武小鵬

摘 要：新興技術(shù)作為推動教育變革的關(guān)鍵因素之一，正在顛覆性地改變“教”與“學(xué)”的傳統(tǒng)模式。地平線報(bào)告作為全球總結(jié)教育成就、展望教育發(fā)展的權(quán)威報(bào)告之一，為教育的發(fā)展提供了清晰的路線圖。美國高等教育信息化協(xié)會（EDUCAUSE）發(fā)布的《地平線報(bào)告：教與學(xué)版》中，總結(jié)了“教”與“學(xué)”的新興技術(shù)，分別為自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)，人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)，學(xué)生成功學(xué)習(xí)分析，教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)工程和用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)，開放的教育資源，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)。通過詳細(xì)梳理和深入分析不同技術(shù)應(yīng)用情況，并對其實(shí)踐狀態(tài)進(jìn)行了對比分析，得出“接受并認(rèn)同新型技術(shù)對‘教’與‘學(xué)’的重要性成為當(dāng)下之所需;超前規(guī)劃與部分試點(diǎn)成為新興技術(shù)引入的合理途徑;‘教’與‘學(xué)’的新興技術(shù)要特別注意隱私、數(shù)據(jù)安全與倫理道德等問題”的啟示。

關(guān)鍵詞：地平線報(bào)告;教與學(xué);新興技術(shù);教育技術(shù)

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，人類快速進(jìn)入了第四次工業(yè)革命時期，教育與機(jī)器的關(guān)系發(fā)生了根本性的變革，機(jī)器成為人類社會發(fā)展的重要組成部分，人工智能成為催生教育結(jié)構(gòu)變革最根本的力量[1]。近年來，《地平線報(bào)告》為教育技術(shù)的發(fā)展提供了一個清晰的框架，該報(bào)告成功地將軟件開發(fā)、硬件制造和出版商聯(lián)系在一起，以描繪學(xué)習(xí)、教學(xué)和創(chuàng)新的新興技術(shù)藍(lán)圖[2-3]。教與學(xué)的新興技術(shù)包括自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)、人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)、學(xué)生成功學(xué)習(xí)分析、教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)工程和用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)、開放的教育資源和擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)。這6種新興技術(shù)在未來高等教育教學(xué)中將起到引領(lǐng)作用。教育界普遍認(rèn)為技術(shù)不會對學(xué)習(xí)產(chǎn)生重大影響，只有當(dāng)它嵌入支持學(xué)習(xí)者和教師的框架時，才會發(fā)揮重大作用。因此，新興技術(shù)在教與學(xué)中的應(yīng)用，是技術(shù)促進(jìn)教育變革的最直接和最根本的立足點(diǎn)。本研究通過梳理以上6種新興技術(shù)，提煉出不同技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)，并對這6種技術(shù)從投入成本、教師接受度、風(fēng)險、學(xué)習(xí)影響和支持平等與包容五個方面做了對比分析，對新興技術(shù)發(fā)展遇到的挑戰(zhàn)和面臨的問題進(jìn)行了剖析，試圖為教育技術(shù)快速穩(wěn)定的發(fā)展提供

參考。

一、“教”與“學(xué)”中的新興技術(shù)

1.自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)

自適應(yīng)技術(shù)在教育中得到了廣泛的應(yīng)用，它已經(jīng)成為一套重要的教育技術(shù)輔助工具，服務(wù)于廣泛的個性化學(xué)習(xí)教育實(shí)踐。該技術(shù)從學(xué)生學(xué)習(xí)和成功的角度戰(zhàn)略性地重新審視課程，為學(xué)校提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會[4]。自適應(yīng)技術(shù)與個性化學(xué)習(xí)、自適應(yīng)學(xué)習(xí)有著密切的關(guān)系，自適應(yīng)技術(shù)由可購買或構(gòu)建的數(shù)字化平臺和應(yīng)用程序組成。個性化學(xué)習(xí)作為一種通用的教學(xué)實(shí)踐，旨在使課程更精細(xì)地適應(yīng)學(xué)習(xí)者的需求。自適應(yīng)學(xué)習(xí)是個性化學(xué)習(xí)的一種形式，其中自適應(yīng)技術(shù)起到了關(guān)鍵作用[5]。

2.人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)

埃拉娜·澤德（Elana Zeide）將人工智能（AI）定義為“試圖創(chuàng)建只能通過人類認(rèn)知才能完成以前可能做的事情的機(jī)器”[6]。希思·耶茨（Heath Yates）和克雷格·張伯倫（Craig Chamberlain）將機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）描述為“教機(jī)器以學(xué)習(xí)無須明確編程的知識”[7]。ML通過機(jī)器的重復(fù)記憶學(xué)習(xí)，而AI則是指機(jī)器可以智能地執(zhí)行任務(wù)的廣義概念。AI與ML在學(xué)校學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）、學(xué)生信息系統(tǒng)（SIS）、辦公效率應(yīng)用程序、圖書館和招生服務(wù)、自動字幕系統(tǒng)以及移動產(chǎn)品等方面得到了普遍的應(yīng)用。盡管AI尚未實(shí)現(xiàn)自我意識（即自主操作的能力），但它能夠支持通常由人類處理的低階過程和重復(fù)性認(rèn)知任務(wù)[8]。此外，這些系統(tǒng)中的許多程序都可以隨著時間的推移進(jìn)行“學(xué)習(xí)”，從而提高其準(zhǔn)確性、速度和保

真度。

3.學(xué)生成功學(xué)習(xí)分析

學(xué)習(xí)分析是在簡單的學(xué)習(xí)評價基礎(chǔ)上產(chǎn)生的對學(xué)生全面預(yù)測和定位的過程，目前的學(xué)生成功分析技術(shù)基于學(xué)生學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)，對學(xué)生的分析更加精細(xì)，預(yù)測更加準(zhǔn)確。在過去的十年里，教育研究的使命、愿景和戰(zhàn)略規(guī)劃都集中在促進(jìn)學(xué)生成功的高影響力實(shí)踐上。測量、收集、分析和報(bào)告學(xué)生進(jìn)步數(shù)據(jù)的工具催生了“學(xué)生成功學(xué)習(xí)分析”（learning analytics for student success）這個領(lǐng)域的迅速發(fā)展。用于學(xué)習(xí)分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括課程級數(shù)據(jù)，例如從學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）收集的評估分?jǐn)?shù)，以及存儲在學(xué)生信息系統(tǒng)、注冊記錄、金融系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)研究單位中的機(jī)構(gòu)級數(shù)據(jù)。使用分析來支持招生和一般的學(xué)習(xí)進(jìn)步的案例已有很多，但在分析評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和學(xué)生個人的成功方面的實(shí)踐還很少，這種情況隨著新技術(shù)的發(fā)展正得到改善。

4.教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)工程和用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)作為教學(xué)論中一個成熟的名詞，隨著技術(shù)的發(fā)展正在被賦予新的意義。這種設(shè)計(jì)不僅在于線下教學(xué)，還包括線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。教學(xué)設(shè)計(jì)的角色已經(jīng)超越了標(biāo)準(zhǔn)的課程設(shè)計(jì)和開發(fā)，得到了持續(xù)發(fā)展和專業(yè)認(rèn)可。項(xiàng)目管理、學(xué)習(xí)分析、教育研究、教師指導(dǎo)與協(xié)作以及更多的額外職責(zé)提高了教學(xué)設(shè)計(jì)師的專業(yè)身份和專業(yè)知識[9]。新的方法、過程和學(xué)術(shù)工作正在教學(xué)、學(xué)習(xí)和技術(shù)社區(qū)中涌現(xiàn)，如學(xué)習(xí)體驗(yàn)設(shè)計(jì)師（LXD）和學(xué)習(xí)工程師等。這些職業(yè)都成為各自領(lǐng)域中有力的變革推動者，因?yàn)樗鼈冊谂c教師、學(xué)生和員工的合作中體現(xiàn)并促進(jìn)了以學(xué)生為中心的包容的思維模式。教學(xué)設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)可以包含許多角色，所有這些角色的最終目的都是促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)上的成功[10]。

5.開放的教育資源

聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）對開放教育資源（OER）的定義是為教學(xué)而設(shè)計(jì)的可供教師、學(xué)生免費(fèi)使用的各種材料[11]。它是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中反復(fù)使用的免費(fèi)學(xué)習(xí)材料，具體可以理解為在開放的學(xué)習(xí)環(huán)境下允許他人對其共享的學(xué)習(xí)資源加以應(yīng)用和探究，使學(xué)習(xí)者獲取個性化的學(xué)習(xí)資源成為可能[12]。開放性學(xué)習(xí)資源使得學(xué)習(xí)形式發(fā)生了改變。學(xué)習(xí)不再受時間、空間等的限制，學(xué)習(xí)隨處、隨時都可以發(fā)生，讓碎片化的學(xué)習(xí)成為學(xué)習(xí)的一種主流方式。

6.擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）技術(shù)

擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）是一個綜合術(shù)語，指的是物理環(huán)境與虛擬環(huán)境的混合，或提供完全沉浸式虛擬體驗(yàn)的環(huán)境。最常見的兩種技術(shù)是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）。AR用虛擬內(nèi)容覆蓋物理對象和地點(diǎn)，而VR通常是一種更沉浸式的體驗(yàn)，包括在完全虛擬的環(huán)境中操作和與虛擬對象的交互。最常見的是通過耳機(jī)提供身臨其境的體驗(yàn)，但增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)通常只需要智能手機(jī)。另一種XR是全息技術(shù)，通過全息技術(shù)將物體成像為三維圖像，例如3D打印就是用各種技術(shù)和材料在三維空間中復(fù)制實(shí)際物體。

二、“教”與“學(xué)”的六種新型技術(shù)運(yùn)用分析

1.自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)

（1）自適應(yīng)技術(shù)與學(xué)習(xí)資源整合

教育技術(shù)研究的共識是技術(shù)本身并不能產(chǎn)生更好的學(xué)習(xí)效果。只有當(dāng)技術(shù)整合到學(xué)習(xí)資源的使用過程中才能發(fā)揮應(yīng)有的作用。如在亞利桑那州立大學(xué)的自定進(jìn)度的代數(shù)課程中，整個自適應(yīng)教學(xué)系統(tǒng)與“延展學(xué)習(xí)”的創(chuàng)新資源相結(jié)合，學(xué)生的成績合格率從2015年的54%提高到了84%。自適應(yīng)技術(shù)也可以使課程內(nèi)容腳本化，從而為學(xué)生提供與他們課程直接相關(guān)的教學(xué)資源。在佛羅里達(dá)大學(xué)，學(xué)生練習(xí)的類型取決于他們的整個學(xué)習(xí)過程，會為不同專業(yè)的學(xué)生匹配不同背景的解決方案。自適應(yīng)技術(shù)與學(xué)習(xí)資源的整合，使得學(xué)習(xí)更加具有針對性，極大地提高了學(xué)習(xí)的效率。

（2）自適應(yīng)技術(shù)與學(xué)習(xí)計(jì)劃融合

自適應(yīng)技術(shù)的使用需要形成一個完整的學(xué)習(xí)體系，包括資源庫的建設(shè)、教職員工的培訓(xùn)、硬件設(shè)備的支持等。如美國亞利桑那州立大學(xué)將布魯姆分類法的底部兩層（記憶和理解）確定為學(xué)生可以在上課前在自適應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行學(xué)習(xí)的領(lǐng)域。然后，使用翻轉(zhuǎn)模型，教師可以專注于其余四個級別（應(yīng)用、分析、評估和創(chuàng)建），并基于主動學(xué)習(xí)過程來組織課堂活動。這樣極大地利用了課程資源，有效地將自適應(yīng)技術(shù)融入學(xué)生的學(xué)習(xí)計(jì)劃中。

（3）自適應(yīng)技術(shù)與教師角色發(fā)展

傳統(tǒng)的教學(xué)注重照顧學(xué)生整體，教師成為教學(xué)內(nèi)容的主宰者。然而，自適應(yīng)技術(shù)輔助下的學(xué)習(xí)更加注重學(xué)生的個性化發(fā)展，教師角色也從教學(xué)內(nèi)容的演講者向主動學(xué)習(xí)的引領(lǐng)者和服務(wù)者轉(zhuǎn)變。自適應(yīng)系統(tǒng)通過向?qū)W生提供在線教學(xué)資源，并向教師提供他們需要的知識數(shù)據(jù)，以使教師成為更明智的教練和顧問，從而使教師角色的改變成為可能[13]。

2.人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)

AI與ML在教與學(xué)中的應(yīng)用正在興起，如LMS可以識別和標(biāo)記那些存在學(xué)術(shù)風(fēng)險的學(xué)生。其中AI技術(shù)包含了測量學(xué)生表現(xiàn)指數(shù)的算法，并生成定期的、自適應(yīng)的學(xué)習(xí)路徑，使得每個學(xué)生都能獲得適合他們需要的教學(xué)體驗(yàn)，并利用學(xué)生數(shù)據(jù)，基于績效指標(biāo)做出智能干預(yù)。猶他州立大學(xué)還開發(fā)了人工智能語音輔助技術(shù)，幫助殘疾人教師在學(xué)習(xí)空間內(nèi)控制教學(xué)技術(shù)。與此同時，賓夕法尼亞州立大學(xué)利用ML算法來預(yù)測學(xué)生的成績。該大學(xué)開發(fā)了一個模型，利用SIS的數(shù)據(jù)，包括成績單數(shù)據(jù)和入學(xué)申請信息，預(yù)測算法可以幫助大學(xué)管理部門識別出可能存在高學(xué)術(shù)風(fēng)險的學(xué)生，從而提前制定干預(yù)策略?？梢?，未來AI和ML在教與學(xué)中的應(yīng)用將更加深入，還有很大的潛力可以挖掘。

3.學(xué)生成功學(xué)習(xí)分析

（1）學(xué)生的早期預(yù)警與主動擴(kuò)展

教師對學(xué)生成績的提升壓力越來越大，使用分析作為早期預(yù)警和主動拓展的工具正變得至關(guān)重要。例如加州大學(xué)伯克利分校（University of California at Berkeley）的伯克利在線咨詢項(xiàng)目（Berkeley Online advisory project）[14]和加州大學(xué)歐文分校（University of California， Irvine）的COMPASS項(xiàng)目[15]都是為學(xué)術(shù)顧問設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)分析工具。這些工具為指導(dǎo)老師提供了信息，使他們能夠在個別學(xué)生成績沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的情況下積極主動地進(jìn)行拓展和干預(yù)。這兩種工具都代表了校園內(nèi)部數(shù)據(jù)創(chuàng)建的解決方案，能夠維護(hù)數(shù)據(jù)完整性，并允許機(jī)構(gòu)根據(jù)學(xué)生的獨(dú)特需求創(chuàng)建解決方案。這些解決方案可以使用獨(dú)特的跨功能數(shù)據(jù)，使得分析更加全面真實(shí)。

（2）學(xué)生自我反饋的學(xué)習(xí)分析

隨著學(xué)生學(xué)習(xí)成功分析的發(fā)展，為學(xué)生提供自我反饋的學(xué)習(xí)分析應(yīng)用程序也變得越來越普遍。通過這種分析工具，學(xué)生能夠以富有洞察力和易于理解的可視化方式來訪問和跟蹤個人數(shù)據(jù)，從而為學(xué)生的成功提供一個模型。例如，愛荷華大學(xué)（The University of Iowa）部署的面向?qū)W生的分析儀表板“成功的要素”（Elements of Success）。獲取匯總數(shù)據(jù)和策劃可視化的能力，使學(xué)生能夠更好地衡量他們的進(jìn)展，并激勵他們在沒有取得關(guān)鍵成果時采取行動[16]。

（3）學(xué)習(xí)分析的跨機(jī)構(gòu)合作

學(xué)習(xí)分析的成功依賴于幾個相互關(guān)聯(lián)的因素，包括領(lǐng)導(dǎo)力支持、對學(xué)生成功的共同愿景、機(jī)構(gòu)內(nèi)的交叉合作、相關(guān)政策的提供以及支持跨功能數(shù)據(jù)的技術(shù)的協(xié)調(diào)。這就要求跨機(jī)構(gòu)的合作，形成一個學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)，以共享數(shù)據(jù)和資源。例如南非五所大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的Siyaphumelela項(xiàng)目，他們有相似的共同目標(biāo)，從而提高機(jī)構(gòu)收集和分析學(xué)生數(shù)據(jù)、信息技術(shù)系統(tǒng)、學(xué)術(shù)發(fā)展、規(guī)劃機(jī)構(gòu)內(nèi)部學(xué)術(shù)部門的能力，以增加學(xué)生的成功機(jī)會[17]。盡管如此，用于學(xué)習(xí)分析的數(shù)據(jù)并不能提供影響學(xué)生成功的全套信息，數(shù)據(jù)經(jīng)常缺失對學(xué)習(xí)影響最大的因素，如家庭責(zé)任或工作安排等。

4.教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)工程和用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1）教學(xué)設(shè)計(jì)師與學(xué)習(xí)路徑的多樣化選擇

教學(xué)設(shè)計(jì)師（LD）正在從服務(wù)、支持的角色轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要合作者，其影響超出了在線學(xué)習(xí)和校園課程。LD擅長如ADDIE和綜合課程設(shè)計(jì)，他們在學(xué)生如何學(xué)習(xí)方面擁有專業(yè)知識[18]。一個典型的教學(xué)設(shè)計(jì)工具箱充滿了創(chuàng)造性的策略和方法，基于證據(jù)的教學(xué)策略，以學(xué)生為中心的活動，穩(wěn)健的評估計(jì)劃，以及在教學(xué)中使用技術(shù)的創(chuàng)新方法。與教師合作是教學(xué)設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)的核心，LD評估學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、衡量用戶體驗(yàn)、將設(shè)計(jì)思維應(yīng)用到課程開發(fā)中，并向教師提供新的基礎(chǔ)數(shù)字技能，其最終目標(biāo)是為所有學(xué)生創(chuàng)造有意義的學(xué)習(xí)體驗(yàn)[19]。

（2）學(xué)習(xí)工程生態(tài)系統(tǒng)與技術(shù)的融合

在設(shè)計(jì)思維、用戶體驗(yàn)（UX）方法、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)科學(xué)的進(jìn)步和學(xué)習(xí)分析的影響下，學(xué)習(xí)工程技術(shù)正在迅速發(fā)展[20]。它關(guān)注于工程方法如何為學(xué)習(xí)技術(shù)和相關(guān)架構(gòu)提供信息和改進(jìn)。它帶來了一種新的系統(tǒng)思考方法和更好的工具，來衡量學(xué)習(xí)在數(shù)字空間中是如何、在何處以及在多大程度上發(fā)生[21]。如卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)（Carnegie Mellon University）“西蒙計(jì)劃（Simon Initiative）”的目標(biāo)是通過數(shù)據(jù)創(chuàng)建、學(xué)習(xí)理論的應(yīng)用和支持學(xué)習(xí)的技術(shù)設(shè)計(jì)的連續(xù)反饋循環(huán)來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。這樣的項(xiàng)目擴(kuò)展了理解技術(shù)如何影響學(xué)習(xí)以及如何更好地設(shè)計(jì)工具和課程以達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果的能力。

（3）學(xué)習(xí)體驗(yàn)師與虛擬現(xiàn)實(shí)

用戶體驗(yàn)、設(shè)計(jì)思維和認(rèn)知心理學(xué)與教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)合催生了學(xué)習(xí)體驗(yàn)設(shè)計(jì)（LXD）[22]。

學(xué)習(xí)體驗(yàn)促進(jìn)以學(xué)生為中心的精神，并更好地理解學(xué)生體驗(yàn)的整體[23]。LXD可將翻轉(zhuǎn)課程游戲化，創(chuàng)建虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境以及設(shè)計(jì)和開發(fā)在線課程。例如滑鐵盧大學(xué)擴(kuò)展學(xué)習(xí)中心（CEL）的學(xué)習(xí)用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)（UXDL）項(xiàng)目。UXDL蜂巢框架用來通知和指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計(jì)決策，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造有價值的在線學(xué)習(xí)體驗(yàn)。UXDL將認(rèn)知心理學(xué)領(lǐng)域的理論和證據(jù)編織到設(shè)計(jì)過程中[24]。

教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)體驗(yàn)設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)工程的提升將繼續(xù)重塑在教育中教學(xué)的方式。隨著教學(xué)設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)和整個學(xué)生體驗(yàn)之間的更深層次的聯(lián)系，教學(xué)設(shè)計(jì)師可以為學(xué)習(xí)者帶來新的知識、觀點(diǎn)和創(chuàng)新。教學(xué)設(shè)計(jì)師已成為教育中強(qiáng)大的變革力量，使教師和管理人員更接近包容性設(shè)計(jì)和以學(xué)生為中心的實(shí)踐。這些新的教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐（學(xué)習(xí)體驗(yàn)設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)工程）與教學(xué)設(shè)計(jì)方法的融合，促進(jìn)了教與學(xué)的巨大變革。

5.開放的教育資源

開放的學(xué)習(xí)資源為學(xué)習(xí)提供了一個獨(dú)特的視角，正在塑造全球運(yùn)動的各項(xiàng)努力。例如，喬治梅森大學(xué)（George Mason University）開發(fā)了一個名為“MOM”的OER元爬蟲（Mason OER Metafinder），它允許教師在各種學(xué)科和國際索引中搜索開放資源。明尼蘇達(dá)州立大學(xué)（Minnesota State University）啟動了Z-Degree項(xiàng)目[25]，旨在將課程材料成本降至零。EdTech Books提供了一個開放的教科書目錄，可以在發(fā)行平臺上輕松地直接編輯，極大地簡化了采用和修訂過程。開放教材網(wǎng)絡(luò)包括120個附屬成員校園和組織，促進(jìn)與OER有關(guān)的教育機(jī)會、認(rèn)證和其他利益。

盡管OER提供了明顯的優(yōu)勢，但挑戰(zhàn)依然存在。仍然有73%的學(xué)生和56%的教師從未聽說過OER[26]。此外，“OER”經(jīng)常與“電子教科書”和訂閱數(shù)據(jù)庫混為一談。其中一個重要問題就是檢索和定位針對性的資源，同時資源的結(jié)構(gòu)性失調(diào)也是面臨的重要問題，這些資源針對高入學(xué)率、低學(xué)制的本科通識教育課程資源較多，在高等教育和研究生水平上缺乏OER。資源的針對性也是一個值得思考的問題，教師可能需要額外的時間來重復(fù)使用、修改、組合以適應(yīng)自己的教學(xué)方法。

6.擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）技術(shù)

目前雖然XR還存在一些設(shè)備成本高、創(chuàng)建內(nèi)容復(fù)雜等問題，但XR作為一種學(xué)習(xí)工具，在教與學(xué)領(lǐng)域?qū)R的探索顯露出巨大的潛力和優(yōu)勢，已經(jīng)解決了許多課程面臨的困難和挑戰(zhàn)。例如利茲大學(xué)在醫(yī)療保健方面的XR工作不僅為數(shù)百名學(xué)習(xí)者提供了學(xué)習(xí)安全實(shí)踐技能的機(jī)會，還使他們能夠在《歐洲共識聲明》的準(zhǔn)則下，使用沉浸式技術(shù)解決有關(guān)牙科教育中的問題。

XR為殘疾學(xué)生提供新的訪問方式。XR作為一種輔助工具，為殘疾學(xué)生提供了許多學(xué)習(xí)便利。例如內(nèi)華達(dá)大學(xué)雷諾分校（University of Nevada Reno）為一名患有腦癱的學(xué)生提供了XR體驗(yàn)，讓他感覺自己在走路[27]。滑鐵盧大學(xué)（University of Waterloo）為那些無法在不平坦的地形上進(jìn)行1.5公里徒步旅行的學(xué)生設(shè)計(jì)了一個360 VR實(shí)地旅行[28]。加洛德大學(xué)（Gallaudet University）則主要面向聾人和聽力障礙學(xué)生的學(xué)生嘗試VR技術(shù)，以發(fā)明更有效的方法來校準(zhǔn)新的助聽器。

XR增強(qiáng)了傳統(tǒng)教學(xué)的有效性。XR的恰當(dāng)使用可以擴(kuò)大傳統(tǒng)的教學(xué)形式，增強(qiáng)教學(xué)的有效性。例如萊頓大學(xué)（Leiden University）的兩個項(xiàng)目——增強(qiáng)醫(yī)學(xué)（AugMedicine）和急救護(hù)理課程（emergency care curriculum）——加強(qiáng)了傳統(tǒng)教學(xué)方法，填補(bǔ)了“理論與實(shí)踐之間的空白”。學(xué)習(xí)急救護(hù)理的學(xué)生經(jīng)?！霸诘谝淮斡龅轿Ｖ夭∪藭r感到不知所措”，但是使用模擬技術(shù)可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的自信心，使他們能夠?qū)W(xué)到的技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際的緊急情況中，從而在理論和實(shí)踐之間提供一個重要的跳板[29]。同樣，利茲大學(xué)的工作并沒有取代實(shí)際的臨床經(jīng)驗(yàn)，而是增加了完成任務(wù)的時間，使他們能夠從實(shí)習(xí)和工作中獲得更多的經(jīng)驗(yàn)。

XR提供了強(qiáng)大的學(xué)習(xí)虛擬體驗(yàn)。在過去三年中，EDUCAUSE研究發(fā)現(xiàn)，XR可以有效地支持基于技能和能力的教學(xué)方法。它可以擴(kuò)大動手學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的范圍;同時XR可以為學(xué)習(xí)者提供豐富的共同創(chuàng)建課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)[30]。例如，在加州州立大學(xué)圣貝納迪諾分校（California State University， San Bernardino），沉浸式媒體與學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室（Immersive Media & Learning Lab）使學(xué)生能夠與教師合作，創(chuàng)建XR內(nèi)容。該實(shí)驗(yàn)室最近創(chuàng)建了一個擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)證書，其中可以包含一個創(chuàng)業(yè)課程，以幫助學(xué)生建立第一個XR初創(chuàng)企業(yè)，為學(xué)生的發(fā)展提供了有效的平臺[31]。

三、不同新興技術(shù)的實(shí)踐狀態(tài)對比分析

新興技術(shù)突飛猛進(jìn)的增長，使得各行各業(yè)都發(fā)生了翻天覆地的變化，教育領(lǐng)域也發(fā)生著技術(shù)推動下的教育變革。眾所周知，技術(shù)是一把雙刃劍，它帶給人們便利的同時，也帶來了許多問題。教育領(lǐng)域缺乏“數(shù)據(jù)驅(qū)動的思維（Data-driven mind-set）”是目前面臨的主要障礙[32]。除此之外，新興技術(shù)在教育中的應(yīng)用還存在著投入成本、教師是否接受、是否存在風(fēng)險等問題，以下從投入成本、教師接受度、風(fēng)險、學(xué)習(xí)影響和支持平等與包容五個方面對以上六種新興技術(shù)進(jìn)行比較分析。

依據(jù)圖1，從整體上分析，這六種新興技術(shù)在成本投入、學(xué)習(xí)影響和支持平等與包容方面體現(xiàn)出較高的水平。目前來看，成本投入高雖然是教育新興技術(shù)應(yīng)用的阻礙因素之一，但由于國家教育經(jīng)費(fèi)預(yù)算的增加，企業(yè)和科研院所的聯(lián)合，這一因素將得到了較大的改善。從長遠(yuǎn)來看，教育技術(shù)的高投入往往會得到更高的回報(bào)。新興技術(shù)對學(xué)習(xí)的影響表現(xiàn)出較高水平，這表明不但學(xué)習(xí)者對新興技術(shù)支持下的教育產(chǎn)生了很大的興趣，同時新興技術(shù)進(jìn)一步拓寬了學(xué)習(xí)的渠道和空間，給學(xué)習(xí)者提供了實(shí)質(zhì)性的資源和平臺。支持平等與包容也表現(xiàn)出了較高的水平，這為新興技術(shù)的普及提供了基本保障，教育技術(shù)在一定程度上有效地分享優(yōu)質(zhì)教育資源，為解決教育公平問題提供了技術(shù)途徑。同時可以看出各種新興技術(shù)存在的風(fēng)險都相對較低，均在中等水平偏下，這也為新興教育技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供了可能。當(dāng)然由于數(shù)據(jù)的保密問題、技術(shù)應(yīng)用過程中的倫理問題等都是亟待解決的問題。圖1中，最令人憂慮的是，教師對新興技術(shù)的接受程度普遍較低，這成為新興教育技術(shù)實(shí)踐的最大障礙。這可能與技術(shù)的高速發(fā)展導(dǎo)致大部分教師缺乏信息和技術(shù)素養(yǎng)有直接關(guān)系，例如，有研究表明仍有56%的教師從未聽過開放教育資源[33]。但總體來看，新興技術(shù)的實(shí)踐表現(xiàn)出了良好的態(tài)勢。

從各影響因素的統(tǒng)計(jì)來看，開放教育資源的成本投入較低，這是由于它的開發(fā)需要大量的投入，但是后期的使用都是免費(fèi)的，因此降低了用戶的成本投入。成本投入最高的是XR技術(shù)，這一技術(shù)對設(shè)備的要求較高，因此適合對于特殊群體使用。如研究項(xiàng)目將XR技術(shù)應(yīng)用到解剖學(xué)中，緩解了對實(shí)驗(yàn)對象的需求，同時也有助于動物倫理的保護(hù)[34]。教師對新興技術(shù)的接受程度普遍較低，尤其是人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)和XR這種門檻較高的技術(shù)。在風(fēng)險方面，教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)工程和用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)所承受的風(fēng)險最低，人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)、XR技術(shù)所承受的風(fēng)險最高，主要涉及學(xué)習(xí)者安全信息的泄漏和大量數(shù)據(jù)帶來的倫理道德問題[35]。在給學(xué)習(xí)帶來的影響方面，都有較為明顯的影響，教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)工程和用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)由于應(yīng)用較為廣泛，其影響程度最高。在支持平等與包容方面，人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)、XR技術(shù)表現(xiàn)出較低的平等性和包容性，這可能與其技術(shù)障礙和資源分配不均有關(guān)。開放教育資源由于其廣泛的應(yīng)用性和免費(fèi)開發(fā)功能，因此，它在平等性和包容性方面表現(xiàn)最佳。

從教與學(xué)新興技術(shù)的全局來看，其實(shí)踐狀態(tài)既存在無限的潛力，又面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。新興技術(shù)在教與學(xué)的變革中發(fā)揮了助推器的作用。如人工智能技術(shù)同采集學(xué)生某些特征信息，追蹤學(xué)生學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)有效輔助了學(xué)校的管理和學(xué)生的學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)分析技術(shù)通過基于證據(jù)的數(shù)據(jù)實(shí)踐，提升了公平性和準(zhǔn)確性，能夠通過復(fù)雜的數(shù)據(jù)來解讀不同學(xué)生學(xué)習(xí)的差異;開放性教育資源在共享公共資源，解決教育資源分配不均等問題上發(fā)揮了很大作用。但新興技術(shù)在合理、有序、規(guī)范的使用過程中還有許多工作要做。人工智能的使用導(dǎo)致個人信息泄漏的倫理問題;學(xué)習(xí)分析過程中數(shù)據(jù)共享與合理使用問題;開放教育資源教育資源認(rèn)可度和包容性低，導(dǎo)致使用率偏低。因此，新興技術(shù)廣泛的實(shí)踐還需要制定相應(yīng)的秩序和規(guī)范，以謹(jǐn)慎、有道德的發(fā)展[36]。

四、啟示

1.接受并認(rèn)同新型技術(shù)對“教”與“學(xué)”的重要性成為當(dāng)下之所需

信息技術(shù)的高速發(fā)展、大數(shù)據(jù)時代的到來、人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)的深度應(yīng)用、5G網(wǎng)絡(luò)及其量子科學(xué)、先進(jìn)通信技術(shù)的發(fā)展，使得新技術(shù)引領(lǐng)下的機(jī)器與人之間的關(guān)系發(fā)生了深刻的變化。以現(xiàn)代科學(xué)理論體系與方法論建立的以人為中心的主客二分、人與非人的二元論世界將被打破[1]。隨著新興技術(shù)的發(fā)展，智能機(jī)器人以及萬物互聯(lián)的構(gòu)成，人與機(jī)器之間的界限變得越來越模糊，甚至被徹底打破。在萬物互聯(lián)的世界里，人只是世界中的一部分，只是創(chuàng)造萬物互聯(lián)的工具，人不再是世界的唯一主宰者，機(jī)器也存在思維，以人為中心的世界觀將走向以數(shù)據(jù)為中心的世界觀[37]。當(dāng)更多高度智能化的機(jī)器（技術(shù)）參與教育時，我們接受技術(shù)對教育帶來便利的同時，也要承認(rèn)和接受機(jī)器在某些教育領(lǐng)域可能超越人類，至少“算法執(zhí)行的任務(wù)是人類無法完成的”[38]。新興技術(shù)加入教育，尤其是可穿戴設(shè)備、虛擬現(xiàn)實(shí)與智能機(jī)器人等的參與，以及人機(jī)結(jié)合導(dǎo)致機(jī)器的自我學(xué)習(xí)、自我意識以及自主思維能力越來越強(qiáng)大，因此，還存在如何教育機(jī)器人的問題[39]?？梢姡逃c新興技術(shù)的融合是時代發(fā)展的必然趨勢，我們抓住技術(shù)帶來的機(jī)遇的同時，應(yīng)該全面審視對教育者帶來的挑戰(zhàn)。在這種狀況下，人們對技術(shù)的認(rèn)知已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于技術(shù)的發(fā)展。新興技術(shù)的變革需要我們鼓勵嘗試將新的技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中，首先從思想上接受技術(shù)的變革，同時教師、家長應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將現(xiàn)有的技術(shù)手段應(yīng)用于學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生合理的利用技術(shù)。如，高校和研究機(jī)構(gòu)可以組織開發(fā)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)、學(xué)?？梢試L試使用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)分析學(xué)生學(xué)習(xí)過程、構(gòu)建虛擬學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室、學(xué)校可以專門開設(shè)課程引導(dǎo)學(xué)生獲取開放性學(xué)習(xí)資源等。只有當(dāng)技術(shù)成為學(xué)習(xí)的一部分，才能夠發(fā)揮其獨(dú)特的作用。

2.超前規(guī)劃與部分試點(diǎn)成為新興技術(shù)引入的合理途徑

對于新興技術(shù)而言，由于存在著高額的研發(fā)成本，因此新興教育技術(shù)的前期成本投入較大。通過圖1成本投入的分析也可以發(fā)現(xiàn)，自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)、學(xué)生學(xué)習(xí)成功分析以及XR技術(shù)都存在著較高成本的投入。但這些技術(shù)在教育中的應(yīng)用，會在很大程度上提升教與學(xué)的效率，降低大量教育資源帶來的高額成本。教育是一個慢過程，不同于其他產(chǎn)業(yè)的投入和產(chǎn)出那么快，新型技術(shù)要能有效地發(fā)揮作用，需超前規(guī)劃。同時由于技術(shù)在教與學(xué)中的適應(yīng)性，需要一定的經(jīng)驗(yàn)積累才能達(dá)到好的效果，因而部分試點(diǎn)成為新興技術(shù)融入教與學(xué)的有效途徑。Educause研究發(fā)現(xiàn)，XR技術(shù)可以“使高接觸，高成本的學(xué)習(xí)體驗(yàn)得到擴(kuò)展”，并且XR技術(shù)的部署應(yīng)用實(shí)際上幫助降低了總體機(jī)構(gòu)的成

本[11]，就未來的發(fā)展趨勢來看，隨著XR技術(shù)的提高，設(shè)備成本將降低。開放性電子資源更是能夠節(jié)省學(xué)習(xí)者巨大的花費(fèi)，有研究表明，在開放資源的幫助下，高達(dá)75%的學(xué)生推遲購買課本;65%的學(xué)生選擇不購買課本;50%的學(xué)生根據(jù)教科書價格選擇專業(yè);13%的人考慮過因?yàn)榻炭茣鴥r格而放棄他們的課程[26]。在人工智能領(lǐng)域，雖然開發(fā)一個聊天機(jī)器人可能需要投入大量的時間和資源，但這種投資可能會產(chǎn)生回報(bào)，比如延長工作時間，以滿足全天候、全年無休的學(xué)習(xí)者的需求。類似的，機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序的開發(fā)可以提供有關(guān)學(xué)生成功指標(biāo)的重要數(shù)據(jù)?？梢?，教育在新興技術(shù)方面的高投入，是需要有長遠(yuǎn)的眼光，不可謀取一時的利益，因?yàn)樗且粋€短期高投入和長久高收益的過程。

3.“教”與“學(xué)”的新興技術(shù)要特別注意隱私、數(shù)據(jù)安全與倫理道德等問題

新興技術(shù)，尤其是人工智能領(lǐng)域的發(fā)展給社會秩序以及倫理道德帶來了巨大的挑戰(zhàn)。由于發(fā)展速度快，相應(yīng)的體制還不健全，尤其是個人的自我約束、安全意識、隱私倫理等問題還未達(dá)成共識，并且沒有引起足夠的重視，因而，在這方面的教育與引導(dǎo)成為一個重要的方面。教師應(yīng)該通過定期培訓(xùn)，掌握相應(yīng)的法規(guī)條款，并將這種思想緊密地融入學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，構(gòu)建起學(xué)生對新興技術(shù)引起的新問題的防范意識。2019年4月，歐盟發(fā)布了《人工智能倫理準(zhǔn)則》，聯(lián)合國教科文組織也發(fā)布了《教育中的人工智能：可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)與機(jī)遇》，詳細(xì)闡述了人工智能給教育帶來的巨大挑戰(zhàn)。目前大部分技術(shù)所用到的數(shù)據(jù)都是基于云存儲的，這就增加了潛在數(shù)據(jù)濫用的可能性[40]。在學(xué)習(xí)分析技術(shù)方面，由于對學(xué)生的早期預(yù)警預(yù)測和數(shù)據(jù)的過度使用，特別是對學(xué)生成功的預(yù)測，引發(fā)了關(guān)于學(xué)生數(shù)據(jù)隱私和學(xué)習(xí)分析的倫理方面的問題[26]。新興技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生隱私和學(xué)生數(shù)據(jù)的應(yīng)用引起了教育界的高度關(guān)注，有時甚至成為技術(shù)在教育中應(yīng)用的最大難題。如何確保新興技術(shù)被設(shè)計(jì)成公平、包容、不存在隱性偏見的產(chǎn)品是教育技術(shù)發(fā)展的重要議題[41]。由此引發(fā)了圍繞數(shù)據(jù)隱私、公平和道德考量的哲學(xué)和政策相關(guān)討論。如何在這些新興技術(shù)、隱私、倫理和學(xué)生數(shù)據(jù)訪問之間保持微妙平衡仍然是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。

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[責(zé)任編輯：周 楊]