党的二十大报告提出:“推进教育数字化,建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国。”他指出:“教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口。” 新时代新征程,我们要牢牢把握新一轮科技革命和产业变革深入发展的机遇,深刻认识教育数字化的重要意义,深入研究教育数字化的方法路径。
信息化与数字化,是两个有关联但内核完全不同的概念。在各个领域中,信息化是指管理手段由手工转变为数据管理,而数字化是指关键要素由物理存在转变为数字存在。以人民币为例,利用计算机技术手段对纸制人民币的印刷、分发、出纳等环节进行管理,这属于信息化范畴。
然而,通过区块链或者在线支付手段,将人民币从纸制存在转变为数字存在则属于数字化范畴。随着各类编程语言进化,低代码工具发展,信息化技术在当今的互联网时代已经成为“界面与流程”的低端产品,类似于小程序开发。中国拥有大量这类技术人才,几乎各个城市都有大批此类人才。然而,能够将各领域关键要素转变为数字存在的技术,通常涉及到超大数据的并发、计算、传输与存储,涉及到文本、图像、音视频等复杂模态数据,技术含量较高。能够承接数字化的人才主要集中在北上广深的互联网技术公司中。
教育数字化也是同样的概念。教育数字化的核心就是教与学的数字化。采用计算机技术手段,对教师与学生的入学、升学、档案、成绩、图书馆等进行管理属于信息化范畴。然而,将“教”与“学”两大关键流程的要素数字化,处理听、说、读、写四种基础动作,并将教材从纸面形态转变为数字化的知识空间,这需要具备高度专业的技术能力,一般的技术公司难以胜任。在美国,普及率最高的教育数字化产品是Google的Google Classroom和微软的Teams。专注于教育领域的公司如Canvas和BlackBoard每年的研发资金投入均在数亿美金以上。
虽然中国各区域正在积极推进教育数字化建设。但目前各类项目只是换了个名词,同过去相比并没有什么变化。实际上,这些项目只是将一些传统的信息化产品,如智慧校园、智慧教室、大数据平台改称为数字化产品。在一些省份的教育数字化规划中,与教与学相关的内容仅占不到五分之一,其余部分均是传统信息产品。而分配给教、学、研等关键要素与关键环节的经费占比更小,经常不足十分之一。
大轮廓上,教育科技的相关产品可以分为上述三大生态。三大生态通过数据标准进行联接。
1、传统的信息化产品属于最右边的SIS(School Information System,学校信息管理系统),绝大部分模块属于传统的信息管理系统,尽管与教学要素无关,但却是冒着“数字化”名头,招投标项目的主流。
这类系统的特性是:
1)种类繁多,且大量与硬件相关。如图书馆的条形码扫码机、食堂的刷卡机、校门口的人脸识别设备等;
2)属于低技术门槛的流程与界面型产品,可交付厂家多;
3)可一次性交付并立即得到使用,不需要过多的使用者培训;
4)售后服务量大;
5)“光鲜亮丽,看似先进”。虽然国外世界知名的大学,包括美国的大学,在这方面相对落后,但这并不意味着他们的教育数字化程度低于中国的大学。
2、最左边的为CMS/KMS(Content Management System,内容管理系统/Knowledge Management System,知识管理系统),这类系统常与专业内容有关,包括中小学的内容平台、中高考题库、百度文库、大学的论文检索系统、SCI系统、医学档案库、机械设计图纸库等等。全球最大的教育内容平台是Youtube、Wiki、GitHub等公众性平台。
这类系统的特性是:
1)是教育数字化的基础要素之一;
2)领域繁多,在各个领域有一到两家“龙头”,市场聚合或者行政统一方式建设内容平台是正确的路线,特别是对于小领域的商业上无法成立的专业内容平台,但要注意平台上的内容应采用市场竞争机制;
3)由于涉及到复杂的数据结构,因此有一定开发难度,但变化性小,其主要投入并不在系统自身,而是在内容的持续更新上;
4)CMS平台具有保密性与意识形态的特殊性,通常需要独立部署建设。但后面提到的LMS系统并不适合独立部署建设,更适合采用SAAS化的云服务方式。
这类系统正在走向互联网理念的平台化,如Wiki、Github及各种开放社区,同时也正面临着ChatGPT这个超级大知识库的挑战。
3、教育数字化的核心组件是中间的LMS(Learning Management System,学习管理系统)生态。这一类系统可分为三部分:第一部分是LMS产品,如Google Classroom、Canvas、Blackboard、Moodle等;第二部分是各类学习管理工具,包括作业、打卡、单词、数学、口语等管理工具,种类十分繁多,在移动互联网和AI技术的推动下,每一类工具都在迅速迭代中;第三部分是媒介基础工具,即常用的办公软件(如Office和WPS)、音视频工具、图像工具等。
这类系统的特性是:
1)定位在教与学的过程中,是教育数字化的核心。
2)跨领域产品。“教育即社会”,真正的教育数字化产品,通常是跨领域、跨组织的产品。教师和学生需要将学习与工作生活结合在一起,因此同时会在大中小学、国内国外、教育与企业等多个领域使用这些产品。通过跨领域,这类产品可以获得更加广泛的生态支持。
3)软件为核心,云端系统应用在通用设备而不是专用设备上。中国很多区域推行过学生专用平板,但专用设备是不可能成功的。因为学生和教师不可能在专用平板上完成作业,又得在另外一台电脑上制作PPT,还要在手机上拍照上传到专用设备。一旦设备没电或遗忘,无法迅速用家中的另一台通用设备替代。在教育数字化推广过程中,出现过大量专用的设备,从作业专用到各类课堂答题器等,这种专用设备均是给学生找麻烦,令一线教师深恶痛绝。
4)实施过程长且难度巨大,教师需要长时间培训和至少半年的教研工作,采用一次性项目制度的信息化项目很难取得成功。对于一名普通小学教师来说,使用任何一种新的教学工具上课都是一件复杂且工作量巨大的任务。教师需要为每一节课重新备课,而一名小学教师一个学期至少有100节课,六年则有1200节课;有些新的工具还涉及教学理念的调整,这意味着教师几乎要从零开始备课。
即使是一些简单的辅助教学工具,如单词、打卡等产品,教师也需要准备内容库,并且要平衡新的教学方法加入后对学生时间的影响。教师能够顺利使用一项教学工具产品,稍复杂的需要三年以上时间,简单的也需要半年的陪伴服务周期。一旦开始使用后,厂家需要提供持续的长期服务。
一方面,真正能够在课堂得到常态化使用的产品必须提供从早上6点到晚上12点的、20秒内响应的服务,否则教师的教学便会受到影响;另一方面,教学类工具需要保持产品的稳定升级以适应新技术。当苹果发布新款笔记本、Google发布新的浏览器、OpenAI发布新技术时,厂家也需要发布适应新芯片、新浏览器和支持新技术的产品。后续的成本远高于前期的部署成本。
目前教育科技项目的采购机制是一次性项目预算制,验收采用的是专家评审制。这种方式下产生的是以“通过专家验收,回避长期服务责任”为目标的各类产品。这种方案用在SIS系统与CMS系统上是可以的,但并不适用于LMS系统。
5)大型的LMS产品技术难度巨大,投入巨大。教与学的数字化,需要处理的是人群之间的媒介交互,以文字、表格、图像、视频等媒介处理技术为基础,产生会话、测试、作业、阅读等教学基础动作。微软、Google、苹果、Adobe是媒介技术标准的制定者,而这些技术又建立在芯片、操作系统、浏览器、网络协议等“根技术”上。
这些日常普通的产品,技术门槛却非常高。而且这些技术更新速度快,需要不断适配新的芯片、操作系统、浏览器。这也是为什么Google Classroom成为美国最大的LMS公司,而Teams在美国的大学中越来越成为主要学习工具原因。
不过,小型的教与学数字化产品也有发展机会,并且有望逐步成长为大型系统。这些产品专注于一个小的教学环节,采用新技术快速帮助教师和学生解决一些痛点问题,然后逐步扩展应用范围。但是在中国当下的项目制机制下,这类产品很难在校内取得收益。
教育数字化,核心是“教师的教,学生的学”的数字化。经费的投入重点、经费的投入形式、项目的执行方式都要符合这一本质。否则,我们只是一而再、再而三地重复过去信息化时代的案例。