运用系统论的方法-广州数字教育城课件

区域教育信息化顶层设计广州市教育信息中心（电教馆）张嘉志2014年5月6日区域教育信息化顶层设计广州市教育信息中心（电教馆）张嘉志1提纲顶层设计的基本概念及其意义对教育信息化发展模式的反思顶层设计的理论以及技术视角区域教育信息化顶层设计方法广州“数字教育城”顶层设计提纲顶层设计的基本概念及其意义2一、顶层设计的基本概念及其意义运用系统论的方法-广州数字教育城课件3顶层设计的概念源于工程学领域，是大型工程技术项目建设中的一种设计理念和科学决策模式。这一理念和模式是针对某一具体的设计对象，从实际出发，运用系统论的方法，自高端开始进行战略谋划和总体设计，强调设计对象定位上的准确、结构上的优化、功能上的协调、资源上的整合，是一种将复杂对象简单化、具体化、程式化的设计方法。它不仅需要从系统和全局的高度，对设计对象的结构、功能、层次、标准进行统筹考虑和明确界定，而且强调从理想到现实的技术化、精确化建构。基本概念顶层设计的概念源于工程学领域，是大型工程技术4

顶层设计的理念在西方国家被广泛应用于信息科学、军事学、社会学等领域，成为众领域制定发展战略的重要思维方式。从其理论内涵来看，主要特点：一是整体主义战略，其所有子系统与分任务都围绕核心目标，以所达到预期的整体效应；二是缜密的理性思维，其自上而下的设计，源于并高于实践，是对实践经验和感性认识的理性提升；三是强调执行力，要求执行过程体现精细化管理和全面质量管理战略，强调各环节之间的互动与衔接。基本概念顶层设计的理念在西方国家被广泛应用于信息科学5顶层设计在我国其它领域信息化建设中也有许多成功经验，尤其是以“电子政务”为代表的政府信息化工程，借助于“顶层设计”，在指导思想和战略部署上层层深入，从初期围绕电子政府基础设施和公共数据库系统集成，扩展到通过信息技术应用和信息资源整合实现政府管理部门的业务流程再造，再深入到推动政府管理体制改革和职能转变，这种不断深化的“顶层设计”，大大提高了国家和地方电子政务项目投资建设的绩效，加快了改革的步伐。这对教育信息化具有非常重要的启示。重要意义顶层设计在我国其它领域信息化建设中也有许多成6二、对教育信息化发展模式的反思运用系统论的方法-广州数字教育城课件7自上世纪九十年代以来，我国教育信息化在党中央、国务院的高度重视和亲切关怀下，通过实施“面向21世纪教育振兴行动计划”、“农村中小学远程教育工程”、“校校通工程”等一系列国家层面的重大工程以及各级教育行政管理部门和学校组织开展的信息化建设项目，教育信息化得到了迅速发展，对教育改革和发展起来了重要的作用。但是，在快速发展的同时，我国教育信息化的发展模式上仍存在一些不可忽视的问题，有必要从顶层设计视域进行反思。自上世纪九十年代以来，我国教育信息化在党中央、8

（一）无顶层无设计

教育信息化是分散、贯穿于各业务部门和业务系统之中的，因此，在其建设过程中需要整合多方需求、协调各方关系、融合多方资源，才能提高其整体的建设绩效。但从目前的情况看，部分地区和学校在教育信息化建设中存在缺乏核心理念、目标众多或终极目标不明确，导致在资源建设、应用系统建设、教师应用信息技术能力建设等方面依然存在无顶层无设计的无序局面，使得部门之间信息割据、数据资源不能共享、低水平重复建设、教师培训针对性不强等现象普遍存在。问题反思（一）无顶层无设计问题反思9

（二）无顶层的设计

顶层设计一般是指从自上而下、宏观思考、从最高层次上规划和设计，它需要有明确的方向，有大思路和大战略。而当前相当一部分地区和学校的信息化建设是“单线式”、“跟风式”、“动意式”，既没有系统规划，也没有明确目标，只是朝着所谓的主流技术方向，在经费筹措基础上采用项目申报的形式，即采用项目化建设的信息化发展模式，这是一种跳跃式的发展模式，缺乏系统化和体系化，有学者称此模式为“模糊式”和“紊乱式”。问题反思（二）无顶层的设计问题反思10

（三）有顶层无设计

顶层设计理念强调理想与现实、目标与结果、战略与执行的统一，当科学的顶层目标确立后，必须对实现这一目标的每个步骤、环节进行具体的规划设计，并通过加强过程控制来确保目标的实现。而反观一个教育信息化的顶层设计，虽然也有在充分论证的基础上确立了总体规划和具体目标，但却缺乏对实现目标各环节的设计支撑，比例如何有计划、有步骤地实现分目标和总目标，怎样通过加强过程监控来确保目标的实现，如果实现不了谁来承担责任等等，使顶层设计成为空洞的口号。

问题反思（三）有顶层无设计问题反思11在美、英等发达国家教育信息化发展规划的制定与实施中，就体现出强烈的顶层设计的理念色彩，其经验值得我们借鉴。如他们的教育信息化发展规划一般包括环境评估、战略规划、专项规划、操作性行动计划、规划的实施、规划的监控等六大环节，其顶层目标主要体现在战略规划环节，重点还要通过专项规划、操作性行动计划等，将战略目标分解成有针对性的、可操作的、可测量的、有实效性的活动和任务，同时，明确监控责任主体。这是我国教育信息化深化发展中必须突破的一个重要“瓶颈”。问题反思在美、英等发达国家教育信息化发展规划的制定与12三、顶层设计的理论以及技术视角运用系统论的方法-广州数字教育城课件13顶层设计理论的特征：一是顶层的决定性，即高端决定低端，顶层决定底层，核心理念和顶层目标是顶层设计的灵魂；二是整体的关联性，顶层设计尤为强调系统的作用，注重母系统与子系统、子系统之间的相互关系，把系统化放在了突出重要的位置；三是过程的操作性，顶层设计作为一个管理体系，对每一个层级都有明确的要求和规范，对顶层目标的完成有清晰的界定，要求系统运转可操作，过程可控制、结果可反馈。理论视角顶层设计理论的特征：一是顶层的决定性，即高端14

学习环境新理论：美国教学设计领域著名专家戴维·乔纳森在《学习环境的理论基础》强调学习是包括互动的意图—行动—反思活动的实践，学习是需要有意志的、有意图的、积极的、自觉的、建构的实践。因此，应该依据不同于传播学、行为主义和认知主义的当代学习情境概念、社会文化概念和建构主义概念，从社会共享认知、情境学习、日常认知和日常推理、活动推理、生态心理学、分布式认知以及基于案例的推理来设计新型的学习生态环境。理论视角学习环境新理论：美国教学设计领域著名专家戴维15联通主义学习理论：加拿大学者乔治·西蒙斯提出了联通主义学习观，认为学习与知识是建立于各种节点之上，当新的学习工具被使用时，人们的学习方式与学习目的也发生了变化，同时，学习无非是一种网络联结和网络创造物，不再是内化的个人活动，是联结专门节点和信息源的过程。它适应社会结构的变化，解决网络环境下行为主义、认知主义、建构主义等学习理论均无法解释的学习现象。它将是一种适应当前社会结构变化的学习模式。

理论视角联通主义学习理论：加拿大学者乔治·西蒙斯提出16巴斯德范式：美国著名学者托克斯提出了“象限模式”下的科学研究范式分类，按“认知”和“应用”两个维度将科学研究分成四个象限，巴斯德象限所代表的是应用实践激发的基础研究，是传统研究中“纯理论研究”和“纯技术研究”的调和。基于巴斯德范式，托克斯借鉴设计科学的观念初步开发了一套新的教育研究方法，称为设计实验法，旨在设计有效的学习环境，促进有意义学习的发生，促进理论与实践创新。理论视角巴斯德范式：美国著名学者托克斯提出了“象限模17

教育神经科学：经过20多年脑科学的前沿研究之后，教育界开始认识到“理解脑”有助于开创改进教育研究、决策与实践的新道路。随着信息技术的发展，各种新兴技术和工具的发展使得研究者能够更好地对学习者的大脑功能进行分析和模拟，为人们的研究与实践提供支持。理论视角教育神经科学：经过20多年脑科学的前沿研究之18生活与职业技能学习与创新技能信息/媒体/技术技能标准与评估课程与教学专业发展学习环境能力体系支持体系理论视角21世纪技能生活与职业技能学习与创新技能信息/媒体/技术技能标准与评估课19技术视角时间短期（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包简易增强现实基于手势计算可视化数据分析2011电子书包移动设备增强现实游戏式学习基于手势计算可视化学习分析2012移动设备应用程序平板电脑

基于游戏的学习学习分析

基于手势计算物联网2013MOOCs（慕课）平板电脑

游戏与游戏化学习分析

3D打印可穿戴技术新媒体联盟（NMC）发布的《地平线报告》技术视角时间短期（1年内）中期（2到3年）长期（4到5年）220技术视角移动化社交化大数据云计算移动互联移动互联移动互联沟通协作分享海量化多样化快速化按需计算海量存储云服务信息技术应用发展趋势技术视角移动化社交化大数据云计算移动互联移动互联移动互联沟通21技术视角信息技术的教育应用动态

电子书包工程。从《地平线报告》中可以看到，2010年电子书包被列为未来2—3年将对教育领域产生重大影响的新兴技术；2011年，电子书包被列入未来1年内将对教育产生重大影响的技术，据克里夫兰市场咨询公司的调查报告显示，包办上已经有至少50个国家计划推广“电子课本”。2011年，韩国教育科技部宣布将投入逾20亿美元来推动电子课本项目，并计划到2015年取代纸质课本。2012年3月，美国联邦通信委员会和教育部长召集苹果、英特尔等公司举行会议，讨论制定具体措施以应对未来发展的挑战，并计划未来5年推动交互式数字化课本在全美K—12学校的普及应用。技术视角信息技术的教育应用动态电子书包工程。22技术视角信息技术的教育应用动态

电子书包工程。从《地平线报告》中可以看到，2010年电子书包被列为未来2—3年将对教育领域产生重大影响的新兴技术；2011年，电子书包被列入未来1年内将对教育产生重大影响的技术，据克里夫兰市场咨询公司的调查报告显示，世界上已经有至少50个国家计划推广“电子课本”。2011年，韩国教育科技部宣布将投入逾20亿美元来推动电子课本项目，并计划到2015年取代纸质课本。2012年3月，美国联邦通信委员会和教育部长召集苹果、英特尔等公司举行会议，讨论制定具体措施以应对未来发展的挑战，并计划未来5年推动交互式数字化课本在全美K—12学校的普及应用。技术视角信息技术的教育应用动态电子书包工程。23技术视角信息技术的教育应用动态

开放课程。2002年9月，美国麻省理工学院在互联网上公布准备已久的开放课程计划，承诺将约2000门左右的MIT所有课程在数年内完全开放共享，全球任何获得授权的教育机构者可以免费分享MIT的教育成果和教学方法。之后，美、英、中、日等国纷纷采取措施建设开放课程。较为成功的案例是哈佛大学的《公正：该如何是好？》网络公开课，每周超过1000位学生来听课。2011年11月9日，18年中国名校的20门公开课被教育部通过网络打包展示，刚刚在网上“晒”了5天，点击量已愈10万。开放课程建设必然会促进国内外教育的交流与发展，也是信息化教育的必然趋势。

技术视角信息技术的教育应用动态开放课程。2024技术视角信息技术的教育应用动态

教育云与物联网。自2009年世界经济论坛与埃森哲公司发布云计算调查报告后，云计算技术和物联网等概念引进了教育信息化领域，使“教育信息化服务”的概念应运而生，教育云有着广阔的应用前景，但目前在我国尚不成熟。教育云的构建是一项系统工程，其建设的目的是实现资源的共建、共享、共用，节省能源，为用户提供高性能的可用资源。技术视角信息技术的教育应用动态教育云与物联网25技术视角信息技术的教育应用动态

平板计算。在基础教育领域，平板电脑为桥接教学、学习以及创新探究提供了可能，它几乎适用于任何学习环境，尤其有助于课堂外学习的开展，使得在真实情况和合作环境中捕获数据成为可能。据一些市场调研机构预测，到2016年，全球平板销售量达3.75亿台，它将成为未来计算的首选设备，由于其操作易用性、视觉吸引力以及高便携性等，成为了分享文字、视频、图像等理想工具，并成为一对一学习和学习实地考察的理想设备。

技术视角信息技术的教育应用动态平板计算。在基26技术视角信息技术的教育应用动态碎片化学习。为满足不同学习者的特殊需求，一种新型的学习形式——碎片化学习逐渐浮现，因而也滋生出一系列的“微学习资源”。碎片化学习讲究短、平、快，在利用碎片时间进行学习的时候，可以学会快而准地搜索自己需要的资料学习。这将是一个新型学习方式，会进一步转变人们的学习理念和学习习惯。技术视角信息技术的教育应用动态碎片化学习。为27技术视角信息技术的教育应用动态翻转课堂。是指教育者赋予学生更多的自由，把知识传授的过程放在课堂外，让大家选择最适合自己的方式接受新知识，而把知识内化的过程放在教室内，以便生生之间、师生之间有更多的沟通和交流。技术视角信息技术的教育应用动态翻转课堂。是指28四、区域教育信息化顶层设计方法运用系统论的方法-广州数字教育城课件29

教育信息化顶层设计是一个极其复杂的系统工程，要想整体驾驭，必须在现行教育管理体制下条块分割的部门、区域以及各级各类学校这间建立起通畅的信息通道，实现信息资源的共建共享。顶层设计的难点和关键是整合，即协调各种复杂的利益关系、整合各方面资源，打破现行体制条块分割的壁垒。原则上应该实施“准确定位”、“锁定目标”、“科学设计”、“战略控制”、“执行落实”五大环节。同时，必须用教育信息化的“整体观”、“过程观”、“对话观”、“绩效观”等思想观念去指导顶层设计工作。教育信息化顶层设计是一个极其复杂的系统工程，30顶层设计业务专项规划信息资源规划执行控制规划技术架构规划环境保障规划遵循发展规划，开展业务分析，制订专项规划功能模型数据模型用户模型软件架构应用系统架构网络与服务器、存储和备份安全保障实施方案风险控制绩效评估顶层设计内容顶层设计业务信息执行技术环境遵循发展功能模型软件架构网络与服31顶层设计流程定义职能域分析管理模式分析业务流程分析数据流程选择技术路线需求分析建立用户模型建立业务模型整合数据信息设计系统架构建立权限模型建立功能模型建立数据模型设计运行方案系统设计功能设计数据设计权限设计界面设计系统实现顶层设计流程定义职能域分析管理模式分析业务流程分析数据流程选32五、广州“数字教育城”顶层设计运用系统论的方法-广州数字教育城课件33广州“数字教育城”工程是由教育信息化的理念与观念、体制与机制、环境与资源、信息技术及应用、队伍建设、政策法规、标准与制度等因素构成的区域教育信息化综合工程，是一个复杂的系统工程，是继“十一五”广州“教育e时代”工程之后的区域教育信息化标志性工程，也是广州智慧教育建设的一个标志性工程。广州“数字教育城”工程是由教育信息化的理念与34发挥网络优势整合教育资源凝聚各方力量追求卓越服务提升教育智慧广州“数字教育城”建设理念建设理念发挥网络优势广州“数字教育城”建设理念建设理念35力争用5年的时间，建成资源数字化、数据标准化、业务信息化、服务体系化的全面网络化的广州“数字教育城”，建立健全我市的教育信息化服务体系及运行机制，实现网络无缝覆盖、资源按需服务、应用融入创新、信息素质优良、服务体系健全、机制协调高效，使广州教育信息化水平跻身国际先进城市行列。为迈向信息社会奠定坚实基础。总体目标力争用5年的时间，建成资源数字化、数据标准化36总体目标基础设施知识网络人群网络传播网络人才培养基于移动互联的传播网络：提供知识发现分享、推送、广播、组播等基于学习空间的人群网络：提供组织、沟通、活动、交流等支撑基于大数据的知识网络：提供知识存储、知识体系组织、汇聚以及应用等支撑总体目标基础设施知识人群传播人才培养基于移动互联的传播网络：37建设目标总体规划上：与国家“三通两平台”战略有机衔接。

实施策略上：与“智慧广州”建设融为一体。

项目安排上：与创建广东省推进教育现代化先进区、先进市同步推进。

发展模式上：服务体系化、管理协同化、应用人本化、城乡一体化。

建设目标总体规划上：与国家“三通两平台”战略38“数字教育城”支撑体系建设目标建设目标“数字教育城”支撑体系建设目标建设目标39“数字教育城”环境体系建设目标建设目标“数字教育城”环境体系建设目标建设目标40形成人人享有优质资源的数字化学习环境形成协同创新的区域教育信息化发展模式形成效能化的数字教育公共服务支撑环境构建人本化的现代教育技术创新应用模式推动区域教育信息化的科学化规范化发展总体任务形成人人享有优质资源的数字化学习环境总体任务41大网络大平台大服务广州“数字教育城”标志工程大网络大平台大服务广州“数字教育城”标志工程42广州“教育云”一网：广州市教育科研网一平台：广州“数字教育城”公共服务云平台两库：教育管理基础数据库、教育教学应用知识库四中心：教师学习发展中心、学生学习发展中心、教育电子政务中心、社区学习交流中心对象全覆盖·资源全覆盖·服务全覆盖主体内容广州“教育云”一网：广州市教育科研网对象全覆盖·43统一认证可控可管云端环境统一认证可控可管云端环境44实名注册单点登录云端环境实名注册单点登录云端环境45按需推送个性定制云端环境按需推送个性定制云端环境46群组关联支持活动云端环境群组关联支持活动云端环境47各取所需桌面共享云端环境各取所需桌面共享云端环境48校园环境校园环境49校园安全信息发布家长管理者社会公众课堂教学备课工具软件教学资源库课后辅导、评价自主学习协作学习探究学习系统问题驱动学习探究协作学习课程复习预习在线学习训练平台学生表现成长建议信息通知家校互动信息交流与沟通信息查询与发布信息反馈行政办公管理系统教学概况社会声誉仿真实验室资源管理与共享校园管理校园安全信息发布家长管理者社会公众课堂教学备课工具软件教学资50——提升教师的教学智慧——激发学生的学习智慧——建构师生学习共同体——营造和谐的师生关系教室环境教室环境51进一步优化完善广州市教育科研网网络环境进一步优化完善网络条件下的教学环境建设完善广州“数字教育城”公共服务平台建设进一步优化完善全市数字教育优质资源体系完善基于“数字教育城”各类网络空间建设完善基于“数字教育城”教育决策支持系统后续建设进一步优化完善广州市教育科研网网络环境后续建设52完善基于“数字教育城”的网络空间的建设

把日常的教与学活动及活动中的关系迁移到网络上区别于一般的网络空间与虚拟社区建设重点完善基于“数字教育城”的网络空间的建设把日常的教与学活动53参考文献：祝智庭：《教育信息化的新发展：国际观察与国内动态》桑新民等：《教育信息化新阶段的战略思考与顶层设计研究论纲》参考文献：54谢谢!请提出宝贵意见谢谢!请提出宝贵意见55区域教育信息化顶层设计广州市教育信息中心（电教馆）张嘉志2014年5月6日区域教育信息化顶层设计广州市教育信息中心（电教馆）张嘉志56提纲顶层设计的基本概念及其意义对教育信息化发展模式的反思顶层设计的理论以及技术视角区域教育信息化顶层设计方法广州“数字教育城”顶层设计提纲顶层设计的基本概念及其意义57一、顶层设计的基本概念及其意义运用系统论的方法-广州数字教育城课件58顶层设计的概念源于工程学领域，是大型工程技术项目建设中的一种设计理念和科学决策模式。这一理念和模式是针对某一具体的设计对象，从实际出发，运用系统论的方法，自高端开始进行战略谋划和总体设计，强调设计对象定位上的准确、结构上的优化、功能上的协调、资源上的整合，是一种将复杂对象简单化、具体化、程式化的设计方法。它不仅需要从系统和全局的高度，对设计对象的结构、功能、层次、标准进行统筹考虑和明确界定，而且强调从理想到现实的技术化、精确化建构。基本概念顶层设计的概念源于工程学领域，是大型工程技术59

顶层设计的理念在西方国家被广泛应用于信息科学、军事学、社会学等领域，成为众领域制定发展战略的重要思维方式。从其理论内涵来看，主要特点：一是整体主义战略，其所有子系统与分任务都围绕核心目标，以所达到预期的整体效应；二是缜密的理性思维，其自上而下的设计，源于并高于实践，是对实践经验和感性认识的理性提升；三是强调执行力，要求执行过程体现精细化管理和全面质量管理战略，强调各环节之间的互动与衔接。基本概念顶层设计的理念在西方国家被广泛应用于信息科学60顶层设计在我国其它领域信息化建设中也有许多成功经验，尤其是以“电子政务”为代表的政府信息化工程，借助于“顶层设计”，在指导思想和战略部署上层层深入，从初期围绕电子政府基础设施和公共数据库系统集成，扩展到通过信息技术应用和信息资源整合实现政府管理部门的业务流程再造，再深入到推动政府管理体制改革和职能转变，这种不断深化的“顶层设计”，大大提高了国家和地方电子政务项目投资建设的绩效，加快了改革的步伐。这对教育信息化具有非常重要的启示。重要意义顶层设计在我国其它领域信息化建设中也有许多成61二、对教育信息化发展模式的反思运用系统论的方法-广州数字教育城课件62自上世纪九十年代以来，我国教育信息化在党中央、国务院的高度重视和亲切关怀下，通过实施“面向21世纪教育振兴行动计划”、“农村中小学远程教育工程”、“校校通工程”等一系列国家层面的重大工程以及各级教育行政管理部门和学校组织开展的信息化建设项目，教育信息化得到了迅速发展，对教育改革和发展起来了重要的作用。但是，在快速发展的同时，我国教育信息化的发展模式上仍存在一些不可忽视的问题，有必要从顶层设计视域进行反思。自上世纪九十年代以来，我国教育信息化在党中央、63

（一）无顶层无设计

教育信息化是分散、贯穿于各业务部门和业务系统之中的，因此，在其建设过程中需要整合多方需求、协调各方关系、融合多方资源，才能提高其整体的建设绩效。但从目前的情况看，部分地区和学校在教育信息化建设中存在缺乏核心理念、目标众多或终极目标不明确，导致在资源建设、应用系统建设、教师应用信息技术能力建设等方面依然存在无顶层无设计的无序局面，使得部门之间信息割据、数据资源不能共享、低水平重复建设、教师培训针对性不强等现象普遍存在。问题反思（一）无顶层无设计问题反思64

（二）无顶层的设计

顶层设计一般是指从自上而下、宏观思考、从最高层次上规划和设计，它需要有明确的方向，有大思路和大战略。而当前相当一部分地区和学校的信息化建设是“单线式”、“跟风式”、“动意式”，既没有系统规划，也没有明确目标，只是朝着所谓的主流技术方向，在经费筹措基础上采用项目申报的形式，即采用项目化建设的信息化发展模式，这是一种跳跃式的发展模式，缺乏系统化和体系化，有学者称此模式为“模糊式”和“紊乱式”。问题反思（二）无顶层的设计问题反思65

（三）有顶层无设计

顶层设计理念强调理想与现实、目标与结果、战略与执行的统一，当科学的顶层目标确立后，必须对实现这一目标的每个步骤、环节进行具体的规划设计，并通过加强过程控制来确保目标的实现。而反观一个教育信息化的顶层设计，虽然也有在充分论证的基础上确立了总体规划和具体目标，但却缺乏对实现目标各环节的设计支撑，比例如何有计划、有步骤地实现分目标和总目标，怎样通过加强过程监控来确保目标的实现，如果实现不了谁来承担责任等等，使顶层设计成为空洞的口号。

问题反思（三）有顶层无设计问题反思66在美、英等发达国家教育信息化发展规划的制定与实施中，就体现出强烈的顶层设计的理念色彩，其经验值得我们借鉴。如他们的教育信息化发展规划一般包括环境评估、战略规划、专项规划、操作性行动计划、规划的实施、规划的监控等六大环节，其顶层目标主要体现在战略规划环节，重点还要通过专项规划、操作性行动计划等，将战略目标分解成有针对性的、可操作的、可测量的、有实效性的活动和任务，同时，明确监控责任主体。这是我国教育信息化深化发展中必须突破的一个重要“瓶颈”。问题反思在美、英等发达国家教育信息化发展规划的制定与67三、顶层设计的理论以及技术视角运用系统论的方法-广州数字教育城课件68顶层设计理论的特征：一是顶层的决定性，即高端决定低端，顶层决定底层，核心理念和顶层目标是顶层设计的灵魂；二是整体的关联性，顶层设计尤为强调系统的作用，注重母系统与子系统、子系统之间的相互关系，把系统化放在了突出重要的位置；三是过程的操作性，顶层设计作为一个管理体系，对每一个层级都有明确的要求和规范，对顶层目标的完成有清晰的界定，要求系统运转可操作，过程可控制、结果可反馈。理论视角顶层设计理论的特征：一是顶层的决定性，即高端69

学习环境新理论：美国教学设计领域著名专家戴维·乔纳森在《学习环境的理论基础》强调学习是包括互动的意图—行动—反思活动的实践，学习是需要有意志的、有意图的、积极的、自觉的、建构的实践。因此，应该依据不同于传播学、行为主义和认知主义的当代学习情境概念、社会文化概念和建构主义概念，从社会共享认知、情境学习、日常认知和日常推理、活动推理、生态心理学、分布式认知以及基于案例的推理来设计新型的学习生态环境。理论视角学习环境新理论：美国教学设计领域著名专家戴维70联通主义学习理论：加拿大学者乔治·西蒙斯提出了联通主义学习观，认为学习与知识是建立于各种节点之上，当新的学习工具被使用时，人们的学习方式与学习目的也发生了变化，同时，学习无非是一种网络联结和网络创造物，不再是内化的个人活动，是联结专门节点和信息源的过程。它适应社会结构的变化，解决网络环境下行为主义、认知主义、建构主义等学习理论均无法解释的学习现象。它将是一种适应当前社会结构变化的学习模式。

理论视角联通主义学习理论：加拿大学者乔治·西蒙斯提出71巴斯德范式：美国著名学者托克斯提出了“象限模式”下的科学研究范式分类，按“认知”和“应用”两个维度将科学研究分成四个象限，巴斯德象限所代表的是应用实践激发的基础研究，是传统研究中“纯理论研究”和“纯技术研究”的调和。基于巴斯德范式，托克斯借鉴设计科学的观念初步开发了一套新的教育研究方法，称为设计实验法，旨在设计有效的学习环境，促进有意义学习的发生，促进理论与实践创新。理论视角巴斯德范式：美国著名学者托克斯提出了“象限模72

教育神经科学：经过20多年脑科学的前沿研究之后，教育界开始认识到“理解脑”有助于开创改进教育研究、决策与实践的新道路。随着信息技术的发展，各种新兴技术和工具的发展使得研究者能够更好地对学习者的大脑功能进行分析和模拟，为人们的研究与实践提供支持。理论视角教育神经科学：经过20多年脑科学的前沿研究之73生活与职业技能学习与创新技能信息/媒体/技术技能标准与评估课程与教学专业发展学习环境能力体系支持体系理论视角21世纪技能生活与职业技能学习与创新技能信息/媒体/技术技能标准与评估课74技术视角时间短期（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包简易增强现实基于手势计算可视化数据分析2011电子书包移动设备增强现实游戏式学习基于手势计算可视化学习分析2012移动设备应用程序平板电脑

基于游戏的学习学习分析

基于手势计算物联网2013MOOCs（慕课）平板电脑

游戏与游戏化学习分析

3D打印可穿戴技术新媒体联盟（NMC）发布的《地平线报告》技术视角时间短期（1年内）中期（2到3年）长期（4到5年）275技术视角移动化社交化大数据云计算移动互联移动互联移动互联沟通协作分享海量化多样化快速化按需计算海量存储云服务信息技术应用发展趋势技术视角移动化社交化大数据云计算移动互联移动互联移动互联沟通76技术视角信息技术的教育应用动态

电子书包工程。从《地平线报告》中可以看到，2010年电子书包被列为未来2—3年将对教育领域产生重大影响的新兴技术；2011年，电子书包被列入未来1年内将对教育产生重大影响的技术，据克里夫兰市场咨询公司的调查报告显示，包办上已经有至少50个国家计划推广“电子课本”。2011年，韩国教育科技部宣布将投入逾20亿美元来推动电子课本项目，并计划到2015年取代纸质课本。2012年3月，美国联邦通信委员会和教育部长召集苹果、英特尔等公司举行会议，讨论制定具体措施以应对未来发展的挑战，并计划未来5年推动交互式数字化课本在全美K—12学校的普及应用。技术视角信息技术的教育应用动态电子书包工程。77技术视角信息技术的教育应用动态

电子书包工程。从《地平线报告》中可以看到，2010年电子书包被列为未来2—3年将对教育领域产生重大影响的新兴技术；2011年，电子书包被列入未来1年内将对教育产生重大影响的技术，据克里夫兰市场咨询公司的调查报告显示，世界上已经有至少50个国家计划推广“电子课本”。2011年，韩国教育科技部宣布将投入逾20亿美元来推动电子课本项目，并计划到2015年取代纸质课本。2012年3月，美国联邦通信委员会和教育部长召集苹果、英特尔等公司举行会议，讨论制定具体措施以应对未来发展的挑战，并计划未来5年推动交互式数字化课本在全美K—12学校的普及应用。技术视角信息技术的教育应用动态电子书包工程。78技术视角信息技术的教育应用动态

开放课程。2002年9月，美国麻省理工学院在互联网上公布准备已久的开放课程计划，承诺将约2000门左右的MIT所有课程在数年内完全开放共享，全球任何获得授权的教育机构者可以免费分享MIT的教育成果和教学方法。之后，美、英、中、日等国纷纷采取措施建设开放课程。较为成功的案例是哈佛大学的《公正：该如何是好？》网络公开课，每周超过1000位学生来听课。2011年11月9日，18年中国名校的20门公开课被教育部通过网络打包展示，刚刚在网上“晒”了5天，点击量已愈10万。开放课程建设必然会促进国内外教育的交流与发展，也是信息化教育的必然趋势。

技术视角信息技术的教育应用动态开放课程。2079技术视角信息技术的教育应用动态

教育云与物联网。自2009年世界经济论坛与埃森哲公司发布云计算调查报告后，云计算技术和物联网等概念引进了教育信息化领域，使“教育信息化服务”的概念应运而生，教育云有着广阔的应用前景，但目前在我国尚不成熟。教育云的构建是一项系统工程，其建设的目的是实现资源的共建、共享、共用，节省能源，为用户提供高性能的可用资源。技术视角信息技术的教育应用动态教育云与物联网80技术视角信息技术的教育应用动态

平板计算。在基础教育领域，平板电脑为桥接教学、学习以及创新探究提供了可能，它几乎适用于任何学习环境，尤其有助于课堂外学习的开展，使得在真实情况和合作环境中捕获数据成为可能。据一些市场调研机构预测，到2016年，全球平板销售量达3.75亿台，它将成为未来计算的首选设备，由于其操作易用性、视觉吸引力以及高便携性等，成为了分享文字、视频、图像等理想工具，并成为一对一学习和学习实地考察的理想设备。

技术视角信息技术的教育应用动态平板计算。在基81技术视角信息技术的教育应用动态碎片化学习。为满足不同学习者的特殊需求，一种新型的学习形式——碎片化学习逐渐浮现，因而也滋生出一系列的“微学习资源”。碎片化学习讲究短、平、快，在利用碎片时间进行学习的时候，可以学会快而准地搜索自己需要的资料学习。这将是一个新型学习方式，会进一步转变人们的学习理念和学习习惯。技术视角信息技术的教育应用动态碎片化学习。为82技术视角信息技术的教育应用动态翻转课堂。是指教育者赋予学生更多的自由，把知识传授的过程放在课堂外，让大家选择最适合自己的方式接受新知识，而把知识内化的过程放在教室内，以便生生之间、师生之间有更多的沟通和交流。技术视角信息技术的教育应用动态翻转课堂。是指83四、区域教育信息化顶层设计方法运用系统论的方法-广州数字教育城课件84

教育信息化顶层设计是一个极其复杂的系统工程，要想整体驾驭，必须在现行教育管理体制下条块分割的部门、区域以及各级各类学校这间建立起通畅的信息通道，实现信息资源的共建共享。顶层设计的难点和关键是整合，即协调各种复杂的利益关系、整合各方面资源，打破现行体制条块分割的壁垒。原则上应该实施“准确定位”、“锁定目标”、“科学设计”、“战略控制”、“执行落实”五大环节。同时，必须用教育信息化的“整体观”、“过程观”、“对话观”、“绩效观”等思想观念去指导顶层设计工作。教育信息化顶层设计是一个极其复杂的系统工程，85顶层设计业务专项规划信息资源规划执行控制规划技术架构规划环境保障规划遵循发展规划，开展业务分析，制订专项规划功能模型数据模型用户模型软件架构应用系统架构网络与服务器、存储和备份安全保障实施方案风险控制绩效评估顶层设计内容顶层设计业务信息执行技术环境遵循发展功能模型软件架构网络与服86顶层设计流程定义职能域分析管理模式分析业务流程分析数据流程选择技术路线需求分析建立用户模型建立业务模型整合数据信息设计系统架构建立权限模型建立功能模型建立数据模型设计运行方案系统设计功能设计数据设计权限设计界面设计系统实现顶层设计流程定义职能域分析管理模式分析业务流程分析数据流程选87五、广州“数字教育城”顶层设计运用系统论的方法-广州数字教育城课件88广州“数字教育城”工程是由教育信息化的理念与观念、体制与机制、环境与资源、信息技术及应用、队伍建设、政策法规、标准与制度等因素构成的区域教育信息化综合工程，是一个复杂的系统工程，是继“十一五”广州“教育e时代”工程之后的区域教育信息化标志性工程，也是广州智慧教育建设的一个标志性工程。广州“数字教育城”工程是由教育信息化的理念与89发挥网络优势整合教育资源凝聚各方力量追求卓越服务提升教育智慧广州“数字教育城”建设理念建设理念发挥网络优势广州“数字教育城”建设理念建设理念90力争用5年的时间，建成资源数字化、数据标准化、业务信息化、服务体系化的全面网络化的广州“数字教育城”，建立健全我市的教育信息化服务体系及运行机制，实现网络无缝覆盖、资源按需服务、应用