新一代信息技術新發展及在教育教學中的應用展望

張薇 李祥林 榮康 殷志杰 王帥

10.3969/j.issn.1671-489X.2022.04.001

摘 要 當今社會，以移動互聯網、大數據、虛擬增強現實、人工智能、區塊鏈等新技術為主要代表的新一代信息技術蓬勃發展，對我國教育體制改革和高等教育未來發展具有重大和革命性的深遠影響。梳理新一代信息技術對教學觀念、教學模式、教學環境、專業人才培養等方面帶來的新挑戰，并展望其在教育教學中的應用。

關鍵詞 新一代信息技術；教育信息化；教學模式；人才培養；信息素養

中圖分類號：G40-057 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）04-0001-04

New Development of New Generation of Information Tech-

nology and Its Application in Education and Teaching//

ZHANG Wei， LI Xianglin， RONG Kang， YIN Zhijie， WANG

Shuai

Abstract In todays society， the new generation of informa-tion technology， mainly represented by new technologies such as mobile Internet， big data， virtual augmented reality，

artificial intelligence and block chain， is developing vigo-rously， which has a significant and revolutionary impact on

the reform of Chinas education system and the future direc-tion of higher education development. This paper puts for-ward its new challenges to the teaching concept， teaching mode， teaching environment， professional personnel training

and other aspects under the background of the new genera-tion of information technology， and looks forward to its future

development.

Key words new generation of information technology; edu-

cation informatization; teaching mode; talent training; infor-mation literacy

1 新一代信息技術與教育信息化

1.1 內涵

國務院辦公廳于2010年10月正式發布《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》[1]等相關文件，正式明確了將新一代信息科學技術產業作為國家戰略性的新興產業。目前，新時代的計算機信息技術主要包括基于下一代計算機通信技術網絡、物聯網、三網信息融合、新型智能平板電腦顯示、高性能集成電路和高性能云計算等現代計算機信息技術。新時代的計算機信息技術所形成的產業鏈時間之長、產業規模之大，遠遠超過以現代計算機信息技術、網絡與無線通信等信息技術和互聯網為主要代表的第一代、第二代信息技術。新一代信息技術必然會在人類社會生產、活動及其生活方面帶來巨大的影響。幾乎所有新一代的信息技術都與互聯網和信息的傳播有關，所以新一代的信息技術在科學和教育領域帶來的影響更廣泛、更深刻，在影響和支撐中國教育文化學習的基礎上，將對中國社會治理產生重大社會變革，必將對我國教育體制改革和科學發展的未來方向具有重大的革命性的深遠影響，必須時刻對此予以高度重視。

教育信息化即把信息技術的運用融入教學與管理中，用于提高人才培訓的質量上，推動教育觀念的轉變、教學方法的創新以及辦學模式的改革[2-4]。

教育信息化的典型特征就是形成教育網絡化、數字化、個性化和終身化，這一特點既是實現中國特色社會主義經濟和教育信息化快速進步的一個必然結果，又是推動我國高等教育體制深化改革和科學發展的一個重要戰略方向。

1.2 技術發展

進入21世紀以來，大數據、移動互聯網、人工智能、區塊鏈等信息技術不斷蓬勃發展[5]，已經對新時期我國高等教育人工智能應用課程技術教學的各種科技模式變革與其未來發展趨勢帶來全新的顛覆性影響。新一代高等教育人工智能的發展戰略規劃明確要求利用人工智能互聯網技術加快和推動人才培養模式、教學方法的改革，構建一個包含人工智能機器學習、交互式機器學習的新型人工智能教育體系[6]。在全新信息化發展時代背景下，如何有效助力我國大學生更好地適應越來越復雜而又扁平化的知識世界，適應越來越快的專業知識結構變革更替，適應越來越激烈的國際競爭？如何有效提高我國現代教育的課程質量，培養一批中國特色社會主義合格的現代化建設者和可靠的接班人？這是高等教育領域實現內涵式發展過程中必須解決的重要問題。

2 新一代信息技術對教育教學的影響

2.1 教學觀念轉變

快速發展的大數據、云計算等新一代信息技術加速了教育進入智能時代的步伐。2018年4月，教育部印發《教育信息化2.0行動計劃》[7]，是“教育現代化2035”的重點內容和重要標志。2020年2月，教育部辦公廳印發《2020年教育信息化和網絡安全工作要點》[8]，要求積極推動“互聯網+教育”，發揮信息化網絡教育和信息化人工智能的優勢，創新信息化教育和信息學習的方式，建設信息學習型社會。因此，高等院校信息化教育進一步改變了傳統的以“教師為中心”“教材為中心”和“課堂為中心”的教育管理模式與觀念，逐步樹立以學生為主體、教師工作為主導的現代化信息化教育管理理念。學校線上課堂教學、遠程教學進一步改變了普通傳統學校的模式和概念，使學校向社會化的、開放的、虛擬的信息化學校的方向發展。進入現代信息社會，知識更新頻繁，科學信息和網絡技術發展迅猛，現代科學和網絡技術已深深地滲透在人類社會的各個角落，終身教育已成為新的潮流。學校信息化課程和教育的普及與發展有助于“活到老，學到老”的實現。

2.2 教學環境轉變

在傳統的教學環境下，學生要按照教師已經設計好的教學計劃參與學習、完成教學所有活動，并接受以教師為主導的課程測試，但傳統教學環境缺乏有力的手段和資源去驗證學生對知識和技能的真正掌握程度。隨著新一代信息技術的快速發展，以學校為中心的傳統課堂日趨式微，而在線學習、移動學習或以問題為導向的分布式學習形式普遍增加。利用互聯網、可視化、超媒體和虛擬現實等技術能夠更好地幫助學生構建完全數字化的教育信息學習環境。教師通過網絡可以隨時收集、共享各種教育信息學習資源，開發各種多樣化網絡學習課程和師生互動資源；學生通過各種網絡學習可以隨時獲得學習資源。濱州醫學院自2020年就將所有教室安裝了網絡設施和雨課堂教學軟件，實現教室網絡覆蓋率達100%，并且打造了多間功能齊全的智慧教室，真正實現線上線下同步教學和混合式教學。隨著新一代信息技術迅猛發展，網絡化、數字化、全球化的教育信息學習模式已經徹底改變了傳統的課堂教學環境，對課堂教學產生革命性的深遠影響。

2.3 教學模式轉變

教學模式是對教學的理論和實踐具體化的形式體現，是教學理論和過程的基本結構與范型[9]。新一代信息技術改變了傳統的封閉的學習空間，傳統的教學模式不再適用，數字化學習成為新常態，致使教學模式也發生實質性變革。數字化學習者更加喜歡帶有圖片、聲音和影像的資源，通過網絡可以多渠道快速獲取信息，還可以進行實時互動，進行及時和有趣味的學習。課堂、學校、社會之間的信息交互得到加強，課堂上的信息可以在社會上得到響應，社會上的信息也可以通過技術手段呈現在課堂上；社會上的人力、物力資源可以呈現在課堂上，提升課堂的效率和效益；學校和課堂的知識創造可以實現市場轉化，從而影響社會的發展。這種新型的課堂—學校—社會關系，使得學生不只在課堂進行學習，還可以進行社會化的學習。因此，信息化時代，教師需要轉變教育觀念，構建新的教學模式，促進不同學習方式之間的融合。

2.4 專業人才培養模式改變

傳統教學重理論、輕實踐、少操作，不利于對創新人才的培養[10]。高校已經進入數字化時代，需要重新確立創新人才培養的目標，推動創新文化發展，構建技術教育事業發展的創新環境，培育優秀的創新人才。因此，不斷提升高校的科技創新與企業創造性技術教育質量，大力推進高校科技創新與企業創造性技術教育工作，這是高校科技創新與企業技術教育改革和發展的必然選擇，是對高等教育中科技創新型人才培養必然的內在需求[11]。高校課堂教學應徹底打破傳統應試教育模式，教師不應只是單純地講授，而是應更加注重對學生的啟發式教學，與學生互動討論交流，共同探究與研討，讓學生能夠積極主動地參與課堂，不斷培養學生的創新思維與創造能力。

信息化教育視角下，培養一批復合型信息化人才仍是今后我國高校信息化學科建設的重要內容和目標。通過建立新的信息化教學模式和信息化課程體系，打破高校信息化科研教學系統與人才培養體系時間和空間上的壁壘，構建多方協同的信息化人才培養體系新模式。根據自身研究發展情況，高校可以通過基于實際問題的學習、基于研究項目的信息化學習、在線實踐的學習等信息化學習的方式，將理論、實踐和技術的研究進行緊密結合。

3 新一代信息技術新發展對教育教學的應

用展望

3.1 豐富的數字教學資源

數字化時代，信息教育教學技術蓬勃發展，互聯網、大數據、云計算、微視頻等多種信息技術相互驅動融合。在現代遠程課堂教學中，互聯網、云終端、移動互聯網以及教學系統的數字化平臺等都為其提供了強大的多媒體信息技術支持。從海量的教學視頻課件、授課視頻、精品課程視頻資源到在線課程遠程學習等教育平臺，以及近年來應用廣泛的網絡微課視頻教學、慕課等，都對數字化課堂教學的發展產生重要影響。

當今時代是一個信息技術日趨多元化的新時代（移動互聯網信息技術日趨智能化時代、智能互聯網時代、移動互聯網時代、云端計算時代等），未來的網絡教育行業發展方向和趨勢必然要走向移動化和互聯學習，智能化、云計算、互聯網等各種信息技術相互交叉融合，學習的途徑和方式將隨之發生翻天覆地的巨大變革。現在可以借助新的信息技術和其他網絡教學資源，網絡教材無處不在，可以學習的資源無處不有。如借助云計算，為學生搭建云教育平臺，把課堂學習過程中需要的所有數據、軟件都直接儲存在云空間，有效地將豐富的網絡和教學資源集中起來，讓學生根據自己的學習需要，隨時隨地進行網絡學習。

3.2 教學方式轉變

進入信息化時代，以學生為中心的教育教學方法體現出越來越重要的地位和作用，教育工作仍然需要更合理地進行教學計劃設計、課程教學安排、師資培養和教學評價，不斷促進以學生為中心的教育教學方法改革和實踐。教師的作用由單純的知識宣揚者成為學生自主學習的管理者和輔助者，教學團隊多學科交叉，以支持數字化工具的發展，加快新興的教學實踐。目前，人工智能技術正迅速推動我國高等院校的教育傳播媒體朝著更加智能化的方向發展，使得學生可以在更加真實的學習情境中進行體驗式、交互式學習。日本某小學2009年就已經引入機器人“薩亞”老師，芬蘭的一所機器人小學于2018年從國外招聘幾位優秀的機器人小學教師[12]。在國內，余勝泉等[13]正在積極探索

嘗試自主設計和開發研究基于移動互聯網和結合人工智能的高端自動化育人助理服務系統“好老師”；方海光等[14]也積極探索基于人工智能的教育系統及機器人技術支撐下的“師課堂”。一項對機器人參與教學的研究結果表明，人工智能并不能完全代替教師，但真正能夠懂得學習和充分利用自動化人工智能機器人的教師可能會有更多的機會直接代替不能夠學習和充分利用人工智能的教師，人機協同是未來的發展趨勢[15]。

3.3 個性化學習

沿用至今的以班級教師授課為主的教育模式是夸美紐斯提出的班級式的教學，這種培養方式整齊劃一，卻難以做到因材施教，實現個性化學習[16]。

愛因斯坦曾經說過：“每一個人都是天才，但如果你以爬樹的能力來判斷一條魚的價值，那么這條魚一生都會覺得自己是一個笨蛋。”[17]因此，個性化學習越來越被廣大學生所認識和重視，可以充分利用大數據和移動互聯網技術對數據進行更深入和廣泛的分析，給每個學生更加科學、個性化的學習指導。學生往往能根據自己的學習發展情況和實際的需求主動進行自適應個性化學習，包括選擇學習內容、學習時間、學習目標、學習伙伴、學習環境、學習進度、學習策略等[18]，從而為教師和學生的整體健康成長與發展提供個性化的條件和支撐。教育要想盡快培養一批個性化的創新技能人才，就要看如何實現學生個性化、自適應智能化學習，這是新時代教育者所追求的最終目標，也是自適應智能化教育在新時代重要的核心競爭力和價值內涵所在。

3.4 多維教學評價體系

教學評價在我國高等教育科學領域一直發揮著重要作用，它不但貫穿教師課堂指導與教學實施的整個過程，也貫穿在所有的教學方案、課程布置之中。因此，由大數據支撐的教育技術評價體系必然會成為直接影響我國高等教育科學技術進步的重要因素。充分利用智能化學習分析技術，構建針對學生自主學習能力的評估分析系統，從而準確預測每一位學生的自主學習動機和學習效果，能夠豐富教師的自主學習實踐經驗，增強每一位學生自主學習的積極性。教育科學技術研究人員要充分運用獲得的大量豐富數據信息資源，逐步建立健全與學習密切相關的監督性評價體系，包括動態監控、定期考核、反饋和調整等內容，注重評價體系的可操作性，充分發揮評價體系的特色與優勢，有力推動教育科研與學習質量不斷提升。

3.5 信息素養提升

新一代移動信息學習技術的應用和發展不斷改變和沖擊傳統教育技術和行業，教師不再只是信息化知識的有效傳授者和創造力的固守者，還要成為信息化學習的有效引導者和組織者。對教師如何應用移動信息技術進行信息化教育教學的認識和要求不斷變化與提高，教師開展移動信息學習的素養和能力尤為重要。信息技術綜合素養主要指信息技術學習者對自己所處的信息技術環境和社會有認識、理解與適應的能力，它涵蓋了學習者在實踐活動中需要作出的準確評價、獲取信息的途徑和方法、信息綜合利用效益最大化以及對所需要信息進行綜合評估。

研究表明，基礎教育信息化相應設施建設良好的情況下，教師只是通過網絡下載學習資料，缺乏創造優秀教學資源的經驗，教學中對促進信息技術與課程整合的能力仍然不足，轉變學生學習方式的能力不足；在農村、鄉鎮、城市不同區域的學生，使用移動設備進行學習的時間有較大的差異[19]。因此，教師必須進一步加強信息技術素養，有效解決信息化教育課程教學發展過程中一些人與技術相結合的實際問題，以有效適應信息智能化時代的發展以及教育教學改革。教師只有不斷提高專業信息技術素養，才能更好地跟上信息技術形勢的發展需要，才能緊跟新時代信息技術發展的趨勢和步伐，才能更好地培養一批創新型人才。同時，學生必須適應在日常學習和實踐中拓寬信息技術知識面，學習新的信息知識和技術，從而真正地實現信息技術素養的穩步提升。

4 結束語

隨著新一代信息技術的迅速發展，我國的教育現代化改革事業實現前所未有的突破。2021年是“十四五”開局之年，國家將新一代信息技術放在重要戰略地位，教育工作者要不斷深入學習和掌握信息技術，在教育技術戰略中實現角色轉型，將信息技術與教育教學深度融合；要進一步提升信息素養，深刻認識信息素養提升對創新型人才培養的關鍵作用，不斷提高人才培養質量。

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*基金項目：2018年度山東省本科教改重點項目“醫學影像專業虛擬仿真實驗教學系統的構建與應用”（課題編號：Z2018S001）。

作者：張薇，濱州醫學院醫學影像學院，博士，講師，主要從事醫學影像信息化教學研究；李祥林，通信作者，濱州醫學院醫學影像學院；榮康、殷志杰、王帥，濱州醫學院醫學影像學院（264003）。