技术赋能教育，一所未来学校的“全能画像” | 头条
未来教育技术支撑：
“高带宽”“高分辨率”信息传播
▲▲▲21世纪科技突飞猛进，不过我们最主要的沟通方式仍然仰赖五万年前人类发明的技术：语言。声带与耳朵这对世界上最早的沟通设备，至今还主导着信息传达的基本模式：大脑 ＞ 声带 ＞ 空气 ＞ 耳朵 ＞ 大脑，循环往复。
然而，科学家们认为，这恰好是人类文明的阻碍之一。科学家用“带宽”一词形容交流的关键因素，如果将信息比作“奶茶”，那带宽就是“吸管”。而今天，人类最常用的带宽，和其他形式相比，并不具备太大优势：
带宽对于交流的提高不只是速度，细节和准确度也会提升。还原一场传统课堂发生的教学活动，不难发现低带宽可能造成的影响：
1. 教师首先将知识压缩成自己的语言，发出信息；
2. 学生接收到老师的信息，需要先解压成自己习惯的语言；
3. 同时，学生还要试图理解教师说话时的心理状态，以了解其真实意图；
4. 然后，学生将要表达的信息压缩成自己的语言，反馈给教师；
5. 教师接收到学生信息，解压，反馈；
6. 重复前面5步。
这样的课堂交流，低带宽导致信息传播的低分辨率，思维细节必然失真。
其实，伴随技术发展，电脑、手机、平板等设备，图片、声音、视频、VR（虚拟现实）、AR（增强现实）等技术，已经推动着人类交流无论带宽还是分辨率大大提高。“带宽”和“分辨率”正是教师追求的“高效”关键所在。这里仍以课堂为例：
一堂讲太阳系八大行星的英语课。教师A，采用传统教学方式，教师讲、学生听，教学内容用板书呈现，和学生的互动仅限于教师提问，学生回答；教师B，采用VR、AR技术，学生戴上VR头盔看到逼真的太阳系星系图，借助平板上的AR功能完成行星排序、单词拼写，实时纠错。教师还让学生扮演八大行星，自行排序，巩固知识。相信大家更乐于走进教师B的课堂，因其教学手段更丰富（“带宽”更宽），各项设计让知识呈现更立体、生动（“分辨率”更高）。
2019年6月，我国正式发布5G商用牌照。那么，5G时代的课堂会变成什么样？
5G描绘了教育的更多可能：老师足不出户，就能给天南海北的孩子上课；智慧农业、智慧工业、智慧医疗等来自真实生活的内容融入课堂；学习资源随处可得，更迅速、便捷；通过智能设备课堂与现实世界实现零距离衔接；学习路径更丰富……5G时代，信息传播的“带宽”和“分辨率”将得到前所未有的提升。
除了技术整体进步，这个时代的教育还拥有一个巨大优势——备受各界关注，新工具、新技术迭代开始以促进教育发展为重要参照目标。科技为教育带来更多可能，学校不可避免进行数字化转型。
比如，学校架构与教育实践模式，从传统模式变为以学习者为中心，增加项目式学习、协作学习、个性化学习等多种方式，同时注重课堂外拓展性学习与信息技术的应用。
未来课堂的建设布局，随着学习方式的转变会改变各种学习空间的布置，单一专用的教学空间变成灵活多变的学习空间。
课堂上，更多的智能化设备将发挥辅助教学的作用，还有统一的教学平台，将教学实况、互动，学生作业、考试等教学管评测的过程全部记录下来，还能进行数据分析和总结，以更科学合理的方式推动教育前进。
对信息化的有效管理，也成为学校管理中日益重要的课题。
不过，对学校基础设备工作人员的录用、培训、技术支持，在传统学校一直是无法解决的难题。国内学校通常由信息技术课老师兼任，条件不足的学校可能由其他学科老师临时担纲。但是当学校朝着“人手一台设备”方向发展，5G时代“一人多台设备”时，仅靠感兴趣或懂技术的老师并不能做好优质服务，教育信息化将大打折扣。
为了解决这个问题，美国各级学校和学区开始参考企业CIO（Chief Information Officer，即首席信息官），设置教育CIO，突破技术人员的能力瓶颈。他们通常负责维护计算机设备，培训有一定技术需求的教师。
基于对智库近10年积累的信息化特色学校案例研究，蒲公英未来学校装备研究中心正式成立。它不仅承担学校或区域的教育CIO功能，更希望驱除迈向未来学校这条路上的迷雾：
学校是什么？老师是什么？学生是什么？
有哪些技术可以帮助学校升级管理？
有哪些软件可以帮助老师突破传统教学模式？
怎样的学习情境有利于学生更好地学习？
当教与学的关系被重构，学校如何选择合适的教育装备，如何运用？
装备研究中心成员有一个特别的头衔，叫做未来学校装备设计师，即以设计的思维，为学校量身设计未来路径。那么，装备设计师具体负责哪些工作？
成为研究者
在参加数百场大大小小的教装展，考察数百家教育装备企业以后，设计师们整理出一幅未来学校装备轮廓图，分软件和硬件（即空间部分）。
软件需求里包括教学软件、管理软件、评价软件、生活服务软件、环境软件等。比如：
智慧环境系统，包括智能灯控、安防监控系统、门禁管理系统等；
网络教学系统，包括教学系统、备课系统、科研系统等；
教育管理与评价，包括教育管理系统、财务管理系统、设备资产管理系统等。
硬件（空间）方面，包括常规硬件，计算机、投影、电子班牌等；特色教室：如学科实验室、创客教室、书法教室的装备等。还有学校特色空间：如心理咨询室、数字图书馆等。
成为检验员
通过与上百位教育技术专家、信息化示范校校长交流，设计师清楚地知道哪些产品和供应商有较高知名度、研发实力、区域影响力，产品质量是否符合使用标准，后续服务和运维情况是否正常，为学校做好甄别工作。
成为用户地图
设计师熟悉不同特色教室、特色空间的配置，基础版名目有哪些，价格多少，高级版需要哪些项目，预算增加多少。根据学校预算，设计出一张最适合学校的装备清单。
成为量体裁衣的裁缝
设计师会深入调研学校的方方面面，大到顶层设计、宏观理念，小到经费预算，事无巨细，勾勒出信息化的筹建蓝图。
顶层设计：学校文化理念是否完整？育人目标是否清晰？办学特色是否鲜明？
课程：学校课程建设现状？是否有完整的课程体系，并融入信息化？
软硬装备：学校在智慧校园方面的软硬件设备具体是什么？使用率如何？
学生：学生学习方式是否有创新？学生是否具备自主运用技术学习的能力？
老师：老师在信息化方面的观念如何？是否具有主动学习的意愿？能否熟练使用数字化技术与教学结合？
带着以上维度，设计师们找到其中困难，提供解决方案。
比如，基于学校系统的装备设计，解决方案，从学校的文化理念、课程体系开始与教育装备结合，从学习方式、评价体系、管理机制、资源支撑等方面为学校配置装备，支持学校智能化持续发展。
基于办学模式的装备设计，装备研究中心与多所信息化示范学校合作，开展学校模式输出。
如深圳南方科技大学教育集团第二实验学校，是基于统整模式的装备设计，如果您所在学校也在做学科统整，中心可以邀请该校团队到校指导，贵校老师也可以深入南科大二实验学校进行体验学习；如果学校预算不多，中心合作方也有常州北郊小学这样的乡村示范校，仅用沪江网校、钉钉这类免费软件，就把学校的信息化带动起来。
基于课程的装备设计，着重进行装备方案与课程的结合。基于学科，关注教学体验的改进。语文、英语课堂，可能用更多的语音采集对比装备，听、说类软件。在西藏拉萨的一所小学，学生学习汉语发音时，就采用科大讯飞的语音反馈系统。
数学、科学课堂，可能用到更多实验类教具，更多观察、探究装备；历史、地理、生物课堂，可能用到更多虚拟现实（VR）、增强现实（AR）技术，展示宏观场景或让学习者身临其境……
成为学校智能化的营养师
只有装备远远不够，学校智能化还需要懂得调配的营养师。设计师们整理、研究各种适合教师使用的学科软件，同时辅以培训，帮助校长和教师进行素养提升。
2017年，中心评选出“那些被一线老师爱上的教育工具与资源”，分别从阅读、数学、创造力、规划能力、语言能力、科技创新能力、网络研究能力、获得新技能、批判性思维和解决问题能力9大方面推荐了教育软件，拓展教师的教学资源。
2018年，又从语文、数学、英语、地理、历史等学科的角度，评选出“最受欢迎的教学软件”，帮助教师提升教学体验。
2019年，中心将在第六届中国教育创新年会上发布“2019教育技术年度榜”，从学校治理、学习空间、学习方式、学习内容、生活方式、教师行为6大维度，评选最具品质的教育技术解决方案，为学校智能化升级助力。
同时，中心也做基于学生能力发展的学校装备设计。如培养阅读、计算能力，发展学生创造力，规划能力，提高学生的语法和语言技能，通过游戏发展学生的科技技能、利用网络开展研究的技能等。
我们都希望未来能有这样一所全能学校，将“理念—课程—空间—装备”融会贯通，四者相互融合、支撑、赋能。技术没有改变教育的本质，而是给当下教育带来了新的契机。
这样的学校，内部逻辑是怎样运转的？
学校治理方面：
技术可以出现在办公室、招生办、财务室，实现教务管理、财务管理、家校互通、学籍管理；也可以出现在大门、车库、天台，实现智能安防、访客记录、学生入校离校监控；或者出现在食堂、绿化带、楼梯间、操场，实现智能流量监控，防止踩踏事件发生；还可以出现在教室，帮助系统优化学生走班选课……
学习内容方面：
技术可以出现在教室里，实现个性化学习，实现更科学的评价；可以与食育课程、中餐、西餐课程相结合，了解食物背后的营养元素、卡路里；可以出现在绿化带，孩子们学习植物的习性，设定浇水、施肥的时间，保持校园内植物的郁郁葱葱；还可以出现在大门、车库、各种公共空间，与学校的校本课程、项目式课程相结合，让学生从真实的生活中去解决问题。
学习空间方面：
技术可以出现在数字书法教室、数字音乐教室、数字图书馆……让孩子们有更灵活的方式学习书法、音乐，阅读；或者智能探究实验室、VR/AR学科体验馆、录播教室、编程创客教室……帮助孩子们更立体、真实地感知世界；甚至是安全虚拟实训室、心理调解室、校园绿化带……因为有些道理，AI比我们讲得更明白。
没有孤立的学习空间，整个学校都是孩子们的学习场域。
学习方式方面：
技术可以让课堂互动更有趣、让教学流程更科学；让课前课中课后的学习更有针对性。技术也可以让家长也参与到学习中来，实现教师、家长、学生多方面综合性评价。
生活方式方面：
通过技术，学校可以实现手机端或PC端一键开关灯光、空调、教室电脑……为学校节省人力物力；可以根据空间内的光线、温度来调整灯光的亮度和空调的温度……预防孩子的近视问题，还可以防止感冒；根据孩子每天的进食内容，合理搭配食物，让家长随时在手机端了解孩子的营养状况……根据手环数据，了解孩子每天的运动量，预防小胖子的出现。
教学行为方面：
技术将改变教师的教学行为：过去教师用纸笔阅卷，现在有了网络阅卷系统，一小时可以批阅3000份试卷；过去用人耳或试卷来考听力，现在通过AI人机对话就可以完成，而且马上出成绩；过去老师们手写教案，现在可以通过网络备课平台添加任何优秀资源；过去只能通过一种形式知道学生成绩，现在可以多渠道评价，还可以追踪学生的短板和优势，提供更多发展路径。
技术还可以出现在操场上，通过力量、柔韧、协调性等大数据，优化体育课、课间活动、运动会的项目和流程，帮助老师制订更符合孩子们身心健康的体育锻炼计划……
所有方案汇集而成的这张网，就是一幅全能学校的全景图。它并非孤立地谈技术，也不是单纯地配装备，而是将学校文化、课程、空间有机融合，实现学习方式的变革。当学校生长得更立体更多元，就能看到未来学校的模样、教师的模样、孩子的模样。
未来学校装备研究中心认为，可以从这五步来推进。
首先，解决基础的功能问题，办公区域、教学区域有网络，有可供展示学习资源的教学一体机，这是最基础的要求。
其次，实现数字化校园的雏形，校园网络全覆盖，初步建成数字校园基础平台。
再次，教师对于信息技术使用并不深入，需要培养乐用善用技术手段的未来教师，让老师们提高使用技术的意识和积极性。
接着，当所有教师都善于研究技术，并尝试技术与教学结合时，开发基于互联网思想和技术的课程，让技术与课程深度融合就会变得顺其自然。
最后，只有这样，才能建成全方位数字化的生态系统，成为一所真正的未来学校。
学校首重文化，那好的学校文化系统究竟长什么样？
历时四年研究，我们发现这才是教师学习最有效的方式
责编 | 陶小玮