教育裝備的內涵提升和發展趨勢

　　施建國 程莉莉

　　以昨天預設的課程，教育今天的學生，應對未來的世界——這是當前教育發展面臨的主要困境。

　　隨著人類社會加速從工業社會向智能時代邁進，“互聯網+”和人工智能正逐漸成為世界各國發展戰略的重心，將推動生產生活方式發生深刻變革。作為人才培養的活動，教育也由此面臨社會發展和技術進步的雙重呼喚。當前，技術賦能已成為教育發展的重要特征，也是新時代教育裝備創新的重要命題。

　　一、教育裝備面臨新的發展形勢

　　教育裝備作為實現教育教學目的的各種物質條件和手段的總和，是教育教學的有機組成部分，在一定程度上體現了社會和教育發展水平。教育裝備不僅是直接服務于教育教學的“物”，而且包含了對“物”的配備、管理、使用和研究的行為和過程，是應用技術創設學習情境、呈現課程內容、用媒介語言表達教學過程，讓學生完整地經歷“了解與認識、理解與探究、操作與體驗、感悟與創新”，以提高學習績效、促進學生發展的過程。隨著教育現代化的深入推進和技術的迭代更新，教育裝備工作在不同時期被賦予不同的內涵和使命，呈現出歷史性、動態性和發展性的特征。

　　(一)教育改革呼喚新的教育裝備

　　自黨的十九大以來，中國特色社會主義進入了新時代。實現中華民族偉大復興，對多元化、創新型、復合型人才提出了愈加迫切的需求，教育改革發展站在了新的歷史方位。近年來，國家召開了全國教育大會，明確了《中國教育現代化2035》戰略部署，印發了《國務院辦公廳關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》《中共中央 國務院關于深化教育教學改革全面提高義務教育質量的意見》，對教育現代化發展路徑、基礎教育育人方式、教學方式轉變等提出了明確的要求。教育部對“教育信息化2.0”“互聯網+ 教育”“中小學實驗教學”“網絡學習空間”等建設做出了具體的推進指導工作。以人為本、尊重規律、因材施教、技術賦能，教育改革發展的這些新理念、新部署、新要求，都對教育裝備工作提出了新的要求。

　　(二)技術進步呼喚新的教育裝備

　　從技術進步角度看，近年來，移動通信、大數據、人工智能等技術的飛速發展，極大地改變了人類的生產和生活方式，并引發了教育人對智慧教育、精準教學、精準治理等的思考、研究和探索，推動了教育生態和形態的重構。5G技術、人工智能、移動互聯網等正成為教育發展的“新基建”。技術賦能之下，教育變革的浪潮正在不斷走向個性化、多樣化。在教育信息化從應用融合走向創新融合的政策指導下，教育裝備作為重要的條件支撐，其內涵、形態、作用都需要我們重新定位和理解。

　　(三)教育科研呼喚新的教育裝備

　　教育事業的科學發展，離不開高質量的教育科學研究。特別是對于腦科學、神經科學和心理學的研究和應用，將有助于教育工作者更好地理解和把握人才成長規律，為認識、理解學習機制和過程提供重要的科學手段和支撐，進而為改進和完善教育方式、教育體制提供有力依據。2018年，國家自然科學基金委員會新增“教育信息科學與技術項目”(F0701)，以促進教育科學研究的跨學科交叉融合，促進教育研究從經驗判斷向科學方法轉變。教育科學研究范式的轉變，促進了大量關于教育認知工具、教學知識可視化、虛擬與增強現實學習環境、在線與移動交互學習環境、教育機器人、教育大數據分析與應用、學習分析與評測、自適應學習等的新的研究成果。促進這些成果的“產學研”轉化，為教育裝備提供了新的機遇和方向。

　　(四)教育實踐呼喚新的教育裝備

　　當前，基于項目的主動學習、基于真實的深度學習、基于數據的自適應學習、基于融合的跨學科學習、基于問題解決的“創客”學習等新的教與學方式受到了廣泛的重視并得到了積極的實踐?！吨泄仓醒? 國務院關于深化教育教學改革全面提高義務教育質量的意見》明確要求，強調啟發式、互動式、探究式教學，融合應用傳統與現代技術手段，探索基于學科和課程綜合化教學，開展研究型、項目化、合作式學習，精準分析學情，重視差異化教學和個別化指導。從國際上看，美國的STEM教育^[1]、德國中學階段的創新教育^[2]、西班牙的全球學習者社區^[3]、韓國的高中學科教室制^[4]等先行的教育實踐，已經在創設教育教學情境、豐富教育供給、變革教與學的方式等方面對教育裝備的新使命和內涵進行了探索。

　　二、教育裝備呈現新的內涵和特征

　　綜合以上發展形勢分析，我們需要重新審視技術和教育的關系，重新定位教育裝備的時代內涵和特征。

　　(一)技術與教育教學關系的認識

　　技術始終伴隨教育的發展。技術之于教育，有工具論、媒介論、方法論等不同的作用說，體現了不同時期技術的進步，以及人們對技術和教育關系的認識。隨著技術對人類基本認知方式、生存方式和思維方式的不斷深刻改變，技術和教育的關系越來越緊密，內涵越來越豐富。教育部在《教育信息化2.0行動計劃》中提出，要“將教育信息化作為教育系統性變革的內生變量，支撐引領教育現代化發展”。綜觀技術對人類社會的發展，筆者認為，需要從三個方面對技術和教育的關系進行再認識。

　　一是技術作為內容豐富教育資源。每一次技術進步本身都是對人類知識的更新，將技術知識和技能作為學習內容，是人類認識技術、應用技術的前提，是培養適應時代和社會發展需求的人才的內在需求。用發展和動態的觀念豐富學習內容，為培養符合時代發展需求的人才夯實基礎。

　　二是技術作為工具創新教與學的過程。技術的工具作用是其成為生產力的重要特征。技術能夠延伸人類的器官，使人有更強大的控制物質世界、探究精神世界的能力。作為工具，應用技術能夠重構學習空間、豐富教學手段、改變教學方式和評價管理方式，提高學生的認知水平和學習內驅力，創新教與學的過程。

　　三是技術作為思維改變教育形態。技術對人類思維會發生構造作用。技術所帶來的思維方式將賦予教育信息化新的使命和內涵，促進教育理念的更新和教育形態的改變。如移動互聯網、大數據、人工智能等技術所帶來的以人為本、極致體驗和開放民主思維，將為教育帶來新理念、新場景、新要素、新關系和新形態。以學為中心、促進個性化發展、構建開放生態、匯聚多元供給等成為教育改革發展中的重要思維。

　　(二)教育裝備的時代內涵和特征

　　教育裝備與教學活動相輔相成的關系在不同的歷史階段呈現不同的特點。早期的教學儀器多被用作進行知識教學的工具;20世紀70年代，幻燈與電影播放設備被應用于教學活動，體現了儀器設備媒介工具的作用;當前，云計算、大數據、虛擬現實、人工智能等技術在教學活動中被廣泛應用，體現了技術對學習和教學過程及資源的策略設計、管理和實施，以增強知識、促進和提高學習的績效，促進學生的全面發展和人人發展。智能時代教育裝備被賦予新的內涵和特征，主要表現為以下五個方面。

　　(1)從傳統儀器走向現代技術。傳統的教育裝備產品主要為普教儀器、計算機、班級多媒體等。隨著現代信息技術的迅猛發展，教育裝備的形態呈現出多元化傾向，移動終端、傳感器、3D打印機、AR/VR等新型技術產品和網絡學習空間、數字教育資源、教育大數據等軟件、資源、數據，都成為重要的教育裝備。

　　(2)從器物配備走向融合應用。技術和教育的關系啟迪我們，教育裝備作為教育設備設施，其價值挖掘不僅限于器物和工具層面，更可作為一種課程資源、學習環境、學習方式。教育裝備將作為重要的教育教學活動要素，融入教學、管理的各個環節，成為促進教育公平、提高教育質量、創新教育供給的內在變量，成為學校發展的一個文化要素。

　　(3)從單一設備走向整體方案。在傳統教育中，教育裝備多為支持某一知識點或者教學目標的單一設備設施，如生物掛圖、電壓表、電流表等。隨著課程綜合化、學習情境化等教育改革理念的不斷落地，教育裝備設計和應用的情境性特征越來越突顯。學習環境的整體設計、教學活動整體解決方案的形成，將成為教育裝備工作的新方向。功能定位逐步從以標準化裝備為主，轉變為以核心素養作為邏輯起點的多樣化和特色化裝備為主。

　　(4)從知識驗證走向支持探究。人才培養目標的轉變，讓我們越來越深刻地感受到學校教育不應該是單純的知識傳授，而是促進人的潛能發展，實現人的全面發展和個性化發展。因此，教育裝備要從以應用技術裝備幫助獲取知識、驗證知識的正確性和重現知識發生過程為主，轉向使用技術創設學習情境、掌握學情特征、開展自主探究、支持個性學習等，要求更加體現教育規律和人才成長規律。

　　(5)從標準化走向多樣化和特色化。在傳統規?；逃?，對教學內容、教育裝備、教學評價等都強調統一性、標準化。教育裝備的配備往往體現為標準化特征。進入新時代，尊重學生的個性特點，促進每一位學生在共同基礎上的個性化發展成為人才培養和教育發展的基本理念，教學活動、教育裝備、教學方法等也都要隨之轉變，為多樣化、個性化服務。教育裝備承載了“促進教育理念的更新、支撐教育資源的鏈接、提高學生認識效率、推動教育的精準管理、增強學生內生驅動力、提高教師的專業能力”六大任務。

　　三、教育裝備創新的十大趨勢

　　世界經濟論壇(World Economic Forum)在2020年1月發布的《未來學校：定義第四次工業革命時代的新教育模式》白皮書中提出了“教育4.0全球框架”，強調學習內容要實現“聚焦全球公民技能培養”“重視創新與創造力技能培養”“重視技術技能培養”“強調人際交往技能培養”四大轉變，教與學的方式要體現“個性化與自定步調的學習”“容易獲得并具有包容性的渠道”“基于問題與合作的學習”“終身且由學生驅動的學習”四大關鍵特征。對此，從技術賦能教育教學的視角去探究，教育裝備將呈現十大發展趨勢。

　　一是支撐課程實施，提高認知和動手能力的裝備。新一輪基礎教育課程改革在課程理念、課程結構、課程評價方面做出了重大轉變。課程多樣化、綜合化、生活化成為主要特征，啟發式、建構式學習被積極倡導;綜合實踐活動成為必修課程;學生動手實踐和創新能力被高度關注。以上課程價值和功能的實現，必須深入應用教育裝備。如國家將實驗教學作為課程體系的重要內容納入學科教學的基本規范，中小學校將根據不同學段教學要求精心設計實驗教學內容，結合各地出臺的“中小學教育裝備標準”建設與配備中小學學科教學實驗室。新一輪學科實驗室裝備建設特別強調遵循學科特點，按照學科觀念與學科思想去構建，要同時滿足基礎性實驗和拓展性實驗兩種要求?；A性實驗的主要方式是綜合運用觀察、觀測、模擬、體驗、設計、編程、制作、加工、飼養、種植、參觀等多種方式，重現知識的發生過程和驗證知識的正確性，通過學生動手與動腦相結合，提高學生的認知水平;拓展性實驗包含了探究性實驗、創新性實驗、綜合性實驗等，要積極鼓勵學生開展研究型、任務型、項目式、問題式和合作學習等。圍繞提升學生認知水平和動手能力，教育裝備面臨三個方面的創新。第一，信息技術融入實驗教學。傳統儀器設備與信息技術的融合成為教育裝備創新的重要方向。傳感器能夠將力、溫度、光、聲、化學等非電學量按照一定的規律轉換成電壓和電流等物理量，將許多“不可見”變成“可見”，從根本上改變了認知方式，提高了認知水平。第二，人工智能等新技術在教育領域的應用。圖像識別、語音識別、機器翻譯、人機交互等人工智能技術在教育教學領域的應用，讓教師從繁重的作業批改中解放出來，讓學生的英語學習、學業測評、個性化學習和教學反饋等更加智能化;第三，圍繞“音體美”的裝備創新。音樂是一種表現藝術，學生通過對音樂的表現，能夠充分展示自我;作為視覺藝術的美術則離不開具體的、可視的形象。在傳統的教學過程中，學生幾乎沒有自主學習的機會，容易存在膽怯心理，信息技術為學生提供了更為廣闊的表演和創造空間。

　　二是支撐教學變革，提高課堂教學效率的裝備。課堂應該成為學生生命成長的精神家園，也是教育裝備融入教學活動的主要實踐場域。傳統的課堂是在夸美紐斯提出并組織實施班級授課制后才出現的，其主要元素是黑板、課桌椅、紙質教材、作業本等，空間和功能的局限性很大，比較適合以教師為主導的灌輸式教學。教育部提出“課堂革命”號召，旨在遵循學生身心發展規律，創新教與學的方式，促進學生高級思維發展，改變過分注重知識學習、輕視實踐體驗的不足，增加學生動手實踐和體驗感悟的機會，讓學生完整地經歷“了解與認識、理解與探究、操作與體驗、感悟與創新”的過程，培養創新型人才。圍繞課堂教學變革，教育裝備創新主要體現在三個方面。一是智能教室的構建。智能教室包含新一代多媒體投影系統和基礎錄播系統。第三代班級多媒體應該具有舒適的大屏投影、健康的視覺環境、簡單易用的操作方式、連接互聯網絡、完美的外觀造型等特點;課堂中的錄播系統應該具備自動記錄課堂教學過程、支持在線教研活動、實現遠程網絡課堂、記錄微格教學過程的功能，同時還要有適合普及的價格定位。二是未來課堂的色彩設計和空間布置要能夠營造浸潤式學習的氛圍，具備良好的學習帶入性，總體上應呈現出情境化、跨學科、研究性教與學、社會資源整合等特點。例如，學科教室是一種新型的學科教學場所，是在選課走班制度下，以服務師生學科教與學為宗旨，促進學生在內生動力驅使下主動學習的學科環境和學科資源的有效配置。學科教室的裝備一般應包括教師辦公區、教學區、實驗(體驗)區、成果展示區等。作為學科教學的基本陣地，學科教室應具有以下基本特征：專業的學科情境、選課走班的功能定位、多維度的認知設計、師生主導的設計與建設、信息技術的深度融合、動態建設的過程、常態化的教學應用、非標準化的技術裝備。三是課堂裝備體現多樣性的組合，為教師和學生創設舒適、實用的教學活動空間，教室內的溫度、自然采光和空氣質量等都能滿足促進學生身心健康的需求。例如，教室照明的裝備不僅要滿足亮度的需求，還要滿足光線均勻度和光線頻譜的要求;又如，班級多媒體不僅需要滿足改變知識呈現的要求，還需要滿足用眼衛生、操作方便、互聯互通的要求。四是移動終端設備的常態化應用，為課堂教學組織方式的轉變、師生互動和及時反饋的增強、學生認知水平的提升創設條件，為教師精準把握學情、實施因材施教提供技術支撐。

　　三是支撐個性學習，促進潛能發展的裝備。教育現代化進程中，育人的思路在不斷變革：從工具主義目標轉變為以人為本;從升學教育、應試教育轉變為培養合格公民、全球公民，實行生活教育;從學科中心、知識本位轉變為能力本位;從教什么、如何教轉變為學會學習、學會生存。教育的重要任務之一是挖掘隱藏在人口中的智慧資源，努力轉化為巨大的人才資源優勢，服務于實現中華民族偉大復興的目標。未來教育一定是尊重學生個體差異、強調以學習者的經驗、個體生活和核心素養為基礎的教育;是打破固有的學科分類，以解決真實問題為核心進行課程重組，通過多元的課程資源提供來滿足學生的個性化發展需求的教育。順應教育變革的需要，教育裝備將面臨三個維度的創新：一是應用信息技術裝備建立起學習者與社會的廣泛聯系，匯聚優質教育資源，供師生按需選擇使用;二是應用技術裝備保障學生的選擇權，全面推進選課走班的個性化教學方式，服務學校的教學組織和管理形態的根本變革(要求學校傳統教室的樣態隨之而變);三是應用技術裝備支撐學有所長和學有興趣的學生開展研究性和探究性學習，促進潛能發展。例如，上海市市西中學為滿足學生個性化發展需求，裝備互聯網實驗室和人工智能實驗室等，且學校根據學生需求變化與技術創新兩個維度不斷地更新實驗室的名稱和內容。

　　四是支撐深度學習，基于問題探究的裝備。不同的學生個體在品性特點、認知風格、思維方式、學習基礎和接受程度等方面存在很大的差異，傳統的教學方式很難兼顧到每一個學生的個性化學習需求。新時代的教育改革，要基于對具身認知、建構主義等認知和學習理論的深刻理解，在教學方法上必須充分強調依托已有經驗來建構意義，作為掌握知識和技能的基礎，引導學生開展基于興趣導向的學習、基于現象的學習、基于個性特長的學習和基于問題探究的學習，在實踐中應用知識，從而更好地認識世界，更好地適應未來社會。新一代信息技術裝備可以精準獲取感知數據，通過數據分析為學生開辟新的認知新維度;同時也可以縮小宏觀放大微觀，實現虛擬現實，改變認知方式，讓學習者通過分層認知實現深度學習，形成有序組織的知識獲得，并隨時通過知識遷移解決新的問題。例如，法拉第電磁感應定律是比較抽象的概念，采用傳統的教學方法，學生很難掌握。通過應用電磁傳感器獲取數據、改變認知方式，學生就能比較容易地突破這一難點問題。又如，人類聽覺的頻率范圍為20~20000Hz。隨著年齡的增長，人耳所能聽到的聲波頻率范圍會變小。如何讓學生形象地認知這個變化規律呢?浙江諸暨的一名中學教師應用掌控板采集測試者的年齡、性別，利用對分查找算法快速獲得被測者能聽到的最大聲音頻率數據。通過構建人工神經網絡，對采集到的用戶數據進行網絡訓練，使機器學習到最大聽覺頻率與年齡、性別之間的規律。隨著訓練樣本的增加，神經網絡模型會越來越精準。該實驗裝備改變了傳統的簡單傳遞知識的教學方式，讓學生在實際生活中通過探究來建構意義，有助于培養學生基于大數據、算法和神經網絡的創新思維方式。

　　五是支撐“創客”學習，實現知識創新的裝備。未來學校會重新審視傳統學科分類，改變單純以學科邏輯組織課程內容的做法?！皠摽汀苯逃荚谂囵B學生的創新精神和能力，符合信息時代人才培養的基本需求?！皠摽汀苯逃cSTEAM教育具有一定的共性，都是讓學生面對真實情境中的問題，通過科學探究、工程設計、數學方法和技術制作的有機統一，讓學生用積極主動的行為來感受知識的發生過程，從而增強對知識的理解。同時，通過跨學科對話、互動與融合，使不同學科的知識由分散、封閉、單一走向融合、開放、多元，改變單純的以學科邏輯組織課堂教學的做法，強調學習者基于現象、基于經驗和生活打破學科界限，以真實問題為核心進行課程重構，發展學生的核心素養。圍繞“創客”教育和STEAM教育，教育裝備創新主要體現在創意編程、創意電路、創意模型(3D打印)、人工智能(開源硬件)這四個方面。這類教育裝備的構建要定位成活動型、生成型，突出真實問題的解決和問題設計的開放性，遵循學生的認知規律、學習特點，使學生在實踐中學習和在活動中學習。例如，浙江省溫州實驗中學裝備了一個音樂創意實驗室，學生可以根據音樂創意靈感，應用MIDI技術創建一個工程文件，并通過電聲樂隊形成一個音樂作品。該實驗室深受學生喜愛，讓有音樂創意的學生學有所長。

　　六是支撐專業發展，賦能教師成長的裝備?！督逃筷P于實施全國中小學教師信息技術應用能力提升工程2.0 的意見》指出，“信息技術應用能力是新時代高素質教師的核心素養”?！督逃筷P于加強和改進中小學實驗教學的意見》強調，要“拓展創新，不斷將科技前沿知識和最新技術成果融入實驗教學，豐富內容，改進方式;注重實效，強化學生實踐操作、情境體驗、探索求知、親身感悟和創新創造，著力提升學生的觀察能力、動手實踐能力、創造性思維能力和團隊合作能力，培育學生的興趣愛好、創新精神、科學素養和意志品質?！毙聲r代技術裝備賦能教師專業成長具有豐富的內容，突出表現為：一是應用信息技術裝備構建網絡研修共同體，通過網絡空間獲取優質教育資源，傳播教學經驗，從個體優秀走向群體智慧;二是應用錄播教室，積累教學資源，進行自診式的教學反思和開展網絡教研活動;三是應用信息技術參與建設“三個課堂”(專遞課堂、名師課堂、名校課堂)，促進優質教育資源廣泛傳播，推動教育均衡;四是組織設計與應用學科教室、實驗室建設，創新教學活動空間;五是基于技術開展教學設計，自制教具，實現技術與教育教學的深度融合。

　　七是支撐勞動教育，服務勞動綜合育人的裝備?！吨泄仓醒? 國務院關于全面加強新時代大中小學勞動教育的意見》強調“勞動教育是中國特色社會主義教育制度的重要內容，直接決定社會主義建設者和接班人的勞動精神面貌、勞動價值取向和勞動技能水平”;提出在各學段設立勞動教育必修課程，其中中小學勞動教育課每周不少于一課時，勞動素養將納入學生綜合素質評價體系。勞動教育給教育裝備提出了一個全新的課題，將成為教育裝備的新增長點。教育裝備支撐勞動教育可以從三個方面發揮作用：第一，圍繞“思想認識、情感態度、能力習慣”三個方面構建勞動教育情境，通過教育讓學生感悟勞動不分貴賤，培養勤儉、奮斗、創新、奉獻的勞動精神;第二，為勞動教育課程提升與實施提供合適的勞動教育載體和工具裝備;第三，應用技術裝備開展勞動教育評價，把學生勞動素養作為衡量學生全面發展的基本內容，讓學校與教育管理部門將評價結果在評優、升學就業中進行應用。

　　八是支撐智能校園，探索“互聯網+教育”的裝備。全國教育大會提出“互聯網+教育”的建設任務。智能校園是基于物聯網、移動互聯、云計算、大數據、人工智能等現代信息技術，以網絡化、數據化、協作化、融合化、智能化等為主要特征，促進信息技術與環境、教學、管理、文化等教育教學深度融合創新，通過技術賦能提高學與教的績效，實現面向人人、人人發展的現代化校園形態。圍繞智能校園建設，教育裝備發展主要體現在五個方面。一是基礎環境裝備。提供教育教學信息化的硬件物理條件，主要包含校園網絡環境、數字終端、班級多媒體、校園環境感知設備、網絡與數字中心等。二是數字教學資源。隨著技術與教育教學的深度融合，數字教學資源將成為教育裝備的重要內容之一。立足教育教學實際，利用知識圖譜和用戶畫像，提升資源搜索、檢索能力，資源智能匯集能力和資源遴選整合能力。逐步構建資源審核與資源評價的科學流程和機制，初步實現“資源找人”。技術裝備要能夠滿足區域和學校對上級優質資源引入、本地特色資源匯聚、第三方應用資源接入的需求，實現各級各類資源平臺的融通共享。三是關鍵應用。技術裝備賦能教育教學創新是“互聯網+教育”的重要特征之一。學校特色構建主要體現在學科教學的特色化，技術裝備應用于學科教學創新的實踐路徑將是應用技術改變認知方式、提高學生學習的內生動力等。四是師生信息素養。構建有效的信息技術裝備，支撐培育師生對信息技術的情感、學習掌握信息技術的基礎知識與基本技能、應用信息技術創新教育教學活動方式和遵守技術的倫理。五是政策機制。廣義上講，政策與制度建設是智能校園建設的重要組成部分，優良的裝備與恰當的環境賦能教育教學創新需要評價導向與制度激勵，這樣才能確保裝備作用的有效發揮。隨著技術的發展和應用實踐，未來的智能校園裝備將重點圍繞“學校大腦(數據中心)+云+端+資源”的智能校園基本架構展開建設。此外，圍繞教育的優質與均衡，在線教學和線上線下融合的混合式教學將成為新常態，迫切需要新裝備來支撐大規模在線教學、實施教育部提出的“三個課堂”建設。

　　九是支撐精準教學，基于數據驅動的裝備。數據和數據分析與應用將是未來學校的樞紐和核心。智能時代，要求學校能夠實時、動態采集和挖掘學校管理、教師教學、學生學習、教育評價等全領域、全過程數據，并通過算法支撐和數據分析為師生精準畫像，感知學習和管理狀態，優化教育教學和管理評價的路徑支持，實現資源的自動調配和精準供給。對此，技術裝備支撐教學創新的趨勢有以下體現。第一，以學科知識圖譜為基石，分解知識內容，找到知識關系，為自適應學習找準路徑。第二，通過學習行為與學業水平測試，了解學習者的認知水平和知識掌握程度，同時通過與學習者有關的其他因素進行關聯性分析，找出影響學習效率的原因。第三，根據艾賓浩斯記憶和學習曲線模型等算法，通過數據分析，確定學生的學習內容與方式，強化實現長期記憶，以提高學習者水平。第四，制定自適應學習策略。如通過分析，根據所羅門學習風格類型分類，確定基于認知能力和學習風格的學習策略設計。

　　十是支撐治理創新，實現數字化轉型的裝備。形成以數據為驅動力的教育治理模式是教育現代化的標志，是全面深化教育領域綜合改革、促進政府職能轉變、實現教學改革和管理模式創新的有效途徑。教育管理的數字化轉型，就是聚焦利用多媒體和信息技術實現教育領域中各類條塊管理的現代化，具體表現在政務管理和教學管理的數字化轉型。前者指各級教育部門和學校利用信息技術對學校日常事務實現信息化管理;后者指教師利用信息技術對學生學習過程等進行督促、協調和管理，側重學生學習過程的信息化管理。建設數據標準、數據集成和數據可視化的教育裝備，主要包含構建教育用戶入口端、各類應用平臺、業務嚴臺和數據平臺、大數據倉、云計算等。教育業務的數字化轉型實質就是通過教育業務信息化流程再造，實現“組織在線、業務在線、溝通在線、協同在線、服務在線”，讓數據多跑路，讓師生少跑路。例如，浙江大學構建了“三單一網一廳”的校務服務體系，厘清責任清單、審批清單、服務清單，通過“網上浙大”，創辦校園辦事大廳，讓職工、師生、學校和社會公眾輕松地辦理各種事務。

　　草木蔓發，春山可望。站在社會發展的新時點，教育裝備肩負新的時代使命，承載新的發展內涵，呈現新的發展趨勢。教育裝備當以積極的姿態融入教育教學，成為教育變革的“先手棋”。

　　作者信息

　　施建國：中國教育裝備行業協會教育裝備研究院

　　程莉莉：浙江省教育技術中心

　　注釋

　　[1] 在開展STEM和STEAM課程中，美國中小學校充分利用現有教室資源，開辟出不同類型的教室，開展必修課程、選修課程與職業課程等。如美國紐約斯卡斯代爾高中的生物實驗室通過虛擬情境構建模擬垃圾生態處理系統，綜合利用文字、動畫、技術等多種形式來設置情境刺激學生視覺及聽覺，讓教材更加生動有趣，逐步培養學生的環保創新意識;美國華盛頓托馬斯杰斐遜理科高中的生物課程對生物、英語、設計和技術課程進行綜合，實驗室以生物學科的問題為研究主題，通過設計和技術課程的內容使學生掌握相應技能，并借助英語學習進行研究交流;美國伊利諾伊州理科高中以學生為中心的獨立學習項目，學生圍繞項目可獲得來自校內外的多種支持，學校提供信息資料、實驗設備和資金，校外國家級實驗室、動物園、大學、技術學院等150多個機構提供相關咨詢服務。

　　[2] 在德國，創新教育遵守著把學習本身轉化為一種創新過程的理念，充分考慮學生的個性與潛能，為學生營造一種有活力、易操作的創新教育環境。在教學方式上，教師的主要任務在于激發學生興趣，如德國中學要求學生平均每人每學期制定4~6個課堂報告，自主選題、收集資料、討論制作等;在課程設置上，重視實踐性、通用性和技能性，在中小學中有計劃地滲透新技術;在環境設置上，學校在極可能還原現實情境的課堂中開展教學活動，3D打印、虛擬技術、多媒體、平板電腦等多種技術被運用在教室設計中，開放式的教學貫穿整個學習過程。

　　[3] 西班牙國際教育與資源網絡(iEARN)是一個成立于1988年的非營利組織，與140多個國家的3萬多所學校及一些青年組織合作，創建了一個全球學習者社區，讓學生通過網絡參與跨文化交流，并合作開展社會學習項目。學生可以選擇加入一個“學習循環”，6~8個班級有3~4個月的時間一起學習;學生也可以通過每年兩次的虛擬項目展覽呈現自己的發現和成果。

　　[4] 為加強創新教育，韓國在全國高中普遍實施學科教室制，學生可以按照自己的個人興趣和實際能力來安排課表，根據自己安排的課表在各個教室間流動，接受不同科目和學習進度的教育。