教育技術應用發(fā)展的熱點和趨勢.doc

教育技術應用發(fā)展的熱點和趨勢張際平，華東師范大學教育信息技術學系教育部全國中小學計算機教育研究中心上海2000探索成果直接推動著整個教育教學的改革和發(fā)展。了解和把握教育技術發(fā)展的熱點和趨勢，將有助于提高我 們實際的研究和應用水平。 【中圖分類號】G40057 【文獻標識碼】A 進入21世紀，擁有知識的人才不僅是新世紀經濟發(fā)展的直接驅動力和關鍵要素，而且也必將成為未來社會 的財富和主流。面對這一時代，教育必須考慮如何才能更有效地培養(yǎng)擁有知識和高素質的人。教育技術學作為 現代教育和現代新科技相結合的新型學科，其研究和發(fā)展的目的是為了從理論和實踐角度來對學習過程和教學資源進行設計、開發(fā)、利用、管理和評價，從而達到對學習資源進行更有效的開發(fā)和利用以及將學習過程和學 習資源進行有機的結合，整體優(yōu)化教與學的過程。在整個教育技術研究領域，人們總是在不懈地進行各種新教育技術應用的研究和探索，這些研究和探索成果直接推動著整個教育教學的改革和發(fā)展。隨著計算機、多媒體、網絡技術的飛速發(fā)展和新世紀對人才培養(yǎng)的需求，在世界范圍內必定會對教育技術 應用研究提出許多新的研究課題。這些研究課題也成了教育技術應用發(fā)展的新熱點和趨勢。了解和把握教育技 術發(fā)展的熱點和趨勢，將有助于提高我們實際的研究和應用水平。正如教育部陳至立部長在應用現代教育技 術，推動教育教學改革一文中所提出的“我們要把握時代脈搏，關注世界教育技術的前沿動態(tài)，大力發(fā)展現 代教育技術的基礎和實際應用研究”。為此，本文將重點討論與我國教育技術應用發(fā)展有關的幾個主要研究熱 點：課件開發(fā)、多媒體教育應用、網絡教育應用、計算機教育以及我國中小學網絡教育應用的現狀和發(fā)展。一、課件開發(fā)方面 盡管我國在課件開發(fā)方面與發(fā)達國家相比起步較晚，但發(fā)展很快。這一發(fā)展主要基于政府的重視和計算機 的進一步普及。近幾年除了許多軟件公司投入巨資進行各學科的課件開發(fā)以外，國家也首次在九五計劃中撥 ?？顜浊f元進行中小學系列課件的攻關和開發(fā)。對課件的開發(fā)，新的趨勢和熱點可主要歸納在對以下四種類 型的研究：基于教學策略（Teaching Strategy ）課件； 電子作業(yè)支持系統(tǒng)（Electronic Performance Support System，EPSS）；群件（Group Ware）；積件（Integrated Ware）?；诮虒W策略的課件是指運用相應的教學模式或策略于課件（包括課堂教學和個別化學習課件）之中。教 學策略的運用是為了體現最佳的教學思想和達到最佳教學效果，尤其是利用計算機作為教學手段更應該考慮如 何獲得比通常方式教學更佳的效果。在國家九五課件攻關項目中就明確提出課件開發(fā)一定要體現出教學策略 的運用。這一趨勢要求課件的設計和開發(fā)者必須從新的角度去研究和探索課件的開發(fā)，避免在課件開發(fā)中所出 現的“書本或黑板”搬家現象，將課件開發(fā)提高到一個新的水平。在課件開發(fā)的教學策略運用中，可主要考慮 以下幾個策略的運用：教學模式選擇策略、教學內容展開策略、學習信息呈獻策略、學習過程控制策略、人機 交互策略以及反饋評價策略等。電子作業(yè)支持系統(tǒng)是指一種具有“及時學習”或“即求即應”學習功能的課件類型。它可以根據學習者的 需要隨時提供所需的知識。這類課件無論是對個別化學習和職業(yè)培訓方面都有重要的作用。與通常的課件相比 ，電子作業(yè)支持系統(tǒng)的特點是將學習置于工作過程之中，這種學習形式既有利于解決工作中的實際問題，又可 以將理論與實踐很好地結合起來。這類課件主要由知識庫、交互學習訓練支持、專家系統(tǒng)、在線幫助以及用 戶界面等部分組成。知識庫包含了某個領域相關的各種知識信息，交互學習支持和方便學習者與系統(tǒng)的交互活 動，專家系統(tǒng)可對學習者的需求進行判別和決策，從而提供有用的信息或咨詢，在線幫助為學習者提供對任務 的提示和參考信息。這一發(fā)展熱點和趨勢要求課件開發(fā)者更加重視對知識結構組成的理解和充分發(fā)揮計算機交 互學習的特點。群件是指能支持群體或小組進行合作學習的一種課件類型。群件概念的提出是基于網絡技術的發(fā)展和在教 育中的應用。基于網絡，人們利用計算機進行的學習已不局限于個別化或課堂的方式，完全可以以群體或小組 的形式進行學習。從某種意義上說，群件是一種新型的課件類型，它是介于計算機輔助課堂教學和個別化教學 之間。群體和小組的學習形式不僅可以提高學習的效果，而且還有利于學生合作精神的培養(yǎng)。目前在我國的許 多中小學，已經建設了校園網和聯(lián)網的計算機教室，這些學校也已具備了開展群體合作學習的硬件環(huán)境條件， 但群件方面的開發(fā)和實際應用還是一個空白。在技術方法上，群件的結構和形式與通常的個別化學習或課堂教 學的課件是完全不同的。其重點是要放在對小組學習過程的控制、管理、學生之間的通訊、以及友好學習界面 的設計等主要方面。作為我國從事課件開發(fā)的研究者和教育軟件的開發(fā)商，應充分重視這一應用領地的市場發(fā) 展前景，盡快地開發(fā)出可供廣大中小學使用的群件，填補我國在群件應用方面的空白。積件是指基于多媒體的教學素材元素或知識單元。從某種意義上講，積件也是課件的一種類型，至少可稱 為課件的半成品。這類課件也可視為結構化了的多媒體教學素材。利用某個著作工具，教師只需簡單地將部分 素材元素進行一定的組合，很快就可形成一個自己所需的教學課件。在我國，近幾年的課件實際推廣使用的效 果證明，大多數教師都越來越不喜歡直接采用他人已開發(fā)完整的教學課件，而是希望能按自己的教學思路和風 格來組裝成課件。這就為積件的需求和發(fā)展提供了很大的空間。此外，網絡教育應用的發(fā)展也為積件的需求提 供了更大的空間。存放在網絡上的積件資源，可以被更多的教師甚至學生共享。積件的開發(fā)過程并不是很復雜 ，但對其（多媒體素材元素，無論是動畫、圖像或圖片、聲音等）制作質量要求應該是很高的，因同一積件（ 或某個素材元素）可能會被許多人重復使用。對所有的使用者而言，積件就像一個“母帶或原版帶”。除質量 要求外，積件的開發(fā)必須使用超文本、超媒體以及數據庫等技術，因開發(fā)者必須考慮按某種關系建立所有素材 元素間的聯(lián)系、不同素材的分類、便于查找的多種檢索方式等。二、多媒體教育應用方面多媒體技術的迅速發(fā)展已為教學形式、教學手段、教學方法以及教學思想的改變提供了更多的可能性。它 不僅可以使教學更為生動形象，而且使得許多用常規(guī)方式方法難以表現的教學內容可以容易地表現出來。雖然 在多媒體教育應用方面有許多問題需要研究，但目前主要的研究趨勢和熱點可以歸納為以下三個方面：虛擬現實（Virtual Reality ）、電子出版物（Electronic Publishing ）和超媒體技術（Hypermedia）。虛擬現實是指通過特殊的輸入設備和一些能實現三維圖形和三維音效的特殊輸出設備來模擬人和環(huán)境之間 的交互技術。虛擬現實技術的實現主要是基于多媒體技術的發(fā)展。在教育領域中，虛擬現實技術可很好地應用 到虛擬學習環(huán)境的建立。它可以虛擬地建立起與真實環(huán)境相近的學習場景，使學生似乎已處于真實環(huán)境之中。 例如美國的休斯敦大學利用該技術建立了一個虛擬現實物理實驗室，學生們使用這個實驗室可以進行大學物理 學中所有基本定律的實驗，使學生能夠進行詳細觀察以獲得物理法則的概念及知識。北卡羅來納大學利用該技 術建立了一個化學虛擬現實系統(tǒng)，使用者在這個系統(tǒng)中可以用人工來處理分子。荷蘭特溫特大學建立了一個虛 擬圖書館系統(tǒng)，教師和學生使用該系統(tǒng)尤如置身于真實的圖書館，任意快速方便地查閱各種所需的資料和書籍 。虛擬現實系統(tǒng)可分為全介入式交互系統(tǒng)、混合式交互系統(tǒng)和非介入式系統(tǒng)。它們又分為個人虛擬系統(tǒng)（模擬 單個用戶與現實的交互）和社會關系虛擬現實系統(tǒng)（模擬多個用戶的交互環(huán)境，用戶之間的關系和通訊等）。 從技術發(fā)展的角度來看，虛擬現實是在多媒體技術的基礎上集合起來的更高級的交互系統(tǒng)。它目前發(fā)展的熱點 包括虛擬學校、虛擬學習環(huán)境、虛擬現實系統(tǒng)、基于虛擬現實系統(tǒng)的教學軟件開發(fā)及出版，以及基于網絡的虛 擬現實系統(tǒng)等。電子出版物是指基于多媒體技術的各類電子讀物。由于多媒體計算機已成為個人計算機的標準設備，所以 大大促進了電子出版物的增長。為了進一步提高電子出版物的功能，目前許多電子出版物尤其是電子教科書， 采用了超文本和超媒體等一些新的軟件技術。使用超文本技術可將電子教科書中出現的關鍵詞或短語等與其他 相關聯(lián)的材料資源聯(lián)接起來，當讀者需要了解有關這些詞或短語更多的知識時，可通過輸入設備規(guī)定的操作（ 如點一下該詞），即可很方便地獲得與該詞相關的信息。在電子教科書中采用超媒體技術，主要用于設計出可 由學生自己方便地選擇和控制所用的各種媒體和各種學習方法，創(chuàng)建以學生為中心的學習環(huán)境。電子讀物可以 使學習者更方便、更快捷、更廣泛地獲取知識。隨著越來越多的信息被數字化，基于多媒體的電子出版物將會 在教育中獲得更為廣泛的應用。超媒體技術則是超文本與多媒體技術的結合，它是一種非線性的多媒體信息網絡結構和信息管理技術。超 媒體是以超文本的非順序結構為基礎，對各類教學信息，如圖片、聲音、圖像以及動畫等，可以進行有效的處 理和管理。科學研究證明，人類的記憶結構是一種“聯(lián)想式”的。聯(lián)想式的記憶結構就要求知識元素的呈現和 表達應該是非線性的。這就是說，多媒體課件或電子讀物的教學內容安排不應該要求學習者按某個固定的順序 來學習，而是應由學習者按自己的意志來選擇學習內容和順序。由于超媒體技術完全可以使知識內容的連接和 管理以非線性方式進行，所以目前在多媒體教學課件的設計上超媒體技術方法是必須采用的核心技術之一。盡 管超媒體技術已比較成熟，但隨著今后教育信息量的越來越多和教育信息網絡化的趨勢，必定會對超媒體技術 提出新的要求。三、網絡教育應用方面在我國，網絡教育應用已經成為教育技術應用發(fā)展的重要方面之一。面向21世紀教育振興行動計劃中 所提出的實施“現代遠程教育工程”正是當今世界在網絡教育應用方面發(fā)展的主流和趨勢。在網絡教育應用領 域，發(fā)展的趨勢和熱點可主要歸納在以下三個方面：遠距離教學（Distance Learning）、網上學校（Web Sch ool ）和計算機支持的合作學習（ComputerSupported Cooperative Learning，CSCL）。從嚴格意義來講，網絡遠距離教學是指通過因特網（Internet）或局域網實現全球范圍或區(qū)域范圍的課程 傳送和教學，這種教學的顯著特點是必須體現雙向性、實時性和交互性。傳統(tǒng)的遠程教學方式（電視和廣播方 式）是不具備這些特點的。這種教學方式也不并像部分人認為的，只要開發(fā)好一個課件放在網絡上傳播就可以 進行遠程教學了。目前，網絡遠距離教學之所以成為國際上的研究熱點，其原因除網絡技術本身的迅猛發(fā)展和 以上三個特點外，還體現在它的全球性和共享性。我國政府也非常重視這一發(fā)展趨勢，教育部已計劃在今后幾 年里投入巨資來開展這方面的開發(fā)和應用。在我國遠距離教學研究的重點是放在：課件的開發(fā)平臺、友好學習 界面的設計、新教學模式的探索、學習的評估方式以及通訊交互方式等主要方面。網上學校與網絡遠距離教學是完全不同的兩個概念，盡管通過網上學?？梢詫嵤┮欢ǖ倪h距離教學。真正 的網上學校應該是指將一所學校所具有的全部功能搬上網絡，而不是僅有幾門網上課程和部分教學資源就可稱 網上學校。作為一所網上學校，學生除可以在網上直接了解該校的全部信息，包括學校歷史、辦學宗旨和特色 、師資情況、課程設置等外，更主要的是能使學生在網上實現學習的全過程，包括進行入學報名和注冊、付費 、學習和實踐、考試、獲學分和學位等。一所真正網上學校的建設涉及多方面的因素，也是一項較復雜的系統(tǒng) 工程。目前在我國（包括世界范圍內）真正意義上的網上學?？梢哉f還沒有，但有很快的發(fā)展趨勢。一般來說 ，在技術上網上學校既可以在國際互聯(lián)網上實現，也可在局域網上實現。計算機支持合作學習是指基于網絡來進行群體或小組形式的學習。這種學習形式強調通過網絡和計算機來 支持學生同伴之間的交互活動。學生們可以突破地域和時間上的限制，進行同伴互教、討論交流、課外興趣活 動等合作性學習。這一合作學習形式不僅可以提高學習的效果，而且在不同程度上將有助對學生合作精神的培 養(yǎng)。對這一學習形式的研究趨勢和熱點是如何進行群件（Group Ware）的開發(fā)。它包括群件結構、通訊交流方 式和學習的管理等主要方面。目前，在我國已開發(fā)的所有課件產品中還沒有真正意義上的群件產品。由于我國 許多學校已建設了校園網和教室計算機網，研究和開發(fā)計算機支持合作學習的群件不僅會有很大的市場需求， 而且也能有效地促進和發(fā)揮網絡在實際教學上的作用。四、計算機教育方面無論現代教育技術應用和發(fā)展的今天或未來，計算機都將起重要的作用。這是因為它為教育技術學的發(fā)展 提供了技術和應用基礎，尤其是計算機輔助教學和網絡遠距離教學的發(fā)展，為教育技術提供了更新的手段，也 使教育技術在世界范圍內進入了一個以計算機和網絡教育應用為主的新時代。對計算機教育問題，蘇聯(lián)學者伊爾肖夫在1981年就首先提出了“計算機是人類第二文化”的觀點。教育部 周遠清副部長在1997年也提出“計算機教育的目的就是要使學生樹立起牢固的計算機文化意識”。這也就是說 計算機教育不僅僅是學科教育，更重要的是一種文化教育。因為它將給人以“反作用”，直接影響人們的生活 方式、觀念、智力、能力和思維方式等，如同石器時代的石器和工業(yè)時代的蒸汽機出現對社會發(fā)展的影響一樣 。為此我們可以對具有計算機文化的人作如下描述：具有利用計算機進行信息收集、加工和處理的能力。同時 還熟悉計算機的價值和它對社會各個領域（包括人們的日常生活和工作）的作用和影響。從另一個角度講：信 息時代，信息的獲取、分析和加工能力將作為現代人最基本的能力和文化水平的標志。當然在教育技術領域，計算機在教育上的應用是非常重要的一個方面。根據世界銀行1998年報告對計算機 教育應用的益處分析包括以下幾個主要方面：計算機輔助教學（CAI）具有生動、形象、個別化、 自定步調、 交互等特點；在模擬和探究（Simulation and Exploration）方面可以對現實系統(tǒng)（事物）進行模擬，直接培 養(yǎng)學生主動探索能力；作為教與學的工具（Teaching Tools）能有效幫助教師和學生處理日常事務（備課、計 算、 作業(yè)、 交流等）； 在通訊網絡（Communication networks）方面可以廣泛地獲取最新教學信息和進行學 術交流；而在教學行政管理（Pedagogical administration）上能全面提高學校管理的水平和效率（學校資源 、圖書資料、教師和學生信息等）。美國計算機教育的著名學者J.Kulik教授在1996 年曾就計算機輔助教學對 學生的益處分析中指出：利用計算機，學生學的知識可以更多和更廣；對掌握同一知識內容，可節(jié)省30左右 的學習時間；學習興趣有明顯提高。目前，在我國計算機教育和教育應用雖然也有很大發(fā)展，但還存在許多問題。最主要的表現在以下幾個方 面：計算機教學（尤其在中小學）主要局限于程序設計語言的教學，從小學到高中的教學內容甚至有重復；計 算機設備的配置在許多地方僅作為一種擺設，互相攀比，不講實效；重硬件（計算機、聯(lián)網）輕軟件（課件開 發(fā)、教學應用和人員培訓等）；計算機輔助教學大多數是停留在“觀摩課”形式；缺乏符合素質教育和優(yōu)秀教 學思想的教學軟件。無論從教育技術的發(fā)展趨勢三個主要方面來看，還是從計算機教育應用所帶來的益處來看，計算機在教育 技術中占有非常重要的地位。可以這樣說，計算機在教育中的應用體現了教育技術學研究的發(fā)展水平，與此同 時計算機教育應用的發(fā)展也將直接推動教育技術的迅速發(fā)展。可以預計，隨著計算機技術的進一步發(fā)展，它必 將滲透到教育的各個方面，它在教育技術應用中的地位也會越來越重要。五、我國中小學網絡教育應用的現狀和發(fā)展目前，我國所有中小學的網絡教育應用還處于剛起步階段，但網絡教育應用已成為一個熱點并有很快的發(fā)展趨勢。就總體而言，我國中小學的網絡教育應用也只能說是局限于校園網的建設和網上學校（網校）方面的 嘗試階段，還沒有開展和實施網絡遠距離教學方面的應用研究。（一） 校園網方面在中小學校園網的建設方面，初步統(tǒng)計目前全國大約已有400 所左右的中小學建立了校園網。大多數校園 網的教育應用主要有以下三個方面： 校內教育資源的共享通過電子圖書館和電子閱覽室等方式。 信息的管理師生檔案、學校資產和后勤服務等方面。 網上的瀏覽基于虛擬網技術或通過專線出口瀏覽互聯(lián)網上的有關信息。雖然校園網建設有很快的發(fā)展勢頭，但它們在建設和應用方面還存在著一些問題，主要表現在以下幾個方面： 校園網建設缺乏規(guī)范和標準。通常大多數建網方案是由網絡集成商制定，而多數集成商較多考慮的是網絡 的硬件方面，很少顧及應用功能和軟件方面。 基本沒有或很少直接應用于學科或課堂教學。這一問題是與校園網建設時對教學應用功能和軟件考慮不足 以及教師培訓滯后等原因有關。 教師和管理人員的培訓、教育資源庫的開發(fā)往往滯后網絡建設。沒有按照“培訓在先，建庫在先，建網在 后”的原則來建網。 教育信息資源（包括網上課件）缺乏。一方面網上教育資源缺乏，另一方面各學校之間缺少交