1999年，上海市教委推出了《面向21世紀中小學新課程方案和各學科教育改革行動綱領（研究報告）》（以下簡稱《行動綱領》）。針對物理教學改革，《行動綱領》指出：要“積極探索多媒體計算機與物理實驗的結合，實現對物理實驗的實時控制及對實驗數據的自動化采集和處理，以更好地發揮實驗教學的功能”。這三句話，點燃了一堆篝火。直到2002年，這堆篝火迸發出一道耀眼的光芒，照亮了我國實驗教學界的天際。這道光，就叫做DIS。
2024年5月26日，“重塑DIS：教學變革與轉型發展”2024數字化實驗教學研討會暨上海市中小學數字化實驗系統研發中心成立22周年紀念活動在上海市風華中學隆重舉行。上海市教委副主任楊振峰、上海市教師教育學院院長王洋、教育部教育技術與資源發展中心學術委員會副主任委員劉強，以及張民生、尹后慶等上海教委老領導和超過200名來自全國各地的一線教師、專家蒞臨活動現場。
上海市中小學數字化實驗系統研發中心，以下簡稱“DIS研發中心”，是上海市教育委員會為推動實驗教學改革專門組建的，目前國內唯一的以數字化實驗儀器及其軟硬件配套系統的研發為主要工作方向的純事業型科研聯合體。該中心由上海市教委教研室、上海市風華中學和山東遠大教科三方聯合組成，于2002年6月啟動運行，2003年2月正式揭牌。該中心的研發成果——數字化實驗系統（Digital Information System，縮寫為DIS），2002年即被明確寫入上海市中學物理課程標準和中學物理教材，成為上海中學物理實驗的必備設備。2003年DIS被納入國家高中物理課程標準并被編入包括人教版物理教材在內的全國教材，目前已在物理、化學、生物、地理和科學課標中占據了一席之地，并滲透到了幾十部教材的實驗之中。
數字化實驗系統——DIS，由物理、化學、生物、地理等各類傳感器、數據采集器、配套實驗器材和實驗軟件（包含隨機軟件和云平臺軟件）構成，是實驗教學裝備與數字化信息技術整合、升級的產物，具有實驗數據準確、數據表現豐富、數形轉換便利、數據分享快捷、實驗場景多樣等突出特點，可為多學科多學段的實驗教學提供實驗數據采集、記錄、分析等全面而系統的支持。目前，數字化實驗對傳統實驗的升級和替代已成為國際實驗教學發展的趨勢。
2010年，“DIS中學物理實驗教學改革及教學應用”項目榮獲教育部基礎教育課程改革教學研究成果一等獎。2013年該項目榮獲上海市教學成果特等獎。2014年，榮獲國家級教學成果一等獎。研發中心的技術成果——無線向心力實驗器、賽靈格TM移動式科學探究與實驗系統、空中實驗室和教室環境監測系統，代表中國分別于2014年、2018年、2020年和2023年榮獲世界教具聯合會（Worlddidac）創新產品大獎，包攬了我國教育裝備行業僅有的四個國際獎項。
上海市中小學數字化實驗系統研發中心不僅努力緊跟課改步伐，積極從事為課程教材革新配套的研發工作，更始終以教學研究為己任，深入研究實驗教學的底層規律與認知機制。借助信息論、教育傳播理論、認知心理學、計算機科學等基礎理論，結合多次全國規模的實驗教學調研及與美國等地的實驗教學比較研究，研發中心逐漸形成了自己的理論體系，并以此理論體系為指導，開展了極富前瞻性的研發工作，在22年間不斷收獲實驗教學創新成果，帶動了全國范圍內實驗教學的改革，改變了從小學到高中的實驗教學形態。
2024年，適逢研發中心成立22周年。在國家教育數字化轉型、科學教育做加法、AI人工智能與教育教學相結合的大背景下，研發中心一改往年每年定期舉行小型高層論壇的做法，將本年度的數字化實驗教學研討會擴展到超過200位專家代表的規模。出席本次研討會的，除了上海教委的新老領導之外，還有來自上海各區縣的一百多位校長、教研員和各學科教師，以及來自人教社、中行協和北京、天津、重慶、陜西、山東、河北、浙江、江蘇、福建、廣東、湖北、湖南、寧夏等省市的幾十位教師、教研員及教育裝備工作者。上海交大、東南大學、華東師大、上海師大、南京師大、首都師大、寧夏師大等十余所高校的二十多位專家教授也受邀出席了本次活動。
上午九點，活動正式開始。上海市中小學數字化實驗系統研發中心主任，22年來帶領研發團隊和教學應用團隊取得一個又一個科研成果，如今已是84歲高齡的上海市風華中學原校長、特級教師馮容士先生首先登臺致辭。他深情回顧了研發中心接近四分之一個世紀的工作歷程，用一個簡潔凝煉的“1234”總結了研發中心22年來的工作成果，向撥冗蒞臨活動現場的領導和專家們致以了深深的感謝，馮容士主任強調：DIS是一座潛力極大的富礦，其未來的發展潛力必將超過其過往的輝煌！
隨后，上海市中小學數字化實驗系統研發中心的總設計師，本世紀初擔任上海市教委副主任的張民生先生登臺發言。他從科學與實驗的關系，講到了實驗教學之于創新人才培養的重要意義；又從科學教育的加法，講到了DIS實驗的獨特教學功能。張民生先生的發言看似信手拈來，實則深思熟慮。講者口若懸河，聽者酣暢淋漓。其深厚的學術功底、精湛的口才、嚴密的邏輯，征服了全場聽眾。很多代表首次從總設計師的視角下重新認識DIS數字化實驗，既新奇又振奮，均表示受到了醍醐灌頂般的啟發。
參會代表合影之后，研發中心副主任李鼎博士為與會代表獻上了本次活動的“主菜”——2024DIS新品展示。李博士首先匯報了近年來DIS在廣度和深度兩個維度的擴展情況。廣度擴展，是從實驗教學數字化向課堂教學數字化以及教學研究數字化的遷移應用，前者的代表即為已納入上?！叭齻€助手”市級平臺的“賽·課堂”系統，后者的代表是上海市教師教育學院最近立項的“S教研”系統。深度擴展，則主要體現在系列DIS實驗新品的展示上。
李博士系統介紹了新品誕生的背景，即通過基礎研究，研發中心認識到DIS數字化實驗相比于傳統實驗固然優勢明顯，但仍存在實驗裝置和實驗對象與數據顯示空間分離等問題。而正是因為這些問題，導致學生在操作數字化實驗的過程中，往往被視線的轉換打斷認知思維過程，從而會弱化數字化實驗的效果。根據馮容士主任早年提出的實驗教學創造技法之“問題點列舉法”，本次展出的DIS新品，基本上都是圍繞著解決上述問題，實現實驗裝置與數據同步、共點顯示這一目標而努力的結果。其中既有對DIS老產品的大改，也有完全創新的儀器和裝置。新品之新，既包含新硬件，更涉及新軟件。
隨后，李博士展示了基于DIS魔板——電磁定位系統的平拋運動和單擺、AI方塊電路、智能光具座和機械能守恒實驗器，以及生物-物理學科融合項目——智能機械臂和化學、生物實驗創新案例：離子反應實質和水生植物光合作用等八個實驗。演示結束，掌聲響起，上述實驗的創新性和教學適應性博得了現場領導和專家們的一致好評。
活動最后，上海市教委副主任楊振峰先生登臺做重要講話。
楊主任指出：
數字化實驗，上世紀80年代起源于美國，但真正得到發揚光大的，卻是在我們中國。2002年，上海市中學物理課程標準在全世界率先引進了DIS——數字化實驗。2004年，上海二期課改高中物理教材主編張越老師總結到：DIS是上海二期課改的支柱！隨后DIS的不斷完善和發展，充分驗證了張越老師的判斷。
今天，我們身處教育數字化轉型的大時代、大背景下，時刻面臨著尋求教育改革“新質生產力”的壓力。因此，我們更應該慶幸在22年前我們就拉開了實驗教學數字化的帷幕。而DIS的發展告訴我們，他們沒有滿足搞幾個傳感器采集幾個實驗數據，而是在這22年間實現了從數字化實驗、到實驗數字化，再到課堂教學數字化的三級跳！
我們祝賀研發中心22年來的成功，同時還看到隨著“雙新”的推進，研發中心不遺余力，堅持數字化實驗系統（DIS）的持續完善的同時，圍繞新課標、新教材量身定制實驗；隨著上海市中小學教學數字化轉型的推進，研發中心承擔了上海市小學自然、小學科學與技術、初中科學、初中物理、高中化學學科數字化教學系統（“三個助手”）的底層技術開發、產品試制和應用推廣工作。最近，為了支持上海市深度教研的開展，又啟動了“上海市S-教研系統平臺”的開發。除此之外，近年來開發出了空中實驗室、水上實驗室；去年DIS教室環境質量監測系統已經第四次獲得國際大獎，今天我們又看到DIS的研發還將拓展到增強現實等方面。相信這些成果將進一步支持教師們設計與實施學科項目化學習、跨學科項目化學習、活動項目化學習等多樣的教學活動。
22年了，研發中心一直在努力。我代表教委感謝馮容士老師，感謝馮老師的團隊！你們是上海教育界的驕傲！期望你們繼續努力、繼續獲獎，而我們也將盡最大努力，當以實際行動體現我們對DIS——上海創造的尊重與支持！也期待我們這支力量堅持創新、堅持實踐，希望數字化實驗繼續開發，在AI——人工智能風起云涌的大背景下，讓DIS與人工智能和增強現實等結合，把數字化實驗教學研討活動持續進行下去，以此進一步助力教學數字化轉型，助力教與學方式的變革！
楊主任的精彩發言結束后，在全場熱烈的掌聲中，研發中心主任馮容士先生登臺向楊主任贈送了2023年獲得世教聯創新獎的DIS教室環境監測系統終端，并即時展示了該系統記錄下的研討會現場的環境數據。楊主任欣然接受了這份“厚禮”，并表示將加強對中心研發工作的支持，讓研發中心和DIS為上海乃至中國教育現代化做出更大貢獻。
按照光在真空中直線傳播的理論，22年前發出的那道光——DIS，目前已經走過了208136070396782千米的路程。而上海市中小學數字化實驗系統研發中心，則是22年來的追光者。只要那光還在，研發中心必將持續跨越、追光前行。
上海市中小學數字化實驗系統研發中心
2024年5月29日
附錄：
