陈琳老师新论《教育信息化走向智慧教育论》

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  10多年前我国提出以教育信息化引领教育现代化的发展战略,近几年教育信息化引领性战略地位越发凸显,刘延东副总理在第二次全国教育信息化工作电视电话会议上提出以教育信息化全面推动教育现代化。那么,我国教育信息化起于何时,至今发生了哪些重大变化,所发生的重大变化对教育发展的走向会产生哪些深远影响?这些问题的研究对于我国教育以史为鉴、抢抓机遇、赢得未来有重要意义。

我国教育信息化起于何时的说法多样。一说是从计算机引入我国教育开始,又一说从邓小平提出“计算机要从娃娃抓起”,还有说从我国开展多媒体计算机教育开始,等等。事实上,要确定我国教育信息化的起点,前提是确认教育信息化的技术特征,满足其全部技术特征的时刻,自然是教育信息化的起点时间。关于教育信息化的基本特征,人们更多认同祝智庭教授的教育和技术二层面分析说,其技术层面的特征是数字化、网络化、多媒化和智能化[1]。这其中的网络化一定是互联网化的。中国教育和科研计算机网(CERNET)最早在1995年连通互联网。此前在我国教育中已开始了数字化、多媒化以及智能化的实践,只是到1995年教育信息化的四大技术特征才都得到一定程度的体现,因此,应该将我国教育信息化的起始年确定为1995年,至今已整整20年。

中国教育信息化20年巨变

教育信息化的迅速发展,人人都有切身感受。但是只有将现时点与20年前的起点进行比较,才能真正感受变化之巨。1994年我国启动CERNET实验研究,1995年初始的CERNET出口带宽为128Kbps201412月已提升至66560Mbps[2]20年间出口带宽整整提升52万倍,平均每年翻一番,其发展速度超过信息技术CPU每隔18个月速度翻一番的摩尔定律。国际出口带宽巨变只是教育信息化巨变的缩影,教育信息化20年巨变还表现在如下方面:

1 上网速度及信息加工处理速度不断攀升

20年前网络下载速度达K就让人激动不已,现在下载速度几十兆是常态;原先下载文本文件都要很长时间的等待,现在在线观看高清视频都非常流畅,远程视频交流也步入高清时代。当然如果对过去的网速“慢”没有感受的人,也就很难感受到快的可贵。当1997年我在著述全国第一部《数字摄影》专著时,对网速的“慢”特别有感触,当时有半天4个小时只打开远在美国的3个网页。现在上网速度与那时相比,就相当于物理学中的宇宙速度与步行速度相比。

早先用计算机渲染动画视频,有时要数十小时的等待,现在最普通的计算机都能在几十分钟内搞定,文本、图像等信息资源加工、获取、交流已进入零等待、零延时的新时代。

这些变化的最大特点是“快”,让人们进行数字化加工、建设、交流等有非常高的效率。

2 数字化获取加工设计使教育信息精彩纷呈

通过看获取信息是学习的重要途径。近20年在信息“视”方面的变化非常大。1995年数字相机、数字摄像、数字投影、数字电视,在全世界还处于孕育期,几年前问世的电视机分辨率还处于标清水平;而今在我国教育领域,视频获取与呈现已进入高清、超高清时代。人们还记忆犹新,随着多媒体投影机的兴起,电视机在学校中被边缘化,甚至从教室中淘汰出局。然而,只有十几年光景,电视机又以2K4K的超高清晰度、电视电脑一体机的形式以及薄而大的屏幕高调重返教室。触摸交互、体感交互、WiFi链接、移动控制,使教与学结合得天衣无缝。当然,投影也不会轻易退出历史舞台,正在诠释3D4D5D、全息的多彩多姿。

不断发展的图像、视频软件,可让人进行精准到对任何一个像素、精确到一个具体画面的二进制信息的加工,与过去对画面整体进行加工相比,相当于加工精度提高了百万倍,能将所有的画面加工得无懈可击,使任何呈现的画面都能成为完美的艺术佳作,且动静影像均如此。

这种变化的最大特点是“清”、“精”、“巧”,为人们学习和交流奉献美不胜收的高质量。

3 网络交流学习由人们全然无知到基本普及

上网交流和学习,我国20年前少有人知,更鲜有人所为,20年后的今天已趋于普及。2012年我国高中已经普及信息技术教育。截至201510月,全国中小学互联网接入率达85%,多媒体教室拥有率达77%37.1%的学校已实现全部应用数字教育资源开展课堂教学。尽管我国教育信息化普及水平还不是世界上最高的,但我国教育信息化加速度是最大的,教育信息化惠及的人数是世界上最多的,呈现出的是爆炸性发展之势,这与我国经济30多年高速增长为教育信息化的高速发展提供充足的财力和物力支持是分不开的。

这种变化的最大特点是“普及”,使人们的信息素养和信息能力得到极大提升。

不仅仅是网络的普及,更为重要的是媒体形态的融合以及移动媒体的高速发展。

多媒体、全媒体、立体媒体、融媒体,人们借助于单一的媒体就可进行几乎所有的学习,而且,移动通讯飞速发展,使随时随地的泛在学习由遥远走向现实。

4 信息技术在教育教学中由简单应用走向与教育教学深度融合

当前,信息技术在我国已逐渐进入与教育教学融合的佳境:许多学校教育管理已进入无纸化办公时代,教育管理新模式频现,为基于大数据的科学管理奠定了基础;国家教育管理公共服务平台已经建立,实行了中小学生“一人一号”终身不变的全国统一学籍信息管理;5000门国家精品资源共享课、1000门国家精品视频公开课,以及国家教育资源公共服务平台、中国MOOC平台的建设,正为全国广大师生提供优质的数字化资源服务;电子书包在部分地区已大有替代传统书包之势;在课堂调用云资源进行多媒体教学已成为教学的新常态;名师同学课堂让边远地区的学生同样接受全国最优秀老师的教导;一对一数字化学习方式正在尝试改变人们的基本学习方式;基于社交软件、社交平台的学习逐渐成为学习者交流学习的重要途径;基于虚拟仿真的实践和训练已成为职业学习的基本形式;在线训练、在线作业、在线交流、在线评价等等,对教与学的粘性越来越强;微课、翻转课堂、MOOC成为课堂的新时尚;数字化学习、数字化教学在向数字化创造、数字化创新发生着重要的战略转型,以适应互联网+的新发展;信息技术正由辅助教学向基本的教育学习方式转变;一名具体的教师正由教一所或有限几所学校的学生,转向让全省、全国若干学生共享其教学;移动学习、泛在学习、终身学习,在不断发展的信息技术支持和促进下已成为必然和现实;物联技术、眼动感知技术、脑电及脑磁分析技术、可穿戴技术,让教育建立在科学的基础之上,甚至于使量化自我成为可能[3][4]

这些变化最大特点是深度应用,从可有可无,到不可或缺,到信息技术对教育的深刻改变。

5 教育要素发生根本性改变

首先,学习者的根本性改变,中小学生已是清一色的数字土著。

其次,教学媒体的根本性改变,多维媒体走向普及,教学媒体走向自然交互。

再次,学习空间的根本性改变,虚拟的网络学习空间成为学习者的必备。网络学习空间人人通,正在如火如荼地开展。

第四,学习分析评价的根本改变,学习评价走向基于大数据的,基于过程的,基于发展性的,是增量性的,评价的目标由原来的要求齐步走,变为个性化发展、多元发展。

第五,教师的根本性改变,教师进行时代化的细化分工,更多采用协同作战。

第六,教学目标根本性改变,创新创造能力培养成为教育的重要方向。从我国最高科学盛会名称由全国科学大会、全国科学技术大会、全国科技创新大会的演变,就可知教育目标应该变化,而且时代已到了学校培养学生由知识的消费者向知识的创新创造者转变的时候。

从信息化走向智慧教育

20年的教育信息化始终在高速发展,不断重构刷新着新的数字化教学环境。全新的信息化环境建构必将导致教育变革。“量变可引起质变”,现在我国教育正处于信息化使之由量变到质变的临界点上,“信息技术对教育具有革命性的影响”,这种革命性的影响当下即将发生。这种影响对于绝大多数人,绝对是始料未及的,因为我们许多人出生在农业时代,成长在对于我国而言是姗姗来迟的工业时代,又很快进入信息时代,他们感受到的世界已多次发生翻天覆地的变化。

时代的发展是不以人的意志为转移的。信息化发展已为教育的质变奠定了足够的物质基础,比如学习材料已由单一的纸质变为与多媒体、全媒体、全球化的立体化资源,移动电子学习媒体从清晰度、亮度、对比度、色彩的逼真度、信息传输速度、待机时间、交互方式方法等方面,已到了完全满足人们随时随地学习和交流的需要,云技术、云资源、社会性软件所构建的新型平台及信息化环境已完全可支撑新型教育模式。此外,信息时代必然要求人才培养目标的与时俱进,变知识拥有型人才为善于创新创造、乐于实践善于实践的人才,时代要求教育变革。

20年信息化后教育的质变即将发生,教育人对此必须有充分的心理准备。那么,教育质变路向何方呢?科学的正确的判断,有助于我们掌握主动,应势而动,顺势而为,乘势而上。

生产关系的发展必须适应生产力的发展。信息化这一教育生产力高度发展后,必然要求建立教育新秩序,必然要求从“物的化”走向教育的智慧化——走向智慧教育。

追根溯源,信息时代的智慧教育起于IBM公司提出的智慧地球。但是,真正的时代化的智慧教育远远不能停留在由智慧地球简单沿袭而来的层面上,相应有智慧教育1.02.0之说。

智慧教育内涵分析

1.0智慧教育是依托物联网、云计算、无线通信等新一代信息技术所打造的物联化、智能化、感知化、泛在化的教育信息生态系统[5],以着眼于物的“智慧”为主,更多关注“智能”等技术,重点在技术层面特征的挖掘,强调将技术融入学校、家庭、社区等现实教育环境以及在线课堂、远程教学等虚拟教育环境[6],其本质是由智慧地球、智慧城市演绎而来。显而易见,不应该将智慧教育总是停留在与智慧城市等量齐观的地位,因为教育在现代化建设中具有基础性、先导性、全局性的地位和作用。将智慧教育只是与智慧城市同步规划同步建设,则教育优先发展就难以保障和实现,就难以先行实现教育现代化。智慧教育必须有比智慧城市更多的更丰富的智慧。

2.0智慧教育是在信息化基础之上建构的信息时代的教育新秩序,是信息时代的教育新形态、教育的“新常态”,是信息化元素充分融入教育以后,在“时代催化剂”的作用下教育发生的“化学反应”,而不仅仅是“物理变化”[7]

借助道家的观点,可更好地认识和阐释智慧教育。1.0智慧教育属于“术”的层面,最多只能称为智能,2.0智慧教育是“术、法、道”的综合,是真正意义上的智慧教育,“是教育信息化的新境界、新诉求”[8],是高度信息化支持发展的教育新形态,是充分而有效地利用现代信息技术实现智慧化教学、智慧化学习、智慧化评价、智慧化管理、智慧化服务以及增进学生高级思维能力和创新创造能力培养的教育,是信息时代教育现代化的核心与标志,目标是实现教育由不完全适应社会发展向适应社会发展再向引领社会发展的重大转变与超越[9]。由智慧地球、智慧城市演绎而来的智慧校园、智慧教室,只是智慧教育的重要组成部分,但远非智慧教育全部。

代表未来教育变革方向的高度信息化支持发展的教育新形态的智慧教育,学界极为关注其体系的研究,有教授从大的方面将之划分为包括智慧学习环境、新型教学模式和现代教育制度的三重境界[10],还有学者认为包括“一个中心、两类环境、三个内容库、四种技术、五类用户、六种业务”[11]。综合来看,完整的智慧教育体系可更直白地表述为包括智慧教师、智慧学习者及智慧学习、智慧课程、智慧教学、智慧学术平台、智慧教育资源、智慧管理、智慧评价(教、学)、智慧服务、智慧校园、智慧教室和智慧教育方式,只是这些教育要素的智慧内涵极为丰富。

1 智慧教师

智慧教师是知识传授者转为学习的组织者、引导者、帮助者、合作者,其基本任务是从培养知识人走向培养智慧人,而且教师在归属与协同分工等方面,都要有大的改变。

智慧教师身份将更具有多重性,既属于指定的学校,但在使用上又不完全属于学校,将产生一大批全国乃至世界共享的超越学校的名师,将会产生一批批名师领衔的大规模开放课程的教学团队,未来学习者比关注学校更加关注名师,名师资源将借助于网络和云平台得到充分共享,将真正形成教师的教学品牌,甚至会诞生基于名师的教育公司。

在名师领衔的大规模开放课程的教学团队中,将会对教师进行更细化的分工,让每个教师由现在包揽一切的杂家而术有专攻,在专攻的方面做到极致,就像医院手术有主刀医师、辅助医师、麻醉师、器械护士、巡回护士一样,分别有人专司课程设计、资源开发、教学答疑辅导、基于大数据的学习者分析、微课的开发、学习平台研究和管理等工作,将会形成新的师资构成体系,教师的分工将更为明确具体和专业化,将采用团队协同的方式进行智慧教学,教师相应分为课程内容设计师、课程主讲教师(主讲师)、课程辅导评价诊断师(辅导师、诊断师)、课程平台师(平台师)、课程资源开发师(资源师)。明确的分工可使教学的每一项工作都做到极致,将实现真正意义上的教师专业化发展。

2 智慧学习

智慧学习是指学习者在信息社会灵活而充分利用恰当的技术、资源、环境与方法,科学选择知识性、实践性内容进行有效学习、高效学习、创新学习、创造学习的学习范式。

高度信息化条件支持的智慧学习,能让任何学习者向世界学习、向大师学习、向社会学习、向实践学习;进行创造性学习、自主性学习、联通式学习、多元化学习、协作性学习、研创性学习、融合式学习。学生拥有多样的学习选择权,比如选择学习形式、学习内容、教师、学习时间、学习手段,学习者个性可得到充分张扬,彻底改变传统教育千人一面现象,真正适应互联网+时代多元化的需要。

3 智慧课程

智慧课程离不对MOOC的借鉴,但MOOC只是教育改革的一个浪花,而我们追求的是探索大海的奥秘[12],在MOOC、微课、翻转课的基础上建构智慧型课程。

智慧型课程是旨在着力培养学习者的高级思维能力和适应时代的创新创造能力,使学生更富有智慧的学习,教师更富有智慧的教育教学,数字化平台提供有当今条件下最大化的智慧功能的课程,其至少具有多元性与选择性、生成性与发展性、智慧性与创造性、泛在性与终身性、虚拟性与真实性[13],以及研创性[14]等特点。智慧课程意味着课程的方方面面都要在智慧的层面加以建构,相应就产生了智慧型微课[15]等若干智慧型课程新形态。

4 智慧学习评价

智慧学习评价将是基于大数据和学习分析的,全面、立体、多元,是发展性评价、增量性评价,是更加注重创新与发展潜质的评价。学习轨迹、学习习惯、学习效率、学习尝试、学习方式、学习努力程度、学习活动参与度、学习成果创新情况等等,都将成为学习评价的依据,教师将据此为学习者号脉,真正成为学习者的发展导师[16]

智慧评价的关键是高考的智慧性。要通过高考对学生进行知识、能力、素质的“全面体检”,为学生开出如何更好发展的“发展诊断书”,给高校录取学生开出录取建议书,给学生所在学校、所在地区、任课教师开出一份“教育分析报告书”。充分利用大数据,给高校提供高考之外的全方位学生信息,供高校决定是否录取用,以有效改变应试教育、促进学生全面发展。

5 智创室

教室将升华为智创室——智慧创造室。在传统教室中进行的更多是“授—受”式教学活动,在时代化智创室中是进行思维碰撞、讨论协同和研究创造。这是对有悠久历史的班级授课制和教室的时代性颠覆,没有这种彻底的颠覆,就无法真正有效地培养创新创造型人才。在智创室中,学习内容智慧化呈现,学习资源泛在获取,生生和师生交互立体多样,现实学习空间与网络学习空间相互融通,学生主体作用和教师主导作用充分发挥,情境自动感知环境智能管理,学习过程与创新创造活动全程记录成为教育大数据供学习分析评价所用。

6 智慧学术平台

智慧教育的关键之一是提升人的学术智慧、学科智慧,其实质是提升创新智慧,这是信息时代社会发展的创新特点所要求的,相应的必须打造由知识走向智慧的学术平台——中国学术与学科的大门户“中国知智网”。

中国知智网作为智慧学术平台,价值应是多方面的:[17]首先,它是一个大门户,将各学科交集融通,以消除学科之间的数字学术鸿沟,拓展人们的学术视野。其次,建设目标是13个学科门类110个一级学科中的每个一级学科都有相应的知智网,使人们可方便地对一级学科能够全面了解,进而在坚实的基础上建构自己的学术大厦。再次,每个二级学科拥有具有学科特征栏目和创新性内容的知智网,既附属在其上位的一级学科知智网之下,又有相对的独立性,以通过特征栏目和创新性内容激发同学科人,具有发人深省、催人奋进的作用。

7 智慧校园

在传统实体校园基础上建设数字校园再到智慧校园,是时代的跨越。智慧校园是虚实结合新的智慧型校园形态[18],能够实现环境全面感知、网络无缝互通、全息立体大数据支撑、支持泛在学习、为师生提供智慧化服务、支持学校全面变革。智慧校园可以使校园从“封闭”走向“开放”,让有效学习在真实情境和虚拟情境以及虚实交融的环境中有效发生。学生在智慧校园学习的视点即时地拓展到田间地头、港口机场、生产车间、实验室、建筑工地、井下采矿,甚至于海底世界、航天飞船,让人们进行即时的视真式学习,高清摄像、宽带网络、无线通讯以及高清显示,已为人类创造了一切条件。借助各类云平台,可进行多样的科学实验和虚拟仿真操作。

智慧校园的发展,将使学校功能发生质的变化,学校,尤其是大学,既是传授知识的场所,更是人格塑造、创新思维激发、创新能力培养的场所,学习者将由智慧的消费者转化为知识、智慧、思想甚至于产品的创造者,直接支持“大众创业、万众创新”的社会发展。

智慧教育的智慧还将体现在智慧教育模式上。教育模式将由现在的知识传授转化为研创式教学模式。无的放矢式的题海式的练习,将成为科学设题的智慧性递进式练习,让学生在兴趣盎然中进行有意义的练习和创造。

结语

我国教育已相当长时间无引领世界教育之力。以智慧教育为特征的教育深刻革命,为国人创造了引领世界教育变革的历史性机遇。我们中国人应该紧紧抓住这千载难逢的时代机遇,加紧智慧教育的理论、实践、方法、平台研究,特别是以实现教与学方式的根本性变革为核心目标,多方参与加速实现智慧教育生态系统的构建[19]

我国已具备了智慧教育引领世界教育的条件,全面深化改革激发活力,实现伟大中国梦激发动力,经济超高速发展不断增强的国力提供强大的驱动引擎,创新型国家建设给智慧教育明确方向,高速发展的教育信息化奠定了智慧教育建设条件基础。

智慧教育建设是一个复杂的系统工程,在体制上要大胆创新,积极探索政、产、学、研合作的新形式与新方法,充分发挥各自优势[20],尤其要发挥好政府在推进智慧教育方面的规划、激发的强大力量。

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参考文献

[1]祝智庭.教育信息化:教育技术的新高地[J].中国电化教育,2001,(2):5-8.

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[3]张婷,李子运.量化自我技术支持的未来学习构想与实现[J].现代教育技术,2015,(3):18-22.

[4]陈然,杨成.量化自我:大数据时代教育领域研究新机遇[J].现代教育技术,2014,(11):5-11.

[5]杨现民.信息时代智慧教育的内涵与特征[J].中国电化教育,2014,(1):29-34.

[6][19]陈耀华,杨现民.国际智慧教育发展战略及其对我国的启示[J].现代教育技术,2014,(10):5-11.

[7]陈琳,.教育领域综合改革开局之年我国教育信息化新发展[J].中国电化教育,2015,(1):138-145.

[8]祝智庭,贺斌.智慧教育:教育信息化的新境界[J].电化教育研究,2012,(12):5-13.

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[10]黄荣怀.智慧教育的三重境界:从环境、模式到体制[J].现代远程教育研究,2014,(6):3-11.

[11]杨现民,余胜泉.智慧教育体系架构与关键支撑技术[J].中国电化教育,2015,(1):77-84.

[12]陈丽,林世员.MOOCs“飓风现象的冷思考[J].现代远距离教育,2014,(3):3-7.

[14]陈琳,陈耀华.以信息化带动教育现代化路径探析[J].教育研究,2013,(11):114-118.

[15]陈琳,王运武.面向智慧教育的微课设计研究[J].教育研究,2015,(3):127-130.

[17]陈琳.智慧教育创新实践的价值研究[J].中国电化教育,2015,(4):15-19.

[18]于长虹,王运武,马武.智慧校园的智慧性设计研究[J].中国电化教育,2014,(9):7-12.

[20]杨现民,刘雍潜,钟晓流,宋述强.我国智慧教育发展战略与路径选择[J].现代教育技术,2014,(1):12-19.


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