教育技術裝備是指實施和保障教育教學活動所需的物質設施。“教育技術裝備”一詞最早出現于原國家教委1988年《中小學實驗室工作規定》。1999年教育部《關于進一步加強中小學教育技術裝備工作的意見》明確了教育技術裝備工作的職責和業務范圍。但“教育技術裝備”作為一種教育條件的創設行為早已存在，從20世紀20年代電化教育到80年代普及實驗教學，直到今天的教育信息化，教育技術裝備經歷了工具、媒介和教育情景創設等階段。教育技術裝備的發展，一般受四種因素的影響，即技術的發展水平、教育教學理念、經濟支撐的水平和教師應用水平，技術是其中最關鍵的因素。因此，關注技術發展、推進技術應用、為教育教學構建有效的技術支撐是教育裝備工作者肩負的基本使命和職責。

　　以下，梳理了當前可應用于教育教學的十大新技術，并簡要分析其在教育中的應用。
　　
　　一、云計算技術
　　
　　（一）對云計算技術的理解
　　
　　云計算是以公開的標準和服務為基礎，以互聯網為中心，提供安全、快速、便捷的數據存儲和網絡計算服務。它是網格計算、分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲虛擬化等技術發展融合的產物，具有彈性服務、資源池化、按需服務、泛在接入等特點，使用戶在任何時間、任何地點，用任何終端設備均可訪問云計算提供的服務。作為多種計算技術和服務理念的合成，云計算正在改變人們的思維和行為方式，已成為信息技術的第三次革命。
　　
　　（二）云計算技術在教育中的應用
　　
　　1、促進教育理念的轉變。云計算所傳遞的民主、協作、共享、創新的“精神內核”符合教育本質要求，其開放、互動、共享、實時性的技術和理念有效加速了信息技術與教育教學的全面、深度融合。
　　
　　2、為教育信息化提供新的運行模式。云計算改變信息化硬件環境構建模式，對教育機構的組織方式、降低成本和支持服務等產生積極影響。學校可以根據需要向云服務提供商“租賃產品和購買服務”，只需花少量的租金即可獲得完善、先進的硬件設備。
　　
　　3、支撐泛在學習和移動學習。基于云計算和移動終端構建泛在、移動的學習環境，提供電子書包、智能評測、在線課堂、教育游戲等豐富教學應用和教育資源，全面支持學習者在數字化環境下的自主學習，形成“匯集智能、分布式認知和人機合一”的思維體系。
　　
　　二、移動終端技術
　　
　　（一）對移動終端技術的理解
　　
　　移動終端是基于操作系統且具備網絡瀏覽、多媒體呈現和應用程序安裝等功能，具有移動性、實時性、使用廣泛性、易用性等特點的電子設備及配套軟件。常見的移動終端包括智能手機、筆記本、平板電腦、掌上電腦以及車載電腦等。
　　
　　（二）移動終端在教育中的應用
　　
　　移動終端應用到教育領域，形成了移動學習這一新型的學習方式，在打破時空限制、拓展學習空間的同時，為師生關系的轉變、教學方式的改變發揮了積極作用。
　　
　　1、拓展學習空間。移動終端的移動性和網絡瀏覽功能讓學習者擺脫學習過程對環境的束縛，可隨時隨地通過移動終端接入移動網絡獲取學習內容和豐富的教育信息資源，開展多種形式的學習活動，真正突破時空限制，滿足學習者對移動學習和泛在學習的訴求，引發教學模式的變革和學習者學習方式的革新。
　　
　　2、豐富學習資源。移動學習的便捷性、交互性、協作性與自主性等特點簡化了對師資、費用、教育環境等稀缺資源的需求，使學習者隨時隨地進行不同目的、不同方式的碎片化學習，提高了學習者的時間利用率，讓“主動式教育”成為可能。學生通過移動終端接入“多終端視、音頻同步互動”網絡教學平臺能夠超越時空限制獲取學習資源，有效進行課前內容預習和課后知識總結、分享、研討和解惑等；
　　
　　3、建立學習共同體。利用移動終端，師生之間、生生之間構建網絡學習共同體，有效開展協作與交流，促進同伴互助，建立更加有效的教學反饋機制，從而根本改變教學結構和教育本質；
　　
　　4、促進教師專業發展。移動學習對教師的業務進修、成果共享、專業發展和科學研究都會產生重大影響，有助于教師教學水平的提高，進而提高學校教學質量；
　　
　　5、服務終身學習。利用移動終端開展移動學習，拓寬了受教育的對象，構建終身學習體系，提高全民素質。
　　
　　三、語音技術
　　
　　（一）對語音技術的理解
　　
　　語音技術主要包括自動語音識別和語音合成兩個關鍵技術，能夠實現即點即讀、即點即譯、人機對話等功能。語音識別技術使計算機接受、識別和理解言語信息，并將其轉化為文本信息或命令，實現了人機交互的輸入。語音合成技術實現了將文本信息自動轉換成語言信息，實現了人機交互的輸出。
　　
　　（二）語音技術在教育中的應用
　　
　　語音技術能有效支持外語教學。利用語音技術創設戲劇化、角色化的學習情境，讓學生在真實的情境中感受、理解和學習外語，通過生動形象的口語交際與互動，充分調動學生的學習動機，真正體驗到外語學以致用的樂趣。利用語音技術進行單詞、例句和課文的標準帶讀，實現生動、精確的語音呈現方式，為學生提供了隨時隨地的音形聯系的外語語言環境。語音合成技術可根據需求進行語速控制，實現對單詞、句子和文章進行標準的男聲或女聲朗讀，擴展了外語教學資源，實現外語主題學習、探究學習和合作學習。利用語音評測技術對單詞、句子和篇章閱讀進行自動評分，及時給予反饋，確診發音問題所在，并提供針對性的矯正練習，提高師生發音的精確度。利用語音技術提供課堂有聲輔助教具制作功能，創設符合教學實際的外語學習情境，運用復述策略、組織策略、精制加工策略，使單詞鞏固學習從單調的機械記憶轉換為多感官參與的語境記憶，激發學生的學習動機，在良好的互動中幫助學生持久記憶。
　　
　　四、3D打印技術
　　
　　（一）對3D打印技術的理解
　　
　　3D打印技術是一種新興的快速成型技術，是采用三維噴墨打印技術，通過分層加工與疊加成形相結合的方法，逐層打印增加材料來生成三維實體的技術。3D打印綜合了數字建模技術、機電控制技術、信息技術、材料科學與化學等前沿技術，大大縮短了制作周期，節約成本，提高制作效率和精密程度，適應用于多品種、小批量、結構復雜、原材料昂貴的結構制造，以“設計空間無限、零技能制造、材料無限組合、產品多樣化、精確的實體復制”的獨特優勢，受到了社會的廣泛關注。
　　
　　（二）3D打印技術在教育中的應用
　　
　　3D打印技術主要實現了空間的拓展，破解了傳統教學中對抽象概念教學的難題。如利用3D打印技術，可以幫助提高學生對紡織品、鑄造品和陶瓷制品等的原型設計和制作速度；精確打印空間幾何體、器官組織、人體骨骼、昆蟲標本、干細胞、復雜的蛋白質分子模型和其他重要的生物樣本，制作化石、恢復文物等易碎品；繪制真實的地勢圖和人口分布圖，創建平面設計3D藝術；在生物學中制造出身體部分模型等，給學習者提供完美的成型效果和卓越的細節體現，變抽象為具體，化復雜為簡單，幫助學生實現認知建構，并通過共享、復制和改進，培養學生的創新精神和創造力，有效推動科學、數學、設計、工程和其他學科的發展。
　　
　　五、大數據技術
　　
　　（一）對大數據技術的理解
　　
　　大數據是指無法在一定時間內使用傳統數據庫技術對其內容進行獲取、管理和處理的數據集合。其特點是體量大、類別多、價值密度低、處理速度快等，擴大人類的記錄范圍、測量范圍和分析范圍，不斷延伸知識的邊界，推動人類知識增長。大數據從各種結構化、半結構化和非結構化數據中，使用全新方法來獲取、存儲、組織、分析數據信息，并利用分析結果做出最有利的決策，成為觀察人類社會行為嶄新的“儀表盤”。目前，大數據分析已被廣泛應用于商業智能、決策支持等諸多領域。大數據時代的到來，對于人們應用計算機、互聯網產生的海量數據的處理與分析將成為促進人們學習、生活與工作變革的重要基礎。
　　
　　（二）大數據技術在教育中的應用
　　
　　大數據技術在教育中的應用主要體現在對于數據的規模化收集、統計和分析，為教育管理和教學管理提供決策依據。大數據時代，會迎來教育教學的真正變革。
　　
　　1、建立“學習分析系統”。借助大數據，可以精確、科學地收集、儲存、管理、分析、使用和共享海量數據，為教育教學的定量分析提供豐富的資源。對教師而言，可以提高和改進教師從海量和復雜的數據中獲取知識的能力，洞察學生真實的學習狀態，研究學生的學習需求，找到影響教育的相關因素。對學生而言，每位學生發展的依據從依賴于教師的有限的理性判斷轉向對自身學習過程的數據分析與利用，通過將學生的整個學習過程數字化，分析學生知識掌握情況、存在的問題，提供針對性的補救措施，真正實現因材施教。
　　
　　2、改變教育政策制定的方式與方法。教育管理將建立在精細的數據庫基礎上，用數據統計和分析為教育行政決策提供可靠依據，徹底改變教育政策制定的方式和方法。
　　
　　六、傳感器技術
　　
　　（一）對傳感器技術的理解
　　
　　傳感器是一種能把物理量或化學量轉變成便于利用的電信號的器件，能夠探測、感受外界的信號、物理條件（如光、熱、濕度）或化學組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。傳感器技術與通信技術、計算機技術構成信息產業的三大支柱。隨著科學技術的發展，傳感器已廣泛應用于工業生產、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程，甚至文物保護等領域。
　　
　　（二）傳感器技術在教育中的應用
　　
　　傳感器技術在教學中主要可以應用于物理、化學、地理等學科的教學中，實現這些學科教學方法和手段的創新。
　　
　　1、實現數據的實時記錄和采集。能夠精確完成力、熱、聲、光、電、位移、磁感強度、輻射、酸堿度等多種物理化學量數據的采集，實現數據實時記錄與準確處理，拓展了學科教學時空。
　　
　　2、創設形象的問題情境。可以動態模擬相關過程，記錄稍縱即逝的現象，為學生創造了良好的科學探究和自主學習環境，培養學生的觀察和實驗能力。能有效測量自然界中的溫度、水質、大氣等各種參考信息，及時進行數據加工、分析和呈現，通過在現實情境中學習，提高學生探究能力，促進知識的鞏固與遷移，促進開設校本課程，學生的個性化發展；
　　
　　3、促進課堂師生、生生交互。應用傳感器技術把移動學習引入到課堂交互中，實時查看學生的學習情況，增加師生、生生交互的生動性，激發學生的學習熱情，增強課堂教學效果。
　　
　　4、實現教育教學管理的精細化。傳感器技術可以廣泛應用到教育管理中，檢測學生考勤與健康狀況，管理學生安全。
　　
　　七、虛擬現實技術
　　
　　（一）對虛擬現實技術的理解
　　
　　虛擬現實是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機系統，生成一個逼真的，具有視覺、聽覺、觸覺等多種感知的、實時的、三維虛擬環境，并使用戶產生身臨其境感覺的交互式視景仿真和信息交流，具有沉浸性、交互性、構想性等特點，實現了真實地體驗和方便自然的人機交互。
　　
　　（二）虛擬現實技術在教育中的應用
　　
　　1、拓展知識呈現方式。虛擬現實技術作為一種新型的教學媒體，一是可以將實際生活中無法觀察到的自然現象或事物的變化過程、形狀太大、太小或具有時間性，很難觀察和驗證的學習內容，具有可變性質的事物，歷史上或遠在千里之外的人物和事件，抽象理論和概念的內容，現實中存在的、但在課堂教學環境下用別的方法很難做到或者需要花費很大代價才能顯現的事物等，以接近人類認知特點的方式進行三維實景虛擬呈現與展示，有效彌補教學條件的不足，節省大量教學成本；二是能在信息展示方式上打破時空限制，幫助學生提供各種生動逼真的感性材料，學生通過主動探究，加速和鞏固對知識的理解、學習和掌握，激發學習者興趣，最終獲得知識的意義建構，開拓學習者的思維；
　　
　　2、模擬實驗實訓環境。借助虛擬現實技術可以在現代化的虛擬實驗室中逼真地模擬現實的實驗實訓環境，降低實驗實訓教學對客觀物質條件的依賴，提高了實驗實訓教學設備的利用率。
　　
　　3、提高實驗操作的安全性。學生在虛擬實驗室中可以放心地去做各種現實中無條件實現的危險或危害人體的實驗，操作各種精密、昂貴、容易損壞、維修困難的儀器設備，解決小概率事件再現和個性化導訓問題，從而提高操作實踐的安全性、高效性，節約成本，降低實驗室的管理難度。
　　
　　八、錄播技術
　　
　　（一）對錄播技術的理解
　　
　　錄播系統是指集多媒體技術、自動控制跟蹤技術、網絡流媒體技術等于一體，將教師視頻、學生視頻及多媒體課件等VGA信號進行智能化跟蹤切換錄像，自動生成流媒體課件的一種技術應用。
　　
　　（二）錄播技術在教育中的應用
　　
　　錄播技術主要有助于促進教師專業發展和實現優質教育資源的共享。
　　
　　1、改變校本研修的模式。通過觀課評課，教師可以借鑒他人的教學經驗，也可以開展自我反思。教師課后進行觀看和自我評估，反思教學過程和效果，調整教學行為和方式，促進教學反思常態化，幫助學校管理者及時了解一線教師的教學情況，為學校培養骨干師資隊伍提供了良好的培訓環境。
　　
　　2、改變教學資源建設的方法。通過錄播系統，教師能夠輕松地真實的課堂教學情景錄制下來，發布到學校的資源平臺上即完成了視頻課例制作，使得視頻資源建設常態化。
　　
　　3、有利于改變課堂教學模式。播系統將課堂教學情景包括講解、板書、課件和表情等完整記錄保存，學生課后可以通過下載或在線點播觀看學習，達到課堂再現、查漏補缺的功能。
　　
　　4、有利于促進教育資源的共享。教師可以通過錄播技術開展基于互相學習的觀摩教學。錄播教室通過多角度錄制、同步轉播、多畫面展示，方便、快捷地實現課程資源錄制、直播、管理和上網等，加強學校教師之間、校際之間的學習和交流，有效促進優質教育資源的建設和共享，擴大優秀課程的受益范圍。
　　
　　九、地理信息技術
　　
　　（一）對地理信息技術的理解
　　
　　地理信息技術是地理科學與信息科學、系統管理學、測繪學等結合交叉結合產生的新興技術，包括地理信息系統、遙感、全球定位系統和數字地球技術，具有數據多來源、空間多層次、更新速度快、信息深加工、信息多時態、產品多形式、需求多精度的應用特點。近年來，隨著世界各國經濟建設的迅速發展，地理信息技術不僅在環境保護、城市與區域規劃、資源管理、自動制圖、人口和商業管理、交通運輸等多個領域廣泛運用，也在教育中嶄露頭角，發揮出十分客觀的教學功能。
　　
　　（二）地理信息技術在教育中的應用
　　
　　地理信息技術主要變革地理教學。地理教育正經歷著一場由地理信息技術帶來的對地理教育的目標、教材、教法、學法、學生素質和能力培養等方面的深刻變革，地理信息技術正以其技術特性和功能優勢，為地理學科更加方便、快速、準確地進行教學承擔了良好的信息載體的作用，從而促使學生更好地理解學習內容，實現對區域的類型、分布、特征等直觀了解。如在幾乎所有與空間分布有關的學習中，都可以使用基于地理信息系統技術的電子地圖，具有生動直觀、界面友好、易學易用、操作靈活、實用性強等優點，利于學生對知識的理解和意義建構。遙感技術通過遙感監測案例及其影像，幫助學生對地球環境進行立體觀察，幫助認識全球環境的整體性與變化過程。全球定位系統技術能夠輔助講授地圖、計算機制圖、現代農業和現代交通的發展，以及天氣與氣候、地球研究進展、海洋地理、宇宙、太空知識等內容。
　　
　　此外，在開展野外綜合實踐活動中，全球定位系統能夠便捷、精準地進行區域定位、導航、興趣點加入、航點確定、航跡存儲、航線確定等。采用數字地球技術創新科普教育的方法和應用手段，可以再現科學發現的艱苦歷程、歷史事件的動態重演、自然規律存在的基本狀況。
　　
　　十、交互式白板技術
　　
　　（一）對交互式電子白板技術的理解
　　
　　交互式電子白板作為一種智能型的人機交互學習平臺，融合了計算機技術、微電子技術、電子通信等技術，集傳統黑板、普通白板、計算機、投影機、電子復寫板等多種設備功能于一身，由感應電子白板、電子筆等硬件以及白板操作系統等組成，具有演示、書寫、人機交互、記錄、強化等功能。
　　
　　（二）電子白板技術在教育中的應用
　　
　　電子白板技術在教學信息的顯示、處理、存儲以及師生的參與、交互和協作教學等方面具有黑板和多媒體投影無法企及的優勢，成為課堂教學的重要工具與手段。
　　
　　1、有助于開展互動式教學。交互式電子白板作為一個形象化、色彩化的教學平臺，融聲音、行為和視覺于一體，其內容豐富的視覺呈現和良好的虛擬效果，有效增強學生的學習興趣和動機，提高學生參與度，寓教于樂，有效幫助學生清晰、高效地認知和理解抽象復雜概念，凸顯學生的主體地位；所具備的即時響應特性與實時反饋功能增強了課堂教學中的交互性，有助于教師動態調整教學方法與教學策略，激發學生的積極性和創造性，促進教學相長。
　　
　　2、有助于因材施教和分層教學。提供強大的教學功能和豐富的數字化教學資源，支持所有的課堂教學行為，滿足不同學習風格學生的特定需求，真正實現因材施教。能夠保存、共享和重復利用資源，回放教學過程，縮短學生復習時間，通過修改、完善、交流和提高，促進知識的深層次加工。
　　
　　綜上所述的十大新技術，將從以下四個方面引領當前教育技術裝備的方向。一是從器物裝備向技術裝備發展。傳統的教育技術裝備，以器物性的多少和器物規格的達標作為標準。新技術環境下的教育裝備，不僅有硬件環境的支撐，而且需要軟件和資源的配套，并且以技術的先進性和兼容性為標志，強調應用恰當的技術與資源，關注技術與教育教學的融合，是否以利于提高學習效率，是否符合教學管理的倫理。二是從標準化裝備向在共同的基礎上，支持個性化教學的裝備發展。傳統的裝備，強調規格的一致性，數量的規定性，隨著技術的發展和教育理念的創新，校本教材的開發和個性化教學的開展，裝備內容、裝備方式和裝備管理等，都需要隨之發生變化，要能夠支持學生在共同的基礎上個性化發展。三是從驗證裝備向探究裝備發展。傳統的教育裝備以驗證知識，重現知識的發生過程為主導，實驗教學成為知識教學的工具。隨著技術的發展和教育理念的創新，全新的教育理念，要求實驗教學從注重結果驗證向學會科學探究的方向發展，不僅需要掌握知識與技能，也需要關注過程與方法，形成良好的情感態度價值觀。四是從實體裝備向實體與虛擬并重的裝備方向發展。傳統的裝備只關注校園內的實體裝備，技術進步和教育理念創新，隨著顛倒課堂、無邊界課堂、人人通空間的出現，要求教育裝備不僅要關注實體裝備，也需要特別注重網絡世界，向課堂外，學校外的延伸。