新一代信息技术新发展及在教育教学中的应用展望

张薇 李祥林 荣康 殷志杰 王帅

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

摘 要 当今社会，以移动互联网、大数据、虚拟增强现实、人工智能、区块链等新技术为主要代表的新一代信息技术蓬勃发展，对我国教育体制改革和高等教育未来发展具有重大和革命性的深远影响。梳理新一代信息技术对教学观念、教学模式、教学环境、专业人才培养等方面带来的新挑战，并展望其在教育教学中的应用。

关键词 新一代信息技术；教育信息化；教学模式；人才培养；信息素养

中图分类号：G40-057 文献标识码：B

文章编号：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 新一代信息技术与教育信息化

1.1 内涵

国务院办公厅于2010年10月正式发布《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》[1]等相关文件，正式明确了将新一代信息科学技术产业作为国家战略性的新兴产业。目前，新时代的计算机信息技术主要包括基于下一代计算机通信技术网络、物联网、三网信息融合、新型智能平板电脑显示、高性能集成电路和高性能云计算等现代计算机信息技术。新时代的计算机信息技术所形成的产业链时间之长、产业规模之大，远远超过以现代计算机信息技术、网络与无线通信等信息技术和互联网为主要代表的第一代、第二代信息技术。新一代信息技术必然会在人类社会生产、活动及其生活方面带来巨大的影响。几乎所有新一代的信息技术都与互联网和信息的传播有关，所以新一代的信息技术在科学和教育领域带来的影响更广泛、更深刻，在影响和支撑中国教育文化学习的基础上，将对中国社会治理产生重大社会变革，必将对我国教育体制改革和科学发展的未来方向具有重大的革命性的深远影响，必须时刻对此予以高度重视。

教育信息化即把信息技术的运用融入教学与管理中，用于提高人才培训的质量上，推动教育观念的转变、教学方法的创新以及办学模式的改革[2-4]。

教育信息化的典型特征就是形成教育网络化、数字化、个性化和终身化，这一特点既是实现中国特色社会主义经济和教育信息化快速进步的一个必然结果，又是推动我国高等教育体制深化改革和科学发展的一个重要战略方向。

1.2 技术发展

进入21世纪以来，大数据、移动互联网、人工智能、区块链等信息技术不断蓬勃发展[5]，已经对新时期我国高等教育人工智能应用课程技术教学的各种科技模式变革与其未来发展趋势带来全新的颠覆性影响。新一代高等教育人工智能的发展战略规划明确要求利用人工智能互联网技术加快和推动人才培养模式、教学方法的改革，构建一个包含人工智能机器学习、交互式机器学习的新型人工智能教育体系[6]。在全新信息化发展时代背景下，如何有效助力我国大学生更好地适应越来越复杂而又扁平化的知识世界，适应越来越快的专业知识结构变革更替，适应越来越激烈的国际竞争？如何有效提高我国现代教育的课程质量，培养一批中国特色社会主义合格的现代化建设者和可靠的接班人？这是高等教育领域实现内涵式发展过程中必须解决的重要问题。

2 新一代信息技术对教育教学的影响

2.1 教学观念转变

快速发展的大数据、云计算等新一代信息技术加速了教育进入智能时代的步伐。2018年4月，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》[7]，是“教育现代化2035”的重点内容和重要标志。2020年2月，教育部办公厅印发《2020年教育信息化和网络安全工作要点》[8]，要求积极推动“互联网+教育”，发挥信息化网络教育和信息化人工智能的优势，创新信息化教育和信息学习的方式，建设信息学习型社会。因此，高等院校信息化教育进一步改变了传统的以“教师为中心”“教材为中心”和“课堂为中心”的教育管理模式与观念，逐步树立以学生为主体、教师工作为主导的现代化信息化教育管理理念。学校线上课堂教学、远程教学进一步改变了普通传统学校的模式和概念，使学校向社会化的、开放的、虚拟的信息化学校的方向发展。进入现代信息社会，知识更新频繁，科学信息和网络技术发展迅猛，现代科学和网络技术已深深地渗透在人类社会的各个角落，终身教育已成为新的潮流。学校信息化课程和教育的普及与发展有助于“活到老，学到老”的实现。

2.2 教学环境转变

在传统的教学环境下，学生要按照教师已经设计好的教学计划参与学习、完成教学所有活动，并接受以教师为主导的课程测试，但传统教学环境缺乏有力的手段和资源去验证学生对知识和技能的真正掌握程度。随着新一代信息技术的快速发展，以学校为中心的传统课堂日趋式微，而在线学习、移动学习或以问题为导向的分布式学习形式普遍增加。利用互联网、可视化、超媒体和虚拟现实等技术能够更好地帮助学生构建完全数字化的教育信息学习环境。教师通过网络可以随时收集、共享各种教育信息学习资源，开发各种多样化网络学习课程和师生互动资源；学生通过各种网络学习可以随时获得学习资源。滨州医学院自2020年就将所有教室安装了网络设施和雨课堂教学软件，实现教室网络覆盖率达100%，并且打造了多间功能齐全的智慧教室，真正实现线上线下同步教学和混合式教学。随着新一代信息技术迅猛发展，网络化、数字化、全球化的教育信息学习模式已经彻底改变了传统的课堂教学环境，对课堂教学产生革命性的深远影响。

2.3 教学模式转变

教学模式是对教学的理论和实践具体化的形式体现，是教学理论和过程的基本结构与范型[9]。新一代信息技术改变了传统的封闭的学习空间，传统的教学模式不再适用，数字化学习成为新常态，致使教学模式也发生实质性变革。数字化学习者更加喜欢带有图片、声音和影像的资源，通过网络可以多渠道快速获取信息，还可以进行实时互动，进行及时和有趣味的学习。课堂、学校、社会之间的信息交互得到加强，课堂上的信息可以在社会上得到响应，社会上的信息也可以通过技术手段呈现在课堂上；社会上的人力、物力资源可以呈现在课堂上，提升课堂的效率和效益；学校和课堂的知识创造可以实现市场转化，从而影响社会的发展。这种新型的课堂—学校—社会关系，使得学生不只在课堂进行学习，还可以进行社会化的学习。因此，信息化时代，教师需要转变教育观念，构建新的教学模式，促进不同学习方式之间的融合。

2.4 专业人才培养模式改变

传统教学重理论、轻实践、少操作，不利于对创新人才的培养[10]。高校已经进入数字化时代，需要重新确立创新人才培养的目标，推动创新文化发展，构建技术教育事业发展的创新环境，培育优秀的创新人才。因此，不断提升高校的科技创新与企业创造性技术教育质量，大力推进高校科技创新与企业创造性技术教育工作，这是高校科技创新与企业技术教育改革和发展的必然选择，是对高等教育中科技创新型人才培养必然的内在需求[11]。高校课堂教学应彻底打破传统应试教育模式，教师不应只是单纯地讲授，而是应更加注重对学生的启发式教学，与学生互动讨论交流，共同探究与研讨，让学生能够积极主动地参与课堂，不断培养学生的创新思维与创造能力。

信息化教育视角下，培养一批复合型信息化人才仍是今后我国高校信息化学科建设的重要内容和目标。通过建立新的信息化教学模式和信息化课程体系，打破高校信息化科研教学系统与人才培养体系时间和空间上的壁垒，构建多方协同的信息化人才培养体系新模式。根据自身研究发展情况，高校可以通过基于实际问题的学习、基于研究项目的信息化学习、在线实践的学习等信息化学习的方式，将理论、实践和技术的研究进行紧密结合。

3 新一代信息技术新发展对教育教学的应

用展望

3.1 丰富的数字教学资源

数字化时代，信息教育教学技术蓬勃发展，互联网、大数据、云计算、微视频等多种信息技术相互驱动融合。在现代远程课堂教学中，互联网、云终端、移动互联网以及教学系统的数字化平台等都为其提供了强大的多媒体信息技术支持。从海量的教学视频课件、授课视频、精品课程视频资源到在线课程远程学习等教育平台，以及近年来应用广泛的网络微课视频教学、慕课等，都对数字化课堂教学的发展产生重要影响。

当今时代是一个信息技术日趋多元化的新时代（移动互联网信息技术日趋智能化时代、智能互联网时代、移动互联网时代、云端计算时代等），未来的网络教育行业发展方向和趋势必然要走向移动化和互联学习，智能化、云计算、互联网等各种信息技术相互交叉融合，学习的途径和方式将随之发生翻天覆地的巨大变革。现在可以借助新的信息技术和其他网络教学资源，网络教材无处不在，可以学习的资源无处不有。如借助云计算，为学生搭建云教育平台，把课堂学习过程中需要的所有数据、软件都直接储存在云空间，有效地将丰富的网络和教学资源集中起来，让学生根据自己的学习需要，随时随地进行网络学习。

3.2 教学方式转变

进入信息化时代，以学生为中心的教育教学方法体现出越来越重要的地位和作用，教育工作仍然需要更合理地进行教学计划设计、课程教学安排、师资培养和教学评价，不断促进以学生为中心的教育教学方法改革和实践。教师的作用由单纯的知识宣扬者成为学生自主学习的管理者和辅助者，教学团队多学科交叉，以支持数字化工具的发展，加快新兴的教学实践。目前，人工智能技术正迅速推动我国高等院校的教育传播媒体朝着更加智能化的方向发展，使得学生可以在更加真实的学习情境中进行体验式、交互式学习。日本某小学2009年就已经引入机器人“萨亚”老师，芬兰的一所机器人小学于2018年从国外招聘几位优秀的机器人小学教师[12]。在国内，余胜泉等[13]正在积极探索

尝试自主设计和开发研究基于移动互联网和结合人工智能的高端自动化育人助理服务系统“好老师”；方海光等[14]也积极探索基于人工智能的教育系统及机器人技术支撑下的“师课堂”。一项对机器人参与教学的研究结果表明，人工智能并不能完全代替教师，但真正能够懂得学习和充分利用自动化人工智能机器人的教师可能会有更多的机会直接代替不能够学习和充分利用人工智能的教师，人机协同是未来的发展趋势[15]。

3.3 个性化学习

沿用至今的以班级教师授课为主的教育模式是夸美纽斯提出的班级式的教学，这种培养方式整齐划一，却难以做到因材施教，实现个性化学习[16]。

爱因斯坦曾经说过：“每一个人都是天才，但如果你以爬树的能力来判断一条鱼的价值，那么这条鱼一生都会觉得自己是一个笨蛋。”[17]因此，个性化学习越来越被广大学生所认识和重视，可以充分利用大数据和移动互联网技术对数据进行更深入和广泛的分析，给每个学生更加科学、个性化的学习指导。学生往往能根据自己的学习发展情况和实际的需求主动进行自适应个性化学习，包括选择学习内容、学习时间、学习目标、学习伙伴、学习环境、学习进度、学习策略等[18]，从而为教师和学生的整体健康成长与发展提供个性化的条件和支撑。教育要想尽快培养一批个性化的创新技能人才，就要看如何实现学生个性化、自适应智能化学习，这是新时代教育者所追求的最终目标，也是自适应智能化教育在新时代重要的核心竞争力和价值内涵所在。

3.4 多维教学评价体系

教学评价在我国高等教育科学领域一直发挥着重要作用，它不但贯穿教师课堂指导与教学实施的整个过程，也贯穿在所有的教学方案、课程布置之中。因此，由大数据支撑的教育技术评价体系必然会成为直接影响我国高等教育科学技术进步的重要因素。充分利用智能化学习分析技术，构建针对学生自主学习能力的评估分析系统，从而准确预测每一位学生的自主学习动机和学习效果，能够丰富教师的自主学习实践经验，增强每一位学生自主学习的积极性。教育科学技术研究人员要充分运用获得的大量丰富数据信息资源，逐步建立健全与学习密切相关的监督性评价体系，包括动态监控、定期考核、反馈和调整等内容，注重评价体系的可操作性，充分发挥评价体系的特色与优势，有力推动教育科研与学习质量不断提升。

3.5 信息素养提升

新一代移动信息学习技术的应用和发展不断改变和冲击传统教育技术和行业，教师不再只是信息化知识的有效传授者和创造力的固守者，还要成为信息化学习的有效引导者和组织者。对教师如何应用移动信息技术进行信息化教育教学的认识和要求不断变化与提高，教师开展移动信息学习的素养和能力尤为重要。信息技术综合素养主要指信息技术学习者对自己所处的信息技术环境和社会有认识、理解与适应的能力，它涵盖了学习者在实践活动中需要作出的准确评价、获取信息的途径和方法、信息综合利用效益最大化以及对所需要信息进行综合评估。

研究表明，基础教育信息化相应设施建设良好的情况下，教师只是通过网络下载学习资料，缺乏创造优秀教学资源的经验，教学中对促进信息技术与课程整合的能力仍然不足，转变学生学习方式的能力不足；在农村、乡镇、城市不同区域的学生，使用移动设备进行学习的时间有较大的差异[19]。因此，教师必须进一步加强信息技术素养，有效解决信息化教育课程教学发展过程中一些人与技术相结合的实际问题，以有效适应信息智能化时代的发展以及教育教学改革。教师只有不断提高专业信息技术素养，才能更好地跟上信息技术形势的发展需要，才能紧跟新时代信息技术发展的趋势和步伐，才能更好地培养一批创新型人才。同时，学生必须适应在日常学习和实践中拓宽信息技术知识面，学习新的信息知识和技术，从而真正地实现信息技术素养的稳步提升。

4 结束语

随着新一代信息技术的迅速发展，我国的教育现代化改革事业实现前所未有的突破。2021年是“十四五”开局之年，国家将新一代信息技术放在重要战略地位，教育工作者要不断深入学习和掌握信息技术，在教育技术战略中实现角色转型，将信息技术与教育教学深度融合；要进一步提升信息素养，深刻认识信息素养提升对创新型人才培养的关键作用，不断提高人才培养质量。

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*基金项目：2018年度山东省本科教改重点项目“医学影像专业虚拟仿真实验教学系统的构建与应用”（课题编号：Z2018S001）。

作者：张薇，滨州医学院医学影像学院，博士，讲师，主要从事医学影像信息化教学研究；李祥林，通信作者，滨州医学院医学影像学院；荣康、殷志杰、王帅，滨州医学院医学影像学院（264003）。