中小学教育领域信息技术国产化替代策略研究

楼程伟

[摘   要]信息技术自主创新，摆脱西方技术依赖，实现完全自主可控是实现中华民族伟大复兴的必由之路。在中小学教育领域实现信息技术国产化替代意义重大。研究者深入研究了中小学教育领域信息技术国产化替代策略，并设计了国产化替代方案。该方案具有独到的见解和较强的可操作性，在浙江省金华市稳步开展的国产化替代试点工作实践中，取得了良好的效果。这些研究成果为广泛开展中小学教育信创工作提供了有益经验与良好借鉴。

[关键词]信息技术自主创新;中小学教育;国产化替代;自主可控

一、引言

现代社会是信息化社会，电脑、网络技术、无线传输技术已经成为构建现代社会的神经元，也是现代社会正常稳定运行的基础。然而，目前我国的整個信息产业都建立在Wintel（Windows+Intel）和AA（Arm+Android ）体系上，主要核心技术多掌握在西方发达国家手中。[1]

国内科技界有信息技术“缺芯少魂”的说法，这里的“芯”就是芯片，“魂”就是操作系统。芯片和操作系统作为信息系统金字塔结构的最底层，是现代信息社会基础的基础。一个在他国技术的基础上实现的信息化社会，就像一座建在别人地基上的房子，房子建得越高就越危险。习近平总书记说：“实践反复告诉我们，关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。只有把关键核心技术掌握在自己手中，才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。”[2]

近年来，信息技术产业的自主发展已经成为全社会的共识，信息技术应用创新（简称“信创”）产业乘势而起，成为国家经济发展的新动能。发展信创产业旨在通过对IT 硬件、IT 软件各个环节的重构，建立我国自主可控的IT 产业标准和生态，逐步实现各环节的自主安全可控。[3]教育行业作为进入民用市场的桥梁，在信创产业推进中具有举足轻重的地位，同时又是培养下一代的伟大事业，让孩子从小接触、使用、适应国产信息技术环境，他们长大后也自然会成为国产技术的拥护者。

二、中小学教育领域信息技术应用现状分析

1.信息技术课程教学

教学内容主要涉及操作系统、多媒体处理、图形图像处理、文字处理、表格处理、人工智能、机器人、编程等。中小学信息技术课程是以操作为主的实践型课程，课程覆盖小初高和中职学校的全学段。其中，小学多数从三年级开课;在初中学段，部分省市将信息技术列为中考科目;在高中学段，除了需要参加学业考试外，也有少部分省市（如浙江等）将其列为高考科目;在中职学校，一般会开设计算机应用公共基础课，各专业根据专业教学计划开设信息技术有关课程，有的还需要参加专业技能考试。

2.计算机辅助教学

各学段、各学科教师利用计算机作为教学工具辅助教学，主要涉及大屏幕一体机、投屏（广播）设备、各学科教学辅助软件、课件制作软件、微课开发软硬件、屏幕录制、多媒体互动、仿真实验平台等。

3.计算机辅助管理

指计算机用于学校事务管理的情况，主要涉及各类管理系统软硬件，如机房管理、OA系统、学籍管理、成绩管理、财务管理、食堂后勤管理、一卡通系统、校园广播、图书管理、校园安全、监控门禁等。

就中小学教育领域信息技术应用而言，目前硬件配备的多是X86架构的计算机，操作系统是MS Windows的天下，教学和管理软件都是Windows版本。胡伟武在央视财经频道《对话》节目中曾说：“整个中小学的信息化课程就是一个微软培训班。”

三、中小学教育领域信息技术

国产化替代的金华实践

浙江省金华市将信创产业作为经济发展的重要抓手，推动浙江省“万亩千亿”信息技术应用创新产业平台建设，在金义都市新区建设了浙江龙芯智慧产业园，计划实现从芯片到外设、从软件到硬件的全产业发展。在达到“党政机关国产化三年任务一年完成，党政机关办公电脑实现真替真用”的目标以后，2021年，金华市将中小学教育领域作为信创产业的重要突破口，开展信创教育“真替真用”先试先行试点工作，计划五年内实现中小学教育领域信息技术完全国产化替代。为此，笔者所在团队协助有关部门在教育信创领域进行了多项探索和实践。

1.建设信创推广培训中心

信息技术国产化主要存在“不好用”“不想用”和“不会用”的问题。最近几年，信创产品“不好用”的问题已经得到极大改观，国产CPU、操作系统以及软件产品的性能与国外产品的差距缩小，有的甚至已经优于国外产品。但是对信创产品“不想用”和“不会用”的问题，仅靠厂家的力量无法迅速得到解决，必须要党政机关、科研、院校、厂家等多方通力合作，多管齐下，通过大量的推广和培训工作来解决。

2021年初，金华教育学院成立了信创工作专班，投入近200万资金建设了集信创技术推广培训、国产信息技术软硬件展示、教育软硬件适配和爱国主义教育功能于一体的金华市信创技术推广与培训中心（以下简称“信创中心”），使用面积达550平方米，由展示区、培训区和适配区组成。图1为该中心门厅实景图。

信创中心投入使用以来，开展了一系列卓有成效的信创推广与培训工作。

一是解决“不想用”的问题。2021年培训金华市（含下属县市区）党政机关工作人员600余人，中小学（幼儿园）分管领导1000余人。通过培训提高了学员对信创产业发展的思想认识，扩大了信创事业的社会影响力，有效解决了“不想用”的问题。

二是解决“不会用”的问题。2021年培训金华市（含下属县市区）信息技术教师400余人，并计划两年内将完成对全市中小学信息技术教师的全员培训。经过培训的中小学信息技术教师，普遍掌握了信创软硬件的使用和维护管理技术，有效解决了“不会用”的问题。

三是解决“不好用”的问题。信创中心为所有参与信创工作的软硬件厂家提供了一个公平竞争的适配和测试的工作平台，适配工作取得了重大进展。信创中心工作人员对中小学教育领域的实际需求进行了精细调研，并与软硬件厂家的技术人员一起完成适配工作。截至2021年底，中小学教育教学和管理涉及的软硬件，90%以上都实现了适配。信创中心通过部分学校的小规模试点，验证了教育领域计算机教室、信息技术课程教学和教师办公管理等场景实现信息技术国产化的可行性，有效解决了“不好用”的问题。10EC921B-383B-4B7B-A0AE-14B638360E58

四是解决教学配套的问题。信创中心组织金华市一线优秀信息技术教师编写了中小学信创教育配套实践丛书，有效解决了信息技术课程教学配套资料的问题。

五是推广经验并扩大影响。2021年，信创中心到访参观人数超过2500人，参观人员覆盖全市（含下属县市区）各中小学（幼儿园），其效果相当于在全市中小学开展了一场轰轰烈烈的技术自主创新爱国主义教育活动。中心还吸引了山西长治、河南许昌等多地的党政企代表团慕名前来考察。信创中心负责人应邀在全国性论坛上介绍相关经验，引起社会广泛关注，有力促进了信创产业的发展。

2.基于调研设计替代方案，编写配套教学资料

由市912工程办公室、市教育局、信创中心等单位联合龙芯中科、神州数码、清华同方等厂家组建需求调研团队，于2020年下半年启动了教育行业国产化替代调研工作。历时两个多月，通过实地走访、问卷调查、电话沟通等多种形式，摸清了全市中小学各学段信息技术应用现状，整理形成了《中小学教育领域信创需求清单》。然后组织协调相关厂家进行集中适配，要求清单上的软硬件应配尽配，不能适配的采用同类软件替代，不能适配又无法替代的，采用LoongArch 二进制翻译、Wine技术等方式实现过渡。最终在2021年上半年形成了《中小学教育领域信息技术国产化替代方案》。2021年5月，来自金华大市各学校约90名信息技术一线教师参与研讨后一致认为，该方案符合金华市中小学教育实际，是切实可行的。

通过调研发现，高中信息技术课程除了需要学业考试以外，还被列为高考科目。课程教学内容主要是Python编程和数据结构，教学环境用Windows和Linux都可以搭建。因此基本上可以利用现成教材开展试点教学。而初中和小学的信息技术课程教材是以Ms Windows为基础编写的，与信创教育试点的实际需求有较大差距，其中涉及的一些软件需要用国产操作系统下对应功能的软件替代。为了方便任课教师开展试点教学，信创中心召集了金华市中小学信息技术教育一線的名师、骨干教师编写了一套中小学信创教育配套实践丛书，包括小学信息技术和初中信息技术两册，供三至九年级的信创试点教学实践操作配套使用。

3.四步走，稳步推进国产化替代试点

国产化替代方案好不好、是否真的可行，不能仅停留在纸面，必须到教学管理实际环境中去检验。为此，团队制定了四步走的替代试点方案，试点工作与需求调研、替代方案的设计交叉进行，相辅相成。

第一步，2021年上半年，安排约500台信创电脑进入6所学校开展小规模试点。试点学校包括四所高中、两所小学。本次试点的目的是配合做好需求调研和软硬件适配工作。

第二步，2022年上半年，安排约2000台信创电脑进入20所学校开展中等规模试点。试点学校覆盖小学、初中、高中和中职各学段。本次试点的目的是验证已经完成的国产化替代方案的可行性。在试点过程中，建立专职服务团队，技术支持人员全程紧密跟进，随时解决各试点学校出现的各种问题。同时建立信息收集反馈机制，针对试点过程中每个学校提出的每一个问题，以及问题解决的策略和过程，相关人员必须做好记录工作，逐个跟进，最终形成完整的国产化替代工作知识库并不断完善替代方案。

第三步，2022年下半年，安排约8000台信创电脑进入100所以上学校进行大规模试点。试点学校覆盖金华全市（含县市区）各学段。本次试点的目的是验证经过中等规模试点检验并已经进一步完善的国产化替代方案的可行性，为下一步全面替代铺平道路。

第四步，2023年起，全面停止X86设备采购，用三年时间完成约十万台设备替代工作。

4.开展卓有成效的信创培训工作

中小学教育领域信息技术国产化替代是一个全新的事业。不可否认，我国当前的信创软硬件生态还很不完善，在教学及管理工作中要做到“真替真用”困难重重，但“人”是这项事业最关键的因素，“人心齐，泰山移”。为此，团队针对国产化替代的不同阶段和不同对象，开发了三个层次的培训计划。

第一层次面向全市所有中小学（幼儿园）分管副校长和信息化部门负责人，共8个培训学时。培训安排在小规模试点阶段，培训目的是提高学校决策层对信创工作的思想认识，清除国产化替代的思想障碍。

第二层次面向全市所有中小学信息技术教师进行全员培训，24个学时。中小学信息技术教师既是信息技术课程的执行者，也是信息化设备的使用者，同时也承担了部分设备管理维护的职责。培训目的是让中小学信息技术教师普遍掌握信创软硬件的使用和维护管理技术，清除国产化替代的行动障碍。本层次培训和中等规模试点同期安排。

第三层次面向各学科教师进行分专业分层级的信创技术培训，根据各学科实际情况安排16～24个培训学时，培训目的是让各学科教师能够熟练运用信创软硬件开展教学和管理工作。本层次培训和大规模试点同期安排。

四、中小学教育领域信息技术国产化

替代存在的问题及建议

1.思想认识问题

由于信创产业刚刚起步，生态不足、功能有限、设备不兼容等问题会困扰用户，操作习惯的改变也需要一个适应的过程，因此，不明就里的用户普遍会有抵触情绪，尤其是碰到软硬件故障影响工作的时候，更是如此。例如，2021年，在实施党政机关信创过程中，有一位市机关的领导，因为办公室配置的信创电脑死机了，拍着桌子训斥维护人员，批评电脑不好用，甚至提出宁可带着自己的电脑来上班也不愿用这种电脑。

要解决因应用过程不顺利而出现的用户抱怨、抵触、不配合等情况，根子在思想认识上。因此，加强培训和政策传递非常重要。在这方面金华教育信创试点的做法就很有借鉴意义。在配发信创电脑之前，中心首先对相关人员开展信创培训，其中一个非常重要的环节，就是努力提高学员的思想认识。专职讲师从国际形势讲到国家安全战略，从中美贸易战、技术战讲到自主发展信息技术的重要性，理清楚、讲透彻，使接受培训的学员普遍产生使用信创电脑、为中华民族伟大复兴先行先试的使命感和荣誉感。有很多学员在培训后主动写了培训心得，表明愿意为实现技术自主而付出不懈努力的信心和决心。实践证明，经过培训的用户，在工作中再碰到死机、软件出问题等情况，就会更心平气和地想办法解决，拍桌子、指鼻子抱怨或批评的情况再未发生。10EC921B-383B-4B7B-A0AE-14B638360E58

2.各类考试考核问题

在中小学教育领域有各种各样的考试考核。例如，很多省市安排了信息技术中考，部分省市有信息技术学业考试、高考，中职学校有各类证书考试，每个学段都有对教师的教学质量考核等。这些考试考核一般会以某种特定的操作系统、某些应用软件为考核依据及内容，无形中就对信息设备的软硬件配置和应用起到了指挥棒作用。

要解决这个问题，国家、省市级教育部门要站在时代的高度来看待信息技术课程，修改相关规则。在短期内不可能一刀切地完全抛弃非信创平台，但是至少要让相关考试考核在信创平台下同样也可以正常开展。例如，浙江省高中信息技术课程无论在教学内容还是学业考试和高考内容方面，都有意或无意地回避了操作系统选择的问题，使教学无论在Windows还是Linux环境下都能正常开展，因此在金华国产化替代试点过程中，高中学段的替代就比较顺畅。

3.非信创产品和信创产品的差价问题

在某些软件企业无视甚至放纵个人用户盗版策略的多年浸淫下，学校用户基本上没有形成使用软件要花钱的概念。配置一台X86普通教学电脑只要四千元左右，Windows操作系统以及各种常用应用程序，如Office、Photoshop等，大多都使用盗版软件。而信创电脑的操作系统和各种应用软件都要求为正版付费，导致两者价格相差巨大。例如，配置一台龙芯3A5000电脑，包括必备的操作系统、流式软件、杀毒软件、电子教室等，市场价已超过八千元，足足超过非信创电脑价格一倍以上。在一个外行人看来，似乎国产电脑性能差、价格高，完全不能接受。

要解决这个问题，一是要加快推进软件正版化工作，提高全社会的版权保护意识，破除广大用户“软件不用花钱”的认知误区。二是希望信创软硬件厂家能够认识到教育对信创产业长期发展的重要性，能够针对国情，合理定价或推出教育特惠版，避免总价过高，使学校负担过重。

4.厂家适配度问题

信创适配工作离不开厂家的大力支持，但是由于还没有形成规模效应，相关企业参与的积极性不高，大部分都在观望中。例如，阅卷系统是中小学常用软件，某头部企业曾向笔者坦言：“要做适配版本，其实很简单，只要一两个月，但是目前公司暂时没有这样的计划，时机成熟，马上可以启动”。

要解决这个问题，在信创产业没有形成规模效应以前，还需要加大国家政策和资金的支持，让企业有动力去完成、完善信创适配版本。同时也要做好广泛的宣传工作，让技术自主决定国家命运的思想深入人心，让更多有责任心、有抱负的企业主动参与信创事业。

五、结语

中小学教育领域信息技术国产化替代意义重大。目前，全国上下都在积极探索可行的方式与方法，笔者及所在团队的研究意在抛砖引玉，希冀引起全社会对中小学教育领域信息技术国产化替代工作的重視，让更多人积极投身于信创这一伟大事业。实现技术摆脱西方依赖，完全自主可控，对于助力国家经济稳健发展，实现中华民族伟大复兴具有重大意义，值得我们共同为之努力奋斗。

参考文献

[1]胡伟武.坚持底线思维，破解IT产业发展不平衡矛盾[EB/OL].（2018-04-26）[2022-03-10] http：//dz.jjckb.cn/www/pages/webpage2009/html/2018-04/26/content_42939.htm.

[2]习近平.在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上的讲话 [EB/OL].（2018-05-28） [2022-03-11]https：//www.cae.cn/cae/html/main/col1/2018-05/28/20180528213245693 444792_1.html.

[3]人民网.信创产业加速扩展 国产替代提速[EB/OL].（2020-8-31）[2022-03-11]http：//it.people.com.cn/n1/2020/0831/c1009-31842279.html.

（责任编辑 郭向和   校对 姚力宁）10EC921B-383B-4B7B-A0AE-14B638360E58