美国教育信息化的启示：基于教育信息化2.0的学校信息化建设

高峰 周洁 李钰 黎冀湘 赵鹰

摘   要：教育信息化是全面实现教育现代化进程中一项紧迫而艰巨的任务。作者一行对美国芝加哥、旧金山等地区的 5 个学区和州教育部进行了为期两个月的实地考察和研究，针对当地学校信息化建设情况，从信息系统运维的专业化、通用信息系统的集约化、信息系统融合的集群化、数字资源建设的系统性、数字校园建设的创新性、信息系统运行的安全性等方面进行了研究和总结，以期对我国教育信息化 2.0 背景下学校信息化建设提供参考和借鉴。

关键词：教育信息化2.0;学校信息化;数字化校园

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2021）14-0030-04

随着我国教育信息化发展从1.0走向2.0，我国中小学学校信息化建设开始呈现出多样化的发展模式，目前常见的模式以学校自建和区域共建为主。学校自建主要是指由学校自己购买信息化软硬件系统，数据主要存放在学校自己的服务器上，管理和维护主要依靠学校自己;区域共建主要是指以办学集团、行政区划等为单位，对多所学校进行统一信息化规划，建设公共的应用系统、软件系统，数据存放在公共的服务器上，由专业人员进行统一维护[1]。

《上海市教育信息化2.0行动计划》中指出：要建设上海教育云、实现教育数据统一管理、优化教育信息化项目治理、创新数字教学资源建设模式、创新大规模智慧学习平台资源供给模式、落实网络与信息安全保障等[2]。下面，笔者将结合在美国进行的历时两个月的教育信息化学习和考察，对教育信息化2.0时代下学校信息化系统建设模式谈谈自己的一些认识。

一、信息系统运维的专业化

在美国中小学课堂上，很多教师在课堂上使用Google Classroom、PowerSchool等各种教学工具进行教学，教师的课程安排、学生名单、作业布置等都在网上进行;学生使用Seesaw、各种资源网站等工具进行学习，如图1、2所示。学校都有门户网站，人们能够通过门户网站更多地了解学校。我们以为美国学校里也应该有类似信息中心的部门，有一批教师专门进行学校信息系统的建设和维护。但是，当我们与学校教师进行交流后，得到了完全不同的答案。

芝加哥中小学的教师介绍说，他们学校里有信息技术应用推广的教师，这些教师主要是负责教其他教师如何使用这些技术工具，有些学校是由学区的负责教师直接来教。教师们一致表示，他们最关心的是如何在教学中使用好信息技术工具，为学生个性化学习提供帮助，而根本不清楚这些系统是如何建、建在哪里、如何维护等问题。

学区指导信息技术应用的教师给出了答案，他们使用的信息系统都有公司进行维护。这类系统的部署和维护都由系统开发的公司负责，学校教师使用仅仅是开了几个使用账号;学校门户网站很多也只是在某公司开发的网站群下面的一个子网站。例如，在学习管理平台的选择方面，采用本地部署方式的BlackBoard的市场份额在逐步减少，而采用云部署方式的Canvas的市场份额在大幅度提高。

我国目前学校的信息系统大部分都部署在校内自己的服务器上，学校有自己的信息中心机房，学校教师或者第三方公司负责进行维护。这都需要学校配置专业的信息化硬件，前者还需要有非常专业的信息技术教师，这些都对学校提出了很高的要求。因此也导致了部分学校至今都没有自己的门户网站，或者学校信息化的进展速度非常缓慢。

教育信息化2.0框架下，将构建服务于各级各类教育单位的教育云平台，学校信息系统也将逐步上云。这是一个必然的趋势，其包含两个方面：第一，对于已经建成成熟信息系统的学校，需要将学校信息系统迁移到云平台上，校内可以不用再设置信息中心机房;第二，对于信息系统还未建成或非常不完善的学校，可以直接使用云平台上统一提供的信息系统，实现系统上云、资源上云，学校重点关心信息系统的应用、反馈，减少同质化信息系统的重复建设。

二、通用信息系统的集约化

旧金山公立学区有136所学校，约5.4万名学生。据学区长介绍，学区内学校都使用Synergy教学管理系统。该公司成立于1998年，目前有150多名员工，为375万学生、5600所学校提供服务。其为学区和学校提供了全面的系统功能，如学生信息管理、学习管理与评估 、MTSS管理、特殊教育管理、协同分析、家长与学生系统等。学区内其他信息系统用Synergy作为单点登录。

芝加哥著名学区——203学区有22所学校，约1.6万名学生。学区内所有学校的门户网站统一使用学区提供的门户网站群。学生信息管理系统统一使用Campus，该公司成立于1993年，目前有500多名员工，为780万学生提供服务。系统群包括学生信息系统（SIS）、学习管理系统、财务、人力资源、食品服务、数据仓库、通知系统等等。学区内其他信息系统用Campus作为单点登录。

芝加哥公立学区创新与孵化办公室的负责教师提到，他们的教育信息化系统随着供应商的更新换代，很多旧的系统已经淘汰，一些新的系统只有部分学校使用，但是学区内所有学校都使用PowerSchool系统。芝加哥诺贝尔特许学校教师在介绍信息系统的使用时，也讲到他们用得最多的是PowerSchool系统，学生的信息在该系统上都能看到，家长也都有账号经常登录。

PowerSchool经历了20多年的发展，从第一个基于Web的学生信息系统开始，一直在教育技术行业中处于领先地位，为教育提供了一套完整的工具，以发掘学生的潜力，帮助学校和地区有效地管理教学、学习、分级、出勤、评估、分析、状态报告、特殊教育、学生注册、学生才能、财务、人力资源等，为80多個国家和地区的4500万学生提供支持。

目前在国内学校信息化建设中，高度集成的信息系统非常少，功能都普遍比较单一，能坚持20年以上并实现高覆盖的信息系统几乎难觅踪迹。但是，经过多年的学校信息化建设，也建成了一些比较成熟、应用范围较广，但功能相对单一的系统。因此，非常有必要对学校信息化应用进行梳理，加强不同区域、确定不同学校之间的沟通，建立学校信息化系统图谱，确定实施路径，实现学校信息化系统的集约化建设，尽可能地将通用的信息系统做全、做强、做大，尤其要做好大规模学习平台的建设，促进学生的个性化学习。

通用信息系统的集约化可以从已经建成的学校信息系统入手，进行收集、分类、重组、规划，在信息系统图谱的指引下，建成一批具有示范作用的学校信息系统，在较大范围内实现高效共享。同时，也将大部分学校从通用性的信息系统建设中解放出来，将工作重点放到信息化应用的推进中。

三、信息系统融合的集群化

以PowerSchool为例，从2011年开始实行独立软件供应商（ISV）合作伙伴计划，力求利用各种关系与其他K-12供应商合作，连接各种应用程序和系统，扩展PowerSchool平台，全面涵盖所有教育领域，建设高度融合的信息系统。目前，与PowerSchool连接的各种系统有14个类别、近50个系统，每个类别包含有多个系统，如图3所示。PowerSchool通过单点登录、无缝数据交换、嵌入式第三方应用程序和小部件创建无缝的用户体验等方式实现与其他系统的连接。

目前国内许多学校都有多个信息化系统，区域范围内也建成了多个信息化系统，这些系统可能归属于不同的部门，具有不同的功能。如阅卷系统、题库系统、成绩管理系统、学生评价系统、财产管理系统、财务管理系统、人事管理系统、党员管理系统等，这些系统之间完全独立，数据不能够互通，给管理和应用带来很大的不方便，出现数据冗余和不一致。数据孤岛的问题不仅没有解决，反而随着信息系统的增加，有越来越严重的趋势。

因此，信息系统的集群化，必须深入考虑学校多个信息系统的融合问题，促进不同软件供应商之间的交流。不仅要打造出教育教学网站群，更要促进各类信息系统的规范整合。在信息系统的集群化建设中，一方面融入上级部门成熟的网站群，另一方面也可以打造有自己学校特色的信息系统，接入到网站群中。

四、数字资源建设的系统性

从芝加哥K-12的实践来看，联邦和各州的课程标准不一定是教师课堂教学的唯一标准，但其为IXL、可汗学院等企业开发数字化课程提供了一定的依据和指导，从而开发出丰富的数字资源作为课堂教学的有效补充。

在学校教学中，可以使用丰富的在线教学资源。如IXL提供K-12收费在线题库作为学校教学的补充;可汗学院则免费提供学前到高中语言、数学、科学等课程，还包括大学和职业教育的在线课程;TED和YOUTUBE也是教学常用资源。

在数字化资源的建设方面，政府等管理部门为数字化资源建设制定标准，商业机构是数字化资源建设的重要主体，学校是数字化资源的使用者。数字化资源的建设为在线学习和个性化教学提供了有力的保障。例如，布鲁克森林小学是公立蓝带小学，同班级同科目学生进度、难度均不相同。对于阅读障碍的学生，教师会提供帮助。对于阅读表现优异的学生，教师会提供更多的在线课程。对数学表现优异的学生，教师会安排学生通过可汗学院在线学习，并记录每个人的进度，以提供合适的指导。芝加哥开展在线学习的部分学校，如表1所示。

一些教育類非盈利组织（NGO）不直接开发在线学习平台、课程资源、教育技术工具，但在推进教育信息化的过程中扮演着重要的角色，起着不容忽视的支持推动作用。

上海中小学有大量的课程资源平台，但目前缺乏以课程标准为索引的完整体系的课程资源，尚不能覆盖某学科、某学段的完整教学。如果以教育管理部门为引领，名师为主体，整体开发中小学、高校、职校、图书馆、博物馆等课程资源。基础薄弱的学生可重复观看课程，基础薄弱的学校可观看名师课程，成绩突出的学生可观看上一级难度的课程，从而更好地促进学生发展、促进教育公平。

五、数字校园建设的创新性

教育信息化2.0要求学校在智慧安防、智慧后勤、学科数字实验室、创新实验室、虚拟实训环境、数字场馆、智慧学习中心等方面进行探索，研究智能化课堂教学模式，开展智慧教育创新研究和示范。以美国教育机构创客空间建设为例，创客空间围绕将学生或公民培养为创造者的目标，以帮助学生分享创意、动手创造为核心价值。学生通过利用创客空间提供的一系列软硬件设施、设备，将创意和想法变为现实，在创造的过程中不仅获得了某种“技能”，更重要的是形成了支撑其人生自主发展的“健康心智”。芝加哥部分教育机构开设的创客空间课程，如表2所示。

芝加哥5个创客空间形成了错位发展、互相补充的格局，其针对不同年龄层次人才培养目标的需求，在活动设计和运行管理等方面各具特色。创客空间的大部分课程（项目）都与科学、艺术、设计、计算机和工程等多门学科相关，让所有学科的知识在动手实践的过程中融会贯通。这种跨学科的综合性学习能够突破认知界限，避免学生孤立地看待知识，有助于学生掌握各学科之间的横向联系，培养发现新知的意识，提高学生综合性解决问题的能力。

再以芝加哥学校教育多元化学习空间为例，无论是公立的特许学校、磁校、数理学校、天才学校，还是私立学校、教会学校、艺术学校，都拥有创新的学习空间，相信动手体验式学习的变革力量。如：创新中心（Innovatio lenter）、STEM实验室（STEM LAB）、创客空间（Maker space）以及CS教室、计算机科学（Camputer Science），能提供给学生全新的浸润式体验，帮助他们开展个体化的深层次学习。

传统教学融入新技术能够实现新的教学转变，应用驱动、精准教学，是新时代对教师核心素养的要求，也是数字校园创建中一个需要攻克的难题。在探索数字校园创新性建设的过程中，一定会遇到许多新的问题、挑战，甚至是风险，过去行之有效的策略，可能需要进行重新检验和判断。要避免设施设备大而全、同质化的问题，尤其在设施设备配备方面不必追求“大而全”，只要满足学校个性化管理和教育教学需要即可。要根据各校办学特色、人才培养目标定位、区域文化背景和行业发展情况，确定适合本校的信息化创新项目建设。在数字校园创新性建设中，需要有足够的定力，既不能因为畏惧困难而裹足不前，也不能只凭一腔热情而贸然突进，关键还是要稳扎稳打、有序推进。

六、信息系统运行的安全性

Canvas是全球发展最快的学习管理系统，目前很多国外高校均在使用[3]。Canvas系统采用云部署方式，部署在亚马逊云上。在与该公司工作人员进行系统安全问题交流时，问到关于系统没有采用本地化部署，而是部署在云上，用户会不会觉得存在安全问题时，公司工作人员表示，他们从来没有觉得云不安全，该云平台有最专业的硬件设施和技术人员提供保障，为用户提供安全的云环境。相反，如果采用本地部署反而不安全。

在中小学使用非常广泛的PowerSchool，由于涉及到大量中小学生的隐私，除了在软硬件上进行安全保障外，更重要的是在法律上的保障，将安全管理系统验证为国际公认的安全管理系统标准，并获得了ISO 27001：2013认证。中小学的教师也认为系统部署在公司更加安全，放在学校反而不安全。

在芝加哥的考察中，无论是开发系统的公司，还是使用系统的教师都认为系统部署在公司的云上更安全。系统安全除了考慮软硬件问题外，最重要的是从法律层面确保数据的安全。在与公司签订的合同中，安全条款必须制定的非常仔细，不能只是简单宽泛地写一下。旧金山学区学区长介绍系统安全问题时表示：一方面，学区使用的信息系统部署在亚马逊云上，是他亲自参与了与亚马逊公司的合作;另一方面，为了确保数据的安全，学区与提供信息系统的公司签订了数据安全方面的合同，这份合同由专业律师经历了8个月的时间多次讨论后才确定。

教育信息化2.0中要求落实网络安全责任，加强网络安全保障。在规划、建设、运行过程中都要强化安全意识，落实安全责任。安全需要从规划开始，一个安全措施严密的规划，可以为系统的安全运行提供本质上的保障。尤其在运用法律工具维护数据安全方面，我们需要花更多的力气。

参考文献：

[1]教技[2018]5号.教育部关于发布《中小学数字校园 建设规范（试行）》的通知[Z].

[2]沪教委信息[2018]28号.上海市教育委员会关于印发《上海市教育信息化2.0行动计划（2018-2022）》的通知[Z].

[3]邵晶晶，郝大魁，何晴.高校学习管理系统选型研究[J].软件导刊，2019，18（3）：221-224.

（编辑：李晓萍）