未来学校的防灾ICT基盘

李哲　孙秩　张海

进入21世纪后，4G网络、云计算、平板电脑、大数据等下一代信息技术纷至沓来、层出不穷，深刻改变着世界各国社会和教育的面貌。这种变革在教育领域的施行实践，为新世纪的学习者提供了全新的学习信息环境，对教育技术进行着崭新的定义，推动我们重新深入思考教育技术的本质是什么。

以日本为例，面临经济长期停滞、政权更迭频繁、自然灾害频发的复杂国家现状，日本政府重新启动了科技立国、教育先行的理念，体现这一理念最具代表性的当属日本总务省“未来学校”项目。该项目将ICT投入到学校一线，以优秀经验作为示范，利用各类信息技术手段尝试教学革新，以教育投入带动科技市场的发展。其中一项颇具特色、值得研究的内容，是针对日本频发的自然灾害在日本中小学开展信息技术支持的防灾教育。

日本的学校多属于灾害避难所，在2011年东日本大地震的惨痛经验教训下，几乎所有的“未来学校”都在尝试如何将信息技术利用到防灾、减灾和抗灾中，展开了各种各样富有特色的实践，可供我国的信息技术校本课程建设参考。

● 多媒体信息设备构建的防灾信息空间

“未来学校”中大量使用了笔记本电脑、平板电脑、交互式电子白板（IWB）、云服务器等多种设备，平时这些设备主要用于信息化教学，而在灾害突发情况下则成为地区避难地的中枢信息系统，构建出一个防灾信息空间。

为了既能保证学校个人信息不外泄，又能让受灾群众使用这些原本供学校使用的多媒体信息设备，各学校采用各种方法进行了实践和探索。例如，东日本地区的部分学校在平板电脑上安装了双系统，启动时按照“通常状态”和“灾害状态”进行选择性操作，限制“灾害状态”系统的使用权限，这种方法的缺点是成本比较高。另一种做法是，一些学校平时就要求将个人信息全部存储在指定的云服务器上，这样就不会存在泄密的问题。在利用iPad等产品时，采用Google同步功能将数据都备份在云服务器上，即便系统数据丢失或者损坏，也可以随时同步恢复和更新。另外，采用账户认证方式，只有经过认证的电脑才能登录校内局域网，额外再制作一批临时账户以备特殊情况使用。

交互式电子白板是未来学校的标准配置，该设备虽然价格昂贵，但是可扩展性强，大尺寸显示屏还可在信息共享时起到比投影仪更好的作用。作为学校防灾的主力设备，平时可进行正常教学，而在紧急情况下接收紧急警报设备的信号，能在指定时间利用声音、图像等即时显示灾害通知，与语音广播、手机警报等构成一整套紧急信息提示系统，尤其是学校的操场，体育馆等，可利用大尺寸显示屏向公众滚动显示灾害通知，也可以通过触屏手写板即时保存书写的内容，在灾害前期混乱的状态下能够起到非常明显的提示效果，而后期同样可以调用以往历史记录，使用起来也简单方便。

通过学校的电视会议系统，即可连接灾害指挥中心，通过摄像头实时传输避难场所的情况，能在电话中断的情况下有效传递图像信息，学校就可以成为临时的通讯指挥中心。

● 网络安全保障畅通的数字环境

为保障灾害下互联网的畅通，学校网络的带宽、IP地址、防火墙都是网络服务商优先保障的对象，许多学校都设置了双重甚至多重网络，将互联网、防灾网、校园局域网等物理分开，设置自动或手动路由切换，事先设定好灾害时需要共享的网络环境，制作图文并茂的切换和使用手册，既确保了校园网的独立保密性，又能发挥网络共享的功能。

尤其是在东日本地区的学校，利用数据通信卡（外接USB型网卡）分发给需要临时使用的人员，能够保障在校园外也能移动上网。

基于“3·11”东日本大地震的教训，在政府机构无法正常作业时，有可能会在学校等避难场所临时办公。因此，部分学校进行了临时政府办公实地测试，将网络环境设定为校园网、行政办公网、互联网三网分离。对于在大规模灾害情况下构筑临时信息网络平台的方法，日本西宫市的灾民支援系统提供了最好的参考模式。西宫市在1995年阪神淡路大地震后长期致力于建设信息化防灾系统，该套系统可细分为灾民支援、避难所、紧急物资管理、临时住宅管理、遇难者管理、损毁房屋管理、灾后重建管理等多个模块，通过系统数据备份和网络信息共享等多种方式，能够将学校等避难场所有效地组织和利用起来，发挥平时维护急时管理的作用。

在应急电源方面，除了传统的UPS和发电机以外，几乎所有的学校都可以采用电脑电池或太阳能蓄电设备通过外接USB转化线给多台路由器和手机同时充电，确保提供多元化的供电途径。

● 全天候信息共享的云空间

由于学校基本上都采用了云服务，在地震时可以通过如SNS等多元化信息交流手段，帮助迅速确定学生的安全状况，并和家长互通信息，可以通过与防灾指挥中心互联的网络，在受灾时确保紧急情况下通过学校的电子白板、学校网站、校园广播、电视会议系统等多种方式即时传递消息。

在“未来学校”的防灾训练中，中小学的多媒体信息设备被证实确实是可以即时利用，迅速转化为防灾的有利工具。比如，将手机、数码相机等拍摄到的照片或者视频通过事先预设好的USB无线网卡上传到Google等提供的云服务、网盘或学校网站上。通过平时的防灾训练和课堂练习，中小学生都能熟练使用这些设备，既学习了信息技术知识，又学习了新的防灾手段，一举两得。

学校网站同时具备平时正常教学，紧急时信息共享的双重功能。例如，东日本大地震中受灾的福岛县尚英中学，就采用了CMS（Content Management System，内容管理系统）设计学校网站。平时网站上设有防灾教室栏目，及时报道平时防灾教育的具体信息。一旦灾害发生，用户只要一键点击即可切换到紧急用网站。该网站建立后不久，即在2012年12月7日三陆冲地震中起到了实际作用。网站对加入自动信息推送系统的用户立即群发信息，家长看到信息后，可以通过链接访问学校网站，获得学生的安全信息和学校设施使用情况，查阅防灾指挥中心发布的官方具体信息，亦可通过网站论坛进行留言互动交流。由于有了该校的实际使用经验，其后该地区的教育委员会表示，各个中小学校若都能建立这种双重功能的学校网站，并将教学用的网站整合起来作为防灾教育平台会发挥更大的作用。

冲绳县下地中学则为学生和其他避难者提供了防灾专用网络平台，允许连接到灾害留言板“web171”（由日本通信公司提供的灾害用信息交流平台）。由于日本的手机、平板电话等移动设备多采用2.4GHz带宽，在构建临时受灾网络环境时无线接入点AP则采用了对应2.4GHz和5GHz的双带宽，同时指定专门人员管理无线网络，保证网络的安全和稳定性。学校同时与市县的防灾管理中心一起制作学校防灾指南，定期开展防灾训练，灵活使用学校网络环境，向更多市民宣传防灾知识。

许多学校都新设置了紧急地震速报接收装置。该装置能自动接收气象台发布的紧急通知，如设置为4级地震以下只对教职员办公室进行广播，而5级以上时则全校紧急通知，通知方式采用语音广播、电子白板显示、手机警报、学校网站头条新闻等多种方式。

通过上述防灾教学实践，我们可以看到，信息技术支持的日本中小学防灾教育中未来学校的防灾ICT基盘是如何设计和实施的。未来学校通过学校的实际防灾训练、网站宣传、手册发放等多种方式，向学生和家长传达了灾害发生的信息和处置手段，将防灾的理念融入平时的教育中，将信息技术手段多元化应用。这对我国如何将基于信息技术的校本课程和真实的社会结合，提供了特别深刻的经验和启示，也给我们对信息技术的深层融合应用如何真正改变社会面貌和人类生活，提供了极其生动的案例。