本文原載于《中國民族教育》2017年第7-8期，鳴謝！
張治，上海市電化教育館館長、教育部普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)審查組專家。
電教裝備技術(shù)發(fā)展的歷史回顧
30年來，校園中變化最快的要數(shù)電教設(shè)備和教育教學(xué)技術(shù)了。從“三機(jī)一幕”到教育技術(shù)實驗室建立，從電影教學(xué)推廣到衛(wèi)星信號覆蓋，從幻燈投影到多媒體教學(xué)資源，從“農(nóng)遠(yuǎn)工程”到“三通兩平臺”，從電子化輔助教材與課改到電子書包，從硬件為主到軟件為王，從終端到云端，從資源到數(shù)據(jù)，從數(shù)字化走向智能化，從硬件設(shè)備走向應(yīng)用服務(wù)，從工具購買走向綜合解決方案……多年來，各級電化教育館在普及教育技術(shù)、提升教師信息技術(shù)水平、開展基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)和促進(jìn)教與學(xué)信息化變革等方面，都發(fā)揮了重要作用?；仡櫧陙黼娊淌聵I(yè)的發(fā)展歷史，電化教育的裝備技術(shù)發(fā)展歷程可以大致分為四個時期。
以“三機(jī)一幕”為標(biāo)志的電教設(shè)備和技術(shù)普及階段。我國電化教育萌芽于20世紀(jì)20年代。1927年，上海商務(wù)印書館創(chuàng)辦了國光影片公司，拍攝了我國最早的無聲教育電影，如《盲童教育》《養(yǎng)蠶》《長江名勝》等，用于學(xué)校集會后播放，這是我國教育電影的開始。1935年，上海大廈大學(xué)社會教育系開設(shè)“教育電影課”。1936年，上海教育界人士創(chuàng)辦了我國最早的電化教育刊物——《電化教育》周刊。1937年，上海商務(wù)印書館出版了我國第一部電化教育專著——陳友松的《有聲電影教育》。從上世紀(jì)80年代中期開始，全國各省、市、縣和大、中、小學(xué)相繼建立電化教育機(jī)構(gòu)。早期的電教館事業(yè)發(fā)展主要是普及電教技術(shù)，以“三機(jī)一幕”為標(biāo)志，以推廣電教資源進(jìn)入課堂為核心使命。那時的電教人深入教學(xué)基層，為邊遠(yuǎn)地區(qū)送去資源、送去技術(shù)，給課堂變革帶來了無限生機(jī)。
以數(shù)字教育資源創(chuàng)作與應(yīng)用普及為標(biāo)志的多媒體資源時代。軟件技術(shù)的發(fā)展，為資源創(chuàng)生降低了門檻，特別是隨著可視化編程工具的快速普及，教師可以根據(jù)課程教學(xué)需要自己開發(fā)PPT課件等教學(xué)資源，其他更多的音視頻制作工具得以普及，資源的創(chuàng)生走入平民時代。這一時期，電教裝備技術(shù)基本上圍繞多媒體展開，從普通多媒體播放器到電子白板互動屏幕，再到VR（虛擬現(xiàn)實技術(shù)）、AR（增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)）資源和裝備等，資源創(chuàng)生促進(jìn)了教學(xué)應(yīng)用，教學(xué)轉(zhuǎn)型促生了資源創(chuàng)生，多媒體資源成為教育信息化的核心資源。
以信息聯(lián)通為核心的教育信息化網(wǎng)絡(luò)時代。隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和持續(xù)迭代，特別是移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，基于數(shù)據(jù)聯(lián)通的教育教學(xué)和管理成為教育部門和各級學(xué)校的強(qiáng)烈需求。各級電教館著眼于現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，促進(jìn)教育理念、教學(xué)模式和管理方法的深刻變革，以信息化帶動教育的現(xiàn)代化。很多電教館在開展基礎(chǔ)教育信息化的建設(shè)規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)制定、資源開發(fā)、人員培養(yǎng)和平臺管理等方面發(fā)展迅速。與各類電腦終端相比，各種中心機(jī)房、小型服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)等成為教育信息化的必要設(shè)施，并成為核心業(yè)務(wù)。與此同時，中央關(guān)于教育信息化“三通兩平臺”的頂層設(shè)計，成為很長一段時間電教部門的核心業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)時代不僅僅服務(wù)于教育治理，也為基于數(shù)據(jù)的教學(xué)改革提供了支撐，在學(xué)習(xí)評價、教學(xué)管理等方面發(fā)揮了重要作用。但是，這一時期的教育信息化基本上停留在“教育+互聯(lián)網(wǎng)”時期，資源互動、信息互通、數(shù)據(jù)互通、認(rèn)證互通，信息化以聯(lián)通為核心，互聯(lián)互通是其基本屬性，社交媒體工具的普及，加速了教育全面進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時代。
以教育大數(shù)據(jù)技術(shù)為標(biāo)志的數(shù)據(jù)時代。進(jìn)入21世紀(jì)以來，信息技術(shù)突飛猛進(jìn)，尤其是最近五年，移動互聯(lián)技術(shù)快速發(fā)展，人類進(jìn)入普惠計算時代，大數(shù)據(jù)、云計算逐漸普及應(yīng)用，基于數(shù)據(jù)技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用不僅改變了傳統(tǒng)課堂，也對教育治理提供了強(qiáng)大的支持。同時，人工智能的崛起，讓越來越多的人開始反思，未來的教育究竟要教什么？現(xiàn)在我們需要思考，未來要從事的工作是用目前還不存在的技術(shù)來解決目前還不存在的工作難題，要思考人類與人工智能的重新分工問題。當(dāng)人工智能能逐漸從體力和腦力上解放人類勞動的時候，現(xiàn)在的教育體系需要發(fā)生革命性的變化。同時，技術(shù)的發(fā)展徹底轉(zhuǎn)變了教學(xué)方式，慕課、虛擬現(xiàn)實、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等逐漸深入到課堂內(nèi)外，滲入到教育的“骨髓”，教育教學(xué)裝備也必須圍繞這一轉(zhuǎn)變而相應(yīng)調(diào)整。
移動互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，讓移動終端，如平板電腦等快速普及，云服務(wù)的興起，讓小型服務(wù)器和中心機(jī)房很快退出歷史舞臺，物聯(lián)網(wǎng)讓基于PC（個人計算機(jī)）的教育信息化裝備采購也很快就走向盡頭。那么，未來的教育信息化裝備技術(shù)將走向何方？
“互聯(lián)網(wǎng)＋”時代的教育信息技術(shù)裝備轉(zhuǎn)型
“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時代的學(xué)習(xí)環(huán)境有三個主要特點：一是開放性，即互聯(lián)網(wǎng)的學(xué)習(xí)環(huán)境不受時間、地點和空間的限制；二是分布式和去中心化，即每個學(xué)習(xí)者都成為一個微小且獨立的信息提供者，不再局限于某個主體；三是協(xié)作共享，即互聯(lián)網(wǎng)中的信息傳播具有非競爭性，達(dá)到一定規(guī)模后，信息使用的邊際效益逐步遞增。以上三大特點，構(gòu)成一種新的開放學(xué)習(xí)環(huán)境，為學(xué)校的教育、教學(xué)方式轉(zhuǎn)變提供了可能和支撐，并隨著移動互聯(lián)技術(shù)的飛速發(fā)展，對教育教學(xué)的影響日趨深化，必將進(jìn)一步促進(jìn)傳統(tǒng)學(xué)校教育教學(xué)結(jié)構(gòu)的深刻變革，教育技術(shù)裝備轉(zhuǎn)型發(fā)展也有了新趨勢。
以“三通兩平臺”構(gòu)筑的基本技術(shù)環(huán)境是最核心的裝備。“三通兩平臺”是我國教育信息技術(shù)的最基本的環(huán)境，這是推動我國教育信息化發(fā)展的國家戰(zhàn)略。其中個人學(xué)習(xí)空間人人通，在世界范圍內(nèi)無論是技術(shù)要求還是教育意義都是獨特的。
云計算將作為教育裝備的大腦，幫助教育進(jìn)入普惠計算時代。今天，我們必須面對這一現(xiàn)實：人類社會——計算機(jī)——物理世界三元融合，未來的云計算使信息服務(wù)進(jìn)入了普惠計算時代，手握智能終端，隨時隨地就可獲得想要的解決方案。云計算的普及發(fā)展，就像空氣一樣無處不在，但又都是不能缺乏的。云計算的成本不斷降低，學(xué)校教育教學(xué)手段的諸多運用將基于云端，學(xué)校不需要再購買服務(wù)器，也不再需要招聘專業(yè)的機(jī)房管理人員，學(xué)校購買服務(wù)變得比購買設(shè)備更為常見。“云”作為未來學(xué)校的基礎(chǔ)設(shè)施，在教育走向信息化、智能化的進(jìn)程中將發(fā)揮越來越突出的作用。
基于BYOD（自攜設(shè)備辦公）理念的終端普適時代將爆炸式增長。技術(shù)發(fā)展將引起終端的普及和普適，終端的利用越來越普及化，終端的選擇越來越多樣化，BYOD將成為主流的運行方式走進(jìn)學(xué)校，未來的軟件將自動根據(jù)終端調(diào)整，從而能兼容學(xué)生的個性終端和個性選擇。終端的普及，將使屏讀成為主要的學(xué)習(xí)界面。基于屏幕的作業(yè)、教科書、各種App應(yīng)用，各種課程的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，隨時推送的學(xué)習(xí)資源，更具吸引力的AR或VR資源將加快學(xué)習(xí)者知識的建構(gòu)和觀念的形成，引領(lǐng)教育生產(chǎn)力的巨大提升。
以深度學(xué)習(xí)為代表的人工智能將滲透到每個角落。以深度學(xué)習(xí)為代表的人工智能將首先表現(xiàn)為機(jī)械智能，未來一切皆可能智能化，人工智能滲透到學(xué)校的方方面面。這些人工智能將在感知、交互、語音、識別等領(lǐng)域突破，從而能在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的數(shù)據(jù)采集、學(xué)生情緒和行為感知、作業(yè)批改、操作輔助、學(xué)習(xí)指導(dǎo)、智能交互等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。比如，教師可以通過高速掃描儀完成紙筆作業(yè)的批改和數(shù)據(jù)分類匯總，通過可穿戴設(shè)備定位學(xué)生和識別學(xué)生身體狀態(tài)、運動參數(shù)，通過智能音箱幫助學(xué)生糾正發(fā)音，并進(jìn)行智能對話，通過智能鋼琴教學(xué)生快速學(xué)會彈鋼琴，通過教室墻壁或座位上的傳感器感知學(xué)生的社會情緒狀態(tài)和疲勞情況等。
基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸和事務(wù)服務(wù)逐漸進(jìn)入學(xué)校舞臺。物聯(lián)網(wǎng)（IoT）是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是信息化時代的重要發(fā)展階段，實現(xiàn)物物相連，進(jìn)行信息交換和通信。它通過智能感知、智能識別、普適計算等通訊感知技術(shù)，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中。物聯(lián)網(wǎng)帶來的是事件的智能解決方案，而不僅僅是數(shù)據(jù)素材。物聯(lián)網(wǎng)不是一個信息化裝備，而是一套智能信息系統(tǒng)，將教育教學(xué)的諸多設(shè)備根據(jù)一個“大腦”組織起來，從而實現(xiàn)裝備的信息化和智能化。
▲“普通高中新課程資源系列生物學(xué)科”編委會
電化教育裝備技術(shù)未來發(fā)展的思考起點
教育裝備技術(shù)的現(xiàn)代化不會自然造就教育奇跡，它們可能加快學(xué)習(xí)，提升教育生產(chǎn)力，但是無法幫助人類逃避學(xué)習(xí)活動。一切教育信息化裝備和技術(shù)都要服務(wù)于人類的教育教學(xué)革新需求，未來人類教學(xué)技術(shù)變革的歷程，基本圍繞三個方面的進(jìn)化來展開：
教學(xué)方式的進(jìn)化。用技術(shù)優(yōu)化教學(xué)，提升教育生產(chǎn)力。教學(xué)效率是教學(xué)研究永恒的主題，如何更為高效地傳授知識、提升能力、建構(gòu)觀念，這是教師教學(xué)法的核心。教學(xué)方式的進(jìn)化主要是以教師工作方式的進(jìn)化為主。
學(xué)習(xí)方式的進(jìn)化。以技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)方式變革，促進(jìn)學(xué)程的再造。知識的爆炸式增長使得人們開始思考如何優(yōu)化獲取知識的本領(lǐng)，“教是為了不教，學(xué)是為了會學(xué)”逐漸成為人們的共識，如何學(xué)習(xí)成為每一代人的教育主題，怎樣促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的進(jìn)化自然就成了時代使命。人類的生活方式變革已經(jīng)發(fā)生，學(xué)習(xí)方式的變革不可避免。
教學(xué)管理的進(jìn)化。用數(shù)據(jù)改進(jìn)管理，邁入教育管理和服務(wù)的智能時代。教育管理伴隨著教育教學(xué)的整個流程，如何通過管理優(yōu)化資源配置，提升教育教學(xué)效率，為學(xué)生提供更好的服務(wù)是研究的重要課題。在“互聯(lián)網(wǎng)﹢”時代，管理的進(jìn)化主要包括基于數(shù)據(jù)的教育治理、基于技術(shù)的環(huán)境設(shè)計和基于個性的推送服務(wù)，智能化將是其核心特征。
教育信息化裝備技術(shù)發(fā)展，需要我們在四個方面開展研究和應(yīng)用推進(jìn)：
數(shù)據(jù)。未來的技術(shù)和裝備將著力收集好、保護(hù)好、應(yīng)用好教育大數(shù)據(jù)，范圍覆蓋學(xué)籍基本信息數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)結(jié)果等；將在數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)應(yīng)用挖掘上開展系統(tǒng)的研究和分析，為教育教學(xué)和教育管理提供更為優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)服務(wù)；將利用大數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)能力傾向分析更好地評價和發(fā)現(xiàn)學(xué)生天賦，從而幫助學(xué)生更加科學(xué)地選擇專業(yè)、規(guī)劃人生。
資源。主要是開發(fā)好、放置好、推送好數(shù)字教育資源，把更加優(yōu)質(zhì)的數(shù)字資源按照個性需求推送給需要的人，促進(jìn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)的全面應(yīng)用，推動教育教學(xué)進(jìn)入智能時代。電化教育將引導(dǎo)課程創(chuàng)新和教學(xué)轉(zhuǎn)型，構(gòu)建智能型教師備課和學(xué)生學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)，在優(yōu)質(zhì)教育資源匯集與教師備課、教研、學(xué)生學(xué)習(xí)支持之間建立一體化的支撐和服務(wù)系統(tǒng)，引導(dǎo)教師參與資源的創(chuàng)生、教學(xué)工具的制作，并圍繞資源的應(yīng)用參與教學(xué)研討，支撐各級各類教師在線備課共享、布置和批閱作業(yè)、在線答疑等教學(xué)活動，提供學(xué)生學(xué)習(xí)空間，支撐學(xué)生在線自主學(xué)習(xí)、完成作業(yè)、討論協(xié)作等活動。同時，探索開展基于大數(shù)據(jù)的課堂分析和學(xué)習(xí)分析，形成向教師和學(xué)生智能推送資源與提供服務(wù)的機(jī)制。近階段將力求在資源推送即自適應(yīng)學(xué)習(xí)領(lǐng)域、資源創(chuàng)生與進(jìn)化機(jī)制、資源分享交易的淘寶機(jī)制上尋求突破。
環(huán)境。這里的環(huán)境是在國家“三通兩平臺”大環(huán)境下的軟件及應(yīng)用環(huán)境，特指教育信息化應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、資源環(huán)境、機(jī)制環(huán)境和文化環(huán)境，構(gòu)建信息化促進(jìn)教育現(xiàn)代化的良好生態(tài)圈。電教館將優(yōu)化技術(shù)支持和服務(wù)，創(chuàng)造無處不在的泛在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。圍繞“存儲+通道+云”為整體的教學(xué)和學(xué)習(xí)支持基礎(chǔ)服務(wù)體系，實現(xiàn)教育對象的全周期一體化認(rèn)證信息管理。
應(yīng)用。信息化推進(jìn)的核心是大規(guī)模、常態(tài)化和主渠道應(yīng)用。在基礎(chǔ)教育信息化領(lǐng)域重點解決兩個問題：一是如何搭建起無障礙、立體化的信息交互流通機(jī)制，讓信息數(shù)據(jù)最大限度地共享和發(fā)揮效用；二是如何讓現(xiàn)有的設(shè)施環(huán)境、數(shù)據(jù)資源和服務(wù)功能最大限度地融入教與學(xué)“主戰(zhàn)場”，倒逼教與學(xué)的變革，大幅提升教與學(xué)的效能。
裝備技術(shù)的未來就是教育的未來，教育技術(shù)的現(xiàn)代化是教育現(xiàn)代化的核心需求?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”不是傳統(tǒng)行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)的簡單結(jié)合，而是利用互聯(lián)網(wǎng)對所有行業(yè)的再造?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”到底會產(chǎn)生哪些化學(xué)反應(yīng)，這需要我們所有教育人的想象，更需要我們的態(tài)度。校長、教師和家長都需要用更加開放的心態(tài)重新審視存續(xù)了數(shù)千年的各種教育要素，積極面對學(xué)校教育結(jié)構(gòu)的變革。
