中小学数字校园建设与发展的策略研究*

☆张天扬

（黑龙江省教育学院，黑龙江哈尔滨150080）

中小学数字校园建设与发展的策略研究*

☆张天扬

（黑龙江省教育学院，黑龙江哈尔滨150080）

信息技术在教育教学中的广泛应用，学校的管理方式、教师的教学方式和学生的学习方式已经悄然发生改变。为了有效促进信息技术在教育教学中的广泛应用，提高学校的管理水平和教育质量，数字化校园建设是一个重要的抓手。本文通过对学校在数字校园建设和应用方面的问题分析，提出了数字校园建设的改进办法和有效应用信息技术的策略。

数字校园；教育信息化；信息技术；大数据；云计算；物联网

随着人类社会进入信息时代，信息技术广泛应用在社会生活的各个领域，已经改变了人们的生产方式、生活方式以及学习方式，泛在学习、碎片化学习、个性化学习已成为信息时代教育发展的重要特征。如何为学生提供能有力支撑新型学习方式的舒适、建全、功能强大的学校新环境是信息化时代给我们提出的新问题。《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》明确指出：“学校信息化能力建设是国家教育信息化的主阵地。加强各级各类学校信息基础设施与能力建设，创建教育信息化环境是国家教育信息化工作的重要任务。”［1］进入21世纪我国加快发展数字校园建设，出台了一系列工程诸如“校校通工程”、“农村远程教育工程”等项目。近几年，随着“三通两平台工程”、“农村义务教育薄弱学校改造计划”、“教学点数字教育资源全覆盖工程”等项目的不断推进和信息技术的飞速发展，大数据、云计算、物联网、移动互联等信息技术也逐渐进入了校园当中，数字校园建设也必然将进入一个崭新的发展阶段。

数字校园概念起源于上世纪70年代美国麻省理工学院提出的e-campus计划。1990年，美国克莱蒙特大学教授凯尼期·格林（Kenneth Green）发起了“数字校园计划（TheCampus ComputingProject）”的大型科研项目［2］。我国虽然启动的时间相对较晚，但不能否认，数字校园建设是利用信息技术转变教与学方式，加快推进信息技术对教育教学产生革命性影响，促进教育信息化，实现教育现代化的有效途径。

一、数字校园建设过程中存在的问题

（一）数字校园软、硬件建设和管理的问题

1.软、硬件建设存在盲目性

现在随着教育信息化的不断推进，大部分学校都已经认识到教育信息化是改变教与学方式和促进教育变革的有效手段，正逐渐加强学校信息技术软、硬件建设。加之近几年教育行政部门对学校信息化建设投入不断加大，一些诸如电子白板、ipad、电子书包、网络学习空间、网络资源平台等高新技术不断进入到学校。由于信息技术具有多样性和发展性，而学校建设却具有独特性，所以，在学校数字校园建设上就很难找到一个能满足所有学校需求的建设标准。因此，导致了学校在数字校园建设过程中，往往是人家建什么我就建什么，什么技术先进就用什么，什么设备是潮流就采购什么。为什么要搭建信息技术环境？如何搭建信息技术环境？搭建后如何合理有效地应用信息技术与教育教学深度融合？这些问题在建设之初并没有考虑清楚，存在盲目建设的现象。

2.软、硬件设备兼容性不够

由于信息技术的不断发展，新技术、新设备、新资源的不断出现，导致学校的管理平台、学习平台、备课平台、教研平台、空间平台、资源平台等往往都不在一个平台上，这就造成学校教师在应用这些平台的时候，每个平台要用不同的账户登录，给教师带来不必要的麻烦。这些平台上的优质数字教学资源只能在自己的平台上才能使用，在其它平台上就不能使用，这就造成了信息孤岛的现象。例如：有些优质数字教学资源在电子书包中能应用而在iPad上就不能应用，有的在iPad上能应用在电子白板上就应用不了，有些在这个品牌电子白板上能应用在其它品牌的电子白板上就不能应用。

3.软、硬件设备维护、更新不及时

现在学校的信息化设备应用频率要比过去频繁得多，而信息技术的软、硬件设备具有更新换代快和不可能100%稳定的特点，因此，需要定期的维护、更新。然而，信息化设备品牌不统一，嵌入的平台不统一，缺少物联网等问题，给学校的信息化软、硬件设备的管理、维护、更新带来困难。例如：现在学校大多数电脑都是来自不同品牌的产品，如果两台不同品牌的电脑出现故障，学校就得分别和两个售后部门取得联系，这样就加大了学校维护的成本。又如：设备出现损坏和不稳定情况时，管理员发现后需要一段时间进行处理，这样就使得设备应用的效率低下，有时甚至会影响正常工作。

（二）数字校园软、硬件的应用问题

1.信息化硬件设备应用挖掘不够

由于我省学校的信息化建设投入资金来源大多比较单一，导致绝大多数学校接入宽带带宽较窄，更多的学校没有实现无线网络全覆盖，没有移动终端设备。例如：虽然大多数学校都已有了电子白板，但失去网络和移动终端的白板根本称不上“交互式电子白板”，充其量也就是能调用一下本地计算机内部的资源。因此，交互式电子白板的应用只停留在投影机的层面上。假如教室能上网、有移动终端、有无线网络且网速足够快，教师在教学中能够利用电子白板、互联网，与学生一起寻找资源，一起讨论问题，一起解决问题，不但能够锻炼学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，还能够培养学生的信息素养，提高其沟通能力和相互协作能力，更重要的是能够提高学生从碎片知识中构建完整的知识体系能力。

2.优质数字教育资源的应用不到位

教师在应用数字教育资源时，资源的来源主要还是校本资源和教师在互联网上发现的与教学相关的视频、图片、文本、音频，数字教育资源的应用还仅仅停留在用来教学展示、提高学生的学习兴趣、板书展示等较浅的层面上。造成这种情况的主要原因是优质数字教育资源的应用不到位。例如：在化学课，教师利用投影仪播放图片用以展示化学反应的过程，但化学变化是一个动态、立体的变化，仅仅用静止、平面的图片来说明这一变化过程不能完全展示出化学变化的本来面目。因此，在这一过程中学生只能凭空想象变化的过程，想象的对与错教师根本无从知晓。那么，如何把动态、立体、微观的变化向学生直观地展示出来，还原变化的本来面目呢？只有通过优质数字教育资源这一种途径，即应用优质数字教育资源。但在教学实践中，教师却不清楚从哪里、通过什么途径来获取优质教育资源。造成这种现象的主要原因就是，缺乏教研引领，同伴间、校际间的沟通，教研员与教师之间、电教人员与教研员之间也缺乏沟通，这就出现了“优质资源难以获取”的现象。资源变成了死资源，资源库变成了信息孤岛。

3.信息技术的应用对教与学方式的改变还没有起到革命性影响

信息技术与教育教学相融合，其主要就是转变“教”与“学”方式，但现今“穿新鞋走老路”的现象依旧严重。例如：大多数教师在讲物体运动时，都是这样应用技术的：播放带有运动画面的视频用以引出课题，让学生回答“你在视频中看出哪些物体是运动的？”，每个学生回答一个他们发现的物体，再由教师负责组织学生生成完整的答案。这个导入环节看起来很平常，是教师经常使用的教学方式。但是，问题的提出通常是由教师提出的，完整的答案都是教师组织，学生只是简单地跟随着教师思路，或者只是思考碎片化的答案，而往往回答问题的学生只是少数的，绝大多数学生对这一问题情况掌握如何，教师并不清楚。一堂课下来，只有少数学生得到了碎片化的知识，并没有使全体学生自己建立起整体的知识体系结构和框架。

这并非教师过错，教师不是不愿意去改变教学方式，而是不知道怎么改、往哪改。造成这种现象的主要原因是，基层教研员和电教人员指导能力不足，专业意识、专业知识、专业能力等方面不能适应现今教育教学发展，不了解先进的信息技术、不清楚新的教学理念，无法对信息技术在课堂教学中的应用给出有力的指导。教师在参加相关培训和接受相关指导之后，对其课堂教学实践的影响根本没有起到颠覆性作用。因此，导致绝大部分教师仍然采用自己原有的、熟悉的、传统的教学方式，在想转变又不知道如何转变的过程中挣扎。开展高质量、有针对性的教研活动，加强教研员和电教人员的专业引领作用，是提高教研员、电教人员、教师专业素养的有效途径之一。

二、数字化校园的建设策略

（一）加强学校智能环境建设

1.加强云计算建设

云计算（Cloud Computing）是一种新近提出的计算模式。它是分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）和网格计算（Grid Computing）的进一步发展。云计算在教育领域中的应用称之为“教育云”，应用云计算，首先有利于解决基础设施、资源配置不均衡和利用效率低的问题；其次有利于解决教育教学应用系统缺乏且不统一的问题，能够实现系统间数据的共享；最后有利于解决各教育系统之间教育资源的有效共享问题［3］。可以解决学校内系统不一的问题，也可以解决校际内的数据孤岛问题，对提高教师的办公效率和学生的学习效率，促进学校教、科研发展和区域内教育教学质量提升都是有帮助的。云计算使泛在学习成为可能，教师可以把优质数字教学资源上传到云端，学生可以随时随地查找学习资源，完成学习任务。

2.加强物联网建设

“物联网”在国内外较为多见的定义为：物联网是指用各种信息传感设备，如射频识别装置、红外传感器、全球定位系统、激光扫描等种种装置与互联网结合起来而形成了一个巨大网络，其目的就是使所有物品都与网络连接在一起，使得识别和管理更加方便［4］。物联网的作用就是可以将实际生活中对象的状态及活动情况通过网络反映到虚拟空间中，并能自动汇集、分析、整理数据，为学校提供可视化的信息服务。有了物联网，第一，学校可以对校园环境和安全保障系统等进行可视化监测和智能控制，全面实现学校的教学和安全环境的智能管理；第二，学校可以随时监控信息化设备的状态以及使用情况，为硬件设备的管理、维护、更新、稳定运行和提高设备的应用效率提供有利的技术保证；第三，对教师的授课可以进行实时的评论和研讨，提升教研工作的有效性。

3.加强大数据建设

对大数据的定义至今国内外没有统一的定论，维基百科中给我们的答案是：“巨量资料（Big Data），或称大数据、海量资料，指的是所涉及的资料量规模巨大到无法透过目前主流软件工具，在合理时间内达到撷取、管理、处理并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯”［5］。学校在云计算、物联网建设的基础上，必定产生海量的数字化资源，那么，如何对这些资源进行智能挖掘、分析为学校所用呢？大数据恰恰具有海量数据挖掘、分析、数据可视化等特点。因此，大数据可以为学校提供诸如：学校发展战略决策、师生综合素质评价、学生成长记录、大数据的学生心理健康问题、学生的学习诊断书等；也可以为教育行政部门提供区域的教育质量分析，教育战略决策等；还可以为教研部门和电教机构提供最真实的研究数据，为有效指导学校教育教学工作提供依据和方向。

4.加强教育行政部门的政策导向

信息技术的不断飞跃导致数字校园建设必定是一个不断变化、不断更新的过程，是一个动态的不断发展的过程，尤其是在应用信息技术转变教育教学方式层面上更具应用价值。要想转变教与学方式、提高教学质量、促进教育均衡发展，就要为教师营造一个可以交流、沟通，可以学习、提高，可以相互促进的有效教研环境氛围；为学校和教师提供符合教育理论、教学规律的个性化的优质数字教育资源；为学校和教师搭建能够快速、便捷使用优质教育资源的硬件平台。然而，由于我省经济欠发达，光靠政府投入往往是杯水车薪。《黑龙江省“互联网+教育”行动计划（2016-2020年）》明确指出，要搭建先进、高效、便利的教学服务环境。加大基础设施建设力度，形成“政府政策支持、企业投资建设、学校持续使用”的建设模式和市场主导、多元共建、开放平等、共建共享的信息化教育资源供给模式［6］。因此，要满足学校在软硬件方面的个性化需求，就需要一个开放、灵活、多元的政策支持，能够让学校和教师自主选择、自主建设符合自身需求的软硬件教学环境。

在此期间，为使学校不盲目选择、盲目建设，教研部门和电教部门的指导、引领和支持是必不可缺的重要条件。因此，要加大力度加强教研员和电教人员的队伍建设，提高教研员和电教人员的专业素养，尤其是提高基层教研员和电教人员的信息素养和教育理论水平。只有完善的政策保证，个性化的软硬件建设和高水平的业务指导才能达到信息技术与教育教学深度融合的目标。

（二）要把应用抓到实处

1.加强教研部门和电教机构的合作指导力度

数字校园建设是主导，应用是导向，要想提高应用质量就必须加强教研部门和电教机构的合作指导力度。信息化时代，整个教育系统都深切地感受到在信息时代只有用“互联网+”的思想才能培养适应21世纪的新型人才。教研部门和电教部门在引导支撑教育教学变革中都发挥了重要的作用，从专业层面上二者的研究各有所长。电教部门更多是从研究技术角度来支持教育教学，而教研部门则是从学科角度，更具有一线教学实践经验，二者都为中小学教师提供了大量的有关教育理念、教学方式、学习方式的支持与指导。为了有效地使教研部门、电教部门融合在一起，就要提高教研员、电教人员专业素养，提高教研员信息技术水平，丰富电教人员教育理论知识，让教研员更懂信息化教育，让电教人员也更懂教学。教研部门、电教部门都要以课堂作为主阵地，加强合作，一起走进课堂，研究教育教学，做到有的放矢。要构建常态化的合作模式，合作不仅仅停留在一个活动当中，或者只停留在某一阶段中，而是要在教育教学的各个方面都要营造这种浓厚合作氛围。如果把两者有机地融合到一起，可以发挥各自的专业所长，就能聚集各方面力量，加快教育变革速度。

应建立教研员和电教员持久的培训体制，明确教育素养、教学素养和信息技术素养需求。建立教育行政部门、教研部门、电教机构的定期培训制度，开展有计划、有针对性的专项培训。用以提升专业人员教育教学指导能力、教育信息化指导能力。持续开展各级各类教育信息化专业人员能力培训。通过多种途径对参与教育信息化应用实践的教师给予激励和支持。

2.加强学校特色化办学理念和教师个性化专业发展

没有一个固定的数字校园建设标准能适合所有的学校，也没有一种方法能教会所有的学生。很多知名的教育专家都说过“中国的学校可以用3个字来概括，就是‘差不多’”。为什么学校要走特色化发展道路，至今没有一个强有力的理论支撑。要把数字化校园建设作为学校特色化发展和促进教师专业成长的有力抓手。在建设之初要思考这样的问题，我们学校到底有什么样的学生？学生具备哪些素质？我们要把他们培养成什么样的人？我们用什么方法去培养他们才能成为这样的人？在这一过程中就会有助于学校校长和教师的专业成长，有助于转变教与学方式，有助于促进信息技术与教育教学深度融合，也有助于促进教师的个性化发展。新教师与老教师的区别在于经验，老教师与名师的区别在于个性。只有促进教师个性化发展，才能有助于教师从老师到专家的蜕变，有助于教师队伍素质的整体提升，有助于为各行各业培养21世纪新型创新性人才。

［1］教育部.教育信息化十年发展规划（2011-2020年）［Z］，2012.

［2］陈全，邓倩妮.云计算及其关键技术［J］.计算机应用，2009，（09）：62-66.

［3］孙永强，钟绍春，郭军梅，钟永江，王伟.基于教育云的数字校园设计研究［J］.中国电化教育，2014，（04）：94-97.

［4］宁焕生，徐群玉.全球物联网发展及中国物联网建设若干思考［J］.电子学报，2010，（11）：90-99.

［5］大数据［EB/0L］.http：//zh.wikipedia.org/wiki/

［6］黑龙江省教育厅.黑龙江省“互联网+教育”行动计划（2016-2020年）［Z］，2015.

*本文系全国教育信息技术研究“十二五”规划2014年度重点课题“中小学校数字校园建设标准研究”》（课题立项号142522315）。

［编辑：郑方林］

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1671-7503（2016）19-0003-04