中國(guó)的教育信息化經(jīng)歷了一次前所未有的"大考"，并對(duì)未來的教育信息化發(fā)展提出了更高要求，具體可以概述為以下幾點(diǎn)：

一是全球向信息化社會(huì)的演進(jìn)趨勢(shì)帶來的服務(wù)質(zhì)量的挑戰(zhàn)，尤其是教育網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施面臨巨大的考驗(yàn)。

此次疫情可以看成是教育信息化的"極端案例"。根據(jù)教育部的部署，戰(zhàn)疫期間的基本原則是"停課不停學(xué)"。比起17年前非典時(shí)期居家的中小學(xué)生靠電視上課，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為支撐教育教學(xué)的核心平臺(tái)，這是一個(gè)巨大的進(jìn)步。但另一方面，平時(shí)人們普遍認(rèn)為已經(jīng)"夠用"的網(wǎng)絡(luò)，在疫情中的在線教學(xué)卻頻頻出現(xiàn)丟包、掉線、崩潰的情況，當(dāng)然，這其中并非全都是網(wǎng)絡(luò)的問題，但我們已然明了，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)所提供的服務(wù)質(zhì)量仍然是比較粗放的，如何提供更加精細(xì)化的服務(wù)，如何通過教育基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)滿足大規(guī)模的教學(xué)需求、滿足個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求、滿足智能化的交互需求、滿足沉浸式的體驗(yàn)需求，是一項(xiàng)迫切而艱巨的挑戰(zhàn)。

二是網(wǎng)絡(luò)空間安全和隱私保護(hù)帶來的安全威脅挑戰(zhàn)。

由于互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模越來越大，網(wǎng)絡(luò)空間安全的挑戰(zhàn)是非常明顯的。一方面，安全保護(hù)不足。類似于黑客攻擊等網(wǎng)絡(luò)威脅涉及網(wǎng)絡(luò)空間的各個(gè)層面，包括計(jì)算系統(tǒng)方面、網(wǎng)絡(luò)方面、應(yīng)用方面等，大規(guī)模的攻擊，域名的劫持和假冒，路由的劫持和假冒，這些問題在互聯(lián)網(wǎng)中每天都在發(fā)生，因此而衍生的隱私泄露等問題不容小覷。另一方面，通用支撐不足。在互聯(lián)網(wǎng)中，所有傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，是根據(jù)目的地來進(jìn)行路由選擇，對(duì)源地址是不認(rèn)證的，這種機(jī)制使得可以假冒，可以仿照，劫持，帶來的安全問題是巨大的，這涉及到用戶驗(yàn)證、服務(wù)合規(guī)以及可溯源機(jī)制的加強(qiáng)。

三是我國(guó)特殊國(guó)情所帶來的疊加挑戰(zhàn)。

相比國(guó)際，我國(guó)的教育平臺(tái)建設(shè)和創(chuàng)新還面臨著用戶數(shù)量最多、學(xué)習(xí)環(huán)境最復(fù)雜、資源供給規(guī)模最大、學(xué)習(xí)服務(wù)最多樣等一系列艱巨的挑戰(zhàn)，使得教育信息化的相關(guān)問題愈加復(fù)雜和突出。

《中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)》：為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，新一代教育信息基礎(chǔ)設(shè)施的基本架構(gòu)是如何設(shè)計(jì)的呢？

李星：可以用"網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)施"和"教學(xué)平臺(tái)，科研平臺(tái)，創(chuàng)新平臺(tái)"來概括。

在最底層是以教育專網(wǎng)為代表的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，其上是以云服務(wù)為代表的數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)施，它們通過技術(shù)的整合和演進(jìn)為上層平臺(tái)提供越來越強(qiáng)的通訊能力、計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力。在支撐運(yùn)行體系和綠色安全體系的賦能之下，全面支持科研平臺(tái)、教學(xué)平臺(tái)和創(chuàng)新平臺(tái)這三大應(yīng)用平臺(tái)的建設(shè)和發(fā)展。

《中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)》：每個(gè)部分的發(fā)展方向是什么？

李星：網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施未來的發(fā)展，將以更全面的接入能力和更高的傳輸能力為目標(biāo)。

數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)施將成為構(gòu)建未來教育生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，提供標(biāo)準(zhǔn)的、系統(tǒng)的、開放的計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源。

科研平臺(tái)、教學(xué)平臺(tái)和創(chuàng)新平臺(tái)這三大應(yīng)用平臺(tái)是直接面向教育用戶的集成軟環(huán)境，將通過標(biāo)準(zhǔn)和開放的訪問入口和工具集，聚合異構(gòu)分散的教育資源，實(shí)現(xiàn)資源的無縫接入、訪問傳遞和任務(wù)協(xié)同。

安全防護(hù)體系將為設(shè)施，平臺(tái)和應(yīng)用等提供安全支持。

運(yùn)行管理體系將為設(shè)施，平臺(tái)和應(yīng)用等提供運(yùn)維管理。

《中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)》：去年首次從國(guó)家層面提出"教育專網(wǎng)"以來，這個(gè)概念就不斷被賦予新的內(nèi)涵，庚子年初至今的新冠疫情則凸顯了"教育專網(wǎng)"建設(shè)的緊迫性，您認(rèn)為教育專網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)是什么？

李星："教育專網(wǎng)"的提出充分借鑒了海外發(fā)達(dá)國(guó)家的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)并貼合了本國(guó)國(guó)情，這是中國(guó)教育信息化劃時(shí)代的大事，我認(rèn)為它將體現(xiàn)以下幾大趨勢(shì)：

第一，通用和專用的融合。

公網(wǎng)是通用的，提供的信息資源是海量的，魚龍混雜，屬于典型的無差別粗放型供給，除了難以保證教育專屬的服務(wù)質(zhì)量，對(duì)于未成年的中小學(xué)生來說，也缺乏一個(gè)適應(yīng)身心發(fā)展的信息凈土。

教育專網(wǎng)是專用的，對(duì)于特定的用戶，信息資源和應(yīng)用可以保證服務(wù)質(zhì)量，也能保證適應(yīng)于未成年人的信息資源。

但是，由于疫情所帶來的居家學(xué)習(xí)、在線教學(xué)情況，使得我們必須更加深入思考教育專網(wǎng)的內(nèi)涵：教育專網(wǎng)是僅僅部署在教室里，還是也要擴(kuò)展到全社會(huì)每一個(gè)家庭？從技術(shù)上來說，教育專網(wǎng)進(jìn)入每一個(gè)家庭是可以實(shí)現(xiàn)的，相當(dāng)于某種形式的虛擬專網(wǎng)，但是規(guī)模很大，要覆蓋全國(guó)。再往前走一步，互聯(lián)網(wǎng)需要大規(guī)模地引入切片（slicing）的概念，實(shí)現(xiàn)按需連網(wǎng)，即不管在什么地方，每一個(gè)群體都有符合自己需求的不同的專網(wǎng)可以連接。

第二，網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)的融合。

從信息時(shí)代到大數(shù)據(jù)時(shí)代以及可預(yù)見的AI時(shí)代，數(shù)據(jù)的重要性正在呈幾何級(jí)別增長(zhǎng)，并成為包括教育領(lǐng)域在內(nèi)的各行各業(yè)最重要的資產(chǎn)。然而，在學(xué)科、技術(shù)領(lǐng)域越來越細(xì)分的情況下，當(dāng)前做數(shù)據(jù)的人未必真正懂得網(wǎng)絡(luò)，懂網(wǎng)絡(luò)的人不一定真正懂?dāng)?shù)據(jù)，造成了數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)交互上的問題。未來網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)施之間的交互會(huì)加強(qiáng)，未來需要既懂網(wǎng)絡(luò)又懂?dāng)?shù)據(jù)的交叉人才。

第三，虛擬和現(xiàn)實(shí)的融合。

如今，物理環(huán)境與虛擬環(huán)境混合，使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、全息技術(shù)等技術(shù)的，沉浸式虛擬體驗(yàn)的環(huán)境正在對(duì)教學(xué)和科研產(chǎn)生越來越大的影響。比如萊頓大學(xué)在醫(yī)學(xué)教學(xué)中推進(jìn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，我國(guó)部分國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等。疫情期間，線下的實(shí)驗(yàn)室關(guān)閉，有學(xué)生通過虛擬實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)也見諸報(bào)端。隨著網(wǎng)速的提升、5G和WiFi6的普及，必然會(huì)產(chǎn)生更多像訓(xùn)練飛行員的飛行模擬器這樣的成熟應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景和方式將更加靈活多樣，在醫(yī)學(xué)、工科、理科，乃至人文社科的教學(xué)中實(shí)現(xiàn)更多的可能。

第四，科學(xué)與人文的融合。

科學(xué)與人文的割裂由來已久，尤其是19世紀(jì)以來鴻溝日漸加深?？茖W(xué)創(chuàng)造不僅僅只是運(yùn)用理性、邏輯和數(shù)學(xué)的過程，它還需要直覺、靈感和想象等人文因素的積極參與。人文創(chuàng)造也不僅僅只是直覺、靈感和想象的過程，它也需要理性、邏輯和數(shù)學(xué)等科學(xué)因素的積極參與。從小處說，兩者的割裂對(duì)于個(gè)人的教育和成長(zhǎng)會(huì)造成缺陷，往大處說，盲目崇拜科學(xué)的力量將人類帶向更加危險(xiǎn)的境地。

通過教育專網(wǎng)更低的學(xué)習(xí)門檻、更加豐富的資源、更加良好的環(huán)境，可以有效地助力通識(shí)教育，彌補(bǔ)學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中的缺憾。另外，通過人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)對(duì)于人文文獻(xiàn)的分析、鑒別，有助于人文科學(xué)更好地發(fā)展。

第五，教學(xué)與科研的融合。

雖然學(xué)校一再?gòu)?qiáng)調(diào)科研與教學(xué)相融合的人才培養(yǎng)模式，但不少高等院校出現(xiàn)了"重科研、輕教學(xué)"的現(xiàn)象?？蒲信c教學(xué)融合的程度較低，其原因很多，但很重要的一點(diǎn)在于缺少以科研促教學(xué)和以教學(xué)促科研的并軌之路。教育專網(wǎng)所提供的網(wǎng)絡(luò)空間恰恰可以作為其中的紐帶，促進(jìn)智力資源共享和師生的互動(dòng)協(xié)作，為他們提供創(chuàng)新教學(xué)、個(gè)性化學(xué)習(xí)、社會(huì)交互的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)師生知識(shí)建構(gòu)、個(gè)性化發(fā)展和集體智慧合作，這對(duì)于高校"以研帶學(xué)"也是一種新的思路。

第六，科研與創(chuàng)新的融合。

充分發(fā)揮科技創(chuàng)新的作用，一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是科技成果轉(zhuǎn)化?？梢哉f，科技轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化水平是一個(gè)國(guó)家科技實(shí)力的重要體現(xiàn)。如何將教育專網(wǎng)這個(gè)集中了優(yōu)質(zhì)教育資源、優(yōu)質(zhì)科研資源、優(yōu)質(zhì)人力資源、優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)資源的"集智空間"與社會(huì)需求打通，成為科技成果轉(zhuǎn)化的橋梁和"活水"，是很重要的一個(gè)研究課題。

《中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)》：如果想要達(dá)到這六種融合，教育專網(wǎng)本身要具備哪些能力呢？

李星：首先是"服務(wù)質(zhì)量的可測(cè)性"。去年8月，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議確定加快建設(shè)教育專網(wǎng)，到2022年實(shí)現(xiàn)所有學(xué)校接入快速穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)。如何可以稱之為快速穩(wěn)定，需要可量化，可監(jiān)測(cè)。面對(duì)新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，我們需要知情，這樣才能區(qū)別是網(wǎng)絡(luò)問題還是系統(tǒng)問題，如果是網(wǎng)絡(luò)的問題，需要搞清楚是網(wǎng)絡(luò)的哪一部分出了問題--是有線接入還是無線接入？是4G還是Wi-Fi？是互聯(lián)互通的瓶頸還是云的調(diào)度的問題？如果是系統(tǒng)出了問題，也要搞清楚是系統(tǒng)的哪些環(huán)節(jié)出了問題--是服務(wù)器端，還是客戶端？是控制平面，還是數(shù)據(jù)平面？這樣才能有的放矢，不斷有針對(duì)性地提升服務(wù)質(zhì)量。

其次是"安全風(fēng)險(xiǎn)的可控性"。在網(wǎng)絡(luò)空間之中，沒有絕對(duì)的安全，但必須要有趨近安全極限的決心和手段。正常情況下做好升級(jí)和防御，出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)可以及時(shí)全面控制和解決。

三是"應(yīng)用演進(jìn)的可行性"。這也就是一開始說的，要留足可演進(jìn)、快速迭代的空間。設(shè)想一下，如果我們將專網(wǎng)"從頭到腳"方方面面都想好是個(gè)什么樣子，未來運(yùn)轉(zhuǎn)都按照既定的規(guī)則和流程來運(yùn)行，那根據(jù)現(xiàn)在信息技術(shù)發(fā)展速度，很有可能當(dāng)我們建成規(guī)劃中的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的第二天起就落后了。

互聯(lián)網(wǎng)之父溫頓·瑟夫曾經(jīng)總結(jié)了互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的力量：（1）不為任何特定的應(yīng)用設(shè)計(jì)；（2）可以運(yùn)行在任何通信技術(shù)之上；（3）允許邊緣的任何創(chuàng)新；（4）可擴(kuò)展性強(qiáng)；（5）對(duì)于任何新協(xié)議、新技術(shù)、新應(yīng)用開放。

我認(rèn)為，這既是互聯(lián)網(wǎng)生命力之源，也是我們未來教育專網(wǎng)規(guī)劃之道。