教育信息化标准研究综述 吴砥 王杨春晓 彭娴[摘 要] 教育信息化标准对于保障教育信息化良性发展具有重要支持作用我国教育信息化经历了起步、应用、融合、创新等不同发展阶段，在每个阶段都对教育信息化标准的研制内容和方向提出了不同的要求文章从各阶段存在的问题和我国教育信息化发展面临的现实需求出发，梳理了国外教育信息化标准从资源系统互联互通到学习环境无缝集成，再到技术创新教学应用的发展和演进脉络，以及我国教育信息化标准的研制发布现状，对比分析了国内外教育信息化标准在研制主体、研究方向和测评模式方面存在的差异，提出了我国教育信息化标准的后续发展建议[关键词] 教育信息化; 标准; 综述[] G434 [文献标志码] A[作者简介] 吴砥（1978—），男，湖北洪湖人教授，博士，主要从事教育信息化核心指标与绩效评估、教育信息化标准与应用研究E-mail：wudi@一、教育信息化标准的目的和意义“不以规矩，不成方圆”，标准是为了在一定的范围内获得最佳秩序，经协商一致制定并由公认机构批准，共同使用和重复使用的一种规范性文件[1]教育信息化标准是推进教育信息化持续、有序发展的重要保障《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》（以下简称《十年规划》）强调，要“加强教育信息化标准规范制定和应用推广，加快标准制修订步伐，强化标准的宣贯，推动标准化实施，确保数字教育资源、软硬件资源、教育管理信息资源等各方面内容的标准化和规范化。
教育信息化标准的目的，旨在通过制定、发布和实施各项标准，促进教育信息化推进过程中的数据共享和系统互操作，以获得最佳秩序和效益教育信息化标准对教育信息化的发展具有规范和引导作用，受到各国的普遍重视尤其是随着信息技术的飞速发展，各国已步入全球范围的知识共享社会，我们正以前所未有的方式和速度创造、交换海量信息与知识，电子课本和电子书包、大规模开放课程、学习分析技术、教育大数据挖掘以及智慧学习环境等创新应用成为大势所趋但随之也出现诸多问题，比如技术和应用水平参差不齐、資源共享困难、系统难以互通等因此，通过制定标准来建立教育信息化的秩序，促进资源、应用和服务的有序共享，对保障教育信息化可持续发展具有重要意义二、教育信息化的标准化需求根据信息技术与教育的融合程度，教育信息化的发展可分为“起步”“应用”“整合”和“创新”四个阶段[2]在各个教育信息化发展阶段，教育信息化的建设和应用重点不同，对标准化需求也有明显差异一）起步阶段在教育信息化的起步阶段，各国关注的重点一般在基础设施条件建设和教师信息技术应用能力美国出台的第一份《国家教育技术规划》（NETP 1996）中提出：“美国的每个教室必须拥有能连接因特网的计算机、优质的学习软件和接受过良好培训的教师”[3] 。
新加坡在1997年至2002年的教育信息化一期发展规划（MP1）中对生机比、师机比、网络传输技术和速率、教师信息技术与课程整合能力等提出了要求[4] 韩国教育部在1997年实施“教育信息化全面规划”，旨在推动学校的硬件终端建设和架设计算机网络然而，各国在教育信息化硬软件基础设施建设、教师信息技术应用能力培训方面虽有一定成效，但也存在明显问题由于设备匹配性和软件系统兼容性等原因，导致有些学校不能正常访问互联网或运行学习软件;不同地区、学校的信息化系统部署水平有差异，学校间的互联互通存在障碍;教师信息化教学能力有限，不能很好发挥设备和资源的使用效益等针对以上问题，基础设施建设类规范、教师教育技术能力规范、教育信息化水平评估规范等就对推进该阶段的教育信息化发展起到了关键作用二）应用阶段在信息技术全面应用于教育的阶段，优质的数字教育资源和完善的教学管理系统必不可少美国发布的NETP 2000和NETP 2004中明确了普及数字资源、利用评估促进教学以及提升数据系统互操作能力的重要性[5] 新加坡在MP1中要求促进与教学内容相关的网络资源的应用[4]韩国发布的第二份教育信息化规划中强调重点推进数字教育资源建设和数字化学习。
在我国，2000年教育部下发了“关于在中小学实施‘校校通工程的通知”，目标是让90%以上的中小学校采用多种手段和形式，用较低的成本获得丰富的教学资源[6] 2012年3月发布的《十年规划》明确提出建设国家教育云基础平台，要求充分整合和利用各级各类教育机构的信息基础设施，建设覆盖全国、分布合理、开放开源的基础云环境[7] 然而，各国对数字教材的开发、教学支持系统的建设虽然开展得如火如荼，但无规范的“开发热”导致资源重复建设、信息孤岛问题严重、资源无法互换、系统无法互操作等情况普遍存在因此，对如何实现学习资源复用，减少低水平重复开发，实现资源和数据在不同系统之间的有效共享，以及不同业务系统之间的互操作，成为这个阶段的迫切需求学习资源内容封装规范、问题测试互操作规范、平台媒体引用谱规范等一系列旨在促进资源封装规范化、系统接口一致化的标准，正是应对这一阶段需求的产物三）融合阶段利用信息技术促进教师专业能力发展和基于信息化环境的教学方法创新是技术与教育融合阶段最鲜明的特征新加坡在MP3中要求教师能为学生提供信息化环境下的学习经验，构建多种合适的平台和网络以促进学生之间的协作[8] 美国NETP2016要求推进信息技术支撑下教育系统的结构性变革[9] 。
在技术与教学环境融合方面，新加坡、韩国在中小学校园大规模推广使用电子书包，通过云服务实现所有终端教育资源同步推送在教育教学服务方面，自从国家教育资源公共服务体系建设启动以来，各级各类学校大力建设教育云学习和管理服务平台，为区域和学校提供优质资源和服务在教育信息化的融合阶段，技术深度融入教育教学内容和过程，成为教与学不可或缺的一部分，并在一定程度上直接改变了既有的教学流程和结构，电子书包作为数字化教学资源包和网络通信的未来型教育电子产品，可以充分发挥学生学习的自主性和积极性，从电子书包的内容、系统、服务、硬件等方面研制标准规范是解决电子书包发展瓶颈的重要环节[10] 同样，全国各地区都在建设教育云平台，企业也都纷纷推出教育云服务解决方案，然而不同教育云平台之间难以互联互通，数据和服务共享困难，如何避免重蹈覆辙再次形成“孤云”，制定支撑系统互操作的接口标准就显得尤为重要因此，电子书包系列标准、教育云系列标准等开始受到重视四）创新阶段与时俱进，充分融合新兴技术助力教育生态重构是创新阶段的显著特征，在这一阶段，技术已成为变革传统教育的重要引擎2010到2016年的地平线报告多次预测学习分析技术、增强现实（虚拟现实）技术将对教育产生影响重要应用，并对学习分析技术、虚拟实验、人工智能在教学、学习、研究和知识生成等方面所具有的作用进行了分析，勾勒了其广泛的应用前景[11] 。
2012年3月，美国正式启动“Big Data Research and Development Initiative”计划，正式将“大数据”提高到国家战略层面为了更好地促进美国国内“大数据”在教育领域的应用，美国教育部在2012年10月发布了《通过教育数据挖掘和学习分析促进教与学》报告，揭示了我们已经进入了“数据驱动学校，分析变革教育”的大数据时代[12]，大数据必将改变传统教育的面貌，成为促进教育教学差异化、教育管理精细化的核心动力此外，人工智能、区块链等新兴技术的快速发展，与教学模式创新、教育生态重构的历史潮流形成交汇，对标准化提出了全新要求创新阶段重在利用信息化促进教育变革，无论是教育理念、教育模式，还是教学方法、教学环境，信息技术已完全融入教育的方方面面，最终形成以信息化教育为核心的全新教育生态因此，在这一阶段，与教育大数据、虚拟现实、人工智能、区块链等技术相关的教育应用以及安全和隐私保护相关标准成为教育信息化标准研制的主要关注方向三、国际教育信息化标准的演进脉络从1996年开始，国际电气和电子工程师协会学习技术标准委员会（Institute of Electrical and Electronics Engineers - Learning Technology Standards Committee， IEEE LTCS）就开始了学习技术标准的制定工作，最终形成IEEE1484标准。
国际标准化组织ISO于1999年成立了JTC1/SC36委员会，专门从事学习、教育、培训技术标准的征集和研究在美国，航空工业计算机辅助训练委员会（The Aviation Industry CBT Committee， AICC）最早提出了计算机管理教学标准;美国国防部发起的高级分布式学习（Advanced Distributed Learning， ADL）组织提出了可共享课程对象参照模型标准（SCORM）;IMS全球学习联合公司提出了一系列的学习系统技术规范，包括学习资源元数据规范、内容包装规范、企业规范和问题与测试规范等如图 1所示，从最初关注促进数字内容共享和互操作，到学习环境的无缝集成和支持智慧教育的创新型教育应用，教育信息化标准的研究方向也跟随信息技术的脚步，积极推动信息技术与教育的融合创新发展一）解决数字教育资源共享和系统互操作的问题当基本的教育信息基础设施条件具备后，教师和学生已开始使用数字资源进行教学，学校和各类教育机构开始采用教育管理信息系统来提升事务效率和简化流程，然而在进行常态的大规模应用时，各种问题也逐渐显露出来：资源重复建设，数据无法共享，导致系统间并没有实现真正意义上的互联互通。
通过研制标准来促进资源、数据共享以及系统间的数据交换就成为早期的关注重点在2000年前，各大标准组织所研制的标准都集中在这个领域如都柏林核心元数据设计的初衷就用于网络电子资源的识别、描述和定位IEEE LTSC在2000年提出了LOM标准，目的是为学习者或教育者对学习对象的查找、评估、获取和使用提供支持，同时，也支持学习对象的共享和互换SCORM则是关于共享课件的创建、管理和使用的标准SCORM在已有的教育技术标准（IMS的内容包装，序列与导航，IEEE LTSC的学习对象元数据标准）的基础上建立了具有可访问性、协作性、持久性和可重用性的内容组织模型，其目的是为了解决课程如何从一个平台转移到另一个平台，如何创建可供不同课程共享的可重用构件，以及快速准确查找课程素材[13] 二）实现数字化学习环境的无缝集成随着数字化学习环境不断朝着更加系统化、模块化、集成化的方向演变，以及对灵活性和开放性的需求，教育信息化应用系统不再是一个独立系统，而是由各种不同模块相互集成，并共享数据和资源通过这种灵活的架构，不同的应用服务模块就可以加入原有的系统中，大大丰富和拓展了原有系统的功能因此，构建学习环境标准就成为研究重点。
IMS在其早期标准化工作的基础上，发起了数字学习服务标准，该标准包括内容统合包装、学习工具互操作和学习信息服务三类标准，这些标准提供了基础能力，以促进数字内容、学习应用跨越教室、校园和技术平台的无缝整合[14]内容统合包装是一系列开放标准规范的集合，该标准主要解决两类问题：一是提供数字化学习资源的内容包装、内容描述和内容迁移的解决方案;二是统合包装组谱提供了课程资源和电子书的出版模式，其核心思想是对资源进行模块化包装，以便互聯网发布、交互和可定制学习工具互操作规范的目的是通过提供一个更加完整和可拓展的平台来促进服务和事件更深度地整合，实现学习者在不同学习平台获得一站式学习服务三）支持教育信息化的创新应用在“创新”阶段，学生成为学习活动的中心，教学活动和教学内容的组织都是围绕着促进学生的“学”而进行，同时，各级教育主管部门和学校的管理效率不再是由信息技术的处理能力所决定，而是由其内部管理结构和事务处理。