日本教育信息化现状与教育云系统的前沿实践

●日本教育领域ICT应用现状

日本政府为期三年的“未来学校推进事业”和“学习创新事业”于2014年正式结束,这两大“事业”实际上属于日本政府在21世纪教育信息化中做出的最为重要的实践验证项目.除此外,近年来与教育信息化相关的国家级项目和研究还有由总务省主导“学校设施在灾害时的ICT环境利用事例”研究项目、“校内LAN整备”项目、“培养ICT应用能力”项目、“e-NetCaran”项目等,由文部科学省主导的“学校及社会教育设施的信息通信设备和视听教育设备等的状况调查”、“信息使用能力调查”、“ICT利用终身学习支援事业”,等等.

为实现日本教育领域中ICT的普及,日本政府积极开展了许多项目以推动各地区和学校应用各类信息通信设备和技术开展教学.最能说明日本ICT应用现状的就是文部科学省每年一度开展的有关学校教育信息化现状等的调查,根据最新的2013年度调查结果显示,以公立的小初高、中专及特别志愿学校在校生为基准,2013年3月时教育用电脑总数约为191万台,平均每台对应学生人数为6.5人,与2012年度持平.而2013年6月内阁决议的《第二期教育振兴基本计划》中要求在2017年达到每台对应3.6人,2020年要求人手一台.按照这个目标意味着教育现场需要1250万台电脑,是2012年的6.5倍,就目前平均值来看实现起来确实难度太大,投入额度几乎是个天文数字.但是就2013年的普及情况而言,只需再增加40万台即可基本上实现了一个年级一台的标准.值得一提的是,按地区划分,普及率最高的是鹿儿岛县,一台仅对应4.4人,最低的是琦玉县和爱知县（一台对应8.2人）,而都居然是排名倒数第三,大阪和京都也只是勉强超过平均值,可见日本地区差异还是比较大的,也并非是城市经济程度越发达电脑普及率就越高.而在教务用电脑普及率则是108.1%,意味着几乎每个教师都人手一台.校园网的普及率为84.4%,无线网的普及率为23.3%,超高速互联网（30Mbps以上）连接普及率为75.4%,电子黑板总数为72168台,实物投影仪为141398台,电子教材普及率为32.5%,教育系统普及率为68.3%.由此可见,日本教育信息化的普及程度比较高,但在人手一台的目标上尚有巨大差距,无线网络尚未普及,电子教材使用率还比较低.

但是,根据2013年度日本全国学力学习状况调查结果,对于“到去年为止采用电脑等信息通信技术学生之间是否进行过协同学习或课题发现解决型的学习指导”一问,回答“做得很好”和“还行”的小学比例为46.7%,初中为45.2%.在2013年经济合作与发展组织（OECD）的教师教学国际调查（TSLIS）结果显示,日本对于引发主体性学习的自信比较低,对学生开展ICT指导实践的教师比例属于所有被调查国中最后一名.OECD的国际成人能力评估调查（PIAAC）的结果显示日本在“使用IT解决问题的能力”方面属于20个被调查的国家和地区中的中等水平,并且36.8%的人都未接受电脑在线调查而是回答纸质问卷.由此可见,日本教育信息化方面,尤其是利用ICT开展教学方面,与其他国家相比仍然还有一定的差距.

针对这些情况,日本政府在《世界最先进IT国家宣言》（2013年6月内阁会议决议）就明确指出为实现教育环境的IT化,需要普及学校高速宽带网,实现人手一台信息设备的配备,推进电子黑板和无线网络的设置,提高电子教材的使用,从初级教育阶段就开始积极完善教育环境IT化,谋求儿童学习能力和IT应用水平的提高,并加强与企业和民间团体的横向联系,充实教育用的电子教材,要在2020年前实现所有小初高和特别支援学校教育环境IT化,构建学校与家庭之间无缝连接的教育学习环境.同时,日本《第二期教育振兴基本计划》和《日本再兴战略》中均指出实现人手一台信息终端的教育方针,需要大力推进教育信息化,以此建立日本今后技术强国的教育基础.2013年12月高度信息通信网络社会推进战略总部制定了《创造性IT人才培养方针》,力求成为世界最高水平IT社会,积极培养下一代IT人才,推进国民的信息利用能力.

在此背景下,日本总务省的“未来学校推进事业”和文部科学省的“学习创新事业”在日本全国筛选了20所学校开展ICT教育实践研究活动,以建立日本未来学校人手一台教育信息化环境的应用模型,获得了不少研究成果,也总结出了许多非常宝贵的经验和教训.从调研报告中显示若要在日本全国普及ICT教育环境仍然面对非常多的问题,如从学生人数上来看,日本小初高及特别支援学校在校人数约为1400万人,教师人数约为100万人,合计超过整个日本人口的10%.面向如此众多的人数提供什么样的ICT环境,采用什么样的方法培养和开展教学,需要更为谨慎的实践调研工作.另外,不仅是需要完善信息化基础设施,还需要完善各类电子教材和应用软件,并逐步向每位需要的学生和教师推广.面对不同学习和教育需求的人群和单位,急需综合性教育应用平台,与企业和社会团体横向合作,以低成本、高效率的方式提供各类电子教材和应用软件,使得学习者和教育工作者能够随时随地登录,并从大数据分析中获得教育一线的实际情况,真正实现整个社会的教育信息化.

●有关教育领域中最先进的ICT利用情况的调查研究

近年来日本在教育领域中的信息技术利用的研究实践表明,日本的教育一线仍然存在信息分散化、软硬件标准不一致造成的使用局限性、ICT利用方法的不足等诸多问题.为此,由日本总务省委托日本教育技术振兴会进行实践调查,于2014年3月发布了《2013年度有关教育领域中最先进的ICT利用情况的调查研究报告书》.该报告从案例分析角度对教育中技术和实践方面的ICT使用进行了实践考察,总结指出在日本学校一线的ICT使用虽然有部分实践成果,但是依然存在家庭和学校间联系不紧密、ICT环境使用成本过高、现有环境无法解决的诸多课题.

该调查认为建立一个综合性的教育学习云平台有望解决上述问题,如图1所示,对比以往的区域性内部网络模型（Intra模型）,利用了云怎么写作的云模型不仅能够减少地区的负担,实现校外随时随地登录,还能够做到对接各类设备和统一化管理,低成本高效的运营.为此,初步构建了一个教育学习云平台原型,以两所小学的部分学生为对象进行了小范围的实践调查.该平台主要提供以HTML5制作的电子教材、视频教材等形式的学习内容,还有学习用的APP、协同学习工具等应用软件,可以对应Android、iOS、Windows等三类系统,通过对实验学校的实践授课来验证多个学校间、校园与家庭间以及移动通信条件下学习、教育等使用情况,尤其是使用电子教材和协同学习软件进行新型学习方式下的实践验证（如下页图2）.通过实践表明,提供多种电子教材和应用软件,对应各类操作系统,可以实现跨系统、跨校区的泛在学习模式,并且提高了教师和学生的ICT应用能力,极大程度降低了教师的工作量,教师不需要再对电子教材的安装、管理、统计做出重复性的劳动,教务系统的横向联系解放了教师对学生学习记录的手工统计管理,家长也可以随时查看学习记录了解学生学习情况.该报告最后指出,若能在日本全国范围内推广和应用这类教育用云怎么写作平台,从宏观上可以降低区域性差异,实现电子教材制作和应用的标准化,推动业界制作规范的电子教材和信息系统接口,并且加强学校与家庭之间的联系,达到统一化管理教学信息的目的.

●先导性教育体制构筑事业

调研报告书指出,今后需要实现学校和家庭间的无缝连接,降低教育技术的普及成本,制定标准促进企业与教育实践相结合,有必要在更广范围内的各个方面进行实践.由此可见,对于日本政府而言,不仅需要对信息技术基础设施等方面进行验证,也需要对教学内容和教学方法等方面开展实践探索,由于前者归属日本总务省管辖,后者归属日本文部科学省管辖,故两个部门合作开展了“未来学校推进事业”和“学习创新事业”,在部分试点学校开展了人手一台的教学环境下测试电子教材等软件方面的教学和学习效果,而从这两个项目以及上述调查研究中发现急需一个能够加强跨地区、跨学校的教育应用平台,以便今后能够整合各类教育资源,共享信息实现教育信息化的统筹规划.就此,两部门继续开展下一阶段的合作,自2014年下半年开始由文部科学省实施“先导性教育体制构筑事业”,开展教育体制统筹方面的实践,而同期由总务省实施“先导性教育系统实证事业”,构筑教育用云平台,验证技术方面的可能性.

“先导性教育体制构筑事业”和“先导性教育系统实证事业”在2014年7月开始公开募集实验学校,预设在福岛县、都、佐贺县3个地区同步开展,每个地区安排4所学校（包括小学、初中、特别支援学校等）,项目实施周期为三年.两个“事业”的关系如图3所示,由总务省负责基于云怎么写作的“先导性教育系统”,通过企事业单位开发系统和应用软件,提供信息化教学环境,而在该系统下由文部科学省开展“先导性教体育体制”的实践,通过各地区教育委员会开发和使用电子教材,加强各学校和家庭之间的联系,开展教育实践研究.

“先导性教育体制构筑事业”2014年度预算12.2亿日元,2015年度为11亿日元,目的在于利用云计算等最先进的信息通信技术,构筑地区教育体制,促进不同学校间、各类学校间的信息共享,加强学校与家庭间的联系,充实新型学习形态的指导方法,开发各类学校和各类教材所对应的指导方法,培养教师指导能力,构建教师研修体制,提高电子教材的便利性,积累区域间各学校可相互利用的教材,共享教材和指导实践事例等信息.期待在2017年时,教科指导中ICT有效利用率（就指导儿童ICT利用的能力能回答“完全能做到”、“稍微能做到”的教师比例）达到80%.该“事业”采用申报计划书竞争投标方式确定试点学校,保证预算符合事业目的并有效进行,研究成果将向各地教育委员会和学校等相关单位进行信息宣传,并在文部科学省组织的研修会和宣传杂志上发布信息促进成果的有效推广应用.

“先导性教育系统实证事业”2014年度预算为5.5亿日元,主要依据上文调查研究中的系统原型,构建如下页图4所示的教育学习云平台,目的在于教育领域中积极促进和普及ICT的利用,将学校课程和家庭学习无缝连接,提供丰富的电子教材,制定基于HTML5的统一化标准,降低ICT应用成本,减轻地区政府和教育委员会的负担,灵活利用学习记录数据,开发出大数据分析的新型商业领域,将学校以外的各类教学资源,诸如图书馆、公民馆、儿童馆等公共设施、教材开发公司、通信教育、培训学校等学习怎么写作相关资源以信息通信技术予以整合联接,构筑学习者可以随时随地学习的泛在学习环境.在具体实践中该“事业”将构建可对应各类信息终端的低成本教育ICT系统,对低成本、标准化系统的功能和技术指标开展实证研究,以求获得今后教育ICT系统的普及型模型.该“事业”要求校园内已配备有一定程度的电子黑板,触屏电脑、无限网络等信息设备,并已实际应用在教学中,必须使用学习教育平台中所提供的学习支持功能、教师支持功能、学校家庭联系功能、学校间联系支持功能、学校与民间教育事业者的联系功能,能使用该平台提供的HTML5规格的电子教材,实施家庭学习,在确保信息安全的情况下保存学习,教务等记录,进行利用和分析,以此制作和提交相关实践研究报告.

●后记

日本政府近年来加大教育信息化投入力度,力求在2020年前实现人手一台的发展目标,普及教育信息设备,开发各类电子教材,从国家战略角度培养下一代国民的信息技术应用能力,以提升整个国家的信息技术竞争能力.从各类统计数据可见,日本虽然力求各地区初中等教育的信息设备资源均一化,但是从学生人数来看,由于基数比较大,短期是难以实现人手一台的目标,为此,开展“先导性教育体制构筑事业”和“先导性教育系统实证事业”实际上也是为了缩减成本,通过云怎么写作来缩小地区和学校之间的差异,实现信息的共享,通过制定统一标准和各类设备以减少在电子教材开发和教学应用软件开发上的成本,从宏观统筹和资源优化配置角度,这些项目的意义值得肯定,今后有必要继续关注项目实施动向.