世界教育正在進入云端教學的新階段

韓清林

伴隨信息化社會的到來，以計算機、網絡和多媒體教學為標志的現代信息技術教育正在世界各個國家和地區得到廣泛普及和應用，為提高教育教學質量、促進人們學習方式轉變、建立終身學習社會發揮著越來越大的基礎性作用。正確把握信息技術教育發展的階段性特征，了解發達國家云端教學的最新進展，有利于增強我們在中國、在河北省開展云端教學的歷史責任感、緊迫感和自覺性。

● 云端教學正在成為現代信息技術教育發展的第三個階段

從世界范圍來看，現代信息技術教育經歷了以下三個發展階段。

1.第一個階段：計算機教育突出了技能操作和程序設計（20世紀70年代至20世紀末）

20世紀80年代初，我國在中小學啟動了計算機教育。1992年以后，我國的中小學計算機教育進入了蓬勃發展的新時期。2000年底，全國開設計算機課程的學校近6萬所，建網學校5700所，計算機擁有量205萬臺，專兼職教師11.5萬名，接受信息技術教育的學生3500萬名。

計算機教育成為這一階段的基本特征。從20世紀80年代到90年代，計算機在影視界、出版印刷界、國防部門、辦公室自動化等領域廣泛應用引起了各個領域的重大變革。但起初在教育領域并沒有得到實質性的應用，僅僅是把計算機本身的操作知識與技能培養作為計算機教育的中心內容。

后來，國外一些學校開始重視把計算機作為工具在教育領域廣泛應用的問題。在我國，教育部于1998年11月出臺了《中小學信息化教育發展與實施綱要草案（征求意見稿）》，這標志著現代信息技術教育開始由計算機教育階段向信息技術教育轉變。

2.第二階段：信息技術與學科課程的初步整合促進了信息技術在教育領域的廣泛應用（2000年至2010年）

隨著計算機硬、軟件裝備水平的進一步提高，特別是網絡和多媒體進入課堂，為了實現資源共享，單一的計算機很快發展成計算機聯網，實現了計算機之間的數據通信、數據共享。現代信息技術教育開始進入新的發展階段，即信息技術與課程整合的階段，同時，“計算機教育”概念也完全被信息技術教育概念所取代。

自2000年起，我國中小學信息技術教育邁入了一個快速發展的嶄新階段。教育部于2000年頒發了《中小學信息技術課程指導綱要（試行）》，將“計算機課”改為“信息技術課程”，明確指出信息技術課程是“一門知識性與技能性相結合的基礎工具課程，應作為必修課單獨開設”。同年10月25日召開的全國中小學信息技術教育工作會議印發了《關于在中小學普及信息技術教育的通知》、《關于在中小學實施“校校通”工程的通知》和《中小學信息技術課程指導綱要（試行）》三個重要文件。此后，全國掀起了教育信息化的熱潮，校園網建設、教學信息資源庫建設、信息技術教材建設、信息技術課程教學、信息與學科課程整合等各項工作都有了實質性的發展。

2003年，國家決定實施“農村中小學現代遠程教育工程”，爭取用五年左右時間，使農村初中基本具備計算機教室，農村小學基本具備衛星教學收視點，農村小學教學點具備教學光盤播放設備和成套教學光盤。

3.第三階段：云端教學開始在發達國家和地區快速推進（2010年以后）

2010年以后，信息技術進入了云計算階段。計算機、互聯網、電子白板、電子書包、無線傳輸等信息科技將新興的數字終端設備與數字教學內容進行整合，推動云端教學變革。云教育使各種教育資源實現數字化，平板電腦帶動電子書包多元化，電子教科書代替文本教科書，云端教學代替傳統教學，數字教室代替傳統教室，云端書庫代替傳統書庫，數字圖書館代替傳統文本圖書館，使傳統教育開始轉變為以云端教學為特征的數字化學習的新時代。

云端教學創造了一個全新的教學系統和學習系統。它利用計算機網絡，在網絡里建立一個如教室情境般的教學及學習空間，使用者只需輸入個人賬號信息，即可透過個人計算機從遠端登錄一個虛擬的計算機世界，透過網絡連線方式，隨時隨地連接云端教室，進入該系統自主學習和辦公。在云端教學環境下的數字教室里，黑板變為電子白板，教師的講桌上放置了計算機和觸控屏幕，室外有服務器、配備筆電保護充電車，保證筆電通暢，教室里每位學生使用一個平板電腦經無線網絡連接系統進行學習，配合文本教材，電子書包變成學生上課的輔助工具；教師突破傳統教學的限制，可依據學生的狀況、行動裝置的功能對學生開展個別化輔導，提供各樣的測驗、評量、學習歷程記錄，達到隨時隨地存取各種教學資源的目的。

云端教學促進了課堂學習活動中信息技術與課程的完全整合。云計算與學校內可控制的無線傳輸、平板電腦的產生和應用，為課堂教學中以學生為主體的數字化學習創造了現實的物質條件，為信息技術與課程的深度融合提供了技術條件和環境保障。

● 近年來發達國家和地區云端教學發展情況

近年來，云端教學在世界范圍內迅速發展。發達國家和地區推動以計算機/電子白板/電子書包為載體的正規教育科技化學習環境。教學模式因信息技術的迅速發展而產生變化，學生不再是被動且單向式的吸收知識，也期望藉由讓學生通過信息科技主動建構自己的知識結構。

美國教學信息化的發展形成了以“課程、學習管理系統”與“教師專業發展、支持與培訓”為兩翼的發展態勢。在“課程學習管理系統”建設上，以“交流、共享、集體智能”為核心功能，實現從教師主控走向學生主控，從孤立系統走向與其他系統的融合轉變；在教師專業發展方面，以“提升學生學習”與“提升教師自身能力”為目標，應用科技手段來融合教學資源，達到優質教學的目的。信息技術的極速發展解決了傳統學習的諸多限制，云端運用從網絡傳播走向知識的轉移，從開放思維發展到共創智慧，進而關注信息化與具體學科課程的結合，推動信息化教學的發展。

日本于2009年進行了學校計算機及網絡設備的升級與采購。2010年提出云端教育計劃，并在2015年在全日本中小學實現每位學生配備一臺平板計算機，中小學教科書采用兩種方式全面實現數字化，創建符合21世紀的學習方式與學校教育。

韓國為了強化整體國家競爭力，大力推進云端教學。韓國教育部及總統信息策略委員會主席向時任總統李明博提出推進“智慧教育”，重點加強電子教科書開發及應用，發展在線教學應用，建置在線學習診斷機制。韓國于2009年完成校內寬帶網絡速率升級，從2010年起提供IPTV之教學服務，2011年推動義務教育使用電子教科書，2013年所有中小學生都應用平板電腦。

我國臺灣地區從2009年開始實施云教育的政府計劃。臺灣教育主管部門2009年提出電子書包實驗教學計劃，2013年全面推行云端教學。臺北市教育局在推進云端教學的同時，在教育體系上求新求變，調整一成不變的課程結構，進而引導并培養學生高層次的獨立思考能力，教學、實踐以學生為學習中心的教學理念，培養學生的分析、認知能力，讓教師能夠利用信息化提升教學品質，讓學生能利用信息化提升學習與生活能力，打造新一代云端學校，全面提升教育競爭力。

另外，法國于2011年全面實施電子教科書；葡萄牙在2010年達到了100萬名學生每人一臺平板電腦；加拿大預計在2014年前將所有課程數字化；土耳其將在2015導入1500萬臺電子書包；墨西哥已投入大量的經費用于科技化教室建置。

● 云端教學將帶來教育領域一場全新的革命性變革

1.云端教學發展適應了21世紀創新人才培養的需要

21世紀是各個國家激烈競爭的新時代。經濟的競爭取決于科技的競爭和人才的競爭，而人才的競爭歸根結底取決于教育的競爭。各國的科技、教育競爭都把對未來人才的培養擺在了戰略規劃的首要位置。

韓國：未來人才除了具備數字原住民基本能力外，同時應具備溝通能力、問題解決能力、想象力、探索力、獨創性、世界公民意識、ICT應用能力、適應能力等核心能力。

美國：未來人才須具備創新思維、溝通及協同作業、搜尋與資料的查核、批判性思考及問題解決能力、數字公民責任、信息科技操作及基本概念。

日本：未來人才應具備的能力包含自主性、創造力、解決問題的能力、溝通能力。

2.云端教學系統先進的設計理念

遵循創新教育思路，充分體現教育新思想、新方法，通過云端，讓教師和學生的想法得以實現，為師生提供一個新的教學環境、一個創新平臺；云端教學突破傳統教學的單一性，使師生充分體現其靈活性、方便性，索取資源就像看有線電視一樣，一鍵即得；師生及家長交流就像面對面聊天，隨時溝通；低碳節能，為學校節省資金，采取注冊收費方式，即插卡送電模式；使學生在非云端教室也能享受到云端教學；整體結構設計為大平臺多接口模式，功能模塊可隨時接入系統，便于今后的擴展。云端教學就是讓師生通過云端平臺能方便地交流學習，拉近師生的距離，拉近教師與家長的距離，均衡學習資源，提升學習效率，輕松營造學習環境；創新教育得到較大的提高；云端教學能尋找出更多資源，讓教學變得更豐富多彩。云端教室又可使學生丟掉沉重的書包；云端教學是信息化教學的又一提升；是本著“以人為本”的精神出發，通過技術手段為廣大教師、學生、家長搭建更個性化的應用服務平臺。

3.云端教學將帶來教學模式的深刻變革

云端教學將會推動教學模式創新。云端教學建置高互動的教育教學體系、教學環境，輔之以適當的教學模式與方法，讓學生透過云端學習系統，開啟他們對知識的學習，并用資訊及線上輔導的方式，幫助學生更好地學習。云端教學帶來了一系列變革：由傳統的孤立的人為的學習環境轉變為融入科技的真實的學習環境；由以教師為中心的學習轉變為以學生為中心的學習；由單一媒體單一感官刺激轉變為多重媒體多元感官刺激；由被動性的反應轉變為為了了解而做的反應；由單一的學習進程轉變為多元的學習進程；由孤立的學習轉變為合作的學習；由資訊的傳輸轉變為信息的交換；由被動的學習轉變為主動的探索性學習；由以事實和知識為主的學習轉變為以批判思考與作出決策的學習；學生由被動且單向式的吸收知識轉變為主動建構自有學習知識結構。

● 推進云端教學的關鍵在于建設連結云端運算的數字教室

數字教室也稱為智慧教室，是指根據教學需求，設置各項通訊（ICT）設備，達到兼具便利、智能與效能的教學環境。這種教學環境是一個集多媒體教室、計算機教室、微格教室、校園電視臺等多種環境為一體的新形式教學環境，其中使用了包括電子白板、數字筆、電視（顯示）墻、無線網絡、數字攝像在內的多種技術，讓學生充分體驗到計算機技術發展所帶來的便利，體驗到利用新技術進行學習的快樂。

數字教室可以根據這個藍圖與經費多寡，逐年、分階段逐步建設完成。根據IT輔助教學設備進教室的趨勢來看，電子白板、實物投影機、IRS實時反饋系統是最優先進入教室的教學輔具。每個設備都有一套獨立的應用軟件，應教學現場的實用需求，需研發三合一教學軟件，將電子白板、實物投影機與IRS系統這三項主要輔具整合在一套軟件上操作， 實物投影機取得紙本畫面立即用IRS互動并使用電子白板功能講解。這將成為數字教室的最大特色之一。在此基礎上，如有充足的預算，在智能教室導入電子書包便可以順利地開展云端教學了。

數字教室把學生帶到一個與計算機有關的未來世界。學生可以用平板電腦掃描二維碼，經無線網絡連接系統進行學習；電子書包包含了硬件行動載具、軟件云端平臺的整合規劃，分階段導入教學軟件、內容與云端書柜機制。通過適性化的補救教學流程更可達到“因材施教”的目的。在數字教室里，學生可以通過如環幕電影一樣的電視墻感受大自然的魅力；可以通過計算機與千萬里以外的朋友進行溝通交流；可以用手中的數字筆記錄下自己的夢想，并可與任何人分享；可以對著攝像機發表自己的想法，成為一個電視臺的小主持人。數字教室為學生創造了無數的夢想。

數字教室具有很強的評價功能。數字教室內建了學習診斷分析的界面，可以與云端運算技術的實時診斷與分析系統結合，將運算數據上傳并取得診斷分析報告。這份報告除了一般的成績統計、排行、答對率等圖表之外，也包括了學生的學習態度與學習能力可視化圖表，實時幫助教師針對個別學生做適性化的輔導；而試題的診斷分析圖表，則幫助教師找出異質試題，作為后續命題參考。

數字教室使師生間的互動十分便捷。教師透過答案卡讀卡系統、網絡閱卷系統或IRS實時反饋系統的作答數據，就可以獲得學生的診斷報告，依不同的對象需求可提供多種報告。透過教室端教學輔具與云端服務的自動化結合，數字教室的智能功能就在師生課堂互動教學的過程中，很具體地呈現出來。

● 我國應不失時機地加快云端教學的推進步伐

我國是教育大國，區域教育差別大、城鄉差別大；受財力與硬件條件限制和出版商利益的制約，推進云端教學有一定難度。但從世界范圍來說，推動云端教學的根本動力在于教學方式由教為主向學為主的轉變。學生自主學習的需要，為云教育的發展提供了強大的教育需求。但我國城鎮班容量普遍較大，學生在班級難以實行小組合作式、討論式學習。而云端教學恰恰適應了這種班容量較大情況下的生生互動、師生互動教學。因此，為適應云計算快速發展帶來的云教育快速推進的世界性總趨勢，要縮小我國與發達國家的科學技術差距、教育技術差距和教育教學方式、教育質量的差距，就必須加快推進云端教學。