中小學數字校園建設與發展的策略研究*

☆張天揚

（黑龍江省教育學院，黑龍江哈爾濱150080）

中小學數字校園建設與發展的策略研究*

☆張天揚

（黑龍江省教育學院，黑龍江哈爾濱150080）

信息技術在教育教學中的廣泛應用，學校的管理方式、教師的教學方式和學生的學習方式已經悄然發生改變。為了有效促進信息技術在教育教學中的廣泛應用，提高學校的管理水平和教育質量，數字化校園建設是一個重要的抓手。本文通過對學校在數字校園建設和應用方面的問題分析，提出了數字校園建設的改進辦法和有效應用信息技術的策略。

數字校園；教育信息化；信息技術；大數據；云計算；物聯網

隨著人類社會進入信息時代，信息技術廣泛應用在社會生活的各個領域，已經改變了人們的生產方式、生活方式以及學習方式，泛在學習、碎片化學習、個性化學習已成為信息時代教育發展的重要特征。如何為學生提供能有力支撐新型學習方式的舒適、建全、功能強大的學校新環境是信息化時代給我們提出的新問題。《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》明確指出：“學校信息化能力建設是國家教育信息化的主陣地。加強各級各類學校信息基礎設施與能力建設，創建教育信息化環境是國家教育信息化工作的重要任務。”［1］進入21世紀我國加快發展數字校園建設，出臺了一系列工程諸如“校校通工程”、“農村遠程教育工程”等項目。近幾年，隨著“三通兩平臺工程”、“農村義務教育薄弱學校改造計劃”、“教學點數字教育資源全覆蓋工程”等項目的不斷推進和信息技術的飛速發展，大數據、云計算、物聯網、移動互聯等信息技術也逐漸進入了校園當中，數字校園建設也必然將進入一個嶄新的發展階段。

數字校園概念起源于上世紀70年代美國麻省理工學院提出的e-campus計劃。1990年，美國克萊蒙特大學教授凱尼期·格林（Kenneth Green）發起了“數字校園計劃（TheCampus ComputingProject）”的大型科研項目［2］。我國雖然啟動的時間相對較晚，但不能否認，數字校園建設是利用信息技術轉變教與學方式，加快推進信息技術對教育教學產生革命性影響，促進教育信息化，實現教育現代化的有效途徑。

一、數字校園建設過程中存在的問題

（一）數字校園軟、硬件建設和管理的問題

1.軟、硬件建設存在盲目性

現在隨著教育信息化的不斷推進，大部分學校都已經認識到教育信息化是改變教與學方式和促進教育變革的有效手段，正逐漸加強學校信息技術軟、硬件建設。加之近幾年教育行政部門對學校信息化建設投入不斷加大，一些諸如電子白板、ipad、電子書包、網絡學習空間、網絡資源平臺等高新技術不斷進入到學校。由于信息技術具有多樣性和發展性，而學校建設卻具有獨特性，所以，在學校數字校園建設上就很難找到一個能滿足所有學校需求的建設標準。因此，導致了學校在數字校園建設過程中，往往是人家建什么我就建什么，什么技術先進就用什么，什么設備是潮流就采購什么。為什么要搭建信息技術環境？如何搭建信息技術環境？搭建后如何合理有效地應用信息技術與教育教學深度融合？這些問題在建設之初并沒有考慮清楚，存在盲目建設的現象。

2.軟、硬件設備兼容性不夠

由于信息技術的不斷發展，新技術、新設備、新資源的不斷出現，導致學校的管理平臺、學習平臺、備課平臺、教研平臺、空間平臺、資源平臺等往往都不在一個平臺上，這就造成學校教師在應用這些平臺的時候，每個平臺要用不同的賬戶登錄，給教師帶來不必要的麻煩。這些平臺上的優質數字教學資源只能在自己的平臺上才能使用，在其它平臺上就不能使用，這就造成了信息孤島的現象。例如：有些優質數字教學資源在電子書包中能應用而在iPad上就不能應用，有的在iPad上能應用在電子白板上就應用不了，有些在這個品牌電子白板上能應用在其它品牌的電子白板上就不能應用。

3.軟、硬件設備維護、更新不及時

現在學校的信息化設備應用頻率要比過去頻繁得多，而信息技術的軟、硬件設備具有更新換代快和不可能100%穩定的特點，因此，需要定期的維護、更新。然而，信息化設備品牌不統一，嵌入的平臺不統一，缺少物聯網等問題，給學校的信息化軟、硬件設備的管理、維護、更新帶來困難。例如：現在學校大多數電腦都是來自不同品牌的產品，如果兩臺不同品牌的電腦出現故障，學校就得分別和兩個售后部門取得聯系，這樣就加大了學校維護的成本。又如：設備出現損壞和不穩定情況時，管理員發現后需要一段時間進行處理，這樣就使得設備應用的效率低下，有時甚至會影響正常工作。

（二）數字校園軟、硬件的應用問題

1.信息化硬件設備應用挖掘不夠

由于我省學校的信息化建設投入資金來源大多比較單一，導致絕大多數學校接入寬帶帶寬較窄，更多的學校沒有實現無線網絡全覆蓋，沒有移動終端設備。例如：雖然大多數學校都已有了電子白板，但失去網絡和移動終端的白板根本稱不上“交互式電子白板”，充其量也就是能調用一下本地計算機內部的資源。因此，交互式電子白板的應用只停留在投影機的層面上。假如教室能上網、有移動終端、有無線網絡且網速足夠快，教師在教學中能夠利用電子白板、互聯網，與學生一起尋找資源，一起討論問題，一起解決問題，不但能夠鍛煉學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，還能夠培養學生的信息素養，提高其溝通能力和相互協作能力，更重要的是能夠提高學生從碎片知識中構建完整的知識體系能力。

2.優質數字教育資源的應用不到位

教師在應用數字教育資源時，資源的來源主要還是校本資源和教師在互聯網上發現的與教學相關的視頻、圖片、文本、音頻，數字教育資源的應用還僅僅停留在用來教學展示、提高學生的學習興趣、板書展示等較淺的層面上。造成這種情況的主要原因是優質數字教育資源的應用不到位。例如：在化學課，教師利用投影儀播放圖片用以展示化學反應的過程，但化學變化是一個動態、立體的變化，僅僅用靜止、平面的圖片來說明這一變化過程不能完全展示出化學變化的本來面目。因此，在這一過程中學生只能憑空想象變化的過程，想象的對與錯教師根本無從知曉。那么，如何把動態、立體、微觀的變化向學生直觀地展示出來，還原變化的本來面目呢？只有通過優質數字教育資源這一種途徑，即應用優質數字教育資源。但在教學實踐中，教師卻不清楚從哪里、通過什么途徑來獲取優質教育資源。造成這種現象的主要原因就是，缺乏教研引領，同伴間、校際間的溝通，教研員與教師之間、電教人員與教研員之間也缺乏溝通，這就出現了“優質資源難以獲取”的現象。資源變成了死資源，資源庫變成了信息孤島。

3.信息技術的應用對教與學方式的改變還沒有起到革命性影響

信息技術與教育教學相融合，其主要就是轉變“教”與“學”方式，但現今“穿新鞋走老路”的現象依舊嚴重。例如：大多數教師在講物體運動時，都是這樣應用技術的：播放帶有運動畫面的視頻用以引出課題，讓學生回答“你在視頻中看出哪些物體是運動的？”，每個學生回答一個他們發現的物體，再由教師負責組織學生生成完整的答案。這個導入環節看起來很平常，是教師經常使用的教學方式。但是，問題的提出通常是由教師提出的，完整的答案都是教師組織，學生只是簡單地跟隨著教師思路，或者只是思考碎片化的答案，而往往回答問題的學生只是少數的，絕大多數學生對這一問題情況掌握如何，教師并不清楚。一堂課下來，只有少數學生得到了碎片化的知識，并沒有使全體學生自己建立起整體的知識體系結構和框架。

這并非教師過錯，教師不是不愿意去改變教學方式，而是不知道怎么改、往哪改。造成這種現象的主要原因是，基層教研員和電教人員指導能力不足，專業意識、專業知識、專業能力等方面不能適應現今教育教學發展，不了解先進的信息技術、不清楚新的教學理念，無法對信息技術在課堂教學中的應用給出有力的指導。教師在參加相關培訓和接受相關指導之后，對其課堂教學實踐的影響根本沒有起到顛覆性作用。因此，導致絕大部分教師仍然采用自己原有的、熟悉的、傳統的教學方式，在想轉變又不知道如何轉變的過程中掙扎。開展高質量、有針對性的教研活動，加強教研員和電教人員的專業引領作用，是提高教研員、電教人員、教師專業素養的有效途徑之一。

二、數字化校園的建設策略

（一）加強學校智能環境建設

1.加強云計算建設

云計算（Cloud Computing）是一種新近提出的計算模式。它是分布式計算（Distributed Computing）、并行計算（Parallel Computing）和網格計算（Grid Computing）的進一步發展。云計算在教育領域中的應用稱之為“教育云”，應用云計算，首先有利于解決基礎設施、資源配置不均衡和利用效率低的問題；其次有利于解決教育教學應用系統缺乏且不統一的問題，能夠實現系統間數據的共享；最后有利于解決各教育系統之間教育資源的有效共享問題［3］。可以解決學校內系統不一的問題，也可以解決校際內的數據孤島問題，對提高教師的辦公效率和學生的學習效率，促進學校教、科研發展和區域內教育教學質量提升都是有幫助的。云計算使泛在學習成為可能，教師可以把優質數字教學資源上傳到云端，學生可以隨時隨地查找學習資源，完成學習任務。

2.加強物聯網建設

“物聯網”在國內外較為多見的定義為：物聯網是指用各種信息傳感設備，如射頻識別裝置、紅外傳感器、全球定位系統、激光掃描等種種裝置與互聯網結合起來而形成了一個巨大網絡，其目的就是使所有物品都與網絡連接在一起，使得識別和管理更加方便［4］。物聯網的作用就是可以將實際生活中對象的狀態及活動情況通過網絡反映到虛擬空間中，并能自動匯集、分析、整理數據，為學校提供可視化的信息服務。有了物聯網，第一，學校可以對校園環境和安全保障系統等進行可視化監測和智能控制，全面實現學校的教學和安全環境的智能管理；第二，學校可以隨時監控信息化設備的狀態以及使用情況，為硬件設備的管理、維護、更新、穩定運行和提高設備的應用效率提供有利的技術保證；第三，對教師的授課可以進行實時的評論和研討，提升教研工作的有效性。

3.加強大數據建設

對大數據的定義至今國內外沒有統一的定論，維基百科中給我們的答案是：“巨量資料（Big Data），或稱大數據、海量資料，指的是所涉及的資料量規模巨大到無法透過目前主流軟件工具，在合理時間內達到擷取、管理、處理并整理成為幫助企業經營決策更積極目的的資訊”［5］。學校在云計算、物聯網建設的基礎上，必定產生海量的數字化資源，那么，如何對這些資源進行智能挖掘、分析為學校所用呢？大數據恰恰具有海量數據挖掘、分析、數據可視化等特點。因此，大數據可以為學校提供諸如：學校發展戰略決策、師生綜合素質評價、學生成長記錄、大數據的學生心理健康問題、學生的學習診斷書等；也可以為教育行政部門提供區域的教育質量分析，教育戰略決策等；還可以為教研部門和電教機構提供最真實的研究數據，為有效指導學校教育教學工作提供依據和方向。

4.加強教育行政部門的政策導向

信息技術的不斷飛躍導致數字校園建設必定是一個不斷變化、不斷更新的過程，是一個動態的不斷發展的過程，尤其是在應用信息技術轉變教育教學方式層面上更具應用價值。要想轉變教與學方式、提高教學質量、促進教育均衡發展，就要為教師營造一個可以交流、溝通，可以學習、提高，可以相互促進的有效教研環境氛圍；為學校和教師提供符合教育理論、教學規律的個性化的優質數字教育資源；為學校和教師搭建能夠快速、便捷使用優質教育資源的硬件平臺。然而，由于我省經濟欠發達，光靠政府投入往往是杯水車薪。《黑龍江省“互聯網+教育”行動計劃（2016-2020年）》明確指出，要搭建先進、高效、便利的教學服務環境。加大基礎設施建設力度，形成“政府政策支持、企業投資建設、學校持續使用”的建設模式和市場主導、多元共建、開放平等、共建共享的信息化教育資源供給模式［6］。因此，要滿足學校在軟硬件方面的個性化需求，就需要一個開放、靈活、多元的政策支持，能夠讓學校和教師自主選擇、自主建設符合自身需求的軟硬件教學環境。

在此期間，為使學校不盲目選擇、盲目建設，教研部門和電教部門的指導、引領和支持是必不可缺的重要條件。因此，要加大力度加強教研員和電教人員的隊伍建設，提高教研員和電教人員的專業素養，尤其是提高基層教研員和電教人員的信息素養和教育理論水平。只有完善的政策保證，個性化的軟硬件建設和高水平的業務指導才能達到信息技術與教育教學深度融合的目標。

（二）要把應用抓到實處

1.加強教研部門和電教機構的合作指導力度

數字校園建設是主導，應用是導向，要想提高應用質量就必須加強教研部門和電教機構的合作指導力度。信息化時代，整個教育系統都深切地感受到在信息時代只有用“互聯網+”的思想才能培養適應21世紀的新型人才。教研部門和電教部門在引導支撐教育教學變革中都發揮了重要的作用，從專業層面上二者的研究各有所長。電教部門更多是從研究技術角度來支持教育教學，而教研部門則是從學科角度，更具有一線教學實踐經驗，二者都為中小學教師提供了大量的有關教育理念、教學方式、學習方式的支持與指導。為了有效地使教研部門、電教部門融合在一起，就要提高教研員、電教人員專業素養，提高教研員信息技術水平，豐富電教人員教育理論知識，讓教研員更懂信息化教育，讓電教人員也更懂教學。教研部門、電教部門都要以課堂作為主陣地，加強合作，一起走進課堂，研究教育教學，做到有的放矢。要構建常態化的合作模式，合作不僅僅停留在一個活動當中，或者只停留在某一階段中，而是要在教育教學的各個方面都要營造這種濃厚合作氛圍。如果把兩者有機地融合到一起，可以發揮各自的專業所長，就能聚集各方面力量，加快教育變革速度。

應建立教研員和電教員持久的培訓體制，明確教育素養、教學素養和信息技術素養需求。建立教育行政部門、教研部門、電教機構的定期培訓制度，開展有計劃、有針對性的專項培訓。用以提升專業人員教育教學指導能力、教育信息化指導能力。持續開展各級各類教育信息化專業人員能力培訓。通過多種途徑對參與教育信息化應用實踐的教師給予激勵和支持。

2.加強學校特色化辦學理念和教師個性化專業發展

沒有一個固定的數字校園建設標準能適合所有的學校，也沒有一種方法能教會所有的學生。很多知名的教育專家都說過“中國的學校可以用3個字來概括，就是‘差不多’”。為什么學校要走特色化發展道路，至今沒有一個強有力的理論支撐。要把數字化校園建設作為學校特色化發展和促進教師專業成長的有力抓手。在建設之初要思考這樣的問題，我們學校到底有什么樣的學生？學生具備哪些素質？我們要把他們培養成什么樣的人？我們用什么方法去培養他們才能成為這樣的人？在這一過程中就會有助于學校校長和教師的專業成長，有助于轉變教與學方式，有助于促進信息技術與教育教學深度融合，也有助于促進教師的個性化發展。新教師與老教師的區別在于經驗，老教師與名師的區別在于個性。只有促進教師個性化發展，才能有助于教師從老師到專家的蛻變，有助于教師隊伍素質的整體提升，有助于為各行各業培養21世紀新型創新性人才。

［1］教育部.教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）［Z］，2012.

［2］陳全，鄧倩妮.云計算及其關鍵技術［J］.計算機應用，2009，（09）：62-66.

［3］孫永強，鐘紹春，郭軍梅，鐘永江，王偉.基于教育云的數字校園設計研究［J］.中國電化教育，2014，（04）：94-97.

［4］寧煥生，徐群玉.全球物聯網發展及中國物聯網建設若干思考［J］.電子學報，2010，（11）：90-99.

［5］大數據［EB/0L］.http：//zh.wikipedia.org/wiki/

［6］黑龍江省教育廳.黑龍江省“互聯網+教育”行動計劃（2016-2020年）［Z］，2015.

*本文系全國教育信息技術研究“十二五”規劃2014年度重點課題“中小學校數字校園建設標準研究”》（課題立項號142522315）。

［編輯：鄭方林］

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1671-7503（2016）19-0003-04