新一代信息技術(shù)新發(fā)展及在教育教學中的應(yīng)用展望

張薇 李祥林 榮康 殷志杰 王帥

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

摘 要 當今社會，以移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、虛擬增強現(xiàn)實、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)為主要代表的新一代信息技術(shù)蓬勃發(fā)展，對我國教育體制改革和高等教育未來發(fā)展具有重大和革命性的深遠影響。梳理新一代信息技術(shù)對教學觀念、教學模式、教學環(huán)境、專業(yè)人才培養(yǎng)等方面帶來的新挑戰(zhàn)，并展望其在教育教學中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 新一代信息技術(shù)；教育信息化；教學模式；人才培養(yǎng)；信息素養(yǎng)

中圖分類號：G40-057 文獻標識碼：B

文章編號：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 新一代信息技術(shù)與教育信息化

1.1 內(nèi)涵

國務(wù)院辦公廳于2010年10月正式發(fā)布《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》[1]等相關(guān)文件，正式明確了將新一代信息科學技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為國家戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)。目前，新時代的計算機信息技術(shù)主要包括基于下一代計算機通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)信息融合、新型智能平板電腦顯示、高性能集成電路和高性能云計算等現(xiàn)代計算機信息技術(shù)。新時代的計算機信息技術(shù)所形成的產(chǎn)業(yè)鏈時間之長、產(chǎn)業(yè)規(guī)模之大，遠遠超過以現(xiàn)代計算機信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與無線通信等信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)為主要代表的第一代、第二代信息技術(shù)。新一代信息技術(shù)必然會在人類社會生產(chǎn)、活動及其生活方面帶來巨大的影響。幾乎所有新一代的信息技術(shù)都與互聯(lián)網(wǎng)和信息的傳播有關(guān)，所以新一代的信息技術(shù)在科學和教育領(lǐng)域帶來的影響更廣泛、更深刻，在影響和支撐中國教育文化學習的基礎(chǔ)上，將對中國社會治理產(chǎn)生重大社會變革，必將對我國教育體制改革和科學發(fā)展的未來方向具有重大的革命性的深遠影響，必須時刻對此予以高度重視。

教育信息化即把信息技術(shù)的運用融入教學與管理中，用于提高人才培訓的質(zhì)量上，推動教育觀念的轉(zhuǎn)變、教學方法的創(chuàng)新以及辦學模式的改革[2-4]。

教育信息化的典型特征就是形成教育網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、個性化和終身化，這一特點既是實現(xiàn)中國特色社會主義經(jīng)濟和教育信息化快速進步的一個必然結(jié)果，又是推動我國高等教育體制深化改革和科學發(fā)展的一個重要戰(zhàn)略方向。

1.2 技術(shù)發(fā)展

進入21世紀以來，大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等信息技術(shù)不斷蓬勃發(fā)展[5]，已經(jīng)對新時期我國高等教育人工智能應(yīng)用課程技術(shù)教學的各種科技模式變革與其未來發(fā)展趨勢帶來全新的顛覆性影響。新一代高等教育人工智能的發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃明確要求利用人工智能互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加快和推動人才培養(yǎng)模式、教學方法的改革，構(gòu)建一個包含人工智能機器學習、交互式機器學習的新型人工智能教育體系[6]。在全新信息化發(fā)展時代背景下，如何有效助力我國大學生更好地適應(yīng)越來越復(fù)雜而又扁平化的知識世界，適應(yīng)越來越快的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)變革更替，適應(yīng)越來越激烈的國際競爭？如何有效提高我國現(xiàn)代教育的課程質(zhì)量，培養(yǎng)一批中國特色社會主義合格的現(xiàn)代化建設(shè)者和可靠的接班人？這是高等教育領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)內(nèi)涵式發(fā)展過程中必須解決的重要問題。

2 新一代信息技術(shù)對教育教學的影響

2.1 教學觀念轉(zhuǎn)變

快速發(fā)展的大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術(shù)加速了教育進入智能時代的步伐。2018年4月，教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動計劃》[7]，是“教育現(xiàn)代化2035”的重點內(nèi)容和重要標志。2020年2月，教育部辦公廳印發(fā)《2020年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點》[8]，要求積極推動“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，發(fā)揮信息化網(wǎng)絡(luò)教育和信息化人工智能的優(yōu)勢，創(chuàng)新信息化教育和信息學習的方式，建設(shè)信息學習型社會。因此，高等院校信息化教育進一步改變了傳統(tǒng)的以“教師為中心”“教材為中心”和“課堂為中心”的教育管理模式與觀念，逐步樹立以學生為主體、教師工作為主導(dǎo)的現(xiàn)代化信息化教育管理理念。學校線上課堂教學、遠程教學進一步改變了普通傳統(tǒng)學校的模式和概念，使學校向社會化的、開放的、虛擬的信息化學校的方向發(fā)展。進入現(xiàn)代信息社會，知識更新頻繁，科學信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅猛，現(xiàn)代科學和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已深深地滲透在人類社會的各個角落，終身教育已成為新的潮流。學校信息化課程和教育的普及與發(fā)展有助于“活到老，學到老”的實現(xiàn)。

2.2 教學環(huán)境轉(zhuǎn)變

在傳統(tǒng)的教學環(huán)境下，學生要按照教師已經(jīng)設(shè)計好的教學計劃參與學習、完成教學所有活動，并接受以教師為主導(dǎo)的課程測試，但傳統(tǒng)教學環(huán)境缺乏有力的手段和資源去驗證學生對知識和技能的真正掌握程度。隨著新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，以學校為中心的傳統(tǒng)課堂日趨式微，而在線學習、移動學習或以問題為導(dǎo)向的分布式學習形式普遍增加。利用互聯(lián)網(wǎng)、可視化、超媒體和虛擬現(xiàn)實等技術(shù)能夠更好地幫助學生構(gòu)建完全數(shù)字化的教育信息學習環(huán)境。教師通過網(wǎng)絡(luò)可以隨時收集、共享各種教育信息學習資源，開發(fā)各種多樣化網(wǎng)絡(luò)學習課程和師生互動資源；學生通過各種網(wǎng)絡(luò)學習可以隨時獲得學習資源。濱州醫(yī)學院自2020年就將所有教室安裝了網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和雨課堂教學軟件，實現(xiàn)教室網(wǎng)絡(luò)覆蓋率達100%，并且打造了多間功能齊全的智慧教室，真正實現(xiàn)線上線下同步教學和混合式教學。隨著新一代信息技術(shù)迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、全球化的教育信息學習模式已經(jīng)徹底改變了傳統(tǒng)的課堂教學環(huán)境，對課堂教學產(chǎn)生革命性的深遠影響。

2.3 教學模式轉(zhuǎn)變

教學模式是對教學的理論和實踐具體化的形式體現(xiàn)，是教學理論和過程的基本結(jié)構(gòu)與范型[9]。新一代信息技術(shù)改變了傳統(tǒng)的封閉的學習空間，傳統(tǒng)的教學模式不再適用，數(shù)字化學習成為新常態(tài)，致使教學模式也發(fā)生實質(zhì)性變革。數(shù)字化學習者更加喜歡帶有圖片、聲音和影像的資源，通過網(wǎng)絡(luò)可以多渠道快速獲取信息，還可以進行實時互動，進行及時和有趣味的學習。課堂、學校、社會之間的信息交互得到加強，課堂上的信息可以在社會上得到響應(yīng)，社會上的信息也可以通過技術(shù)手段呈現(xiàn)在課堂上；社會上的人力、物力資源可以呈現(xiàn)在課堂上，提升課堂的效率和效益；學校和課堂的知識創(chuàng)造可以實現(xiàn)市場轉(zhuǎn)化，從而影響社會的發(fā)展。這種新型的課堂—學校—社會關(guān)系，使得學生不只在課堂進行學習，還可以進行社會化的學習。因此，信息化時代，教師需要轉(zhuǎn)變教育觀念，構(gòu)建新的教學模式，促進不同學習方式之間的融合。

2.4 專業(yè)人才培養(yǎng)模式改變

傳統(tǒng)教學重理論、輕實踐、少操作，不利于對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[10]。高校已經(jīng)進入數(shù)字化時代，需要重新確立創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標，推動創(chuàng)新文化發(fā)展，構(gòu)建技術(shù)教育事業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新環(huán)境，培育優(yōu)秀的創(chuàng)新人才。因此，不斷提升高校的科技創(chuàng)新與企業(yè)創(chuàng)造性技術(shù)教育質(zhì)量，大力推進高?？萍紕?chuàng)新與企業(yè)創(chuàng)造性技術(shù)教育工作，這是高?？萍紕?chuàng)新與企業(yè)技術(shù)教育改革和發(fā)展的必然選擇，是對高等教育中科技創(chuàng)新型人才培養(yǎng)必然的內(nèi)在需求[11]。高校課堂教學應(yīng)徹底打破傳統(tǒng)應(yīng)試教育模式，教師不應(yīng)只是單純地講授，而是應(yīng)更加注重對學生的啟發(fā)式教學，與學生互動討論交流，共同探究與研討，讓學生能夠積極主動地參與課堂，不斷培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)造能力。

信息化教育視角下，培養(yǎng)一批復(fù)合型信息化人才仍是今后我國高校信息化學科建設(shè)的重要內(nèi)容和目標。通過建立新的信息化教學模式和信息化課程體系，打破高校信息化科研教學系統(tǒng)與人才培養(yǎng)體系時間和空間上的壁壘，構(gòu)建多方協(xié)同的信息化人才培養(yǎng)體系新模式。根據(jù)自身研究發(fā)展情況，高?？梢酝ㄟ^基于實際問題的學習、基于研究項目的信息化學習、在線實踐的學習等信息化學習的方式，將理論、實踐和技術(shù)的研究進行緊密結(jié)合。

3 新一代信息技術(shù)新發(fā)展對教育教學的應(yīng)

用展望

3.1 豐富的數(shù)字教學資源

數(shù)字化時代，信息教育教學技術(shù)蓬勃發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、微視頻等多種信息技術(shù)相互驅(qū)動融合。在現(xiàn)代遠程課堂教學中，互聯(lián)網(wǎng)、云終端、移動互聯(lián)網(wǎng)以及教學系統(tǒng)的數(shù)字化平臺等都為其提供了強大的多媒體信息技術(shù)支持。從海量的教學視頻課件、授課視頻、精品課程視頻資源到在線課程遠程學習等教育平臺，以及近年來應(yīng)用廣泛的網(wǎng)絡(luò)微課視頻教學、慕課等，都對數(shù)字化課堂教學的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。

當今時代是一個信息技術(shù)日趨多元化的新時代（移動互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)日趨智能化時代、智能互聯(lián)網(wǎng)時代、移動互聯(lián)網(wǎng)時代、云端計算時代等），未來的網(wǎng)絡(luò)教育行業(yè)發(fā)展方向和趨勢必然要走向移動化和互聯(lián)學習，智能化、云計算、互聯(lián)網(wǎng)等各種信息技術(shù)相互交叉融合，學習的途徑和方式將隨之發(fā)生翻天覆地的巨大變革。現(xiàn)在可以借助新的信息技術(shù)和其他網(wǎng)絡(luò)教學資源，網(wǎng)絡(luò)教材無處不在，可以學習的資源無處不有。如借助云計算，為學生搭建云教育平臺，把課堂學習過程中需要的所有數(shù)據(jù)、軟件都直接儲存在云空間，有效地將豐富的網(wǎng)絡(luò)和教學資源集中起來，讓學生根據(jù)自己的學習需要，隨時隨地進行網(wǎng)絡(luò)學習。

3.2 教學方式轉(zhuǎn)變

進入信息化時代，以學生為中心的教育教學方法體現(xiàn)出越來越重要的地位和作用，教育工作仍然需要更合理地進行教學計劃設(shè)計、課程教學安排、師資培養(yǎng)和教學評價，不斷促進以學生為中心的教育教學方法改革和實踐。教師的作用由單純的知識宣揚者成為學生自主學習的管理者和輔助者，教學團隊多學科交叉，以支持數(shù)字化工具的發(fā)展，加快新興的教學實踐。目前，人工智能技術(shù)正迅速推動我國高等院校的教育傳播媒體朝著更加智能化的方向發(fā)展，使得學生可以在更加真實的學習情境中進行體驗式、交互式學習。日本某小學2009年就已經(jīng)引入機器人“薩亞”老師，芬蘭的一所機器人小學于2018年從國外招聘幾位優(yōu)秀的機器人小學教師[12]。在國內(nèi)，余勝泉等[13]正在積極探索

嘗試自主設(shè)計和開發(fā)研究基于移動互聯(lián)網(wǎng)和結(jié)合人工智能的高端自動化育人助理服務(wù)系統(tǒng)“好老師”；方海光等[14]也積極探索基于人工智能的教育系統(tǒng)及機器人技術(shù)支撐下的“師課堂”。一項對機器人參與教學的研究結(jié)果表明，人工智能并不能完全代替教師，但真正能夠懂得學習和充分利用自動化人工智能機器人的教師可能會有更多的機會直接代替不能夠?qū)W習和充分利用人工智能的教師，人機協(xié)同是未來的發(fā)展趨勢[15]。

3.3 個性化學習

沿用至今的以班級教師授課為主的教育模式是夸美紐斯提出的班級式的教學，這種培養(yǎng)方式整齊劃一，卻難以做到因材施教，實現(xiàn)個性化學習[16]。

愛因斯坦曾經(jīng)說過：“每一個人都是天才，但如果你以爬樹的能力來判斷一條魚的價值，那么這條魚一生都會覺得自己是一個笨蛋?！盵17]因此，個性化學習越來越被廣大學生所認識和重視，可以充分利用大數(shù)據(jù)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對數(shù)據(jù)進行更深入和廣泛的分析，給每個學生更加科學、個性化的學習指導(dǎo)。學生往往能根據(jù)自己的學習發(fā)展情況和實際的需求主動進行自適應(yīng)個性化學習，包括選擇學習內(nèi)容、學習時間、學習目標、學習伙伴、學習環(huán)境、學習進度、學習策略等[18]，從而為教師和學生的整體健康成長與發(fā)展提供個性化的條件和支撐。教育要想盡快培養(yǎng)一批個性化的創(chuàng)新技能人才，就要看如何實現(xiàn)學生個性化、自適應(yīng)智能化學習，這是新時代教育者所追求的最終目標，也是自適應(yīng)智能化教育在新時代重要的核心競爭力和價值內(nèi)涵所在。

3.4 多維教學評價體系

教學評價在我國高等教育科學領(lǐng)域一直發(fā)揮著重要作用，它不但貫穿教師課堂指導(dǎo)與教學實施的整個過程，也貫穿在所有的教學方案、課程布置之中。因此，由大數(shù)據(jù)支撐的教育技術(shù)評價體系必然會成為直接影響我國高等教育科學技術(shù)進步的重要因素。充分利用智能化學習分析技術(shù)，構(gòu)建針對學生自主學習能力的評估分析系統(tǒng)，從而準確預(yù)測每一位學生的自主學習動機和學習效果，能夠豐富教師的自主學習實踐經(jīng)驗，增強每一位學生自主學習的積極性。教育科學技術(shù)研究人員要充分運用獲得的大量豐富數(shù)據(jù)信息資源，逐步建立健全與學習密切相關(guān)的監(jiān)督性評價體系，包括動態(tài)監(jiān)控、定期考核、反饋和調(diào)整等內(nèi)容，注重評價體系的可操作性，充分發(fā)揮評價體系的特色與優(yōu)勢，有力推動教育科研與學習質(zhì)量不斷提升。

3.5 信息素養(yǎng)提升

新一代移動信息學習技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展不斷改變和沖擊傳統(tǒng)教育技術(shù)和行業(yè)，教師不再只是信息化知識的有效傳授者和創(chuàng)造力的固守者，還要成為信息化學習的有效引導(dǎo)者和組織者。對教師如何應(yīng)用移動信息技術(shù)進行信息化教育教學的認識和要求不斷變化與提高，教師開展移動信息學習的素養(yǎng)和能力尤為重要。信息技術(shù)綜合素養(yǎng)主要指信息技術(shù)學習者對自己所處的信息技術(shù)環(huán)境和社會有認識、理解與適應(yīng)的能力，它涵蓋了學習者在實踐活動中需要作出的準確評價、獲取信息的途徑和方法、信息綜合利用效益最大化以及對所需要信息進行綜合評估。

研究表明，基礎(chǔ)教育信息化相應(yīng)設(shè)施建設(shè)良好的情況下，教師只是通過網(wǎng)絡(luò)下載學習資料，缺乏創(chuàng)造優(yōu)秀教學資源的經(jīng)驗，教學中對促進信息技術(shù)與課程整合的能力仍然不足，轉(zhuǎn)變學生學習方式的能力不足；在農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、城市不同區(qū)域的學生，使用移動設(shè)備進行學習的時間有較大的差異[19]。因此，教師必須進一步加強信息技術(shù)素養(yǎng)，有效解決信息化教育課程教學發(fā)展過程中一些人與技術(shù)相結(jié)合的實際問題，以有效適應(yīng)信息智能化時代的發(fā)展以及教育教學改革。教師只有不斷提高專業(yè)信息技術(shù)素養(yǎng)，才能更好地跟上信息技術(shù)形勢的發(fā)展需要，才能緊跟新時代信息技術(shù)發(fā)展的趨勢和步伐，才能更好地培養(yǎng)一批創(chuàng)新型人才。同時，學生必須適應(yīng)在日常學習和實踐中拓寬信息技術(shù)知識面，學習新的信息知識和技術(shù)，從而真正地實現(xiàn)信息技術(shù)素養(yǎng)的穩(wěn)步提升。

4 結(jié)束語

隨著新一代信息技術(shù)的迅速發(fā)展，我國的教育現(xiàn)代化改革事業(yè)實現(xiàn)前所未有的突破。2021年是“十四五”開局之年，國家將新一代信息技術(shù)放在重要戰(zhàn)略地位，教育工作者要不斷深入學習和掌握信息技術(shù)，在教育技術(shù)戰(zhàn)略中實現(xiàn)角色轉(zhuǎn)型，將信息技術(shù)與教育教學深度融合；要進一步提升信息素養(yǎng)，深刻認識信息素養(yǎng)提升對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵作用，不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

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*基金項目：2018年度山東省本科教改重點項目“醫(yī)學影像專業(yè)虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用”（課題編號：Z2018S001）。

作者：張薇，濱州醫(yī)學院醫(yī)學影像學院，博士，講師，主要從事醫(yī)學影像信息化教學研究；李祥林，通信作者，濱州醫(yī)學院醫(yī)學影像學院；榮康、殷志杰、王帥，濱州醫(yī)學院醫(yī)學影像學院（264003）。