教育信息化的系統框架范文

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一、教育信息化的系統框架

所謂教育信息化,是指將信息通訊技術(ICT)充分整合應用在教育系統之中,在一定程度上實現教育教學、組織管理、校園生活服務等活動的數字化、網絡化、虛擬化,從而提高教育質量和效率,最終形成適應信息社會要求的新教育模式。祝智庭把信息化教育的特征概括為教材多媒化、資源全球化、教學個性化、學習自主化、任務合作化、環境虛擬化、管理自動化。在國際上,ICT的教育應用經歷了一個從技術中心觀到系統觀的演進過程,當前研究者非常強調與技術應用密切相關的教育模式和組織文化的轉型問題。英國教育傳播與技術管理局(BECTA)認為,為了推進ICT的教育應用,需要集中抓好三個方面的問題:基礎設施、內容資源和培訓。我國在發展網絡教育的過程中總結出了“路(基礎設施)、車(教學平臺)、貨(課程資源)、司機(教師和學生等)、交通規則(標準與規范)”全面發展的經驗。在整體框架中包含兩個層面:內層是教育信息化的執行層,涵蓋了五個相互制約的基本實施環節。教育信息化的軸心環節是教育實踐,即教師、學生及管理者等將ICT整合運用在教育系統中,從而實現更高效、更高質量的教育活動,這是教育信息化的最終目的。圍繞這一軸心環節,需要進行硬件基礎設施、軟件資源和人件(人力資源)等三方面的建設,這是推動信息化教育實踐的三個基本的發力點。而上述環節的實施必須通過系統有效的規劃管理來保證。外層是教育信息化的動力層(制約層),其中涉及到制約教育信息化進程的主要因素,包括思想觀念、教育投資、體制以及一個國家和民族特有的更廣義的文化。這些因素會在很大程度上通過作用于對教育信息化的規劃管理而影響制約教育信息化的整體進程,反過來說,觀念創新、體制創新、文化創新和教育投資的增加與合理分配將為教育信息化提供強大動力。

二、教育信息化的執行層

1.教育實踐

下面分三個主題對ICT在教育中的實踐應用作概括分析。(1)開設ICT課程計算機進入我國中小學可以追溯到1982年,5所大學附中進行了計算機教學的實驗,后擴展到24所中學。受國際上關于“計算機語言是人類的第二文化”的觀點的影響,當時的計算機教育主要以BASIC語言為主。從上世紀80年代末90年代初開始,中小學的計算機教育開始更多地關注常用工具軟件的學習。當前,ICT作為學習對象在世界上得到了更廣泛的重視,其內容也從計算機教育發展到了ICT教育,進而在更深的意義上強調信息素養(InformationLit-eracy)的培養,使學生具備有效地獲取信息、批判性地評價信息、準確地和創造性地使用信息的能力,成為成功的終身學習者,成為未來信息社會的積極有效的成員。2000年,國家教育部決定在10年內逐步在中小學普及信息技術教育,這是我國教育信息化中的一個重大舉措。在推進信息技術教育的過程中,我國當前面臨一些挑戰性問題:①教什么:ICT課程體系的目標定位、內容設置以及各學段之間的銜接。②如何教:ICT課程的教學方法問題。③ICT知識能力與信息素養的測評方法。④師資缺乏。(2)ICT在各課程教學中的整合在早期,人們更多把計算機等ICT看作是一種新的高級的教學媒體,在教學過程中完成內容表現和傳遞的功能。這是與傳統的以知識傳授為中心的教學模式相適應的。近來,人們更多強調把ICT作為功能豐富的工具靈活地整合在各種學習和教學活動中,借助ICT的優勢創建新型的數字化學習(e-Learning)環境,實現新的學習模式。教育部在“校校通”以及“國家基礎教育課程改革”等項目中都明確提出要大力推進ICT在各門課程教學中的整合應用,一方面促進各科的教學,同時也在各科的學習中強化學生對ICT的掌握和應用。當前,我們急需探索ICT在不同類型的學習活動(如接受性學習/探究性學習、個別化學習/合作學習等)中的整合模式及其有效條件,包括如何在現有的教學模式中更廣泛地使用ICT以提高教學的效果和效率,以及如何利用ICT促進新的教學模式的實現,推動教學改革的進行。(3)ICT在其他工作中的應用ICT還可以用在教育領域的其他各項工作中,包括教育科研、教育管理、家校合作、學校社區服務以及學校以外的終身學習等,提高整個教育系統的質量和效率。綜觀各國的教育信息化,當前ICT教育應用的實踐發展表現出以下三大趨勢:①整合(Integration):要想有效地運用ICT來推動教育改革,必須把ICT整合到各類教育活動和整個教育體系之中,將ICT與原有的技術手段整合起來,將技術整合在各門課程之中,將技術整合在學習、教學、管理、教師發展等各類學校活動之中,將技術應用與教學模式革新和組織文化轉型整合起來,最終利用ICT建立新型的充滿活力的教育生態系統。②普及(Gen-eralization):長期以來,ICT的教育應用一直局限在少數頂尖學校和先鋒教師之中,且主要應用在少數的師范課上。如何把ICT真正推廣到各個地區和各個學校,使所有教師和學生都能在自己的教或學的活動中廣泛使用ICT,這是當前面臨的一個重要問題。③全納(Inclusion):ICT不應只是少數人的特權,所有學生都應有機會受益于ICT,無論其社會經濟狀況、能力、個性、性別、種族或所在地區如何。必須促進學生對ICT資源的普遍公平受益,減小教育領域中的“數字鴻溝”。另外,在使用技術時,應該更好地在教學中適應學習者的個別差異,包括其學習風格、能力水平、性格特點等,尤其是要為有特殊需要(包括生理需要和心理需要等)的學生提供相應的支持幫助,使他們也能通過利用ICT來獲得更好的發展。

2.硬件基礎設施

為了將ICT充分整合在教育活動中,必須具有基本的硬件基礎設施條件。硬件基礎設施建設的基本目標是建立能使教育者和學習者廣泛受益的計算機及網絡硬件環境,并持續地運行維護和更新。這些硬件基礎設施主要包括學校內部的計算機與相關外部設備,其他各種ICT儀器設備(包括電視機、投影儀等)、計算機網絡,以及地區性教育網(城域教育網)和全國性教育網等,另外,硬件基礎設施建設也包括有關建筑物和相關輔助資源的準備。硬件基礎設施建設的行為主體主要是各級政府和各級教育機構。具體來說,國家以及各級地方政府應該負責國家及各地區范圍內的信息基礎設施的建設,為教育系統提供基本的網絡等基礎設施保障;各級教育行政部門應與各級政府相協調,負責所轄區域內的面向教育需求的硬件設施建設,如城域教育網等;各級各類學校應在各級教育行政部門的支持和規劃之下負責本學校的硬件設施建設。這里所說的行為主體是指行為的實施責任方,但并不意味著他們都是籌集經費的責任人,各級政府應該主要承擔經費籌集的責任。另外,硬件基礎設施的建設也必須采用社會化的方式,依靠市場機制。當前,世界各國對于面向教育的基礎設施建設都給予了高度重視。2000年,美國在新的國家教育技術目標中強調,要讓所有學生和教師都能在教室、學校、社區或家里使用ICT。英國從1998年開始以16億英鎊的巨資著手建立國家學習網(NationalGridforLearning),作為英國通往信息高速公路的主要的教育門戶。據統計,1997年,美國中小學的學生/計算機比已由1985年的63∶1降至6∶1。到1999年為止,美國中小學的學校聯網率達到了95%,各種教室的聯網率達到了63%。2001年,英國中學的學生/計算機比(人機比)是7∶1,小學是11∶1,所有中學都有2Mbps帶寬到桌面(BECTA資料)。在1998-1999年,國際教育成就評價研究協會(IEA)組織了第二屆國際ICT教育應用研究項目,對26個國家和地區作了調查。其中一個結果顯示,加拿大、新西蘭、新加坡、挪威等國家有較高的電腦普及率,其學生/計算機比在小學為18∶1或以下,中學為15∶1或以下。俄羅斯及大部分東歐國家、中國臺北和香港、日本的計算機普及率較低,學生/計算機比在小學為50∶1或以上,中學為30∶1或以上。聯合國教科文組織的研究表明,當前世界各國在建設硬件基礎設施的過程中嘗試了各種發展策略,包括教育界與企業界聯手合作、企業和政府機構等為學校捐贈設備、中小學與大學建立合作關系、學校與當地社區密切合作開放和共享資源,以及設立教育技術基金項目(如美國教育部的“技術創新挑戰基金項目”),等等。對于我國來說,硬件基礎設施建設是一項任重道遠的任務。據2000年底29個省市的不完全統計,我國各級中小學擁有各類計算機共204.9萬臺,其中有4600所學校建立了校園網,相對于630890所中小學的2億多的中小學在校生而言,計算機的普及率實在很低,遠遠低于國際水平,而且存在巨大的地區差異和學校差異。2000年,教育部啟動了“校校通”工程,基本目標是用5～10年時間,使全國90%左右的獨立建制的中小學校能夠上網,使中小學師生都能共享網上教育資源,提高中小學的教育教學質量。這一工程的實施對于我國教育信息基礎設施建設將起到重要的推動作用。

3.軟件資源與服務

這一環節的基本目的是為學習者、教師及教育機構提供高質量的軟件工具、內容資源和相關服務。軟件資源包括各種備課系統、學習管理系統(LMS)、多媒體網絡課件、學科資源庫素材庫、計算機輔助測驗系統、框架型學習工具軟件(如建模軟件、幾何畫板等)、教育門戶網站、教育數據庫及管理系統以及其他各種工具系統等。圖書館、博物館、科技館、美術館等公共服務機構可以借助多媒體網絡技術為教育提供豐富的、高質量的資源和更便捷的服務,這也是非常寶貴的教育資源。軟件資源建設的行為主體更為多元。學校應該立足自身的特色和需求適當設計開發更多的校本資源,以滿足教學中的特定需求,并與其他學校共享。地方教育行政部門應以電教館、信息中心等機構為基礎建立地區性的教育資源中心,通過購買、開發、搜集篩選、整合等各種途徑建設面向本地區的教育資源,并促進資源的充分利用和共享。國家教育行政部門應該集中組織前瞻性和創新性軟件資源的研發,建立教育軟件的基本標準或規范,制定關于教育軟件市場的規則,促進軟件資源的廣泛共享和應用。大學和科研機構以及博物館、美術館、科技館、公共圖書館、教育電視臺等公共服務機構應該發揮自身優勢,開發有特色的豐富的多媒體網絡教育資源。各教育軟件公司在教育軟件資源的開發服務上應扮演重要角色,從而形成豐富的教育軟件資源市場。當前,教育軟件資源建設倍受各國重視。1996年,美國《國家教育技術計劃》中明確提出,要讓多媒體和網絡學習資源成為每個學校的課程的有機組成部分。英國則在1998年的國家學習網建設規劃中提出,要使英國成為優質網絡教育資源的中心,成為領先的教育服務出口國。我國對教育軟件資源的建設給予了較高的重視,先后多次設立重大項目研制面向基礎教育、高等教育的教育軟件,各級學校也面向自己的需要開發了大批課件。但迄今為止,適用的教育軟件的缺乏仍然是妨礙教師廣泛利用ICT的一個重要原因。而且,現有教育軟件多以傳統教學模式為基礎,未能充分發揮ICT的優勢促進新型學習模式的實現,教學模式明顯落后。這一問題在國際范圍內具有一定的共同性。調查顯示,在利用ICT進行教學時,傳統的教學模式在一些國家或地區較為普遍,如日本、芬蘭、新加坡和中國的臺灣、香港等,中學較小學的教學模式更傳統。這些地方的ICT應用政策有一個共同的傾向:多強調教師在教學上使用電腦,而非強調讓學生在學習中使用電腦。

4.人件(humanware)

技術是教育中的工具性要素,技術只有為人所使用才能轉化為現實的教育“生產力”。人件建設的基本目的是使學科教師、學生、技術統籌人員、管理者等都對ICT形成積極的態度,具備基本的ICT知識技能,掌握ICT在學習、教學和管理中的應用方式,能夠充分利用技術提高自己的工作成效,促進教學改革。為此,必須對學生進行ICT和信息素養教育,對教師、技術統籌人員和管理者等進行ICT用于教育的相關培訓,并針對他們在實際應用過程中出現的即時性需求提供持續性支持。人件建設需要各級教育行政部門、學校、教師培訓機構和社會力量的共同努力。教育行政部門應通過制定政策和撥款推動教師培訓的實施,并通過制定規范來保證和監督教師培訓的質量。學校要按照國家的有關政策和自己的具體需求制定教師培訓的具體規劃和方案,為教師和其他人員提供培訓機會和相關支持。各類教師培訓機構及有關社會力量可以按照國家的教師培訓規范及學校的具體需求提供高質量的培訓服務。當前,為推動ICT整合于教育的進程,教師培訓已經成了一個瓶頸性問題。一些國家制定了關于教師的教育技術能力的標準或要求,以規范教師的職前培訓和在職培訓。美國國際教育技術協會(ISTE)先后針對教師、學生和教育管理者等分別制定了教育技術標準和相應的績效指標。我國政府近年來也對教師的教育技術培訓給予了高度重視。1999年,教育部啟動了“中小學教師繼續教育工程”,目標之一是提高全體教師的ICT水平,使全體教師都能在教學中應用ICT。國際范圍內的教師培訓經歷了一個模式演進過程。最初的教師培訓更多采用了“分離模式”(或稱“技術中心模式”),往往著眼于技術本身。當前,研究者更多強調“整合模式”,強調培訓的重點是技術的教育應用,是技術在課程和教學中的整合。在培訓方式上,教師培訓一般是開設專門的培訓課程,教授有關的知識技能。除此之外,還需要把ICT融合到培訓活動之中,使教師在培訓中親身經歷和體驗信息化的學習環境,熟悉ICT,熟悉這種環境中的學習和教學。整合培訓模式對于我國的教師培訓具有重要意義。

5.規劃管理

教育信息化是一項非常復雜、非常困難、非常昂貴的事業,涉及到不同執行環節和相關的制約因素。同時,教育信息化又需要經歷一個長期的發展過程,而不是一蹴而就的。因此,對教育信息化的規劃管理具有非常重要的意義。對教育信息化的規劃管理包括兩個層次:其一是國家或地區層次上的宏觀規劃管理,主要是結合國家或地區的教育整體發展的需要,考慮有關制約條件,制定硬件、軟件、人件和教育實踐發展的總體目標和實施方案,監控實施過程中出現的問題。國家或地區政府要根據教育信息化的發展修改、建立有關的法規制度,建立有關的標準和規范,并建立開放化、協作化和市場化的機制,來解決教育信息化中的種種問題。世界銀行1998年對拉美地區的研究表明,很多國家在即將步入21世紀時盡管加大了資金投入,但卻缺少關于教育技術的清晰規劃和戰略,而規劃的缺乏往往會導致資源的浪費和實施過程的低效。其二是學校層次上的微觀規劃管理,主要是根據國家和地方政府的整體規劃以及本學校的發展目標和具體條件,制定本學校的教育信息化目標和實施方案,并對教育信息化的進程進行管理監控。

三、教育信息化的動力層(制約層)

1.思想觀念

教育決策者以及實際工作者對教育信息化所持有的思想觀念和眼光是制約教育信息化的進程和發展方向的一個重要因素。教育信息化本身是否重要?它能否給教育帶來實質性、建設性的變革?當前教育發展中面臨種種問題,教育信息化是否是其中值得投入大量財力和人力的問題?對于教育信息化的這些價值判斷無疑會影響教育決策者和工作者對于教育信息化的態度和動力。另一方面,人們也應該對教育信息化具備理性的認識和眼光,而不單單具備對信息化的盲目狂熱。教育信息化實質上要做什么?其長遠目的和深層意義是什么?應該通過怎樣的途徑和過程實現教育信息化?這些方法論意義上的認識會在很大程度上左右一個國家、地區或學校的教育信息化的方向。當然,人們的觀念也會隨著教育信息化的進行而不斷更新。

2.投資

投資是制約教育信息化發展的另一重要要素。Osin對發展中國家的ICT教育應用作了研究,發現這些國家平均每年花在每個學生身上的計算機教學投資是84美元。這個標準并不高,但考慮到中國2億多中小學生,這將需要巨大的投資。另外,投資不僅僅包括硬件基礎設施等有形資產所需要的經費,而且包括軟件資源建設、教師員工培訓、管理運行、維護升級以及為鼓勵教育信息化改革所支付的人員獎/酬金等。而且,投資不是一次性的,而是需要根據教育信息化發展制定長遠的預算。但是,各國對教育技術的投資往往存在“重硬輕軟”、“重建設輕運行輕發展”的偏向。比如,英國教育與傳播技術管理局對英國教育技術經費開支的分析表明,硬件基礎設施的開支占到了總經費的78%,教育資源、培訓和運行三項的開支分別只占7%、13%和2%,這種投資模式不利于教育技術的有效利用(BECTA資料)。我國的教育技術投資也存在類似的傾向。當前,我國的教育信息化水平存在較大的地區差異和學校差異,其中有觀念、體制的原因,但經費投入的差異是一個主要原因。如何在教育經費很有限的情況下發展教育信息化,這是我國當前面臨的一個突出問題。為解決這一問題,一方面需要探索如何通過多種途徑增加對教育信息化的投入,包括采用銀行貸款、分期付款、福利彩票等各種經濟金融手段;另一方面需要探索因地制宜的多元化教育信息化模式。

3.體制

一個國家或地區的教育信息化會在很大程度上受到其教育體制和社會政治經濟體制的影響。各國在教育發展的過程中已形成一套學制結構和教育體系,原有的學制結構和教育體系會對教育信息化、網絡化產生一定的制約作用。另外,從教育行政體制看,中央集權制的國家傾向于對整個國家的教育進行整體規劃、統籌安排;在地方分權制的國家,中央政府只是制定全國規劃,由地方政府對教育進行立法、管理。這兩種行政體制會直接影響到教育信息化的管理和發展模式。從經濟體制來看,西方國家長期采用了市場經濟體制,因而在教育信息化過程中也更善于運用市場杠桿。比如,英國在實施教師培訓時,作為政府部門的教師培訓局并沒有簡單通過行政命令來規定教師到教育學院等機構接受培訓,而是重點解決好以下幾個問題:(1)教師達標標準的制定。(2)教師需求的確定。(3)培訓機構的資格認證。所有提供ICT培訓的機構都必須提出申請,然后由教師培訓局加以認證。(4)培訓質量的監督考核。英國政府從六合彩基金中撥出2.3億英鎊資助教師ICT培訓。政府按教師數將經費撥給各學校,由各學校在通過認證的培訓機構中進行自主選擇,這樣便形成了一個充滿競爭而又有序的教師培訓市場。我國目前仍處于計劃經濟向市場經濟的轉型時期,加之又有封閉的小農經濟的傳統影響,因而在教育信息化過程中還未能充分發揮市場的作用。

4.文化

文化是一個含義廣泛的概念,概括地說,文化是人類生產實踐和社會實踐活動中所采用的方式和創造的物質和精神成果的總和。應該說,前文所述的三個制約因素也是文化的一部分,除了這些因素外,一個國家或地區的教育信息化進程還會受到更廣泛的文化的影響,包括其科技文化發展水平、教育傳統、思維方式、社會生活方式等等。教育技術中的文化問題近年來格外引起了學者們的關注。任何一種教育技術產品都體現了它所產生的文化和社會的特征。另一方面,同一種技術工具在不同文化之中可能產生不同的應用方式,導致不同的效果。在我國,計算機教學軟件在其發展早期即出現了習題庫式課件的泛濫,網校發展也首先以升學輔導為起點,而當前現代遠程教育的蓬勃發展也主要以學歷教育為主,這些不能不說都體現了中國文化的影響。林曉東提出,當某種與原有教育文化不完全兼容的新教育技術產品進入到教育領域之中時,教師和學生實際上要經歷一個“反思性適應(reflectiveadaptation)”的過程,對自我、技術工具和環境進行重新審視,對新的教學結構作出某種程度的選擇性適應。

在一項研究中,林曉東分析了當一種具有美國文化特色的教育軟件(Jesper系列)運用到香港的課堂時所引起的一系列變化,揭示了導致這些變化的深層文化根源。另外,目前的ICT及互聯網仍以西方發達國家和英語國家為主導,這些產品和信息內容在很大程度上體現了西方文化和價值觀,這可能會在信息時代強化新的“文化帝國主義”(culturalimperialism),從而對年輕人的教育產生重要影響。因此,在教育信息化過程中,我們一方面要適應信息化的要求進行文化創新和發展,同時又要保護和發揚中華民族的優秀文化。綜上所述,本文針對教育信息化的基本實施環節及其相關制約因素提出了一個系統框架。該框架可以在一定程度上指導教育信息化的實踐,在推進教育信息化的過程中,我們必須全面考慮上述環節和問題,系統推進,以避免不必要的曲折。另一方面,該框架也可作為關于教育信息化研究的參考模型,我們急需圍繞上述相關側面和問題進行多學科、多視角的深入研究,為我國的教育信息化提供有力的理論支持。