教育技術研究的創新與變革
——第六屆技術促進教育變革國際會議評析

李哲 西森年壽 張海 劉炬紅

一、引言

由國際華人教育技術協會（Society of International Chinese in Educational Technology，SICET） 組織的第六屆技術促進教育變革國際會議（The Sixth International Conference of Educational Innovation through Technology,以下簡稱EITT2017）于2017

年12月7日至9日在日本大阪大學舉行，會議由日本早稻田大學和中國東北師范大學聯合承辦，獲得美國教育傳播與技術協會（The Association for Educational Communications and Technology，AECT）、日本教育工 學 會（Japan Society for Educational Technology，JSET）和中國教育技術學會（China Association for Educational Technology，CAET）的支持。該會議是繼北京、威廉斯堡、布里斯班、武漢、臺南等歷屆年會之后舉辦的第六次盛會，來自中國、日本、美國、澳大利亞、新加坡等八個國家和地區的籌委會成員分工合作，從2017年1月起到12月止，整個會議的籌劃、征稿、審稿、論文出版和實際運轉都體現了SICET國際合作宗旨。會議圍繞基于創造、連通和文化所帶來的教育變革，開展了多方面的深入探討，主要關注主題包括：教育信息戰略、政策和評價；教育技術融入課程的理論與實踐；遠程開放教育的理論與實踐；智能、移動和泛在化的學習；教師教育與發展的理論與實踐；數字化學習環境下的中文教學創新；教育平臺的開發與應用實踐；教育信息系統的技術、結構和標準。

EITT2017主要分為全體研討會、口頭發言、海報展示、圓桌會議四個部分，邀請時任AECT會長的布拉德·柯漢遜、早稻田大學西村昭治、清華大學韓錫斌、格里菲斯大學王玉萍等學者進行主題發言，來自世界各地的參會者各抒己見，圍繞新技術所帶來的教育實踐及創新進行了熱烈的討論和交流。

二、主要內容

本次會議共收到投稿論文134篇，經過同行雙審稿后最終收錄80篇，其中4至6頁的長論文64篇，2至3頁的短論文16篇。通過對會議論文集的所有論文關鍵詞進行分詞檢索后，再基于在線云圖工具WordArt進行可視化分析，可以發現會議主要關注點在整合技術的學科教學知識（Technological Pedagogical Content Knowledge，TPACK）， 混 合 學 習（Blended Learning）、翻轉課堂（Flipped Classroom）等教學及學習方式的研究，基于信息通信技術（Information Communication Technology，ICT）的教育應用，慕課（Massive Open Online Courses ，MOOCs）、 微課程（Micro Course）等在線教育實踐與分析，創客（Maker）及游戲化（Gamification）等內容，如圖1所示。

根據會議論文所涉及的主要內容，本文將從教師專業發展與培訓、分析與評價、教學資源開發與設計、技術創新與應用四個方面進行分析。

圖1 會議論文關鍵詞云圖

（一）教師專業發展與培訓

教師專業發展需要通過專業化的職業訓練，習得教育相關的專業化技能，尤其是教育信息化所涉及的理論、方法及數字教學資源和信息技術設備的應用能力。

1.基于在線教育的教師培訓

楊上影等(Shangying & Jing,2017)指出通過慕課開展大規模的教師培訓，可以降低教師集中培訓的成本，是網絡時代的教師專業教育的重要途徑，并通過iCourse等微課設計類課程考察了教師在慕課上的學習行為特征和學習模式。羅立成等(Luo et al.,2017)以北京大學的慕課《流行病學基礎》課程為實踐對象，通過課堂教學視頻分析，研究基于TPACK框架的教師知識結構特征，提出應注重培養教師掌握TPACK和學科教學知識（Pedagogical Content Knowledge，PCK）的能力，提高教師設計和開發各種基于技術的學習能力，同時需要加強教師自我反思能力，并通過構建教師學習共同體促進相互間的交流，實現信息及時共享。

對于在線培訓的效果，牛翠賢等(Niu,Zhang,Wang,& Yang,2017)以美國顧客滿意度指數（American Customer Satisfaction Index，ACSI)構 建 了 影響教師滿意度的在線訓練因素模型，并根據該模型對上百名初中教師進行了調查問卷。其結果顯示大部分教師對于在線培訓的效果并不滿意，由此建議需要提高教師的感知質量和科研及寫作能力，加強網絡平臺的互動性。在培訓模式實證分析方面，黃月等(Y.Huang,Han,& Wang,2017)指出教師培訓通常采用面對面集中授課、在線培訓和混合模式，而集中授課受到時間和成本的限制，在線培訓則缺乏有效的互動，混合模式則采用多種方式相結合，但需要持續、有效的培訓支持手段，由此提出了基于混合學習的五階段培訓模型，即理論學習、技能培訓、課程設計、實踐應用和事后評價，并采用“清華中國教育在線”作為學習管理系統（Learning Management System，LMS)，針對全國952名大學教師通過分組實驗和調查問卷等手段驗證了該模型的有效性。

2.教師能力與素質

圍繞教師能力與素質的研究主要集中在教師信息技術應用能力調研方面，如以小學語文教師、初中理科教師及大學教師等為對象，進行教師教學能力評價及分析。如黃璐(L.Huang,2017)調查了中國南方地區大學英語教師使用移動設備的影響因素，發現教師的自我效能感（self-efficacy）與其在課堂上使用移動設備的行為意向顯著相關。那日蘇等(Na et al.,2017)根據TPACK框架來分析高中英語教師在教學行為與教學內容等方面的關系，同類研究還有教師職前教育的TPAPK結構研究、初中語文教師TPACK發展影響因素的調查等。此外，在創新教育方面，田浩等(Tian,Li,Ren,Zhang,& Wu,2017)圍繞教師對創客教育的接受程度和影響因素做了調查分析，整理出績效期望、努力期望、社會影響、教學條件及接受度等五個維度的重要影響因素。

從整體來說，大部分研究偏重教師在學科內容、教學方法和技術等多種知識要素的融合和應用方面，采用了問卷調查、訪談、數理統計、視頻分析等研究方法，總結了教師培訓中信息技術應用的優缺點，也探討了不同層次和不同學科的教師在信息技術學習和使用等方面的諸多問題。這些研究的調查范圍覆蓋中國東北、華北、華東、華南等多個地區，也從側面證實了中國各地區的教師信息技術應用能力參差不齊，對目前微課、慕課、博客等各類信息化手段的應用效果還有待提高，在教師培訓課程中亦需關注教師的滿意度、教學信念、期望值等主觀層面的影響因素。同時大量關注TPACK框架的研究也說明不能單純從提高教師信息技術能力著手，還需要培養教師在課程設計、教學內容整合、教學方法選擇等方面的信息技術綜合應用能力。

（二）分析與評價

教學效果的提高離不開學生的積極參與，雖說將信息技術引入課堂有望提高學生參與度，但對信息技術手段的應用方法、學習過程、教學方法等評價均需通過大量的實證分析進行科學客觀的考察與分析。

1.教學方法與學習形態

上田(Ueda,2017)通過項目式學習（Project Based Learning，PBL）來考察學生進行主動學習的具體情況，陳珍等(Z.Chen et al.,2017)采用實驗對比法，通過小學地理課程驗證了基于移動設備的PBL教學模式比傳統教學模式具有更好的教學效果。而周國祥等(Zhou& Wang,2017)認為混合教學（Blended Teaching）是傳統課堂教學與現代網絡教學相結合的一種新的教學模式，利用高校在線教學平臺考察了現代漢語課程中混合教學模式的有效性，其他還有制定混合學習環境下學生參與量表，考察混合學習有效性等相關研究。另外，劉爽等(Liu et al.,2017)采用實驗觀察法，探析了翻轉課堂教學模式在高校信息技術公共課中的應用，并指出該模式有利于提高教學效果和學生的高層次思維能力。乜勇等(Y.Nie & Zhi,2017)則通過構建翻轉課堂教學模型，以初中生為對象，分析該模型與傳統教學的差異，其結果顯示在該模型下學生的自主學習和合作學習能力得到了顯著提高。

此外，還有基于結構方程模型（Structural Equation Model）研究學生課業負擔、教師教學策略與學業水平之間的關系；采用同步錄像方式，開展面授與遠程的同步教學，驗證混合教學法的有效性；基于交互式課堂評價模型對中小學語文、數學、英語等課程中移動設備的使用情況、學習進度及教學效果等進行實踐分析。

2.學習意識與能力培養

會議還關注學習者在行為自律、情感取向、思維能力培養等方面的影響因素，比如：通過對高校網絡營銷課程進行翻轉課堂實踐教學，開展在線自律調查（online self-regulation）；分析慕課中學習者學業求助行為（academic help-seeking behavior）的影響因素；針對學習者留言信息的情感取向設計情感話題聯合概率模 型（Emotion Topic Joint Probabilistic Model），評價學習者對慕課課程的情緒反饋；構建基于可視化編程的計算思維培養模型，用以提高學生計算思維能力；考察異步在線討論中批判性思維的學習效果；等等。

在信息素養和信息倫理方面，單柯等(Ke &Xu,2017)對大學生數字公民權（Digital Citizenship）意識進行問卷調查，發現被調查的大學生其數字公民水平與網絡態度具有良好的水平，但計算機自我效能感（computer self-efficacy）處于中等水平，并且計算機經驗對其數字公民水平并無顯著影響，但網絡態度和計算機自我效能感卻有著顯著影響。徐順等(Xu,Yang,Zhu,& MacLeod,2017)的調查則發現計算機使用時長會對數字公民權認知產生一定影響。這說明在培養信息技術能力的同時，也需要注重培養數字公民和信息倫理等方面的意識。這類研究也正好印證了中國在《教育信息化十年發展規劃(2011—2020年)》中所指出的要求，即應依托信息技術，開展學科教育、科普教育和人文教育，提高科學素質和人文素質。

在學習動機和滿意度調查上，何俊杰等(He,Lee,Young,& Chiang,2017)考察了快樂學習（Joyful Learning）在大學生英語詞匯學習中的作用，發現快樂學習能提高學生的學習興趣和學習信心，但對詞匯學習沒有顯著影響，由此指出學習興趣與學習效果并無顯著相關性。莫哈默德等(Mohamed & Wei,2017)調查了留學生對漢語學習的動機和滿意度，指出國際留學生對教學環境和資源的滿意度較低，并缺乏高質量的數字化教學資源。在護理專業教學上，米田等(Yoneda et al.,2017)采用視頻分析和現場模擬等方法針對日本高校的護理專業本科生開展醫學事故模擬教學實驗，以提高其護理技能和風險感知意識。此外，還有以美國和加拿大的STEM（Science,Technology,Engineering and Math）數學夏令營課程為對象的案例分析，以及考察中國高校學生創新創業中知識產權風險與預防教育實際情況等各類研究，從多個角度分析了不同學科中學生學習意識與能力培養的相關因素。

（三）教學資源開發與設計

隨著各種信息技術的快速發展，如何利用其開發高質量的數字化教學資源已成為教育信息化的研究熱點之一。與會者主要圍繞課程設計、系統設計和教育資源設計等三個方面進行了深入的探討。

1.課程設計

張安富等(A.Zhang & Zhou,2017)指出未來課堂應包括情境（contextuality）、開放（openness）、智能（intelligence）、交互（interactivity）和云（cloud）等五個元素，基于信息技術的未來課堂中的課程設計需要以人為本，實現虛擬與現實相結合的教育資源開發與應用，實現智慧化課堂設計的理念。另外，隨著近年來微課的興起，有不少研究從微課的應用平臺、課程設計、教學資源等方面開展了實證分析，如聶竹明等(Z.Nie,Xu,& Wang,2017)以近三年來中國微課比賽的數據為研究對象，從賽事組織、學術研究和產業結構等方面開展了分析與反思，指出當前中國的微課評價體系還有待完善，資源建設過于重復，追求利潤的現象比較嚴重，在創新驅動等方面還亟待改進。而在高等教育上，張潔琪等(Jieqi & Xiaohong,2017)以大學生創客教育培養為目的開展相關的微課開發，總結了微課組織和設計方面的構建要素。

2.系統設計

基于互聯網的信息化手段具有無紙化、可視化、多元化等諸多特征，科學的系統設計將有助于提高教學效果，提供更多定制化的服務，會議集中探討了教學系統的設計與開發，如采用輔助查詢機制以優化網絡探究性學習環境，幫助學習者分析和解決問題，提高自主探究能力；設計可支持在線和離線的混合學習模式教學輔助系統，開展教學實踐分析。而課程輔助方面，本次會議還有諸如采用知識地圖設計具有可視化功能的外語教學輔助系統，以及構建日本自然景觀數據設計日本文化課程的教輔系統等相關研究。

此外，在信息素養評價方面，陳敏等(Chen,Yang,Xu,& Chang,2017)采用系統設計方法開發中學生信息素養評價體系，提煉了包括信息處理和信息倫理在內的信息素養評價指標，可從地區、學校、年級、班級和性別等維度顯示不同的觀點和得分排名。

3.教學資源設計

一方面，教育信息化的發展離不開各類數字化教學資源的設計與應用，不僅需要開發高質量的數字化教學資源，還需要對海量的教學資源開展存儲、共享、檢索等應用方法上的創新與實踐，如何從海量的學習資源中向學習者提供合適的、高質量的學習資源顯得尤為重要。因此，李浩等(Li,Wang,Du,& Zhang,2017)提出一種基于學習情境的學習資源個性化的推送技術，通過構建學習者的學習情境地圖和知識資源情境相關模型，根據學習目標、知識能力和個人偏好進行學習資源的個性化匹配，輔助學習者掌握學習進程，提高學習效率。同類研究還有采用知識關聯的資源集成方法，以可視化知識地圖的形式提供給學習者；建立基于群體智慧（Wisdom of Crowds）的學習資源關聯模型，通過學習資源語義關聯算法提供信息挖掘服務；提供異構學習資源集成與跨數據庫檢索；基于大數據的護理知識門戶建設研究等。而在教學資源收集和處理方面，齊藤等(Saito,2017)通過收集和整理教師的教學實踐材料構建數字檔案館，通過數字化分類和存檔提供跨學科、跨年級的教學資源共享和追蹤服務。

另一方面，基于社交網絡服務（Social Networking Services，SNS）的教學資源設計也是與會者關注的熱點之一，尤其是基于微信的教育資源開發。如，利用微信的公眾平臺開展在線英語閱讀教學，推送教學資源，顯示出SNS在教學應用上的有效性；再如，基于微信開展初中數學課外學習活動，其調查結果發現學生自我效能感在性別上并無顯著差異，但在年級和成績上有著顯著的差異。

（四）技術創新與應用

以大數據（Big Data）、虛擬現實（Virtual Reality，VR）、機器人（Robot）等為代表的新技術正在引發新一輪的教育信息化創新和變革，由此帶來了諸多新的研究課題。

1.大數據與數據挖掘技術

大數據的教育應用將改變傳統的課堂教學方式，使個性化教學成為可能，并且提供了新的科學研究方法，其在個性化學習領域的應用有望提高教學效果，促進教育的深化變革（D.Hu & Guo,2017）。因此，采用大數據、數據挖掘技術等手段的研究也日益增多，如竹中(Takenaka,2017)采用問卷調查和數據挖掘等方法調查了日本五所大學中學習共享空間（learning commons）的ICT應用情況，結果顯示出學習共享空間作為高校學習輔助服務手段的必要性，不僅提供了信息技術設備，也提供了良好的交流和娛樂空間，可有效培養和激發學生的學習積極性。徐飛揚等（F.Xu et al.,2017）則通過教育大數據分析網絡教育平臺上學習黏性（learning stickiness）與學習成績的相關性，發現網絡學習黏性指數較高的學生在網絡學習黏性與學習成績之間存在顯著的正相關，而在指數較低的學生中卻無顯著的相關性。張濤等（T.Zhang,Xu,Qi,Li,&Hu,2017）則通過數據挖掘技術對學習者的網上學習行為和學習成績開展學習成績預測，篩選出課程的直接評價、間接評價、課程學習進度、配套課程、教師信息接收與回復等多個指標，其分析結果顯示預測準確率可達60%以上。

2.游戲教育

在游戲教育方面，會議主要關注游戲化手段在教學中的應用效果，如分析慕課中游戲化元素對學習效果和學習態度的影響因素，調查慕課中漢語學習游戲化元素的有效性（Metwally & Yining,2017）。而在游戲設計與教學輔助方面，張坤等（K.Zhang et al.,2017）認為計算機游戲對自閉癥兒童的評估具有很大的潛力，通過四款計算機游戲對兒童的知覺、手眼協調和認知能力等開展了調查分析，其結果說明了計算機游戲作為自閉癥兒童量表評定手段的有效性。

3.生理指標的應用

如何對學習過程進行有效的監控和管理是教師關注的重點問題，而采用腦電波、脈搏、眼球追蹤等生理指標可在一定程度上客觀反映學習過程和學習效果。為此，程佩玉等(Cheng,Yu-Cheng Chien,&Huang,2017)根據學習者的學習狀態，采用腦波監測設備和視覺傳感設備，設計出可實時監控學習者注意力的識別系統，以幫助教師進行教學輔助管理和學習者自我監督，系統會在學習者開始上網學習時即自動激活腦電波檢測功能和視覺追蹤功能，實時測量和記錄學習活動，若檢測到學習者無法維持注意力時，則及時給予適當的反饋信息，以提醒改善注意狀態。胡毓 瑜 等(Y.Hu,Li,Oyama-Higa,& Miyoshi,2017)通過脈搏測量設備，以最大李雅普諾夫指數（Largest Lyapunov Exponent）和自主神經平衡（Autonomic Nervous Balance）分析學習效率和精神狀態變化，指出前者可表示個體的壓力和變化程度，而后者則控制器官的運動，反映個體的應力狀態。

在眼球追蹤技術應用方面，王雪等(X.Wang,Wang,Li,& Zhou,2017)采用眼球追蹤設備對學習者的視覺認知過程進行實時記錄，研究不同顯示設備中字體大小設計與學習效果的相關性，其結果說明字體大小與學習效果具有顯著關系，但顯示設備類型對視覺認知和學習效果并無顯著影響。

4.虛擬類技術

虛擬類技術在教學資源開發和教學應用中有著非常獨特的效果，可以創造出一種模擬的虛擬場景以調動人類多種感知能力，以楊曉哲等（Yang,Cheng,&Yang,2017）的研究為例，其采用VR頭顯探討了交互式三維模型（Interactive 3D model）、角色扮演場景（role play scene）和3D空間創造（3D creation of space）等三種虛擬場景的學習效果，并指出VR技術可創造多樣化的學習場景，有利于構建個性化教學資源，在三維空間理解能力和創新能力培養方面具有一定的效果。

除VR外，增強現實（Augmented Reality，AR）或混合虛擬技術在教學資源設計方面設計也有諸多應用，郭偉等(Guo,Xue,Sun,Weiyun Chen,&Long,2017)指出AR可提高教學活動的有效性和吸引力，設計了中學科普課程中恐龍虛擬展示教材，并通過智能手機或觸摸終端等設備進行了實踐教學，其實踐結果反映了AR技術的應用可以帶來高質量的學習體驗，能夠活躍課堂氣氛，提高學生的學習積極性。

此外，奧林等(Okubayashi,Zaorski,Morikawa,&Maesako,2017)以視頻會議系統為基礎構建“超鏡”（Hyper Mirror）虛擬教學空間，可將不同地點的視頻予以疊加分享，使得參與者具有共同的空間臨場感，實現多點遠程實時教學活動，并遠程連接奈良和新加坡兩地的初中，開展了實時同步教學實驗，獲得了較好的教學效果，提高了學生的空間認識能力和異文化理解能力。

5.機器人及識別技術

孫帙等(Sun,Li,& NishimoriI,2017)采用人形機器人作為教學助手開展游戲化教學實踐，利用機器人的語音識別和圖像識別技術開展教學實驗，其實驗結果表明機器人輔助教學可更有效地促進學生的理解，有助于學生對課堂學習活動產生更積極的認識。

在輸入識別技術應用上，王靜等(J.Wang,Jing,&Li,2017)基于自創的標記集成算法（marking-integration algorithm）對漢字書寫輔助筆畫提出了標記整合策略，并將該技術應用于觸摸終端上，其寫作實驗的結果表明該技術的判斷正確率達70%，實現了漢字書寫的有效智能輔助。

三、結語

EITT作為以華人學者為主的教育技術領域的國際會議，獲得了中國、美國、澳大利亞、日本等多個國家的教育技術相關領域的組織機構的支持，已經連續成功舉辦六屆，其中既有眾多華人學者的積極參與，也有諸多海外學者熱忱分享學術成果。此次EITT2017會議論文反映了在教師專業發展、教學方法和學習形態、技術創新應用等多方面研究的廣度和深度，研究成果主要包括以下幾個方面：（1）利用慕課、微課等在線教育手段開展各類教師培訓活動，通過實證分析調查了其教學效果和滿意度，基于TPACK框架的教師教育相關研究表明數字化時代下的師資培養需要開展跨學科知識的技術融合；（2）基于PBL、混合教學、翻轉課堂等方法進行實證對比分析，開展行為自律、情感取向、思維能力培養、學習動機等方面調查研究以掌握學習者的學習行為和學習態度，同時提出需要培養信息素養和數字公民意識；（3）通過在課程、系統和教學資源方面的科學設計和考察，進行資源集成、檢索等優化措施，以滿足學習的個性化、可視化、多元化的需求；（4）利用大數據、數據挖掘、游戲教育、生理指標、虛擬類技術、機器人及識別技術等開展教育領域的技術創新與應用，提供更多新的研究方法和教學輔助工具。

正如柯漢遜教授所指出的，教育技術需要在教學環境中開展實踐應用，技術的創新應用與師生能力的培養是緊密相關的，因此需要開發高質量的教學資源，提高其利用效果，開展更多教育技術領域的創新與應用研究，推動教育領域的深化變革（Hokanson,2017）。目前EITT2018的籌備工作已經啟動，該會議將作為一個教育技術領域的國際化平臺，繼承和延伸教育技術變革的主題，期待有更多的學者積極參與，促進技術革新所帶來的教育變革和應用。