1、教育信息化 发 展 趋势 、 规 划和思考提 纲教育信息化的 发 展背景1.2.3.信息技 术 的 发 展背景技 术对 教育的影响各国的 规 划与 应对 措施我国教育信息化 规 划解 读发 展教育信息化的重点 问题2教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）信息技 术 的 发 展背景教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）3教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）4信息技 术 的定位信息技 术 是当今世界 创 新速度最快、通用性最广、渗透力最 强 的高技 术 之一，信息化是 对 人 类 生 产 生活方式影响最 为 深刻、 对 世界文明影响最 为 深 远 的大 趋势 之一。新世 纪 以
2、来，以网 络 技 术为 代表的技 术 革命席卷全球，构成了一幅波 澜 壮 阔 的 历 史景 观 。 还 没有一 项 技 术 像信息技 术这样 ， 对 全人 类产 生如此广泛而快速的影响。工 业 革命已 经 200多年，但世界上 还 有相当多地区没有 实现 工 业化，而互 联 网 问 世只有 20年，就已 经 迅速覆盖全球。刘延 东 ，在全国教育信息化工作 电视电话 会 议 上的 讲话2012年 9月 5日信息技 术 已深度融入各 领 域数字医 疗 电 子商 务 现 代物流智能交通 智能家居 信息化 战 争教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）5信息技 术 的界定信息技 术 是一个 宽 泛
3、的概念，一般来 说 ，凡是涉及信息 产 生、 获 取、 检测 、 识别 、 变换 、 传递 、 处 理、存 储 、演示、控制、利用和反 馈 等与信息活 动 有关的以增 强 人 类 信息功能 为 目的的技 术 都可以称 为 信息技 术6 教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）信息技 术发 展脉 络 ：三次 IT浪潮IBMMicrosoftIntelGoogleAmazonFacebook?教育行 业值 得关注的信息技 术新媒体 联 盟（ NMC）和 EDUCAUSE每年 发 布一份地平 线 研究 报 告，向教育管理者和教师 介 绍 最新 ICT发 展 趋势报 告 编 制 过 程由全球 30
4、0多个机构的 专 家、学者依托 wiki等工具在网上完成Much of the process takes place online,where it is captured and placed in theHorizon Project wiki 8教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）时间 短期（ 1年内） 中期（ 2到 3年） 长 期（ 4到 5年）2009移 动设备 云 计 算 地理定位 个人网 络 语义 感知 应用智能物体2010移 动计 算 开放内容 电 子 书 简 易增 强 现实基于手 势 的计算可 视 化数据分析2011电 子 书 移 动设备 增 强 现实 游 戏 式学
5、 习 基于手 势 的计算学 习 分析2012移 动设备应 用程序平板 电脑 基于游 戏 的学习学 习 分析 基于手 势 的计算物 联 网2013 MOOCs平板 电脑 游 戏 与游 戏化学 习 分析3D打印可穿戴技 术地平 线报 告：教育行 业应该 关注的技 术9地平 线报 告的很多 预 估都已 经 成 为现实教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）“ 云 ” 的概念 它将 计 算任 务 分布在大量 计 算机构成的 资 源池上，使各种 应 用系 统 能 够 根据需要 获 取 计 算力、存 储 空 间 和信息服 务云 计 算是一种商 业计 算模型 云 计 算是一种基于因特网的超 级计 算模式
6、，可通 过 网 络按需提供可 动态 伸 缩 的廉价 计 算服 务 云 计 算是并行 计 算（ Parallel Computing）、分布式 计 算（ Distributed Computing）和网格 计 算（ Grid Computing）的 发 展，或者 说 是 这 些 计 算机科学概念的商 业实现云 计 算是一种超 级计 算模式云 计 算 对 信息化的影响1. 降低能耗一般数据中心的 CPU利用率只有 5%左右，能效比（ 总 能耗 /IT设备 能） PUE=3，而好的云 计算中心的 CPU利用率可达 60%， PUE达 1.1左右2. 整合 资 源云 计 算使物理上分布于广 阔 地域的
7、 计 算 资 源成 为 一个虚 拟 的、整合的 计 算 资 源，云 计 算中心可以建在能源便宜、气候寒冷的 边远 地区，建 设 和运 维 成本 较 低11云 计 算 对 信息化的影响 云 计 算可 实现 无 IT基 础设 施的信息化，用 户 从云 计 算服 务 提供者那里可按需 获 取各种服 务 ，不再需要一开始就花 费 大量的投 资 来购买 部署 计 算机硬 软 件 设备 和聘用 IT人 员 一个云 计 算中心可以 为海量用 户 提供各种服 务 ，无需建 设许 多分散的数据中心3. 节约 建 设 成本 云 计 算能快速部署 计 算 资 源， 实现 按需分配，按量 计费 ，是一种灵活的 IT服
8、 务 交付模式，便于 发 展新 业务 ，从而能提高企 业 的生产 效率和管理效率4. 快速部署 计 算 资 源信息 终 端 类 型 PC台式机 瘦客 户 机处 理能力 高 较 低适宜工作方式 运行本地 软 件 接受云服 务是否适合云 计 算 大材小用 物尽其用安全性、易管理性 差 好（无多余接口、不易染毒和泄密，可 统 一管理和部署）耗 电 250-450W(300W计）9.2W8小 时 /天， 电费 /台613.20 18.8100万台每年 电费 6.132亿 元 1880万元云 计 算 对 信息化的影响 云 计 算有利于采用只有 显 示和交互功能的瘦客 户 端，与 PC作 为 信息 终 端
9、相比，更安全、更便于管理 云 计 算能支持丰富的云端 设备 ，有利于移 动办 公等新 业务 的开展5. 降低 终 端配置要求采用瘦客 户 机的 节电 效果（来源：国网 电 力仿真云 实验 室）云的定 义 ： What is it?“ 云 计 算是一个提供便捷的可通 过 网 络访问 一个可定制的 计 算 资 源共享池能力的模式（ 计 算 资 源包括网 络 、服 务 器、存 储 、 应 用和服 务 ）； 这 些 资 源能 够 快速部署，并只需要很少的管理工作或与服 务 供 应 商很少的交互。 ”美国国家技 术 和 标 准研究院（ NIST, National Institute of Standa
10、rds and Technology）云的 产 生： Why we need it?需求推 动技 术进 步商 业模式 客 户户对 低成本、高效率的信息化 应 用需求越来越 强 烈 社会信息化需求快速 发 展，需要更多种 类 的信息化 应 用 互 联 网、物 联 网快速 发 展，用 户 与 终 端 规 模 剧 增，需要 对 海量数据 进 行深入分析 服 务 器、存 储 、网 络设备 的性能和容量快速 发 展 虚 拟 化、自 动 化、海量存 储 、并行 计 算、 WEB技 术 的 发 展成熟 网 络带宽 提升 超大 规 模数据中心管理手段的成熟 Salesforce、 Amazon、 Google
11、等公共云 计 算服 务 的成功运 营 在公共云平台上 诞 生了大量的 创业 企 业 业 界主流厂商 Dell等推出成熟的私有云方案云 计 算是需求推 动 、技 术进 步、商 业 模式成功共同促 进 的 产 物云 计 算：像用 电 、水一 样 使用信息系 统机构 B机构 A机构 C机构 A机构 B机构 C网 络 (公 /私 ) 云平台 资 源 库发电 厂教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）16微 软 芝加哥云 计 算中心耗 资5亿 美元面 积60个足球 场服 务 器容量设计 容量 50万台每月增加 10000台每月增加 1个 Facebook管理人 员微 软员 工 3人其他工作人 员 5
12、0人17 教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）云 计 算 时 代： 软 件服 务 的革命光 盘购买 、安装网 络 下 载 安装、付 费在 线应用 购买软盘购买 、安装应 用程序商店云服 务PC智能 电视平板 电脑智能家 电智能手机传 感器瘦客 户 机 游 戏 机 机器人汽 车电 子 设备北斗定位飞 机 舰 船 导 航云 计 算： 带 来的新一 轮 IT变 革云 计 算 +物 联 网 +移 动 互 联 网Anytime Anywhere Anybody Anything教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）19大数据：未来的基 础大数据（ big data）是指无法在可容忍的 时间
13、 内用 传统 IT 技 术 和 软 硬件工具 对 其 进 行感知、 获 取、管理、处 理和服 务 的数据集合大数据一般具有四大特点（ 4V特性） ：规 模性（ Volume）多 样 性（ Variety）高速性（ Velocity）真 实 性（ Veracity）Bryant, R. E., Katz, R. H., & Lazowska, E. D20教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）大数据的价 值 体 现21微 软纽约 研究院 经济 学家 David Rothschild 通 过 大数据分析完成了三 项 奇迹： 成功 预测 了 2014年奥斯卡 24项奖项 中的 21项 成功 预
14、测 了 2013 年奥斯卡 24项奖项 中的 19项 成功 预测 了 2012 年美国 总统 大 选 51 个 选 区中 50 个区的 结 果教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）大数据 对 科研的影响科学研究范式（ paradigm）的 发 展 过 程，最早是 实验 型科研（ Experimental Science）， 这 已有几千年的 历 史了，后来 发 展到理 论 型科研（ Theoretical Science）， 这 也有数百年的 历 史了，近几十年 发 展到 计 算型科研（ Computational Science）， 现 在 则 推 进 到 第四范式 以大数据 为 基
15、础 的数据密集型科研（ Data-intensive Science） 。潘柱廷，攻 击 大数据实验 型科研 理 论 型科研 计 算型科研 数据密集型科研2014/7/16 22大数据与学 习23基于教学平台的大数据 创 新应 用受到学校的重 视智慧教育建 设 中将普遍采用信息数据采集与分析系 统 ，并逐 渐 与管理信息系 统 和公共服 务 系统对 接24教育大数据的典型案例一个学生 读 完 9年制 义务 教育 产 生的可供分析的量化数据基本不会超 过 10KB ，包括个人与家庭基本信息，学校与教 师 相关信息，各 门 各科的考 试 成 绩 ，身高体重等生理数据， 图书馆 与体育 馆 的使用
16、记录 ，医 疗 信息与保险 信息等荷 兰 著名的行 为观 察 软 件商 NOLDUS公司的研究，在一 节 40分 钟 的普通中学课 堂中一个学生所 产 生的全息数据 约 5-6GB，而其中可 归类 、 标签 、并 进 行分析的量化数据 约 有 50-60MB第一次工 业 革命 第二次工 业 革命 第三次工 业 革命时 代名称 蒸汽 时 代 电 气 时 代 数字 时 代典型 产 物 蒸汽机 流水 线 3D打印作用 领 域 轻 工 业 部 门 重工 业 部 门 科学技 术领 域影响范 围 主要在英国 几个 资 本主 义 国家 全球化3D打印：新的制造 时 代18世 纪 60年代 19世 纪 70年
17、代 20世 纪 50年代25教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）3D打印：引 发 教育 变 革3D打印技 术 一方面既可以 满 足人 们对 个性化产 品的追求欲，另一方面又可以大大提高 产品的生 产 效率教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）26人才适 应 工 业 革命需要的高端 创 新型人才和高素 质 技能型人才需求支撑第三次工 业 革命呼 唤创 新型人才第三次工 业 革命新能源、新材料、新技 术 与互 联 网的创 新、融合与运用个性化、定制化、差异化教学、分散合作的学 习 模式教育信息化教育国 际 化教育 终 身化三 轮驱动27拥 抱第三次工 业 革命关 键 是教育要培养出适
18、 应 第三次工 业 革命需要的 创 新型人才和高素 质劳动 者教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）移 动计 算：网 络终 端的 变 革截至 2013年 6月，互 联 网普及率接近 45%截至 2013年 6月，手机网民占整体网民比例接近80%28教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）移 动计 算：网民比例提升手机成 为农 村网民的主流上网 设备 ，使用率高达78.9%292013 年上半年，中国网民人均每周上网 时长 达到 21.7 个小 时教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）全球平板及 PC预测 来源： IDC2013年全球平板 电脑销 量超 过 笔 记 本电脑 来源 :DisplaySearch全球平板 电脑 操作系 统 分析来源： Display Research移 动计 算： 转 折点已 经 来 临PC、笔 记 本、平板、手机30教育部教育信息化 战 略研究基地（ 华 中）
