未來學校的防災ICT基盤

李哲　孫秩　張海

進入21世紀后，4G網絡、云計算、平板電腦、大數據等下一代信息技術紛至沓來、層出不窮，深刻改變著世界各國社會和教育的面貌。這種變革在教育領域的施行實踐，為新世紀的學習者提供了全新的學習信息環(huán)境，對教育技術進行著嶄新的定義，推動我們重新深入思考教育技術的本質是什么。

以日本為例，面臨經濟長期停滯、政權更迭頻繁、自然災害頻發(fā)的復雜國家現狀，日本政府重新啟動了科技立國、教育先行的理念，體現這一理念最具代表性的當屬日本總務省“未來學校”項目。該項目將ICT投入到學校一線，以優(yōu)秀經驗作為示范，利用各類信息技術手段嘗試教學革新，以教育投入帶動科技市場的發(fā)展。其中一項頗具特色、值得研究的內容，是針對日本頻發(fā)的自然災害在日本中小學開展信息技術支持的防災教育。

日本的學校多屬于災害避難所，在2011年東日本大地震的慘痛經驗教訓下，幾乎所有的“未來學?！倍荚趪L試如何將信息技術利用到防災、減災和抗災中，展開了各種各樣富有特色的實踐，可供我國的信息技術校本課程建設參考。

● 多媒體信息設備構建的防災信息空間

“未來學校”中大量使用了筆記本電腦、平板電腦、交互式電子白板（IWB）、云服務器等多種設備，平時這些設備主要用于信息化教學，而在災害突發(fā)情況下則成為地區(qū)避難地的中樞信息系統，構建出一個防災信息空間。

為了既能保證學校個人信息不外泄，又能讓受災群眾使用這些原本供學校使用的多媒體信息設備，各學校采用各種方法進行了實踐和探索。例如，東日本地區(qū)的部分學校在平板電腦上安裝了雙系統，啟動時按照“通常狀態(tài)”和“災害狀態(tài)”進行選擇性操作，限制“災害狀態(tài)”系統的使用權限，這種方法的缺點是成本比較高。另一種做法是，一些學校平時就要求將個人信息全部存儲在指定的云服務器上，這樣就不會存在泄密的問題。在利用iPad等產品時，采用Google同步功能將數據都備份在云服務器上，即便系統數據丟失或者損壞，也可以隨時同步恢復和更新。另外，采用賬戶認證方式，只有經過認證的電腦才能登錄校內局域網，額外再制作一批臨時賬戶以備特殊情況使用。

交互式電子白板是未來學校的標準配置，該設備雖然價格昂貴，但是可擴展性強，大尺寸顯示屏還可在信息共享時起到比投影儀更好的作用。作為學校防災的主力設備，平時可進行正常教學，而在緊急情況下接收緊急警報設備的信號，能在指定時間利用聲音、圖像等即時顯示災害通知，與語音廣播、手機警報等構成一整套緊急信息提示系統，尤其是學校的操場，體育館等，可利用大尺寸顯示屏向公眾滾動顯示災害通知，也可以通過觸屏手寫板即時保存書寫的內容，在災害前期混亂的狀態(tài)下能夠起到非常明顯的提示效果，而后期同樣可以調用以往歷史記錄，使用起來也簡單方便。

通過學校的電視會議系統，即可連接災害指揮中心，通過攝像頭實時傳輸避難場所的情況，能在電話中斷的情況下有效傳遞圖像信息，學校就可以成為臨時的通訊指揮中心。

● 網絡安全保障暢通的數字環(huán)境

為保障災害下互聯網的暢通，學校網絡的帶寬、IP地址、防火墻都是網絡服務商優(yōu)先保障的對象，許多學校都設置了雙重甚至多重網絡，將互聯網、防災網、校園局域網等物理分開，設置自動或手動路由切換，事先設定好災害時需要共享的網絡環(huán)境，制作圖文并茂的切換和使用手冊，既確保了校園網的獨立保密性，又能發(fā)揮網絡共享的功能。

尤其是在東日本地區(qū)的學校，利用數據通信卡（外接USB型網卡）分發(fā)給需要臨時使用的人員，能夠保障在校園外也能移動上網。

基于“3·11”東日本大地震的教訓，在政府機構無法正常作業(yè)時，有可能會在學校等避難場所臨時辦公。因此，部分學校進行了臨時政府辦公實地測試，將網絡環(huán)境設定為校園網、行政辦公網、互聯網三網分離。對于在大規(guī)模災害情況下構筑臨時信息網絡平臺的方法，日本西宮市的災民支援系統提供了最好的參考模式。西宮市在1995年阪神淡路大地震后長期致力于建設信息化防災系統，該套系統可細分為災民支援、避難所、緊急物資管理、臨時住宅管理、遇難者管理、損毀房屋管理、災后重建管理等多個模塊，通過系統數據備份和網絡信息共享等多種方式，能夠將學校等避難場所有效地組織和利用起來，發(fā)揮平時維護急時管理的作用。

在應急電源方面，除了傳統的UPS和發(fā)電機以外，幾乎所有的學校都可以采用電腦電池或太陽能蓄電設備通過外接USB轉化線給多臺路由器和手機同時充電，確保提供多元化的供電途徑。

● 全天候信息共享的云空間

由于學?；旧隙疾捎昧嗽品?，在地震時可以通過如SNS等多元化信息交流手段，幫助迅速確定學生的安全狀況，并和家長互通信息，可以通過與防災指揮中心互聯的網絡，在受災時確保緊急情況下通過學校的電子白板、學校網站、校園廣播、電視會議系統等多種方式即時傳遞消息。

在“未來學?！钡姆罏挠柧氈?，中小學的多媒體信息設備被證實確實是可以即時利用，迅速轉化為防災的有利工具。比如，將手機、數碼相機等拍攝到的照片或者視頻通過事先預設好的USB無線網卡上傳到Google等提供的云服務、網盤或學校網站上。通過平時的防災訓練和課堂練習，中小學生都能熟練使用這些設備，既學習了信息技術知識，又學習了新的防災手段，一舉兩得。

學校網站同時具備平時正常教學，緊急時信息共享的雙重功能。例如，東日本大地震中受災的福島縣尚英中學，就采用了CMS（Content Management System，內容管理系統）設計學校網站。平時網站上設有防災教室欄目，及時報道平時防災教育的具體信息。一旦災害發(fā)生，用戶只要一鍵點擊即可切換到緊急用網站。該網站建立后不久，即在2012年12月7日三陸沖地震中起到了實際作用。網站對加入自動信息推送系統的用戶立即群發(fā)信息，家長看到信息后，可以通過鏈接訪問學校網站，獲得學生的安全信息和學校設施使用情況，查閱防災指揮中心發(fā)布的官方具體信息，亦可通過網站論壇進行留言互動交流。由于有了該校的實際使用經驗，其后該地區(qū)的教育委員會表示，各個中小學校若都能建立這種雙重功能的學校網站，并將教學用的網站整合起來作為防災教育平臺會發(fā)揮更大的作用。

沖繩縣下地中學則為學生和其他避難者提供了防災專用網絡平臺，允許連接到災害留言板“web171”（由日本通信公司提供的災害用信息交流平臺）。由于日本的手機、平板電話等移動設備多采用2.4GHz帶寬，在構建臨時受災網絡環(huán)境時無線接入點AP則采用了對應2.4GHz和5GHz的雙帶寬，同時指定專門人員管理無線網絡，保證網絡的安全和穩(wěn)定性。學校同時與市縣的防災管理中心一起制作學校防災指南，定期開展防災訓練，靈活使用學校網絡環(huán)境，向更多市民宣傳防災知識。

許多學校都新設置了緊急地震速報接收裝置。該裝置能自動接收氣象臺發(fā)布的緊急通知，如設置為4級地震以下只對教職員辦公室進行廣播，而5級以上時則全校緊急通知，通知方式采用語音廣播、電子白板顯示、手機警報、學校網站頭條新聞等多種方式。

通過上述防災教學實踐，我們可以看到，信息技術支持的日本中小學防災教育中未來學校的防災ICT基盤是如何設計和實施的。未來學校通過學校的實際防災訓練、網站宣傳、手冊發(fā)放等多種方式，向學生和家長傳達了災害發(fā)生的信息和處置手段，將防災的理念融入平時的教育中，將信息技術手段多元化應用。這對我國如何將基于信息技術的校本課程和真實的社會結合，提供了特別深刻的經驗和啟示，也給我們對信息技術的深層融合應用如何真正改變社會面貌和人類生活，提供了極其生動的案例。