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教育装备的内涵提升和发展趋势

来源:《中国教育装备行业蓝皮书(2020版)》发布日期:2021-01-07浏览人数:905

  施建国 程莉莉

  以昨天预设的课程,教育今天的学生,应对未来的世界——这是当前教育发展面临的主要困境。

  随着人类社会加速从工业社会向智能时代迈进,“互联网+”和人工智能正逐渐成为世界各国发展战略的重心,将推动生产生活方式发生深刻变革。作为人才培养的活动,教育也由此面临社会发展和技术进步的双重呼唤。当前,技术赋能已成为教育发展的重要特征,也是新时代教育装备创新的重要命题。

  一、教育装备面临新的发展形势

  教育装备作为实现教育教学目的的各种物质条件和手段的总和,是教育教学的有机组成部分,在一定程度上体现了社会和教育发展水平。教育装备不仅是直接服务于教育教学的“物”,而且包含了对“物”的配备、管理、使用和研究的行为和过程,是应用技术创设学习情境、呈现课程内容、用媒介语言表达教学过程,让学生完整地经历“了解与认识、理解与探究、操作与体验、感悟与创新”,以提高学习绩效、促进学生发展的过程。随着教育现代化的深入推进和技术的迭代更新,教育装备工作在不同时期被赋予不同的内涵和使命,呈现出历史性、动态性和发展性的特征。

  (一)教育改革呼唤新的教育装备

  自党的十九大以来,中国特色社会主义进入了新时代。实现中华民族伟大复兴,对多元化、创新型、复合型人才提出了愈加迫切的需求,教育改革发展站在了新的历史方位。近年来,国家召开了全国教育大会,明确了《中国教育现代化2035》战略部署,印发了《国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》《中共中央 国务院关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》,对教育现代化发展路径、基础教育育人方式、教学方式转变等提出了明确的要求。教育部对“教育信息化2.0”“互联网+ 教育”“中小学实验教学”“网络学习空间”等建设做出了具体的推进指导工作。以人为本、尊重规律、因材施教、技术赋能,教育改革发展的这些新理念、新部署、新要求,都对教育装备工作提出了新的要求。

  (二)技术进步呼唤新的教育装备

  从技术进步角度看,近年来,移动通信、大数据、人工智能等技术的飞速发展,极大地改变了人类的生产和生活方式,并引发了教育人对智慧教育、精准教学、精准治理等的思考、研究和探索,推动了教育生态和形态的重构。5G技术、人工智能、移动互联网等正成为教育发展的“新基建”。技术赋能之下,教育变革的浪潮正在不断走向个性化、多样化。在教育信息化从应用融合走向创新融合的政策指导下,教育装备作为重要的条件支撑,其内涵、形态、作用都需要我们重新定位和理解。

  (三)教育科研呼唤新的教育装备

  教育事业的科学发展,离不开高质量的教育科学研究。特别是对于脑科学、神经科学和心理学的研究和应用,将有助于教育工作者更好地理解和把握人才成长规律,为认识、理解学习机制和过程提供重要的科学手段和支撑,进而为改进和完善教育方式、教育体制提供有力依据。2018年,国家自然科学基金委员会新增“教育信息科学与技术项目”(F0701),以促进教育科学研究的跨学科交叉融合,促进教育研究从经验判断向科学方法转变。教育科学研究范式的转变,促进了大量关于教育认知工具、教学知识可视化、虚拟与增强现实学习环境、在线与移动交互学习环境、教育机器人、教育大数据分析与应用、学习分析与评测、自适应学习等的新的研究成果。促进这些成果的“产学研”转化,为教育装备提供了新的机遇和方向。

  (四)教育实践呼唤新的教育装备

  当前,基于项目的主动学习、基于真实的深度学习、基于数据的自适应学习、基于融合的跨学科学习、基于问题解决的“创客”学习等新的教与学方式受到了广泛的重视并得到了积极的实践。《中共中央 国务院关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》明确要求,强调启发式、互动式、探究式教学,融合应用传统与现代技术手段,探索基于学科和课程综合化教学,开展研究型、项目化、合作式学习,精准分析学情,重视差异化教学和个别化指导。从国际上看,美国的STEM教育[1]、德国中学阶段的创新教育[2]、西班牙的全球学习者社区[3]、韩国的高中学科教室制[4]等先行的教育实践,已经在创设教育教学情境、丰富教育供给、变革教与学的方式等方面对教育装备的新使命和内涵进行了探索。

  二、教育装备呈现新的内涵和特征

  综合以上发展形势分析,我们需要重新审视技术和教育的关系,重新定位教育装备的时代内涵和特征。

  (一)技术与教育教学关系的认识

  技术始终伴随教育的发展。技术之于教育,有工具论、媒介论、方法论等不同的作用说,体现了不同时期技术的进步,以及人们对技术和教育关系的认识。随着技术对人类基本认知方式、生存方式和思维方式的不断深刻改变,技术和教育的关系越来越紧密,内涵越来越丰富。教育部在《教育信息化2.0行动计划》中提出,要“将教育信息化作为教育系统性变革的内生变量,支撑引领教育现代化发展”。综观技术对人类社会的发展,笔者认为,需要从三个方面对技术和教育的关系进行再认识。

  一是技术作为内容丰富教育资源。每一次技术进步本身都是对人类知识的更新,将技术知识和技能作为学习内容,是人类认识技术、应用技术的前提,是培养适应时代和社会发展需求的人才的内在需求。用发展和动态的观念丰富学习内容,为培养符合时代发展需求的人才夯实基础。

  二是技术作为工具创新教与学的过程。技术的工具作用是其成为生产力的重要特征。技术能够延伸人类的器官,使人有更强大的控制物质世界、探究精神世界的能力。作为工具,应用技术能够重构学习空间、丰富教学手段、改变教学方式和评价管理方式,提高学生的认知水平和学习内驱力,创新教与学的过程。

  三是技术作为思维改变教育形态。技术对人类思维会发生构造作用。技术所带来的思维方式将赋予教育信息化新的使命和内涵,促进教育理念的更新和教育形态的改变。如移动互联网、大数据、人工智能等技术所带来的以人为本、极致体验和开放民主思维,将为教育带来新理念、新场景、新要素、新关系和新形态。以学为中心、促进个性化发展、构建开放生态、汇聚多元供给等成为教育改革发展中的重要思维。

  (二)教育装备的时代内涵和特征

  教育装备与教学活动相辅相成的关系在不同的历史阶段呈现不同的特点。早期的教学仪器多被用作进行知识教学的工具;20世纪70年代,幻灯与电影播放设备被应用于教学活动,体现了仪器设备媒介工具的作用;当前,云计算、大数据、虚拟现实、人工智能等技术在教学活动中被广泛应用,体现了技术对学习和教学过程及资源的策略设计、管理和实施,以增强知识、促进和提高学习的绩效,促进学生的全面发展和人人发展。智能时代教育装备被赋予新的内涵和特征,主要表现为以下五个方面。

  (1)从传统仪器走向现代技术。传统的教育装备产品主要为普教仪器、计算机、班级多媒体等。随着现代信息技术的迅猛发展,教育装备的形态呈现出多元化倾向,移动终端、传感器、3D打印机、AR/VR等新型技术产品和网络学习空间、数字教育资源、教育大数据等软件、资源、数据,都成为重要的教育装备。

  (2)从器物配备走向融合应用。技术和教育的关系启迪我们,教育装备作为教育设备设施,其价值挖掘不仅限于器物和工具层面,更可作为一种课程资源、学习环境、学习方式。教育装备将作为重要的教育教学活动要素,融入教学、管理的各个环节,成为促进教育公平、提高教育质量、创新教育供给的内在变量,成为学校发展的一个文化要素。

  (3)从单一设备走向整体方案。在传统教育中,教育装备多为支持某一知识点或者教学目标的单一设备设施,如生物挂图、电压表、电流表等。随着课程综合化、学习情境化等教育改革理念的不断落地,教育装备设计和应用的情境性特征越来越突显。学习环境的整体设计、教学活动整体解决方案的形成,将成为教育装备工作的新方向。功能定位逐步从以标准化装备为主,转变为以核心素养作为逻辑起点的多样化和特色化装备为主。

  (4)从知识验证走向支持探究。人才培养目标的转变,让我们越来越深刻地感受到学校教育不应该是单纯的知识传授,而是促进人的潜能发展,实现人的全面发展和个性化发展。因此,教育装备要从以应用技术装备帮助获取知识、验证知识的正确性和重现知识发生过程为主,转向使用技术创设学习情境、掌握学情特征、开展自主探究、支持个性学习等,要求更加体现教育规律和人才成长规律。

  (5)从标准化走向多样化和特色化。在传统规模化教育中,对教学内容、教育装备、教学评价等都强调统一性、标准化。教育装备的配备往往体现为标准化特征。进入新时代,尊重学生的个性特点,促进每一位学生在共同基础上的个性化发展成为人才培养和教育发展的基本理念,教学活动、教育装备、教学方法等也都要随之转变,为多样化、个性化服务。教育装备承载了“促进教育理念的更新、支撑教育资源的链接、提高学生认识效率、推动教育的精准管理、增强学生内生驱动力、提高教师的专业能力”六大任务。

  三、教育装备创新的十大趋势

  世界经济论坛(World Economic Forum)在2020年1月发布的《未来学校:定义第四次工业革命时代的新教育模式》白皮书中提出了“教育4.0全球框架”,强调学习内容要实现“聚焦全球公民技能培养”“重视创新与创造力技能培养”“重视技术技能培养”“强调人际交往技能培养”四大转变,教与学的方式要体现“个性化与自定步调的学习”“容易获得并具有包容性的渠道”“基于问题与合作的学习”“终身且由学生驱动的学习”四大关键特征。对此,从技术赋能教育教学的视角去探究,教育装备将呈现十大发展趋势。

  一是支撑课程实施,提高认知和动手能力的装备。新一轮基础教育课程改革在课程理念、课程结构、课程评价方面做出了重大转变。课程多样化、综合化、生活化成为主要特征,启发式、建构式学习被积极倡导;综合实践活动成为必修课程;学生动手实践和创新能力被高度关注。以上课程价值和功能的实现,必须深入应用教育装备。如国家将实验教学作为课程体系的重要内容纳入学科教学的基本规范,中小学校将根据不同学段教学要求精心设计实验教学内容,结合各地出台的“中小学教育装备标准”建设与配备中小学学科教学实验室。新一轮学科实验室装备建设特别强调遵循学科特点,按照学科观念与学科思想去构建,要同时满足基础性实验和拓展性实验两种要求。基础性实验的主要方式是综合运用观察、观测、模拟、体验、设计、编程、制作、加工、饲养、种植、参观等多种方式,重现知识的发生过程和验证知识的正确性,通过学生动手与动脑相结合,提高学生的认知水平;拓展性实验包含了探究性实验、创新性实验、综合性实验等,要积极鼓励学生开展研究型、任务型、项目式、问题式和合作学习等。围绕提升学生认知水平和动手能力,教育装备面临三个方面的创新。第一,信息技术融入实验教学。传统仪器设备与信息技术的融合成为教育装备创新的重要方向。传感器能够将力、温度、光、声、化学等非电学量按照一定的规律转换成电压和电流等物理量,将许多“不可见”变成“可见”,从根本上改变了认知方式,提高了认知水平。第二,人工智能等新技术在教育领域的应用。图像识别、语音识别、机器翻译、人机交互等人工智能技术在教育教学领域的应用,让教师从繁重的作业批改中解放出来,让学生的英语学习、学业测评、个性化学习和教学反馈等更加智能化;第三,围绕“音体美”的装备创新。音乐是一种表现艺术,学生通过对音乐的表现,能够充分展示自我;作为视觉艺术的美术则离不开具体的、可视的形象。在传统的教学过程中,学生几乎没有自主学习的机会,容易存在胆怯心理,信息技术为学生提供了更为广阔的表演和创造空间。

  二是支撑教学变革,提高课堂教学效率的装备。课堂应该成为学生生命成长的精神家园,也是教育装备融入教学活动的主要实践场域。传统的课堂是在夸美纽斯提出并组织实施班级授课制后才出现的,其主要元素是黑板、课桌椅、纸质教材、作业本等,空间和功能的局限性很大,比较适合以教师为主导的灌输式教学。教育部提出“课堂革命”号召,旨在遵循学生身心发展规律,创新教与学的方式,促进学生高级思维发展,改变过分注重知识学习、轻视实践体验的不足,增加学生动手实践和体验感悟的机会,让学生完整地经历“了解与认识、理解与探究、操作与体验、感悟与创新”的过程,培养创新型人才。围绕课堂教学变革,教育装备创新主要体现在三个方面。一是智能教室的构建。智能教室包含新一代多媒体投影系统和基础录播系统。第三代班级多媒体应该具有舒适的大屏投影、健康的视觉环境、简单易用的操作方式、连接互联网络、完美的外观造型等特点;课堂中的录播系统应该具备自动记录课堂教学过程、支持在线教研活动、实现远程网络课堂、记录微格教学过程的功能,同时还要有适合普及的价格定位。二是未来课堂的色彩设计和空间布置要能够营造浸润式学习的氛围,具备良好的学习带入性,总体上应呈现出情境化、跨学科、研究性教与学、社会资源整合等特点。例如,学科教室是一种新型的学科教学场所,是在选课走班制度下,以服务师生学科教与学为宗旨,促进学生在内生动力驱使下主动学习的学科环境和学科资源的有效配置。学科教室的装备一般应包括教师办公区、教学区、实验(体验)区、成果展示区等。作为学科教学的基本阵地,学科教室应具有以下基本特征:专业的学科情境、选课走班的功能定位、多维度的认知设计、师生主导的设计与建设、信息技术的深度融合、动态建设的过程、常态化的教学应用、非标准化的技术装备。三是课堂装备体现多样性的组合,为教师和学生创设舒适、实用的教学活动空间,教室内的温度、自然采光和空气质量等都能满足促进学生身心健康的需求。例如,教室照明的装备不仅要满足亮度的需求,还要满足光线均匀度和光线频谱的要求;又如,班级多媒体不仅需要满足改变知识呈现的要求,还需要满足用眼卫生、操作方便、互联互通的要求。四是移动终端设备的常态化应用,为课堂教学组织方式的转变、师生互动和及时反馈的增强、学生认知水平的提升创设条件,为教师精准把握学情、实施因材施教提供技术支撑。

  三是支撑个性学习,促进潜能发展的装备。教育现代化进程中,育人的思路在不断变革:从工具主义目标转变为以人为本;从升学教育、应试教育转变为培养合格公民、全球公民,实行生活教育;从学科中心、知识本位转变为能力本位;从教什么、如何教转变为学会学习、学会生存。教育的重要任务之一是挖掘隐藏在人口中的智慧资源,努力转化为巨大的人才资源优势,服务于实现中华民族伟大复兴的目标。未来教育一定是尊重学生个体差异、强调以学习者的经验、个体生活和核心素养为基础的教育;是打破固有的学科分类,以解决真实问题为核心进行课程重组,通过多元的课程资源提供来满足学生的个性化发展需求的教育。顺应教育变革的需要,教育装备将面临三个维度的创新:一是应用信息技术装备建立起学习者与社会的广泛联系,汇聚优质教育资源,供师生按需选择使用;二是应用技术装备保障学生的选择权,全面推进选课走班的个性化教学方式,服务学校的教学组织和管理形态的根本变革(要求学校传统教室的样态随之而变);三是应用技术装备支撑学有所长和学有兴趣的学生开展研究性和探究性学习,促进潜能发展。例如,上海市市西中学为满足学生个性化发展需求,装备互联网实验室和人工智能实验室等,且学校根据学生需求变化与技术创新两个维度不断地更新实验室的名称和内容。

  四是支撑深度学习,基于问题探究的装备。不同的学生个体在品性特点、认知风格、思维方式、学习基础和接受程度等方面存在很大的差异,传统的教学方式很难兼顾到每一个学生的个性化学习需求。新时代的教育改革,要基于对具身认知、建构主义等认知和学习理论的深刻理解,在教学方法上必须充分强调依托已有经验来建构意义,作为掌握知识和技能的基础,引导学生开展基于兴趣导向的学习、基于现象的学习、基于个性特长的学习和基于问题探究的学习,在实践中应用知识,从而更好地认识世界,更好地适应未来社会。新一代信息技术装备可以精准获取感知数据,通过数据分析为学生开辟新的认知新维度;同时也可以缩小宏观放大微观,实现虚拟现实,改变认知方式,让学习者通过分层认知实现深度学习,形成有序组织的知识获得,并随时通过知识迁移解决新的问题。例如,法拉第电磁感应定律是比较抽象的概念,采用传统的教学方法,学生很难掌握。通过应用电磁传感器获取数据、改变认知方式,学生就能比较容易地突破这一难点问题。又如,人类听觉的频率范围为20~20000Hz。随着年龄的增长,人耳所能听到的声波频率范围会变小。如何让学生形象地认知这个变化规律呢?浙江诸暨的一名中学教师应用掌控板采集测试者的年龄、性别,利用对分查找算法快速获得被测者能听到的最大声音频率数据。通过构建人工神经网络,对采集到的用户数据进行网络训练,使机器学习到最大听觉频率与年龄、性别之间的规律。随着训练样本的增加,神经网络模型会越来越精准。该实验装备改变了传统的简单传递知识的教学方式,让学生在实际生活中通过探究来建构意义,有助于培养学生基于大数据、算法和神经网络的创新思维方式。

  五是支撑“创客”学习,实现知识创新的装备。未来学校会重新审视传统学科分类,改变单纯以学科逻辑组织课程内容的做法。“创客”教育旨在培养学生的创新精神和能力,符合信息时代人才培养的基本需求。“创客”教育与STEAM教育具有一定的共性,都是让学生面对真实情境中的问题,通过科学探究、工程设计、数学方法和技术制作的有机统一,让学生用积极主动的行为来感受知识的发生过程,从而增强对知识的理解。同时,通过跨学科对话、互动与融合,使不同学科的知识由分散、封闭、单一走向融合、开放、多元,改变单纯的以学科逻辑组织课堂教学的做法,强调学习者基于现象、基于经验和生活打破学科界限,以真实问题为核心进行课程重构,发展学生的核心素养。围绕“创客”教育和STEAM教育,教育装备创新主要体现在创意编程、创意电路、创意模型(3D打印)、人工智能(开源硬件)这四个方面。这类教育装备的构建要定位成活动型、生成型,突出真实问题的解决和问题设计的开放性,遵循学生的认知规律、学习特点,使学生在实践中学习和在活动中学习。例如,浙江省温州实验中学装备了一个音乐创意实验室,学生可以根据音乐创意灵感,应用MIDI技术创建一个工程文件,并通过电声乐队形成一个音乐作品。该实验室深受学生喜爱,让有音乐创意的学生学有所长。

  六是支撑专业发展,赋能教师成长的装备。《教育部关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0 的意见》指出,“信息技术应用能力是新时代高素质教师的核心素养”。《教育部关于加强和改进中小学实验教学的意见》强调,要“拓展创新,不断将科技前沿知识和最新技术成果融入实验教学,丰富内容,改进方式;注重实效,强化学生实践操作、情境体验、探索求知、亲身感悟和创新创造,着力提升学生的观察能力、动手实践能力、创造性思维能力和团队合作能力,培育学生的兴趣爱好、创新精神、科学素养和意志品质。”新时代技术装备赋能教师专业成长具有丰富的内容,突出表现为:一是应用信息技术装备构建网络研修共同体,通过网络空间获取优质教育资源,传播教学经验,从个体优秀走向群体智慧;二是应用录播教室,积累教学资源,进行自诊式的教学反思和开展网络教研活动;三是应用信息技术参与建设“三个课堂”(专递课堂、名师课堂、名校课堂),促进优质教育资源广泛传播,推动教育均衡;四是组织设计与应用学科教室、实验室建设,创新教学活动空间;五是基于技术开展教学设计,自制教具,实现技术与教育教学的深度融合。

  七是支撑劳动教育,服务劳动综合育人的装备。《中共中央 国务院关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》强调“劳动教育是中国特色社会主义教育制度的重要内容,直接决定社会主义建设者和接班人的劳动精神面貌、劳动价值取向和劳动技能水平”;提出在各学段设立劳动教育必修课程,其中中小学劳动教育课每周不少于一课时,劳动素养将纳入学生综合素质评价体系。劳动教育给教育装备提出了一个全新的课题,将成为教育装备的新增长点。教育装备支撑劳动教育可以从三个方面发挥作用:第一,围绕“思想认识、情感态度、能力习惯”三个方面构建劳动教育情境,通过教育让学生感悟劳动不分贵贱,培养勤俭、奋斗、创新、奉献的劳动精神;第二,为劳动教育课程提升与实施提供合适的劳动教育载体和工具装备;第三,应用技术装备开展劳动教育评价,把学生劳动素养作为衡量学生全面发展的基本内容,让学校与教育管理部门将评价结果在评优、升学就业中进行应用。

  八是支撑智能校园,探索“互联网+教育”的装备。全国教育大会提出“互联网+教育”的建设任务。智能校园是基于物联网、移动互联、云计算、大数据、人工智能等现代信息技术,以网络化、数据化、协作化、融合化、智能化等为主要特征,促进信息技术与环境、教学、管理、文化等教育教学深度融合创新,通过技术赋能提高学与教的绩效,实现面向人人、人人发展的现代化校园形态。围绕智能校园建设,教育装备发展主要体现在五个方面。一是基础环境装备。提供教育教学信息化的硬件物理条件,主要包含校园网络环境、数字终端、班级多媒体、校园环境感知设备、网络与数字中心等。二是数字教学资源。随着技术与教育教学的深度融合,数字教学资源将成为教育装备的重要内容之一。立足教育教学实际,利用知识图谱和用户画像,提升资源搜索、检索能力,资源智能汇集能力和资源遴选整合能力。逐步构建资源审核与资源评价的科学流程和机制,初步实现“资源找人”。技术装备要能够满足区域和学校对上级优质资源引入、本地特色资源汇聚、第三方应用资源接入的需求,实现各级各类资源平台的融通共享。三是关键应用。技术装备赋能教育教学创新是“互联网+教育”的重要特征之一。学校特色构建主要体现在学科教学的特色化,技术装备应用于学科教学创新的实践路径将是应用技术改变认知方式、提高学生学习的内生动力等。四是师生信息素养。构建有效的信息技术装备,支撑培育师生对信息技术的情感、学习掌握信息技术的基础知识与基本技能、应用信息技术创新教育教学活动方式和遵守技术的伦理。五是政策机制。广义上讲,政策与制度建设是智能校园建设的重要组成部分,优良的装备与恰当的环境赋能教育教学创新需要评价导向与制度激励,这样才能确保装备作用的有效发挥。随着技术的发展和应用实践,未来的智能校园装备将重点围绕“学校大脑(数据中心)+云+端+资源”的智能校园基本架构展开建设。此外,围绕教育的优质与均衡,在线教学和线上线下融合的混合式教学将成为新常态,迫切需要新装备来支撑大规模在线教学、实施教育部提出的“三个课堂”建设。

  九是支撑精准教学,基于数据驱动的装备。数据和数据分析与应用将是未来学校的枢纽和核心。智能时代,要求学校能够实时、动态采集和挖掘学校管理、教师教学、学生学习、教育评价等全领域、全过程数据,并通过算法支撑和数据分析为师生精准画像,感知学习和管理状态,优化教育教学和管理评价的路径支持,实现资源的自动调配和精准供给。对此,技术装备支撑教学创新的趋势有以下体现。第一,以学科知识图谱为基石,分解知识内容,找到知识关系,为自适应学习找准路径。第二,通过学习行为与学业水平测试,了解学习者的认知水平和知识掌握程度,同时通过与学习者有关的其他因素进行关联性分析,找出影响学习效率的原因。第三,根据艾宾浩斯记忆和学习曲线模型等算法,通过数据分析,确定学生的学习内容与方式,强化实现长期记忆,以提高学习者水平。第四,制定自适应学习策略。如通过分析,根据所罗门学习风格类型分类,确定基于认知能力和学习风格的学习策略设计。

  十是支撑治理创新,实现数字化转型的装备。形成以数据为驱动力的教育治理模式是教育现代化的标志,是全面深化教育领域综合改革、促进政府职能转变、实现教学改革和管理模式创新的有效途径。教育管理的数字化转型,就是聚焦利用多媒体和信息技术实现教育领域中各类条块管理的现代化,具体表现在政务管理和教学管理的数字化转型。前者指各级教育部门和学校利用信息技术对学校日常事务实现信息化管理;后者指教师利用信息技术对学生学习过程等进行督促、协调和管理,侧重学生学习过程的信息化管理。建设数据标准、数据集成和数据可视化的教育装备,主要包含构建教育用户入口端、各类应用平台、业务严台和数据平台、大数据仓、云计算等。教育业务的数字化转型实质就是通过教育业务信息化流程再造,实现“组织在线、业务在线、沟通在线、协同在线、服务在线”,让数据多跑路,让师生少跑路。例如,浙江大学构建了“三单一网一厅”的校务服务体系,厘清责任清单、审批清单、服务清单,通过“网上浙大”,创办校园办事大厅,让职工、师生、学校和社会公众轻松地办理各种事务。

  草木蔓发,春山可望。站在社会发展的新时点,教育装备肩负新的时代使命,承载新的发展内涵,呈现新的发展趋势。教育装备当以积极的姿态融入教育教学,成为教育变革的“先手棋”。

  作者信息

  施建国:中国教育装备行业协会教育装备研究院

  程莉莉:浙江省教育技术中心

  注释

  [1] 在开展STEM和STEAM课程中,美国中小学校充分利用现有教室资源,开辟出不同类型的教室,开展必修课程、选修课程与职业课程等。如美国纽约斯卡斯代尔高中的生物实验室通过虚拟情境构建模拟垃圾生态处理系统,综合利用文字、动画、技术等多种形式来设置情境刺激学生视觉及听觉,让教材更加生动有趣,逐步培养学生的环保创新意识;美国华盛顿托马斯杰斐逊理科高中的生物课程对生物、英语、设计和技术课程进行综合,实验室以生物学科的问题为研究主题,通过设计和技术课程的内容使学生掌握相应技能,并借助英语学习进行研究交流;美国伊利诺伊州理科高中以学生为中心的独立学习项目,学生围绕项目可获得来自校内外的多种支持,学校提供信息资料、实验设备和资金,校外国家级实验室、动物园、大学、技术学院等150多个机构提供相关咨询服务。

  [2] 在德国,创新教育遵守着把学习本身转化为一种创新过程的理念,充分考虑学生的个性与潜能,为学生营造一种有活力、易操作的创新教育环境。在教学方式上,教师的主要任务在于激发学生兴趣,如德国中学要求学生平均每人每学期制定4~6个课堂报告,自主选题、收集资料、讨论制作等;在课程设置上,重视实践性、通用性和技能性,在中小学中有计划地渗透新技术;在环境设置上,学校在极可能还原现实情境的课堂中开展教学活动,3D打印、虚拟技术、多媒体、平板电脑等多种技术被运用在教室设计中,开放式的教学贯穿整个学习过程。

  [3] 西班牙国际教育与资源网络(iEARN)是一个成立于1988年的非营利组织,与140多个国家的3万多所学校及一些青年组织合作,创建了一个全球学习者社区,让学生通过网络参与跨文化交流,并合作开展社会学习项目。学生可以选择加入一个“学习循环”,6~8个班级有3~4个月的时间一起学习;学生也可以通过每年两次的虚拟项目展览呈现自己的发现和成果。

  [4] 为加强创新教育,韩国在全国高中普遍实施学科教室制,学生可以按照自己的个人兴趣和实际能力来安排课表,根据自己安排的课表在各个教室间流动,接受不同科目和学习进度的教育。