美國教育信息化的啟示：基于教育信息化2.0的學校信息化建設

高峰 周潔 李鈺 黎冀湘 趙鷹

摘? ?要：教育信息化是全面實現教育現代化進程中一項緊迫而艱巨的任務。作者一行對美國芝加哥、舊金山等地區的 5 個學區和州教育部進行了為期兩個月的實地考察和研究，針對當地學校信息化建設情況，從信息系統運維的專業化、通用信息系統的集約化、信息系統融合的集群化、數字資源建設的系統性、數字校園建設的創新性、信息系統運行的安全性等方面進行了研究和總結，以期對我國教育信息化 2.0 背景下學校信息化建設提供參考和借鑒。

關鍵詞：教育信息化2.0;學校信息化;數字化校園

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2021）14-0030-04

隨著我國教育信息化發展從1.0走向2.0，我國中小學學校信息化建設開始呈現出多樣化的發展模式，目前常見的模式以學校自建和區域共建為主。學校自建主要是指由學校自己購買信息化軟硬件系統，數據主要存放在學校自己的服務器上，管理和維護主要依靠學校自己;區域共建主要是指以辦學集團、行政區劃等為單位，對多所學校進行統一信息化規劃，建設公共的應用系統、軟件系統，數據存放在公共的服務器上，由專業人員進行統一維護[1]。

《上海市教育信息化2.0行動計劃》中指出：要建設上海教育云、實現教育數據統一管理、優化教育信息化項目治理、創新數字教學資源建設模式、創新大規模智慧學習平臺資源供給模式、落實網絡與信息安全保障等[2]。下面，筆者將結合在美國進行的歷時兩個月的教育信息化學習和考察，對教育信息化2.0時代下學校信息化系統建設模式談談自己的一些認識。

一、信息系統運維的專業化

在美國中小學課堂上，很多教師在課堂上使用Google Classroom、PowerSchool等各種教學工具進行教學，教師的課程安排、學生名單、作業布置等都在網上進行;學生使用Seesaw、各種資源網站等工具進行學習，如圖1、2所示。學校都有門戶網站，人們能夠通過門戶網站更多地了解學校。我們以為美國學校里也應該有類似信息中心的部門，有一批教師專門進行學校信息系統的建設和維護。但是，當我們與學校教師進行交流后，得到了完全不同的答案。

芝加哥中小學的教師介紹說，他們學校里有信息技術應用推廣的教師，這些教師主要是負責教其他教師如何使用這些技術工具，有些學校是由學區的負責教師直接來教。教師們一致表示，他們最關心的是如何在教學中使用好信息技術工具，為學生個性化學習提供幫助，而根本不清楚這些系統是如何建、建在哪里、如何維護等問題。

學區指導信息技術應用的教師給出了答案，他們使用的信息系統都有公司進行維護。這類系統的部署和維護都由系統開發的公司負責，學校教師使用僅僅是開了幾個使用賬號;學校門戶網站很多也只是在某公司開發的網站群下面的一個子網站。例如，在學習管理平臺的選擇方面，采用本地部署方式的BlackBoard的市場份額在逐步減少，而采用云部署方式的Canvas的市場份額在大幅度提高。

我國目前學校的信息系統大部分都部署在校內自己的服務器上，學校有自己的信息中心機房，學校教師或者第三方公司負責進行維護。這都需要學校配置專業的信息化硬件，前者還需要有非常專業的信息技術教師，這些都對學校提出了很高的要求。因此也導致了部分學校至今都沒有自己的門戶網站，或者學校信息化的進展速度非常緩慢。

教育信息化2.0框架下，將構建服務于各級各類教育單位的教育云平臺，學校信息系統也將逐步上云。這是一個必然的趨勢，其包含兩個方面：第一，對于已經建成成熟信息系統的學校，需要將學校信息系統遷移到云平臺上，校內可以不用再設置信息中心機房;第二，對于信息系統還未建成或非常不完善的學校，可以直接使用云平臺上統一提供的信息系統，實現系統上云、資源上云，學校重點關心信息系統的應用、反饋，減少同質化信息系統的重復建設。

二、通用信息系統的集約化

舊金山公立學區有136所學校，約5.4萬名學生。據學區長介紹，學區內學校都使用Synergy教學管理系統。該公司成立于1998年，目前有150多名員工，為375萬學生、5600所學校提供服務。其為學區和學校提供了全面的系統功能，如學生信息管理、學習管理與評估 、MTSS管理、特殊教育管理、協同分析、家長與學生系統等。學區內其他信息系統用Synergy作為單點登錄。

芝加哥著名學區——203學區有22所學校，約1.6萬名學生。學區內所有學校的門戶網站統一使用學區提供的門戶網站群。學生信息管理系統統一使用Campus，該公司成立于1993年，目前有500多名員工，為780萬學生提供服務。系統群包括學生信息系統（SIS）、學習管理系統、財務、人力資源、食品服務、數據倉庫、通知系統等等。學區內其他信息系統用Campus作為單點登錄。

芝加哥公立學區創新與孵化辦公室的負責教師提到，他們的教育信息化系統隨著供應商的更新換代，很多舊的系統已經淘汰，一些新的系統只有部分學校使用，但是學區內所有學校都使用PowerSchool系統。芝加哥諾貝爾特許學校教師在介紹信息系統的使用時，也講到他們用得最多的是PowerSchool系統，學生的信息在該系統上都能看到，家長也都有賬號經常登錄。

PowerSchool經歷了20多年的發展，從第一個基于Web的學生信息系統開始，一直在教育技術行業中處于領先地位，為教育提供了一套完整的工具，以發掘學生的潛力，幫助學校和地區有效地管理教學、學習、分級、出勤、評估、分析、狀態報告、特殊教育、學生注冊、學生才能、財務、人力資源等，為80多個國家和地區的4500萬學生提供支持。

目前在國內學校信息化建設中，高度集成的信息系統非常少，功能都普遍比較單一，能堅持20年以上并實現高覆蓋的信息系統幾乎難覓蹤跡。但是，經過多年的學校信息化建設，也建成了一些比較成熟、應用范圍較廣，但功能相對單一的系統。因此，非常有必要對學校信息化應用進行梳理，加強不同區域、確定不同學校之間的溝通，建立學校信息化系統圖譜，確定實施路徑，實現學校信息化系統的集約化建設，盡可能地將通用的信息系統做全、做強、做大，尤其要做好大規模學習平臺的建設，促進學生的個性化學習。

通用信息系統的集約化可以從已經建成的學校信息系統入手，進行收集、分類、重組、規劃，在信息系統圖譜的指引下，建成一批具有示范作用的學校信息系統，在較大范圍內實現高效共享。同時，也將大部分學校從通用性的信息系統建設中解放出來，將工作重點放到信息化應用的推進中。

三、信息系統融合的集群化

以PowerSchool為例，從2011年開始實行獨立軟件供應商（ISV）合作伙伴計劃，力求利用各種關系與其他K-12供應商合作，連接各種應用程序和系統，擴展PowerSchool平臺，全面涵蓋所有教育領域，建設高度融合的信息系統。目前，與PowerSchool連接的各種系統有14個類別、近50個系統，每個類別包含有多個系統，如圖3所示。PowerSchool通過單點登錄、無縫數據交換、嵌入式第三方應用程序和小部件創建無縫的用戶體驗等方式實現與其他系統的連接。

目前國內許多學校都有多個信息化系統，區域范圍內也建成了多個信息化系統，這些系統可能歸屬于不同的部門，具有不同的功能。如閱卷系統、題庫系統、成績管理系統、學生評價系統、財產管理系統、財務管理系統、人事管理系統、黨員管理系統等，這些系統之間完全獨立，數據不能夠互通，給管理和應用帶來很大的不方便，出現數據冗余和不一致。數據孤島的問題不僅沒有解決，反而隨著信息系統的增加，有越來越嚴重的趨勢。

因此，信息系統的集群化，必須深入考慮學校多個信息系統的融合問題，促進不同軟件供應商之間的交流。不僅要打造出教育教學網站群，更要促進各類信息系統的規范整合。在信息系統的集群化建設中，一方面融入上級部門成熟的網站群，另一方面也可以打造有自己學校特色的信息系統，接入到網站群中。

四、數字資源建設的系統性

從芝加哥K-12的實踐來看，聯邦和各州的課程標準不一定是教師課堂教學的唯一標準，但其為IXL、可汗學院等企業開發數字化課程提供了一定的依據和指導，從而開發出豐富的數字資源作為課堂教學的有效補充。

在學校教學中，可以使用豐富的在線教學資源。如IXL提供K-12收費在線題庫作為學校教學的補充;可汗學院則免費提供學前到高中語言、數學、科學等課程，還包括大學和職業教育的在線課程;TED和YOUTUBE也是教學常用資源。

在數字化資源的建設方面，政府等管理部門為數字化資源建設制定標準，商業機構是數字化資源建設的重要主體，學校是數字化資源的使用者。數字化資源的建設為在線學習和個性化教學提供了有力的保障。例如，布魯克森林小學是公立藍帶小學，同班級同科目學生進度、難度均不相同。對于閱讀障礙的學生，教師會提供幫助。對于閱讀表現優異的學生，教師會提供更多的在線課程。對數學表現優異的學生，教師會安排學生通過可汗學院在線學習，并記錄每個人的進度，以提供合適的指導。芝加哥開展在線學習的部分學校，如表1所示。

一些教育類非盈利組織（NGO）不直接開發在線學習平臺、課程資源、教育技術工具，但在推進教育信息化的過程中扮演著重要的角色，起著不容忽視的支持推動作用。

上海中小學有大量的課程資源平臺，但目前缺乏以課程標準為索引的完整體系的課程資源，尚不能覆蓋某學科、某學段的完整教學。如果以教育管理部門為引領，名師為主體，整體開發中小學、高校、職校、圖書館、博物館等課程資源?；A薄弱的學生可重復觀看課程，基礎薄弱的學校可觀看名師課程，成績突出的學生可觀看上一級難度的課程，從而更好地促進學生發展、促進教育公平。

五、數字校園建設的創新性

教育信息化2.0要求學校在智慧安防、智慧后勤、學科數字實驗室、創新實驗室、虛擬實訓環境、數字場館、智慧學習中心等方面進行探索，研究智能化課堂教學模式，開展智慧教育創新研究和示范。以美國教育機構創客空間建設為例，創客空間圍繞將學生或公民培養為創造者的目標，以幫助學生分享創意、動手創造為核心價值。學生通過利用創客空間提供的一系列軟硬件設施、設備，將創意和想法變為現實，在創造的過程中不僅獲得了某種“技能”，更重要的是形成了支撐其人生自主發展的“健康心智”。芝加哥部分教育機構開設的創客空間課程，如表2所示。

芝加哥5個創客空間形成了錯位發展、互相補充的格局，其針對不同年齡層次人才培養目標的需求，在活動設計和運行管理等方面各具特色。創客空間的大部分課程（項目）都與科學、藝術、設計、計算機和工程等多門學科相關，讓所有學科的知識在動手實踐的過程中融會貫通。這種跨學科的綜合性學習能夠突破認知界限，避免學生孤立地看待知識，有助于學生掌握各學科之間的橫向聯系，培養發現新知的意識，提高學生綜合性解決問題的能力。

再以芝加哥學校教育多元化學習空間為例，無論是公立的特許學校、磁校、數理學校、天才學校，還是私立學校、教會學校、藝術學校，都擁有創新的學習空間，相信動手體驗式學習的變革力量。如：創新中心（Innovatio lenter）、STEM實驗室（STEM LAB）、創客空間（Maker space）以及CS教室、計算機科學（Camputer Science），能提供給學生全新的浸潤式體驗，幫助他們開展個體化的深層次學習。

傳統教學融入新技術能夠實現新的教學轉變，應用驅動、精準教學，是新時代對教師核心素養的要求，也是數字校園創建中一個需要攻克的難題。在探索數字校園創新性建設的過程中，一定會遇到許多新的問題、挑戰，甚至是風險，過去行之有效的策略，可能需要進行重新檢驗和判斷。要避免設施設備大而全、同質化的問題，尤其在設施設備配備方面不必追求“大而全”，只要滿足學校個性化管理和教育教學需要即可。要根據各校辦學特色、人才培養目標定位、區域文化背景和行業發展情況，確定適合本校的信息化創新項目建設。在數字校園創新性建設中，需要有足夠的定力，既不能因為畏懼困難而裹足不前，也不能只憑一腔熱情而貿然突進，關鍵還是要穩扎穩打、有序推進。

六、信息系統運行的安全性

Canvas是全球發展最快的學習管理系統，目前很多國外高校均在使用[3]。Canvas系統采用云部署方式，部署在亞馬遜云上。在與該公司工作人員進行系統安全問題交流時，問到關于系統沒有采用本地化部署，而是部署在云上，用戶會不會覺得存在安全問題時，公司工作人員表示，他們從來沒有覺得云不安全，該云平臺有最專業的硬件設施和技術人員提供保障，為用戶提供安全的云環境。相反，如果采用本地部署反而不安全。

在中小學使用非常廣泛的PowerSchool，由于涉及到大量中小學生的隱私，除了在軟硬件上進行安全保障外，更重要的是在法律上的保障，將安全管理系統驗證為國際公認的安全管理系統標準，并獲得了ISO 27001：2013認證。中小學的教師也認為系統部署在公司更加安全，放在學校反而不安全。

在芝加哥的考察中，無論是開發系統的公司，還是使用系統的教師都認為系統部署在公司的云上更安全。系統安全除了考慮軟硬件問題外，最重要的是從法律層面確保數據的安全。在與公司簽訂的合同中，安全條款必須制定的非常仔細，不能只是簡單寬泛地寫一下。舊金山學區學區長介紹系統安全問題時表示：一方面，學區使用的信息系統部署在亞馬遜云上，是他親自參與了與亞馬遜公司的合作;另一方面，為了確保數據的安全，學區與提供信息系統的公司簽訂了數據安全方面的合同，這份合同由專業律師經歷了8個月的時間多次討論后才確定。

教育信息化2.0中要求落實網絡安全責任，加強網絡安全保障。在規劃、建設、運行過程中都要強化安全意識，落實安全責任。安全需要從規劃開始，一個安全措施嚴密的規劃，可以為系統的安全運行提供本質上的保障。尤其在運用法律工具維護數據安全方面，我們需要花更多的力氣。

參考文獻：

[1]教技[2018]5號.教育部關于發布《中小學數字校園 建設規范（試行）》的通知[Z].

[2]滬教委信息[2018]28號.上海市教育委員會關于印發《上海市教育信息化2.0行動計劃（2018-2022）》的通知[Z].

[3]邵晶晶，郝大魁，何晴.高校學習管理系統選型研究[J].軟件導刊，2019，18（3）：221-224.

（編輯：李曉萍）