文/高茜　 殷丙山

技術(shù)支撐面向未來的教育變革——2016高等教育版《地平線報(bào)告》解讀

文/高茜1殷丙山2

編者按

美國的新媒體聯(lián)盟地平線項(xiàng)目旨在勾勒出影響全球教育領(lǐng)域的新興技術(shù)。項(xiàng)目每年都會(huì)發(fā)布幾類不同版本的地平線報(bào)告，分別聚焦于高等教育、基礎(chǔ)教育等領(lǐng)域。從2012年開始，北京開放大學(xué)與新媒體聯(lián)盟結(jié)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，對(duì)《地平線報(bào)告》進(jìn)行了編譯，同時(shí)也將國內(nèi)的教育信息化的一些案例推送給他們，加大中國教育信息化在世界上的影響力。本文從五個(gè)方面對(duì)2016高等教育版《地平線報(bào)告》進(jìn)行了解讀。

《2016高等教育版地平線報(bào)告》（下稱報(bào)告）的結(jié)構(gòu)同往年保持一致,主要包含三個(gè)方面的內(nèi)容：一是加速教育技術(shù)采用的關(guān)鍵趨勢(shì)；二是阻礙教育技術(shù)采用的重要挑戰(zhàn)；三是教育技術(shù)的主要進(jìn)展。報(bào)告提出了六大挑戰(zhàn)，六大趨勢(shì)和六大技術(shù)（如圖1所示）。

報(bào)告一如既往反映了近年來報(bào)告的核心議題——教育變革。技術(shù)進(jìn)步是教育變革的驅(qū)動(dòng)力和支撐力。報(bào)告反映了新技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展所帶來的教育變革需求，以及新技術(shù)支撐教育教學(xué)變革的途徑和方式。具體內(nèi)容可以分為五個(gè)部分：競爭與變革、創(chuàng)新文化與數(shù)字素養(yǎng)、深度學(xué)習(xí)與個(gè)性化學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)方式的整合與平衡、學(xué)習(xí)空間設(shè)計(jì)。

競爭與變革

這一部分主要從高等教育領(lǐng)導(dǎo)決策層角度，介紹了新教育模式出現(xiàn)帶來的教育變革需求，以及如何看待、適應(yīng)、應(yīng)對(duì)這種變化。

在線課程、能力本位教育、分類計(jì)價(jià)產(chǎn)品服務(wù)等新教育模式的出現(xiàn)，給高等教育領(lǐng)導(dǎo)者們提出了新的要求：如何客觀評(píng)估各種教學(xué)模式，如何合理使用和評(píng)價(jià)新出現(xiàn)的工具和服務(wù)，保證教育質(zhì)量。高校要能夠“應(yīng)對(duì)不同教育模式的挑戰(zhàn)”。為此，領(lǐng)導(dǎo)者們?cè)谌澜绶秶鷥?nèi)建立智囊團(tuán)和召開會(huì)議，了解新的教學(xué)商業(yè)模式。美國教育委員會(huì)創(chuàng)辦的校長創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室通過一系列的白皮書探討了各種趨勢(shì)的內(nèi)涵。2015年舉辦了首屆創(chuàng)新學(xué)術(shù)認(rèn)證峰會(huì)，共同探索技術(shù)如何擴(kuò)展學(xué)歷教育的范圍和內(nèi)涵。

重新思考高等院校運(yùn)行模式是應(yīng)對(duì)教育變革，滿足人才需求的必然途徑。這表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是探尋新型人才培養(yǎng)方案，提高畢業(yè)生的就業(yè)能力；二是建立新的以學(xué)生為中心的商業(yè)模式。以“教育即服務(wù)”的理念，為學(xué)生提供滿足其需求的教學(xué)服務(wù)和產(chǎn)品。

在運(yùn)行方式變革過程中，面臨的一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)就是保持教育適切性。從本質(zhì)上來講，是在探討應(yīng)以何種價(jià)值觀引領(lǐng)教學(xué)的發(fā)展。人才市場(chǎng)中技能短缺的現(xiàn)狀與并不完備的高等教育體系之間的沖突讓高等教育質(zhì)量備受質(zhì)疑。2015年，印度官方宣布了一項(xiàng)國家政策：將職業(yè)培訓(xùn)與正規(guī)教育相融合。英國推出了學(xué)位學(xué)徒計(jì)劃，提倡把“最好的高等教育和職業(yè)教育”結(jié)合起來。

圖1　2016高等教育版地平線報(bào)告內(nèi)容框架

創(chuàng)新文化與數(shù)字素養(yǎng)

在人才培養(yǎng)方面，借助教育技術(shù)的新進(jìn)展，如創(chuàng)客空間，培養(yǎng)“機(jī)敏的，適應(yīng)性強(qiáng)的，具有創(chuàng)造力的”畢業(yè)生，推動(dòng)創(chuàng)新文化，提高數(shù)字素養(yǎng)。

在“推動(dòng)創(chuàng)新文化”這一長期影響趨勢(shì)中提到，為了培育創(chuàng)新并適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，高等教育機(jī)構(gòu)必須不斷調(diào)整自身組織結(jié)構(gòu)，保持一定的靈活性，激勵(lì)創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)。為此，高校投入精力來建設(shè)創(chuàng)業(yè)課程，鼓勵(lì)教職員工參與創(chuàng)業(yè)，加強(qiáng)院校與行業(yè)間的合作。澳大利亞科廷大學(xué)為有志成為企業(yè)家的人提供了創(chuàng)業(yè)學(xué)士學(xué)位。

圖2　美國凱斯西儲(chǔ)大學(xué)創(chuàng)客空間think[box]

具有創(chuàng)新能力和數(shù)字素養(yǎng)的人才是高等教育決策層的核心利益?！疤岣邤?shù)字素養(yǎng)”是人才培養(yǎng)必須討論的一個(gè)概念。美國圖書館學(xué)會(huì)將數(shù)字素養(yǎng)定義為“使用信息通信技術(shù)去發(fā)現(xiàn)、理解、評(píng)估、創(chuàng)造、溝通數(shù)字信息的能力，一項(xiàng)需要認(rèn)知技能和專業(yè)技術(shù)技能的綜合能力”。通過設(shè)計(jì)課程、提供工具、提供培訓(xùn)和訓(xùn)練等方式，發(fā)展學(xué)生批判性思維和反思能力。

在實(shí)現(xiàn)從“想法”變?yōu)椤爱a(chǎn)品和服務(wù)”的過程中，創(chuàng)客空間(Makerspaces)為其提供了技術(shù)保障。創(chuàng)客空間是非正式的工作坊環(huán)境，立足于社區(qū)設(shè)施或教育機(jī)構(gòu)，是技術(shù)愛好者經(jīng)常聚集以協(xié)作或通過DIY的方式創(chuàng)建系統(tǒng)原型或產(chǎn)品的地方。圖2為美國凱斯西儲(chǔ)大學(xué)（Case Western Reserve University）的創(chuàng)客空間 think[box]的內(nèi)景。

加州大學(xué)圣地亞哥分校和克萊姆森大學(xué)的研究人員已在利用3D打印技術(shù)開發(fā)機(jī)器人和醫(yī)療設(shè)備。機(jī)器人技術(shù)指的是機(jī)器人的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，機(jī)器人是可以勝任一系列任務(wù)的自動(dòng)化機(jī)器。多倫多瑞爾森大學(xué)的研究人員將有趣的機(jī)器人用在兒童自閉癥譜系障礙（ASD）的語言訓(xùn)練中。通過記錄學(xué)習(xí)者與機(jī)器人之間的交互，研究人員得出結(jié)論認(rèn)為機(jī)器人因?yàn)榫哂械痛碳に胶涂深A(yù)測(cè)行為，能提高自閉癥譜系障礙（ASD）兒童的溝通能力。在高等教育機(jī)構(gòu)開展的機(jī)器人技術(shù)研究對(duì)K-12的學(xué)習(xí)環(huán)境具有一定影響。在賓夕法尼亞州立大學(xué)，GRASP實(shí)驗(yàn)室的研究生和教師正在為費(fèi)城學(xué)區(qū)的中學(xué)數(shù)學(xué)和科學(xué)教師創(chuàng)建課程模塊。該計(jì)劃由美國國家科學(xué)基金會(huì)資助，旨在系統(tǒng)地為各學(xué)校培養(yǎng)新一代STEM領(lǐng)導(dǎo)人，以繼續(xù)創(chuàng)建和支持機(jī)器人活動(dòng)。

深度學(xué)習(xí)與個(gè)性化學(xué)習(xí)

為了培養(yǎng)創(chuàng)新能力和數(shù)字素養(yǎng)的人才,報(bào)告中提到了兩種高等教育中可以采用的學(xué)習(xí)策略和理念:“轉(zhuǎn)向深度學(xué)習(xí)方法”(中期影響趨勢(shì))和“個(gè)性化學(xué)習(xí)”（困難的挑戰(zhàn)），并針對(duì)個(gè)性化學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)，介紹了“學(xué)習(xí)分析與自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)”、“情感計(jì)算技術(shù)”的應(yīng)用。如何評(píng)價(jià)深度學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)的目標(biāo)達(dá)成，“日益注重學(xué)習(xí)測(cè)量”（近期影響趨勢(shì)）這一部分進(jìn)行了詳細(xì)解釋。

深度學(xué)習(xí)是學(xué)生通過批判性思考、問題解決、合作和自主學(xué)習(xí)，掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的方式很多，如基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、基于挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)、基于探究的學(xué)習(xí)等。在此過程中，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，培養(yǎng)各種實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的能力和素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)有質(zhì)量的學(xué)習(xí)。目前，政府和高校都在進(jìn)一步理解深度學(xué)習(xí)的過程中，嘗試轉(zhuǎn)向深度學(xué)習(xí)方法。例如，教育宣傳組織“未來工作”（Jobs for the Future，JFF)，敦促政府鼓勵(lì)對(duì)深度學(xué)習(xí)的廣泛理解和使用。澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)工程學(xué)院采用了PBL模式來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和解決問題的能力。

個(gè)性化學(xué)習(xí)指的是針對(duì)個(gè)體學(xué)生特定的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、需要、興趣、愿望或文化背景來設(shè)計(jì)教育項(xiàng)目、教學(xué)方法以及學(xué)術(shù)支持策略等。個(gè)性化的學(xué)習(xí)讓學(xué)生有更多的自主權(quán)，在個(gè)人學(xué)習(xí)目標(biāo)之下，自定步調(diào)，全身心投入學(xué)習(xí)過程中，實(shí)現(xiàn)個(gè)體發(fā)展。

學(xué)習(xí)分析與自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展為開展個(gè)性化學(xué)習(xí)提供了可能性。學(xué)習(xí)分析是網(wǎng)站分析的教育應(yīng)用，旨在進(jìn)行學(xué)習(xí)者分析，是收集和分析個(gè)體學(xué)生在網(wǎng)上學(xué)習(xí)活動(dòng)中互動(dòng)細(xì)節(jié)的過程。在西班牙的拉里奧哈國際大學(xué)的電子學(xué)習(xí)和社交網(wǎng)絡(luò)的碩士課程中，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)iLime考慮了學(xué)生在正式與非正式情境中的交互。iLime利用指導(dǎo)和評(píng)價(jià)的功能，成功實(shí)現(xiàn)了針對(duì)每位學(xué)生的個(gè)性化指導(dǎo)。圖3是iLime的框架結(jié)構(gòu)。

圖3　iLime框架結(jié)構(gòu)

情感計(jì)算是指通過編程控制機(jī)器對(duì)一系列人類情緒進(jìn)行識(shí)別、解釋、處理和模擬。在高等教育中，情感計(jì)算的一個(gè)潛在應(yīng)用是在線學(xué)習(xí)。在這種情境中，一位計(jì)算機(jī)化的教師能夠捕捉學(xué)生厭煩的面部表情并可以通過努力激發(fā)或提高他們的興趣。同樣，在個(gè)性化學(xué)習(xí)中，情感計(jì)算通過理解和迎合學(xué)習(xí)者的態(tài)度和情緒，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的情緒信息進(jìn)行分析評(píng)估，針對(duì)性地克服其中一些困難。劍橋大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家和研究者們開發(fā)出了可解釋面部細(xì)微表情并推斷心理狀態(tài)的計(jì)算機(jī)。圖4為劍橋大學(xué)開發(fā)的對(duì)司機(jī)進(jìn)行情感監(jiān)控的程序。

深度學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)與傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)不同，“日益注重學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)”模塊介紹了評(píng)價(jià)領(lǐng)域的新視角。高等院校越發(fā)重視學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的挖掘和分析，以此了解學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)中的進(jìn)展和具體的學(xué)習(xí)收獲，是否實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。學(xué)生利用數(shù)字化工具提供的行為和表現(xiàn)數(shù)據(jù)，批判地思考自己的進(jìn)度和目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)，體驗(yàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)過程。很多大學(xué)都在嘗試提供移動(dòng)的、設(shè)備無關(guān)的學(xué)位和課程學(xué)習(xí)，可以從各類情境中跟蹤、存儲(chǔ)和利用數(shù)據(jù)。同時(shí)，在這個(gè)過程中，需要關(guān)注學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)信息類型及數(shù)據(jù)使用所涉及的隱私和倫理問題。

圖4　劍橋大學(xué)開發(fā)的對(duì)司機(jī)進(jìn)行情感監(jiān)控的程序

學(xué)習(xí)方式的整合與平衡

新技術(shù)媒體為人們帶來學(xué)習(xí)方式的多樣化和信息獲取的便捷，人們?cè)诓煌沫h(huán)境中可以獲取知識(shí)。報(bào)告中探討了“整合正式學(xué)習(xí)與非正式學(xué)習(xí)”（可解決的挑戰(zhàn)）、“平衡線上線下生活”（嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)），并且在技術(shù)層面討論了自帶設(shè)備如何支持學(xué)生們參與正式學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí)。

整合正式學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí)時(shí)面臨的一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)是對(duì)非正式學(xué)習(xí)成果的認(rèn)證。這促使政府和正規(guī)院校深入思考非正式學(xué)習(xí)經(jīng)歷如何與課程目標(biāo)和評(píng)估相契合，促使學(xué)生了解非正式學(xué)習(xí)對(duì)自己的影響和作用。歐盟委員會(huì)在《高等教育中關(guān)于先前非正規(guī)和非正式學(xué)習(xí)的認(rèn)定》的報(bào)告中，描述了非正式學(xué)習(xí)的認(rèn)證評(píng)估原則與指南。很多院校利用社交媒體將外界學(xué)習(xí)實(shí)踐與正式學(xué)習(xí)活動(dòng)連接起來。例如，印第安納大學(xué)市場(chǎng)營銷專業(yè)的學(xué)生，利用Instagram分享引人注目的營銷創(chuàng)意。

自帶設(shè)備支持學(xué)生們利用自選設(shè)備參與正式學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí)。“自帶設(shè)備”（BYOD）也稱作“自帶技術(shù)”（BYOT），是指人們把自己的筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)或其他移動(dòng)設(shè)備帶到學(xué)習(xí)或工作場(chǎng)所的做法。同樣，高等院校還需要幫助學(xué)生策略性地使用數(shù)字工具，在線上線下學(xué)習(xí)生活中尋找到平衡。我們?cè)谑褂米詭Ъ夹g(shù)的時(shí)候，也要探究以平衡的方式去深度發(fā)揮技術(shù)的作用，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造創(chuàng)新能力和數(shù)字素養(yǎng)。一些院校在加強(qiáng)數(shù)字環(huán)境的構(gòu)建過程中，也探尋技術(shù)之外的實(shí)踐。如在大西洋學(xué)院，人類生態(tài)學(xué)專業(yè)的學(xué)生與有機(jī)農(nóng)場(chǎng)和近海海島研究站內(nèi)的人一起工作，參與實(shí)地學(xué)習(xí)。常青州立學(xué)院開展了靈活的戶外課堂，鼓勵(lì)學(xué)生深入到為學(xué)校食堂提供食物的社區(qū)花園、校園農(nóng)場(chǎng)。

圖5　Chicago “0,0”提供基于歷史的市區(qū)步行游覽體驗(yàn)

學(xué)習(xí)空間設(shè)計(jì)

隨著混合式學(xué)習(xí)日益普及（近期影響趨勢(shì)），院校領(lǐng)導(dǎo)決策層在關(guān)注教學(xué)方式創(chuàng)新變革的同時(shí)，也在思考“重新設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)空間”（中期影響趨勢(shì)），在這個(gè)過程中，“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)”為在線學(xué)習(xí)空間設(shè)計(jì)提供了技術(shù)支撐和思路。

目前混合式學(xué)習(xí)在高校日益流行,它融合了在線和面對(duì)面兩種學(xué)習(xí)路徑，為學(xué)習(xí)者提供了整合化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，并提供靈活的學(xué)習(xí)支持，促進(jìn)獨(dú)立學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，為學(xué)生和教師之間的溝通提供更多渠道，為學(xué)生提供了更靈活的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。

翻轉(zhuǎn)課堂是混合式學(xué)習(xí)的一種形式，鼓勵(lì)學(xué)生通過問題解決來獲得新知識(shí)。這些新興的教學(xué)方式和策略，需要新的教學(xué)環(huán)境來適應(yīng)主動(dòng)學(xué)習(xí)。重新設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)空間基于以學(xué)生為中心的教育理念，設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)作學(xué)習(xí)和基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)方式的環(huán)境，讓學(xué)生有更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。實(shí)體和虛擬學(xué)習(xí)空間的整合，為混合式學(xué)習(xí)引入了一種新的思考方式。目前的討論仍然集中在重塑實(shí)體學(xué)習(xí)空間，但探究有助在線學(xué)習(xí)的空間設(shè)計(jì)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。例如，美國普渡大學(xué)創(chuàng)建了一個(gè)靈活的學(xué)習(xí)區(qū)域，利用吸音板和頂棚麥克風(fēng)來收集無中斷音頻，靈活安排可移動(dòng)的設(shè)備，為工程專業(yè)的在校學(xué)生和遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的學(xué)生提供了更好的體驗(yàn)。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)空間提供了有力的技術(shù)支撐。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)，通過在三維空間中的數(shù)據(jù)層疊產(chǎn)生對(duì)世界的新體驗(yàn)，有時(shí)稱作“混合現(xiàn)實(shí)”，增強(qiáng)了信息的訪問。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可幫助學(xué)生將學(xué)習(xí)內(nèi)容置于豐富的情境中進(jìn)行學(xué)習(xí)，更緊密地反映能夠應(yīng)用新知識(shí)的真實(shí)世界狀況。圖5為芝加哥歷史博物館和芝加哥藝術(shù)學(xué)院合作開發(fā)的免費(fèi)AR應(yīng)用程序Chicago “0,0”創(chuàng)建了基于歷史的市區(qū)步行游覽體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)則帶用戶進(jìn)入一個(gè)身臨其境的、計(jì)算機(jī)仿真的替代世界中，獲得感官體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)有著顯著影響在線教育傳遞和內(nèi)容的潛力。斯坦福大學(xué)和麻省理工學(xué)院已經(jīng)將虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境納入其執(zhí)行教育計(jì)劃，將模擬校園的經(jīng)驗(yàn)提供給來自不同地理位置的學(xué)生，以方便組織小組項(xiàng)目、討論和建立人際網(wǎng)絡(luò)。

（1為北京開放大學(xué)城市管理學(xué)院 ，2為北京開放大學(xué)社會(huì)教育學(xué)院）