日本教育信息化現(xiàn)狀與教育云系統(tǒng)的前沿實(shí)踐

李哲 孫帙 李羽喆 張海 姜雷

● 日本教育領(lǐng)域ICT應(yīng)用現(xiàn)狀

日本政府為期三年的“未來學(xué)校推進(jìn)事業(yè)”和“學(xué)習(xí)創(chuàng)新事業(yè)”于2014年正式結(jié)束，這兩大“事業(yè)”實(shí)際上屬于日本政府在21世紀(jì)教育信息化中做出的最為重要的實(shí)踐驗(yàn)證項(xiàng)目。除此外，近年來與教育信息化相關(guān)的國家級項(xiàng)目和研究還有由總務(wù)省主導(dǎo)“學(xué)校設(shè)施在災(zāi)害時(shí)的ICT環(huán)境利用事例”研究項(xiàng)目、“校內(nèi)LAN整備”項(xiàng)目、“培養(yǎng)ICT應(yīng)用能力”項(xiàng)目、“e-Net Caravan”項(xiàng)目等，由文部科學(xué)省主導(dǎo)的“學(xué)校及社會教育設(shè)施的信息通信設(shè)備和視聽教育設(shè)備等的狀況調(diào)查”、“信息使用能力調(diào)查”、“ICT利用終身學(xué)習(xí)支援事業(yè)”，等等。

為實(shí)現(xiàn)日本教育領(lǐng)域中ICT的普及，日本政府積極開展了許多項(xiàng)目以推動各地區(qū)和學(xué)校應(yīng)用各類信息通信設(shè)備和技術(shù)開展教學(xué)。最能說明日本ICT應(yīng)用現(xiàn)狀的就是文部科學(xué)省每年一度開展的有關(guān)學(xué)校教育信息化現(xiàn)狀等的調(diào)查，根據(jù)最新的2013年度調(diào)查結(jié)果顯示，以公立的小初高、中專及特別志愿學(xué)校在校生為基準(zhǔn)，2013年3月時(shí)教育用電腦總數(shù)約為191萬臺，平均每臺對應(yīng)學(xué)生人數(shù)為6.5人，與2012年度持平。而2013年6月內(nèi)閣決議的《第二期教育振興基本計(jì)劃》中要求在2017年達(dá)到每臺對應(yīng)3.6人，2020年要求人手一臺。按照這個目標(biāo)意味著教育現(xiàn)場需要1250萬臺電腦，是2012年的6.5倍，就目前平均值來看實(shí)現(xiàn)起來確實(shí)難度太大，投入額度幾乎是個天文數(shù)字。但是就2013年的普及情況而言，只需再增加40萬臺即可基本上實(shí)現(xiàn)了一個年級一臺的標(biāo)準(zhǔn)。值得一提的是，按地區(qū)劃分，普及率最高的是鹿兒島縣，一臺僅對應(yīng)4.4人，最低的是琦玉縣和愛知縣（一臺對應(yīng)8.2人），而東京都居然是排名倒數(shù)第三，大阪和京都也只是勉強(qiáng)超過平均值，可見日本地區(qū)差異還是比較大的，也并非是城市經(jīng)濟(jì)程度越發(fā)達(dá)電腦普及率就越高。而在教務(wù)用電腦普及率則是108.1%，意味著幾乎每個教師都人手一臺。校園網(wǎng)的普及率為84.4%，無線網(wǎng)的普及率為23.3%，超高速互聯(lián)網(wǎng)（30Mbps以上）連接普及率為75.4%，電子黑板總數(shù)為72168臺，實(shí)物投影儀為141398臺，電子教材普及率為32.5%，教育系統(tǒng)普及率為68.3%。由此可見，日本教育信息化的普及程度比較高，但在人手一臺的目標(biāo)上尚有巨大差距，無線網(wǎng)絡(luò)尚未普及，電子教材使用率還比較低。

但是，根據(jù)2013年度日本全國學(xué)力學(xué)習(xí)狀況調(diào)查結(jié)果，對于“到去年為止采用電腦等信息通信技術(shù)學(xué)生之間是否進(jìn)行過協(xié)同學(xué)習(xí)或課題發(fā)現(xiàn)解決型的學(xué)習(xí)指導(dǎo)”一問，回答“做得很好”和“還行”的小學(xué)比例為46.7%，初中為45.2%。在2013年經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）的教師教學(xué)國際調(diào)查（TSLIS）結(jié)果顯示，日本對于引發(fā)主體性學(xué)習(xí)的自信比較低，對學(xué)生開展ICT指導(dǎo)實(shí)踐的教師比例屬于所有被調(diào)查國中最后一名。OECD的國際成人能力評估調(diào)查（PIAAC）的結(jié)果顯示日本在“使用IT解決問題的能力”方面屬于20個被調(diào)查的國家和地區(qū)中的中等水平，并且36.8%的人都未接受電腦在線調(diào)查而是回答紙質(zhì)問卷。由此可見，日本教育信息化方面，尤其是利用ICT開展教學(xué)方面，與其他國家相比仍然還有一定的差距。

針對這些情況，日本政府在《世界最先進(jìn)IT國家宣言》（2013年6月內(nèi)閣會議決議）就明確指出為實(shí)現(xiàn)教育環(huán)境的IT化，需要普及學(xué)校高速寬帶網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)人手一臺信息設(shè)備的配備，推進(jìn)電子黑板和無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置，提高電子教材的使用，從初級教育階段就開始積極完善教育環(huán)境IT化，謀求兒童學(xué)習(xí)能力和IT應(yīng)用水平的提高，并加強(qiáng)與企業(yè)和民間團(tuán)體的橫向聯(lián)系，充實(shí)教育用的電子教材，要在2020年前實(shí)現(xiàn)所有小初高和特別支援學(xué)校教育環(huán)境IT化，構(gòu)建學(xué)校與家庭之間無縫連接的教育學(xué)習(xí)環(huán)境。同時(shí)，日本《第二期教育振興基本計(jì)劃》和《日本再興戰(zhàn)略》中均指出實(shí)現(xiàn)人手一臺信息終端的教育方針，需要大力推進(jìn)教育信息化，以此建立日本今后技術(shù)強(qiáng)國的教育基礎(chǔ)。2013年12月高度信息通信網(wǎng)絡(luò)社會推進(jìn)戰(zhàn)略總部制定了《創(chuàng)造性IT人才培養(yǎng)方針》，力求成為世界最高水平IT社會，積極培養(yǎng)下一代IT人才，推進(jìn)國民的信息利用能力。

在此背景下，日本總務(wù)省的“未來學(xué)校推進(jìn)事業(yè)”和文部科學(xué)省的“學(xué)習(xí)創(chuàng)新事業(yè)”在日本全國篩選了20所學(xué)校開展ICT教育實(shí)踐研究活動，以建立日本未來學(xué)校人手一臺教育信息化環(huán)境的應(yīng)用模型，獲得了不少研究成果，也總結(jié)出了許多非常寶貴的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。從調(diào)研報(bào)告中顯示若要在日本全國普及ICT教育環(huán)境仍然面對非常多的問題，如從學(xué)生人數(shù)上來看，日本小初高及特別支援學(xué)校在校人數(shù)約為1400萬人，教師人數(shù)約為100萬人，合計(jì)超過整個日本人口的10%。面向如此眾多的人數(shù)提供什么樣的ICT環(huán)境，采用什么樣的方法培養(yǎng)和開展教學(xué)，需要更為謹(jǐn)慎的實(shí)踐調(diào)研工作。另外，不僅是需要完善信息化基礎(chǔ)設(shè)施，還需要完善各類電子教材和應(yīng)用軟件，并逐步向每位需要的學(xué)生和教師推廣。面對不同學(xué)習(xí)和教育需求的人群和單位，急需綜合性教育應(yīng)用平臺，與企業(yè)和社會團(tuán)體橫向合作，以低成本、高效率的方式提供各類電子教材和應(yīng)用軟件，使得學(xué)習(xí)者和教育工作者能夠隨時(shí)隨地登錄，并從大數(shù)據(jù)分析中獲得教育一線的實(shí)際情況，真正實(shí)現(xiàn)整個社會的教育信息化。

● 有關(guān)教育領(lǐng)域中最先進(jìn)的ICT利用情況的調(diào)查研究

近年來日本在教育領(lǐng)域中的信息技術(shù)利用的研究實(shí)踐表明，日本的教育一線仍然存在信息分散化、軟硬件標(biāo)準(zhǔn)不一致造成的使用局限性、ICT利用方法的不足等諸多問題。為此，由日本總務(wù)省委托日本教育技術(shù)振興會進(jìn)行實(shí)踐調(diào)查，于2014年3月發(fā)布了《2013年度有關(guān)教育領(lǐng)域中最先進(jìn)的ICT利用情況的調(diào)查研究報(bào)告書》。該報(bào)告從案例分析角度對教育中技術(shù)和實(shí)踐方面的ICT使用進(jìn)行了實(shí)踐考察，總結(jié)指出在日本學(xué)校一線的ICT使用雖然有部分實(shí)踐成果，但是依然存在家庭和學(xué)校間聯(lián)系不緊密、ICT環(huán)境使用成本過高、現(xiàn)有環(huán)境無法解決的諸多課題。

該調(diào)查認(rèn)為建立一個綜合性的教育學(xué)習(xí)云平臺有望解決上述問題，如圖1所示，對比以往的區(qū)域性內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)模型（Intranet模型），利用了云服務(wù)的云模型不僅能夠減少地區(qū)的負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)校外隨時(shí)隨地登錄，還能夠做到對接各類設(shè)備和統(tǒng)一化管理，低成本高效的運(yùn)營。為此，初步構(gòu)建了一個教育學(xué)習(xí)云平臺原型，以兩所小學(xué)的部分學(xué)生為對象進(jìn)行了小范圍的實(shí)踐調(diào)查。

該平臺主要提供以HTML5制作的電子教材、視頻教材等形式的學(xué)習(xí)內(nèi)容，還有學(xué)習(xí)用的APP、協(xié)同學(xué)習(xí)工具等應(yīng)用軟件，可以對應(yīng)Android、iOS、Windows等三類系統(tǒng)，通過對實(shí)驗(yàn)學(xué)校的實(shí)踐授課來驗(yàn)證多個學(xué)校間、校園與家庭間以及移動通信條件下學(xué)習(xí)、教育等使用情況，尤其是使用電子教材和協(xié)同學(xué)習(xí)軟件進(jìn)行新型學(xué)習(xí)方式下的實(shí)踐驗(yàn)證（如下頁圖2）。通過實(shí)踐表明，提供多種電子教材和應(yīng)用軟件，對應(yīng)各類操作系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)、跨校區(qū)的泛在學(xué)習(xí)模式，并且提高了教師和學(xué)生的ICT應(yīng)用能力，極大程度降低了教師的工作量，教師不需要再對電子教材的安裝、管理、統(tǒng)計(jì)做出重復(fù)性的勞動，教務(wù)系統(tǒng)的橫向聯(lián)系解放了教師對學(xué)生學(xué)習(xí)記錄的手工統(tǒng)計(jì)管理，家長也可以隨時(shí)查看學(xué)習(xí)記錄了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況。該報(bào)告最后指出，若能在日本全國范圍內(nèi)推廣和應(yīng)用這類教育用云服務(wù)平臺，從宏觀上可以降低區(qū)域性差異，實(shí)現(xiàn)電子教材制作和應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化，推動業(yè)界制作規(guī)范的電子教材和信息系統(tǒng)接口，并且加強(qiáng)學(xué)校與家庭之間的聯(lián)系，達(dá)到統(tǒng)一化管理教學(xué)信息的目的。

● 先導(dǎo)性教育體制構(gòu)筑事業(yè)

調(diào)研報(bào)告書指出，今后需要實(shí)現(xiàn)學(xué)校和家庭間的無縫連接，降低教育技術(shù)的普及成本，制定標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)企業(yè)與教育實(shí)踐相結(jié)合，有必要在更廣范圍內(nèi)的各個方面進(jìn)行實(shí)踐。由此可見，對于日本政府而言，不僅需要對信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施等方面進(jìn)行驗(yàn)證，也需要對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面開展實(shí)踐探索，由于前者歸屬日本總務(wù)省管轄，后者歸屬日本文部科學(xué)省管轄，故兩個部門合作開展了“未來學(xué)校推進(jìn)事業(yè)”和“學(xué)習(xí)創(chuàng)新事業(yè)”，在部分試點(diǎn)學(xué)校開展了人手一臺的教學(xué)環(huán)境下測試電子教材等軟件方面的教學(xué)和學(xué)習(xí)效果，而從這兩個項(xiàng)目以及上述調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)急需一個能夠加強(qiáng)跨地區(qū)、跨學(xué)校的教育應(yīng)用平臺，以便今后能夠整合各類教育資源，共享信息實(shí)現(xiàn)教育信息化的統(tǒng)籌規(guī)劃。就此，兩部門繼續(xù)開展下一階段的合作，自2014年下半年開始由文部科學(xué)省實(shí)施“先導(dǎo)性教育體制構(gòu)筑事業(yè)”，開展教育體制統(tǒng)籌方面的實(shí)踐，而同期由總務(wù)省實(shí)施“先導(dǎo)性教育系統(tǒng)實(shí)證事業(yè)”，構(gòu)筑教育用云平臺，驗(yàn)證技術(shù)方面的可能性。

“先導(dǎo)性教育體制構(gòu)筑事業(yè)”和“先導(dǎo)性教育系統(tǒng)實(shí)證事業(yè)”在2014年7月開始公開募集實(shí)驗(yàn)學(xué)校，預(yù)設(shè)在福島縣、東京都、佐賀縣3個地區(qū)同步開展，每個地區(qū)安排4所學(xué)校（包括小學(xué)、初中、特別支援學(xué)校等），項(xiàng)目實(shí)施周期為三年。兩個“事業(yè)”的關(guān)系如圖3所示，由總務(wù)省負(fù)責(zé)基于云服務(wù)的“先導(dǎo)性教育系統(tǒng)”，通過企事業(yè)單位開發(fā)系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，提供信息化教學(xué)環(huán)境，而在該系統(tǒng)下由文部科學(xué)省開展“先導(dǎo)性教體育體制”的實(shí)踐，通過各地區(qū)教育委員會開發(fā)和使用電子教材，加強(qiáng)各學(xué)校和家庭之間的聯(lián)系，開展教育實(shí)踐研究。

“先導(dǎo)性教育體制構(gòu)筑事業(yè)”2014年度預(yù)算12.2億日元，2015年度為11億日元，目的在于利用云計(jì)算等最先進(jìn)的信息通信技術(shù)，構(gòu)筑地區(qū)教育體制，促進(jìn)不同學(xué)校間、各類學(xué)校間的信息共享，加強(qiáng)學(xué)校與家庭間的聯(lián)系;充實(shí)新型學(xué)習(xí)形態(tài)的指導(dǎo)方法，開發(fā)各類學(xué)校和各類教材所對應(yīng)的指導(dǎo)方法，培養(yǎng)教師指導(dǎo)能力，構(gòu)建教師研修體制;提高電子教材的便利性，積累區(qū)域間各學(xué)校可相互利用的教材，共享教材和指導(dǎo)實(shí)踐事例等信息。期待在2017年時(shí)，教科指導(dǎo)中ICT有效利用率（就指導(dǎo)兒童ICT利用的能力能回答“完全能做到”、“稍微能做到”的教師比例）達(dá)到80%。該“事業(yè)”采用申報(bào)計(jì)劃書競爭投標(biāo)方式確定試點(diǎn)學(xué)校，保證預(yù)算符合事業(yè)目的并有效進(jìn)行，研究成果將向各地教育委員會和學(xué)校等相關(guān)單位進(jìn)行信息宣傳，并在文部科學(xué)省組織的研修會和宣傳雜志上發(fā)布信息促進(jìn)成果的有效推廣應(yīng)用。

“先導(dǎo)性教育系統(tǒng)實(shí)證事業(yè)”2014年度預(yù)算為5.5億日元，主要依據(jù)上文調(diào)查研究中的系統(tǒng)原型，構(gòu)建如下頁圖4所示的教育學(xué)習(xí)云平臺，目的在于教育領(lǐng)域中積極促進(jìn)和普及ICT的利用，將學(xué)校課程和家庭學(xué)習(xí)無縫連接;提供豐富的電子教材，制定基于HTML5的統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn);降低ICT應(yīng)用成本，減輕地區(qū)政府和教育委員會的負(fù)擔(dān);靈活利用學(xué)習(xí)記錄數(shù)據(jù)，開發(fā)出大數(shù)據(jù)分析的新型商業(yè)領(lǐng)域;將學(xué)校以外的各類教學(xué)資源，諸如圖書館、公民館、兒童館等公共設(shè)施、教材開發(fā)公司、通信教育、培訓(xùn)學(xué)校等學(xué)習(xí)服務(wù)相關(guān)資源以信息通信技術(shù)予以整合聯(lián)接;構(gòu)筑學(xué)習(xí)者可以隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)的泛在學(xué)習(xí)環(huán)境。在具體實(shí)踐中該“事業(yè)”將構(gòu)建可對應(yīng)各類信息終端的低成本教育ICT系統(tǒng)，對低成本、標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)的功能和技術(shù)指標(biāo)開展實(shí)證研究，以求獲得今后教育ICT系統(tǒng)的普及型模型。該“事業(yè)”要求校園內(nèi)已配備有一定程度的電子黑板，觸屏電腦、無限網(wǎng)絡(luò)等信息設(shè)備，并已實(shí)際應(yīng)用在教學(xué)中，必須使用學(xué)習(xí)教育平臺中所提供的學(xué)習(xí)支持功能、教師支持功能、學(xué)校家庭聯(lián)系功能、學(xué)校間聯(lián)系支持功能、學(xué)校與民間教育事業(yè)者的聯(lián)系功能，能使用該平臺提供的HTML5規(guī)格的電子教材，實(shí)施家庭學(xué)習(xí)，在確保信息安全的情況下保存學(xué)習(xí)，教務(wù)等記錄，進(jìn)行利用和分析，以此制作和提交相關(guān)實(shí)踐研究報(bào)告。

● 后記

日本政府近年來加大教育信息化投入力度，力求在2020年前實(shí)現(xiàn)人手一臺的發(fā)展目標(biāo)，普及教育信息設(shè)備，開發(fā)各類電子教材，從國家戰(zhàn)略角度培養(yǎng)下一代國民的信息技術(shù)應(yīng)用能力，以提升整個國家的信息技術(shù)競爭能力。從各類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可見，日本雖然力求各地區(qū)初中等教育的信息設(shè)備資源均一化，但是從學(xué)生人數(shù)來看，由于基數(shù)比較大，短期是難以實(shí)現(xiàn)人手一臺的目標(biāo)，為此，開展“先導(dǎo)性教育體制構(gòu)筑事業(yè)”和“先導(dǎo)性教育系統(tǒng)實(shí)證事業(yè)”實(shí)際上也是為了縮減成本，通過云服務(wù)來縮小地區(qū)和學(xué)校之間的差異，實(shí)現(xiàn)信息的共享，通過制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和各類設(shè)備以減少在電子教材開發(fā)和教學(xué)應(yīng)用軟件開發(fā)上的成本，從宏觀統(tǒng)籌和資源優(yōu)化配置角度，這些項(xiàng)目的意義值得肯定，今后有必要繼續(xù)關(guān)注項(xiàng)目實(shí)施動向。

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[3]日本總務(wù)省，「先導(dǎo)的教育システム実証事業(yè)における実証地域の選定」実施要領(lǐng)，http：//www.soumu.go.jp/main_content/000306686.pdf

[4]豊嶋基暢，ICTの活用による新たな學(xué)びの推進(jìn)，http：//www.javea.or.jp/ict/files/kichokoen2013.pdf.

基金項(xiàng)目：本論文獲得教育部人文社會科學(xué)研究項(xiàng)目青年基金項(xiàng)目“下一代信息技術(shù)支持的教育技術(shù)實(shí)踐監(jiān)控與評價(jià)”（課題號11YJC880159）、東北師范大學(xué)哲學(xué)社會科學(xué)校內(nèi)青年基金團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目“文化公平觀與完善公共文化服務(wù)體系建設(shè)研究”（課題號12QN043）和教育部留學(xué)回國人員啟動基金“信息技術(shù)深層整合教學(xué)結(jié)構(gòu)及教育信息化演變機(jī)制研究”資助。