以应用为导向的信息技术与传统教学环境深度融合研究

汤伟红 张武威 刘友武

（1. 三明学院 融媒体中心；2. 三明学院 网络中心；3. 三明学院 经济与管理学院，福建 三明 365004）

2010 年7 月，我国颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020 年）》中明确提出：“信息技术对教育发展具有革命性的影响，必须予以高度重视”。 该纲要核心是推动信息技术与教育教学的深度融合，重点是加强信息技术在教育教学实践中深层次应用问题。2012 年3 月，我国颁布的《教育信息化十年发展规划（2011—2020 年）》（简称《发展规划》），对加快推进教育信息化发展进行了总体规划，各级各类学校正进入新一轮教育信息化的建设与实施中。我国计划用十年时间，将教育信息化从初步应用、整合阶段提升到全面融合、创新阶段。

我国高校教育信息化建设的现状，正如《发展规划》中提到的，教育信息化已经取得显著进展，但与人民群众的需求和世界发达国家水平相比还有明显差距，加快推进教育信息化还会面临诸多的困难和挑战。根据我国教育信息化的战略部署和发展规划，高校加强“数字校园”建设，其内涵包括环境、应用和保障三个层次的建设要素，但教育信息化经费投入的多少与成功实施并不是正相关的关系，有成功的案例，也有许多失败的例子。目前，国内教育信息化研究者和管理者已从不同角度、不同侧面，提出了我国高校“数字校园”建设与发展的重心要突破传统的仅仅依靠“项目驱动”的建设方式，转向依靠“应用驱动”的建设方式，确保我国教育信息化的成功实施。

当今世界发达国家都十分重视教育信息化从发展计算机辅助教学（CAI）向推动信息技术融入教育的重心转移，以强化传统教学方式的变革。2010 年，美国在《国家教育技术计划2010（NETP）》的基本框架中，已经从以往的重基础设施建设，到重应用，再到重有效应用，进而向推进“技术支持的重大结构性变革”（Fundamental Structural Changes）的重心转移。[1]目前，我国教育信息化还仅仅把信息技术作为工具或资源加以利用，而信息技术与教育融合的理论和实践还处在探索阶段。因此，推动信息技术与教育的深度融合，引起我国教育信息化研究者和管理者的高度重视，同时也是提高我国信息技术教育信息化应用水平的重要举措。2012 年5 月，北京师范大学的余胜泉教授在解读《发展规划》中指出“此规划强调推动信息技术与教育的双向融合创新，教育信息化要革新教育的主流业务”。[2]2012 年9 月，教育部教师工作司许涛司长也提出“教育创新的关键在教师，推动信息技术与教师教育的深度融合是必然选择”。[3]我们认为，我国高校“推动信息技术与教育的深度融合”是当前理论研究的重点问题，而“推动信息技术与教学环境的深度融合”的实践创新，是目前能够大面积、高效率地提高教育信息化应用水平，以及革新教育主流业务的重要保障。

1 信息化教学环境建设与传统教学环境的融合

2008 年2 月，教育部启动了我国教育改革和发展战略与政策研究的重大课题——教育信息化建设与应用研究（简称课题组）。通过课题组的研究，为我国教育信息化的建设与发展提供了重要的理论依据与可靠的实践研究基础。2000 年以来，我国教育信息化标准（规范）的建设与实施，有力地推动了各级各类学校教育资源共享、数据互通等建设与应用。但是，据课题组的调查，目前我国只有47.9%的高校应用国际和行业技术标准，而高达42.4 %的高校没有自行制定一些技术标准。[4]如上世纪90 年代以来，我国高校就开始应用多媒体教室进行教学，到2011 年中国教育技术协会技术标准委员会制定的《多媒体教学环境工程建设规范（草案）》出台，在近20 年的时间里，我国多媒体教室建设缺乏相应的技术标准。因此，我国教育信息化标准建设与应用明显滞后、标准采用率低，这不仅是我国教育信息化建设形成“信息孤岛”的主要原因，而且也是我国信息化教学环境建设造成“环境孤岛”的主要原因。

1.1 信息化教学环境建设的层次模型

信息化教学环境是由多种要素构成的、复杂的整体系统。从广义上说，所有在教育教学中应用的各种信息技术媒体、工具和环境等均属于信息化教学环境，如公共通信网络、现代媒体资讯等。从狭义上说，信息化教学环境是指在传统教学环境建设的基础上，运用现代教学理论和现代信息技术所创建的教学环境，包括教师“教”的环境和学生“学”的环境，是物理环境（硬件环境、软件环境、时空环境）和社会（文化）心理环境等条件和要素的集合，而狭义的信息化教学环境是目前高校最主要的建设环境。

从构成要素来分析，信息化教学环境是由硬件（如信息技术设备、设施等）、软件（如信息化课程和教材等）和潜件（如信息技术与课程整合的理论和方法等）组成。从构成形式来分析，由于信息技术的软、硬件设备具有多样性、可扩展性和可联通性等特点，可以依据学校教育的不同用途，灵活选择不同设备组成各种形式的信息化教学环境。从建设角度来分析，信息化教学环境建设的层次模型，包括传统教学环境（指物质环境）和信息化教学环境（物理环境和社会心理环境）的融合，其中物理环境建设又包括基础设施层与应用平台层建设，社会心理环境建设又包括教学资源层和保障措施层建设等。如图1 所示。

图1 信息化教学环境建设的层次模型

从建设的层次模型来看，信息化教学环境不仅是以多媒体、网络为基础构建起来的技术环境，同时也是在传统教学环境基础上搭建起来的设施环境，如多媒体教室、电子阅览室、远程视频教室（远程教学系统、视频会议系统）等，而这些信息化教学环境建设与传统教学环境建设的关系，是仅仅依靠其技术标准（规范）及管理体制（机制）等将“两种环境”组成一个有机的建设整体，这点常常被我国高校“条块分割、各自为政”的管理体制所忽视。

1.2 信息化教学环境建设的标准应用

我国高校教育信息化标准和规范的实施与应用，包括教育部全国教育信息化技术标准委员会（CELTSC）制定的五类通用标准项目（指导性标准、学习环境相关标准、学习资源相关标准、学习者相关标准、教育管理相关标准）和一类行业化/本地化专用规范，以及我国教育信息化相关机构和组织制定的地方及行业技术标准和规范等。

目前，我国高校在教育信息化的研究、设计、实施和评估等方面，对相关行业的技术标准的应用还没有引起足够的重视，仅延用传统教学环境的技术标准，已不能适应新型的信息化教学环境建设要求。其中教育信息化技术标准应用的缺失，是造成教学设备、教学资源建设浪费的主要根源，而教学环境建设工程等技术标准应用的缺失，将会成为教育信息化可持续性发展的最大障碍。因此，我国高校教育信息化的决策者、研究者和实践者，要加强教育信息化技术标准综合应用的体系研究，以及技术标准推广应用的保障机构建设等，这也是我国高等教育迅猛发展的驱动与技术快速发展的需求。

第一，加强技术标准综合应用体系研究。信息化教学环境建设是一项高科技的综合性建设项目，涉及计算机网络、多媒体和通讯等诸多技术，涉及工程建设单位的各个部门，它不仅仅要应用信息技术标准建设，而且还要借助其它相关行业的技术标准建设，如建筑工程、建筑声学、人机工程和智能建筑等。因此，高校教育信息化的研究者和管理者，要加强教学环境技术标准综合应用的体系研究，充分应用已有的各种信息化标准，借助地方或行业相关标准，为学校教育信息化的决策者和建设者提供标准化的依据，着力解决长期以来从传统教学环境（如普通教室）到信息化教学环境（如多媒体教室）建设的技术标准综合应用的缺失问题。

第二，加强技术标准推广应用保障机构建设。目前，我国高校技术标准缺乏专门检验监管机构，没有明确的教育行政主管部门，导致已发布的标准不能有效地在信息化项目的设计与实施中得到贯彻。[5]因此，高校教育信息化建设与发展有必要实施“一把手”工程，只有充分发挥主要领导的规划力和落实力，建立技术标准相关部门的沟通与合作体制机制，才能使“采标率”达到较高水平，使信息化教学环境等项目建设能够可持续发展。

2 课程整合与传统教学环境的融合

信息技术与课程整合是信息化教学环境建设与应用的核心。目前，国内学者讨论更多的是信息技术与课程之间存在着“割裂”问题。其中，有代表性的是黄甫全教授针对教育领域中信息技术与学科课程存在的“割裂”和对立问题，提出了课程整合的实质、基本原理和基本策略。[6-7]由任友群教授等人主译出版的《整合技术的学科教学知识：教育者手册》中，针对课程整合学科知识和教学法存在的“割裂”现象，造成在教学研究与教师培训中的缺失，提出了建立整合技术的学科教学知识（TPACK）框架。[8]何克抗教授针对信息技术与教学环境整合存在着“割裂”现象，提出了课程整合定义的三个基本属性：营造（构建、创设）信息化教学环境，实现新型教与学方式，变革传统教学结构。[9]在他看来，从环境看整合，比将信息技术作为一种工具、手段的CAI 和CAL，其意义要深远得多。但是，自20 世纪90 年代以来，信息技术与课程整合的基本形式，国际上的绝大多数学者都是从“工具论”去论述，而不是从“环境论”（创设数字化学习环境或数字化教学环境）去论述。[10]黄甫全教授也认为，在目前信息技术与课程整合的认识和实践中，基于环境整合的策略基本上被忽视了。[7]我们认为，只有把信息技术看作一种潜在的教学环境，才能真正把握住信息技术融入教与学过程中的本质问题。课程整合包括教学内容的整合与教学方法（策略）的整合，而基于环境整合策略的缺失，就失去了课程教学行动策略的整合，其结果是经整合后的课程变成了“信息孤岛”或教材（课本）搬家，这是造成教学资源利用率不高的一个重要原因。

2.1 课程与教学环境整合的层次

运用“环境论”的课程整合是一种基于“系统观”的课程整合，即把教学环境作为教学系统的一个要素，同时本身也是由各种要素组成的系统。根据技术哲学的观点，基于信息技术学习（教学）环境的生成，就是把信息技术作为一种“中介”融入到教学系统中，构建以学生学习为中心的教学环境，而且“通过技术的中介，更好地支持学生的知识建构、社会协商和实践参与”。[11]由于教学环境是由多种不同要素构成的复杂的系统，在信息化教学环境建设的基础上，我们借助田慧生教授1996 年出版的专著《教学环境论》对传统教学环境要素结构的分析结果，[12]以及把信息技术作为“中介”作用，构建课程与教学环境整合的层次模型，如图2 所示。

图2 信息技术与教学环境整合的层次模型

其中，传统教学环境的物质环境（时空、设施、自然环境）与信息化教学环境的物理环境（硬件、软件环境）的融合，是通过技术标准（教育信息化技术标准、教学环境建设标准）将两者相互融合，共同构成信息化教学环境基础设施建设的重要内容。而“两种环境”社会心理环境各要素的融合，是通过信息技术与课程整合将两者相互融合，共同构成信息化教学环境“教与学”的重要方式。

任何整合都有侧重点，课程与教学环境的整合是侧重于课程与虚拟空间“交互系统”的整合，而交互系统又是由教师、学生、交互环境（包括交互内容和交互平台）三个要素组成的。其中，交互平台又是由交互工具——新闻公告（BBS）、聊天系统（Chat System）、电子邮件（E-mail）和博客（Blog）等应用系统组成。交互平台有同步和异步两种形式，其协作技术是应用交互式学习通信标准（ISO/IEC JTC1/SC36），目前已在“协作学习支持平台（CLCS）”中得到广泛应用。近年来，远程视频教学系统的推广与应用，为远程互动教学、远程教研活动或远程学术交流活动等提供了重要的交互平台；并随着移动通信技术、移动通信终端设备与Web2.0 社会性软件的应用，教育出现了微型化学习资源，交互式学习具有与“泛在学习”相融合的发展趋势。在课程与教学环境的整合中，将传统教学环境中的社会心理环境的不同要素“整合”到虚拟空间的交互环境中，就构成了课程与教学环境整合的不同层次；将传统教学环境中的教学方法和交互信息模拟或移植到虚拟空间的交互环境中，就构成了课程与教学环境整合的不同策略。

2.2 课程与教学环境整合的策略

信息技术与课程整合，包括单学科、多学科或跨学科等知识与技能整合、学科知识与教学法整合、学科知识与教学模式整合等多种层次与模式的整合，但它们都离不开信息技术为学科教学提供教学环境、教学资源和教学方法的支持。由于信息化教学环境（虚拟教学环境）是以传统教学环境（真实教学环境）为原型，其社会心理环境的组成要素与传统教学环境是一种“对应”的关系，因为信息技术的空间是虚拟的，是对真实空间的模拟或移植。[13]而且，教育信息化并不代表教师必须完全摒弃传统的教学方法，而是基于自己的专业特点与教学经验，妥善应用合适的技术服务于教学。因此，基于环境整合的策略，就是将传统教学环境中的教学方法和交互信息，模拟或移植到虚拟空间“交互环境”中的整合策略，其中包括传统教学环境中教学方法的模拟策略，以及传统教学环境中交互信息的移植策略。

第一，传统教学环境中教学方法的模拟策略。由于人们对虚拟空间中人类交互行为特征的研究还没有形成共识，但我们认为信息化教学环境“交互系统”师生实时交互行为特征与传统教学环境面对面的师生交互行为特征大致相同。[14]即真实教学环境中的人际环境、信息环境、组织环境、情感环境和舆论环境等，通过交互环境的“中介”作用，在虚拟教学环境中也能“创造”出大致相同的多重交互，包括人机交互、人际交互（师生交互、生生交互）等，而且还能够超越时空地进行实时与非实时交互。其中，人机交互是信息环境交互的智能化形式，包括基于多媒体技术的交互、专家系统的交互、虚拟（防真）技术的交互、智能搜索引擎的交互等。因此，信息技术不再只是一种辅助教学的工具，而是作为认知工具、情感激励工具、交互工具、智能伙伴而存在。而人际交互是技术环境交互的高级形式，因此，信息技术是作为交互环境而存在。我们认为，课程与教学环境的整合，就是通过虚拟空间“交互环境”的作用，达到传统教学环境师生面对面教学方法（如讲授法、谈话法、讨论法等）模拟或仿真的教学效果。也就是说，基于环境整合的策略是“交互系统”模拟或仿真传统教学环境教学方法的策略。

第二，传统教学环境中交互信息的移植策略。运用“环境论”的课程整合是基于社会心理环境的整合，其交互环境的交互是一种广义交互。我们把围绕着课程教学静态的、预定知识的教学交互,称之为狭义交互；围绕着课程教学动态的、生成信息的教学交互，称之为广义交互。基于“狭义交互”的课程整合，就是课程内容和教学媒体通过信息技术的处理与应用，实现课程数字化、网络化、虚拟化、智能化和多媒体化，是一种预定性课程资源的整合；基于“广义交互”的课程整合，是对社会心理环境功能的模拟，运用交互环境将其演变或翻译成课程教学交互信息传递的功能、人际情感交往的功能、个体或群体发表舆论的功能；其课程整合是借助“交互环境”具有交互开放性、民主性等优势，突出教学人际交往和学生主体地位的整合。因此，基于“广义交互”的课程整合，是一种基于动态的、生成信息的整合，其交互信息是一种生成性课程资源。交互信息对于教育来说，有着更为重要的意义，是一种突破传统教学“特殊认识论”教学观[15]的课程整合。我们认为，课程与教学环境的整合，就是通过虚拟空间“交互环境”的作用，达到传统教学环境师生面对面交互信息（师生交互信息、生生交互信息）移植的教学效果。也可以说，基于环境整合的策略是扩展真实教学环境人际交往活动与自主学习活动空间的不足，是一种“生态补偿”[16]的课程整合策略。

从课程教学来说，真实课堂教学交互活动的缺失，是影响课堂教学质量的主要原因，而课程改革所倡导的“自主、合作、探究”学习方式，不应该只在有限的真实课堂教学中，还应该在无限的虚拟课堂教学中。为此，我们需要借助课程与教学环境整合的策略，为真实课堂教学“补偿”这种有利于学生创新精神和实践能力培养的教学方式服务。但是，虚拟课堂教学容易忽视（或者说不容易做到）真实课堂教学环境社会心理环境各要素教学功能再创造（Recreation）和再诠释（Reinterpretation）的过程。因此，充分应用“两种教学环境”教学的优势，是当前课程整合应用提高教学资源利用率研究的热点问题。

3 结束语

信息化教学环境已成为现代学校教育教学的重要组成部分，它能打破传统学校的空间界限，实现从教学环境相互融合到人力资源、教学资源、教学设备等学校环境的相互融合。目前，高校“两种教学环境”在建设、应用和保障措施上都不同程度地存在着相互“割裂”现象，这是造成教育信息化建设与应用水平不高的主要原因。如何建立起“两种教学环境”深度融合的有效体制机制，这是当前高校提高教育信息化应用水平及教学质量所面临着的具有挑战性的问题。