教育信息化2.0時代高校教育技術工作創新與實踐

沈 宏 興

(上海交通大學 教育技術中心，上海 200240)

0 引 言

2017年底在首屆“教育智庫與教育治理50人圓桌論壇”上，教育部杜占元副部長指出，我國將把教育信息化作為推進教育現代化的強大動力和教育制度變革的內生要素，推動實施教育信息化2.0行動計劃。2018年4月13日教育部印發教技【2018】6號文件《教育信息化2.0行動計劃》，正式提出教育信息化2.0概念，文件指出到2022年基本實現“三全兩高一大”的發展目標[1]，其中，“三全”指教學應用覆蓋全體教師、學習應用覆蓋全體適齡學生、數字校園建設覆蓋全體學校；“兩高”指信息化應用水平和師生信息素養普遍提高；一大指建成“互聯網+教育”大平臺。教育信息化從1.0時代進入到2.0時代。高校教育技術機構是學校教育技術設施建設、應用推廣、業務培訓、技術保障的業務部門，在教育信息化進入了新時代之際，所承擔的工作必然會發生變化，那么我們如何做好高校教育技術的創新實踐工作，是我們教育技術機構負責人自然而然要考慮的問題。

1 教育信息化2.0時代背景

1.1 2.0時代，信息技術的作用是創新引領

在過去的40年中，中國的教育得到了翻天覆地的變化，全國各級各類學校都不同程度地建設了數字化校園，發達地區的多媒體教室的覆蓋率基本達到100%，教學資源平臺被作為輔助教學手段逐步應用于日常教學中，國家集中建設了一大批精品課程、精品課程資源和在線課程，教師借助于信息技術不斷改進教學方法，討論型、翻轉課堂、混合式學習涌現在校園課堂中，信息技術與教育實踐不斷融合，這就是我們所走過的教育信息化1.0時代[2]。

1.0時代，信息技術是一種先進的工具，主要強調信息技術與課程、教學實踐的深度融合，1.0時代的信息技術提升了校園的教學環境和設施、改善了教和學的形式，是提高教學效率和質量的手段；而2.0時代，信息技術是一種強大的能力，更加強調信息技術的創新引領作用，2.0時代的信息技術將更大改變人才培養模式、教育服務模式、社會治理模式，將構建新型的教育生態，是教育系統的必不可少的組成部分。

1.2 2.0時代，教育大數據將成為教育教學改革的基礎

1.0時代是以信息技術為基礎，而2.0將以教育大數據為基礎。科學數據是重要的戰略資源，美國政府將數據比作“未來的新石油”，認為這事關美國的國家安全和未來競爭力，啟動“大數據研發計劃”，增強海量數據收集、分析萃取能力。根據統計學理論，樣本的容量越大則統計的誤差就越小，在信息化時代每天都會產生海量的數據，這為我們尋找某些真實情況或分析變化趨勢提供了可能，如果對采集到海量數據進行分類并加以某個維度的分析，就會找到我們想要的有價值的信息。

綜合運用教育大數據是教育信息化2.0時代的重要特征，將成為促進我國教育公平、提升教育質量、加快教育改革的抓手之一。大數據能夠從不同維度反映出教育教學的真實狀況，分析宏觀數據可檢查國家教育政策落實狀況，從而精準施策；分析個體數據可對學生畫像，從而因材施教；分析數據的變化，可發現教育教學的新動向；對批量學生的學情數據分析，關聯影響因素和施以引導策略，可探索出教育教學新規律。

1.3 2.0時代，人工智能產生“革命性影響”

人工智能是否會超越人類智能？在過去是被認為不可能的，但現在已經成為可能。霍金曾預言：“在理論上計算機可以模仿人類智能，然后超越人類”。近幾年人工智能的發展突飛猛進，機器不僅具有邏輯思維能力，而且機器可以深度學習，不斷積累經驗，機器的智能逐步在超越人類；橫空出世的阿爾法狗(AlphaGo)通過深度學習頂級水平棋手的棋譜，與世界高手的70場比賽無一失利，而更令人敬畏的是阿爾法元(AlphaGo Zero)，只告訴他圍棋規則，其他無任何人類輸入，AlphaGo Zero通過人工智能技術自學圍棋，并以100∶0的戰績擊敗阿爾法狗(AlphaGo)，這完全可以作為人工智能超越人類的有力實證。

既然機器的智商超過了人類，那就可以推斷機器從事教育工作也將勝過人類，或至少在某些方面勝過人類，這就完全有可能顛覆傳統的教育模式和方法。基于這樣的形勢，教育部杜占元副部長指出“人工智能對教育的深刻變革還遠沒有顯現出來，甚至很多變革我們可能還遠遠沒有認識到”[3]。

2 2.0時代，高校教育技術發展理念

2.1 教育技術工作必須堅持以學生發展為中心

學校所有工作都要育人為本，教育技術工作也不例外，要堅持以學生發展為中心的理念。在教育活動中，教師是主導，學生是主體，“一切為了每一位學生的發展”是教育學生的核心理念。教育信息化2.0時代，學生借助信息化手段幫助提高學習效率，利用信息技術學生更加便捷地生活，學校利用信息化可以更加精細化管理，總之要以信息化為引領，構建以學生為中心的全新教育生態，實現高質量的教育，從而促進人的全面發展。

2.2 以解決問題為導向、以創新應用為驅動

信息化設施要以“應用為王”。過去的10年內，部分學校或地區的信息化建設的目標和定位有些模糊，為有而建、為秀而建，對建完以后如何應用沒有做深入的計劃和部署，這樣的信息化系統與設施利用率不高，最終成為擺設。要改變這樣的現狀，必須以解決問題為導向、以實際應用為驅動；建設軟件平臺時，要充分考慮師生的體驗，要符合他們的習慣和風格，一定達到“讓數據多跑路、讓師生少跑路”的目標；建成后，信息化部門要對師生加強培訓，學校要制訂政策鼓勵師生應用，“寧可用壞、不可閑壞”，讓國家對教育的投入發揮最大的功效。

2.3 充分挖掘技術優勢，創新引領教和學的新模式

在教育信息化2.0時代，不僅繼續推進信息技術與課程教學深度融合，而且充分利用技術優勢，讓技術貫穿于教學的始終，教師課前備課、課中授課、課后輔導都借助于信息和智能技術提高工作的廣度和深度，學生利用信息技術既能按照課程的固有要求高效率地完成學業任務，又可便捷地學習自己感興趣的知識。不僅讓信息技術在教學中無時不在、無處不在、無事不在，而且創新引領教學工作的思路與方法，從而實現信息化應用從量變到質變，實現教和學的新模式[4]。

3 高校教育技術創新與探索

3.1 探索智慧教室建設，構建優質學習空間

信息化2.0時代需要建設以學習者為中心的智能化教學環境。在多數學校本科教學審核評估工作中，專家不難發現大學課堂教學普遍存在一個突出問題：缺少師生互動、生生互動，而大學的教室形態普遍停留在上世紀的固定排排坐形式的教室；教師的教學基本是板書加PPT傳統演講，利用新技術進行課堂互動、分組研討、3D演示等教學手段和方法還比較少，學生課堂學習效果不理想；另外，原來教室的生均面積標準僅為1 m2，教室非常擁擠，而現在生活水平普遍提高，要提高生均面積，還要適當裝修教室，要讓師生有個舒適、靜心的教學環境[5]。

相比傳統教室，智慧教室具有鮮明特色。新建智慧教室應該沒有講臺區域，方便教師走動，有利于和學生打成一片；智慧教室的課桌椅應該是活動的，組合是靈活可變的，要有利于老師分組討論；教室內黑板(白板)有記憶功能，能將教師的板書以矢量圖的方式上傳服務器，因而不需要學生課堂抄筆記，學生只需全神貫注聽課或和教師互動即可；教室內應該有主顯示屏(主投影)和多塊輔助顯示大屏，供學生分組討論時使用，大屏信號的切換一定方便師生的操作，若建設經費有限或技術支撐人力有限，建議采用普通書寫白板。

智慧教室為師生提供實用而便捷的功能。有無線投屏功能，方便教師和學生的筆記本、手機內的文件很容易投到大屏上；教室內WiFi全覆蓋；在教室門口，安裝電子班牌，顯示教室的排課情況，也可以作為學生簽到考勤設施，如果在教室內采用人臉識別技術來實現無感知考勤，那最方便師生；當然老師在課前，可讓學生答題投票，既起到考勤的作用，又可測試學生上一節課的掌握程度；教室內的投影設備、音響系統等多媒體設備，根據課程表提前自動打開，技術服務人員通過后臺監控系統，及時發現問題，主動解決問題[6]；教室內的燈光、空調可根據課程表并結合當前的光照度、溫濕度，自動打開或關閉，既為師生提供舒適的物理環境，又做到能耗的有效節控[7]。智慧教室內安裝云錄播，可以實錄課堂實況；教室內還采集較多類型的學情數據。智慧教室為教師提供智慧教學創造了條件。

教學樓的公共空間是師生小憩休閑、討論聊天的場所，也需要升級改造，同時加大技術設施，提升功能，滿足師生需求。智慧教室的落成不僅大大改善了學校的教學環境與條件，也為開展智慧教育提供了可能。

3.2 搭建在線教學平臺，映射“線上教學樓”

網絡時代的90后、00后是數字原著民，在課堂上獲取的知識僅占他們知識總量的1/10，作為以傳道授業解惑為天職的優秀教師，僅提供課堂教學是遠遠不夠，必須依靠網絡拓展課堂教學的時間和空間，所以和線下教學強相關的新型在線教學平臺應運而生[8]。在課前，教師登錄教學平臺即能進入教學班，在每個教學班中可看到全班同學，可以發通知，布置預習作業，可以出課前討論題，學生登錄教學班，即能看到老師和同學，可以完成老師布置的作業和參與課前討論；在課中，學生通過學習終端(移動PC、iPAD、手機等)參與課堂互動和課中測試，答題數據均被悄無聲息地記錄到了平臺；在課后，教師同樣在教學平臺上布置作業，學生完成各項作業。當然，教師可以平臺進行開展翻轉課堂、混合式教學、MOOC、SPOC等教學活動。

在線教學平臺能夠滿足類似ABET等國際工程專業認證的要求，為國際化教學提供有力的技術支撐。同樣，平臺可以采集教和學多種數據，統計分析，生成可視化報表，提供給學校數據中心相關部門，進行大數據分析[9]。師生能否持續使用在線教學平臺，除了學校政策激勵外，還有3個關鍵因素，①頁面簡潔明了、無需培訓即能使用，平臺無明顯的BUG，師生使用操作要有良好的體驗；②通過使用在線教學平臺，教師提高工作效率，學生提高學習效率，原來3 h的工作量，現在減半了，師生就會主動要求使用這樣的平臺。③在線教學平臺是教師開展混合式教學的必要條件。

3.3 加強數字教育資源建設，推廣優質資源應用

國家建設教育資源公共服務體系，計劃將連通國家教育資源公共服務平臺和所有省級體系，匯聚高校、企業等各方力量，提升慕課服務，推出3 000門國家精品在線開放課程，建設7 000門國家級和1萬門省級線上線下高等教育精品課[10]。

高校擁有一大批國家名師和省市級名師，他們的課程不僅作為學生提供優質教育資源，也可作為年輕教師提供了學習的素材，所以要精心制作教學名師的優秀課程；也要為申報國家級精品在線課程和市級在線精品課程的教師提供良好的課程攝制工作，參與到國家數字教育資源眾籌眾創行動中。

高校要建設自己學校的數字校本資源。一般高校每年有3 000多門課，教師課堂教學的內容是學校的寶貴財富，利用常態錄播設施，可以方便地批量錄制一大批課程視頻，將這些上傳到教學平臺上，按照學校設定的數字教育資源版權保護和共享交易機制，有權限的學生即可點播這些視頻，滿足個性化學習體驗和對優質資源的個性化需求。

3.4 開展教育技術培訓，提升教師信息素養

《教育信息化2.0行動計劃》明確指出，“大力提升教師信息素養，推動教師主動適應信息化、人工智能等新技術變革，積極有效開展教育教學。以學校信息化教育教學改革發展引領教師信息技術應用能力提升培訓。加強學生信息素養培育。”指在具備信息技術應用能力的基礎上，還具備信息意識和倫理道德等方面的素質，養成內化于心、外化于形的修養。

信息化2.0時代，教師更加關注如何將教育技術作為日常課堂教學中的方法和手段，如何利用智能在線教學平臺進行創新型人才培養，如何實現信息技術應用能力向信息素養轉變，教師的這些新的需求都是教育技術部門的新的任務。

教育技術部門要會同學校教務處、人事處制定教師信息素養培訓的激勵機制和行動計劃。中心工作人員一方面要不斷地自我學習和提升，另一方面也要創新對教師的培訓方式，除了面對面的傳統培訓班以外，還要充分發揮教育技術的優勢，采用在線平臺、微信群、微信公眾號、APP、小程序等各種有效技術手段，全方位、立體化向教師傳遞信息技術的應用技能和文化，幫助師生提高信息化素養。

3.5 推動智慧教育實踐，創新發展教育教學新形態

學校有了智慧學習環境、在線教學平臺、一批優質教育資源，并對教師進行了培訓，接下來的重要工作是開展新教育形態的探索與實踐。

智慧教室為教師提供了智慧的教學手段。教師可以根據需要隨時測試學生掌握知識點的情況，并以柱狀圖的形式顯示答題結果，教師及時調整教學進度與策略，學生的答題結果被全部記錄在服務器上，既可以作為平時成績，也可以在年終時瞬時生成錯題集，提高學生的學習效率；學生在課堂上可以利用彈幕方式發表看法，學生也可以對沒有聽懂的地方及時打點標注，一方面便于告知教師，另一方面便于課后復習；課堂云錄播系統很方便地把教師上課內容錄制下來，提供給有權限的學生觀看，有利于學生課后復習和下一屆學生的課前預習；智慧教室的遠程功能，無限拓展了教室的空間。智慧教室采集較多類型的學情數據，經過萃取分析后，反饋給教師和學生，幫助他們改進教和學，提升教學質量和學習效果[11]。

借助于人工智能技術，教學平臺可智能批改作業或自動閱卷，不僅大大提高教師的工作效率，還能精確分析各個學生知識結構，生成診斷意見，幫助學生自我了解，從而明確學習方向。可以預計，以人工智能為依托，智慧教育創新研究和示范將不斷涌現，教育理念、教學內容與方法得到不斷改革創新，最終實現新技術支持下的教育模式變革和生態重構。

3.6 挖掘教育大數據，用技術優化管理

要進一步探索教學評價和教育管理模式，跟蹤學情數據，綜合多維度精準評估教和學的效果。充分利用云計算、大數據、人工智能、物聯網等新技術，構建全方位、全過程、全天候的評估支撐體系，利用大數據支撐保障教育管理、決策和公共服務的能力，助力教學管理和服務。

智慧教室內采集的學生出勤率，能夠從一個側面反映這門課的狀況，也能夠統計出各個學院之間的學風差別；無感知考勤系統更能掌握每位學生的出勤情況，一旦發生反常，可及時加以關注；在線教學平臺上的各類學情數據可以反映教師的投入程度和學生的學習狀況；某段教學視頻資源被特別多次播放，說明了這一知識點可能較多學生沒有很好理解；教學督導可利用在線督導系統，非常高效率地看到課堂真實狀態，在線遞交多項評價數據，后臺迅速統計，學校教務部門可以及時掌握教學整體狀況。利用人數統計系統，結合課程表，用可視化的圖表，精確發布教室的空閑狀況，學生可以更方便地尋找自修教室。

4 積極爭取，主動服務

4.1 精心規劃，有序實施

最近幾年，學校對教育技術有較大投入，包括教學樓改造、課程拍攝、教學平臺建設等，對每一個硬件改造項目，教育技術中心要保質保量，不留后遺癥，把故障率降到最低；對軟件系統，站在師生的角度考慮解決實際問題，要讓用戶有良好的體驗[12]。采用試點先行、輻射全校的推進機制，總結提煉先進經驗與典型案例，形成以點帶面，最終輻射全校。

4.2 主動服務，發揚潤物細無聲的奉獻精神

教育技術部門是一個技術服務部門，服務有主動和被動之分。從管理學角度看，主動服務是用心做事，體現了工作人員的主動意識，主動服務要比被動服務取得的預期期望值要多得多。主動服務更是一種工作態度，教育技術中心需要一種潤物細無聲的奉獻精神。

4.3 強化責任意識，確保信息安全

要建立安全機制，強化領導和工作人員的責任意識，明確單位主要負責人為網絡安全工作的第一責任人，系統平臺的管理員為直接責任人。要開展網絡安全監測預警，重點保護重要數據和信息安全，嚴密保護隱私，逐層開放、有序共享，確保廣大師生的切身利益不受傷害。

5 實踐與成效

近幾年學校針對教室環境陳舊、座位固定不宜師生互動、教學技術手段單一等問題，建設了17間智慧教室[13]，普遍受到師生的歡迎，特別是靈活多變的座位方式大大加強了課堂的師生互動。

中心搭建了Canvas教學平臺，將學校每學期開設3 000個左右的教學班全部映射到這個教學平臺上，線上線下一一對應，師生在平臺上同樣以教學班的方式開展主題討論、習題測試、答疑和作業提交[14]，平臺拓展了課堂的時空，成為學校“線上教學樓”。

中心利用多種方式錄制課程視頻。利用課堂常態“云錄播”，累計實錄600門課程，近3萬學時；利用虛擬演播或實景拍攝了精品課、公開課、學術報告、專題片等2萬多個視頻，容量達10T以上，這些都是學校辦學過程的歷史積累和沉淀。

如何安全保存、如何向師生開放、如何高效檢索這些視頻資料？我們專門建設了媒資管理系統，對所有視頻資源進行梳理、轉碼、編目、審核、發布，設定版權保護和共享機制[15]，為全校師生提供視頻查詢、瀏覽、復制等業務服務，稱之為“視頻圖書館”。

教育技術涉及教學多個的信息系統，例如在線教學平臺、云錄播課程平臺、校園視頻點播平臺、在線督導系統、標準化考場系統、智慧教室集控系統、智慧教學樓運管系統等等，這些系統都通過一個中間數據庫相互對接，教育技術采集各類課程教學相關的數據，輸出給學校的數據中心，做更全的大數據分析[16]。

6 結 語

黨的十九大作出了中國特色社會主義進入新時代的重大判斷，教育信息化2.0行動計劃是在歷史成就基礎上實現新跨越的內在需求，是加快實現教育現代化的有效途徑。“互聯網+教育”、人工智能將改變教育的生產方式，重組與再造教育的業務流程，在這種時代背景中，教育技術機構又將迎來了新的歷史挑戰和發展機遇期。

教育技術部門必須抓住這個歷史機遇，要進一步明確機構定位，是為教學提供技術服務的業務部門。宗旨是要為教學服務、要為教師服務、要為學生服務，要努力推動教育信息化與教學實踐的深度融合，教育技術中心全體工作人員要以誠摯的態度、專業的技術為全校師生服務，做學校教和學的堅實后盾，為實現教育現代化做出新的更大的貢獻。