美国新媒体联盟发布的《地平线报告》(高教版)是一份预测国际高等教育技术应用情况的专项报告,每年都由来自世界多国的几十名教育专家和技术专家共同研讨制定,公布未来五年高等教育技术应用的关键趋势、重大挑战以及重要技术。2018年8月,《地平线报告》(2018高教版)在美国EDUCAUSE官网正式发布。该报告采用新的德尔菲法,由来自六大洲19个国家的71名教育专家与技术专家遴选出2018-2022年间最有可能影响高等教育变革的关键趋势、重大挑战和重要进展。
本研究系统介绍并评述《地平线报告》(2018高教版)的具体内容,并聚焦近十年(2009-2018)的《地平线报告》(高教版)内容,回顾十年间该报告总结的关键趋势、重大挑战及重要技术,以期对我国高等教育技术应用有所启示。
一、《地平线报告》(2018高教版)主要内容
(一)促进高等教育技术应用的关键趋势
2.重新设计学习空间
为支持大学生在校园环境中基于数字技术开展主动学习,国际上很多高校正在重构其物理学习空间,促进教学变革。如今的混合教学环境设计已越来越多地用于支持基于项目的学习与协作交互活动,同时也注重移动性、灵活性和多设备的使用。一些高校正在探索如何通过混合现实技术将3D全息内容融入物理空间,方便学生更真实地体验模拟实验或通过详细的视觉效果实现与物体的交互,如印第安纳大学的IQ-Wall和乔治亚州立大学的互动墙,其特写图像可让学生检查人体器官,进行玛雅考古遗址360度游览(Sinclair,2017)等。随着越来越多的高校课堂从传统讲座为主的形式转向强调体验、探究或实践活动,高校学习空间也开始更多地模拟真实世界的工作和社会环境,推动师生和学习环境以及学习内容进行深层次互动,最终促进深度学习的发生。
为创建合理、优越的学习空间,高校需要学习空间评价指标或规划指南做参考。例如EDUCAUSE官方发布的学习空间评定系统(LearningSpaceRatingSystem)可作为评估课堂设计对主动学习支持程度的参考标准(EDUCAUSE,2017);麦吉尔大学出版了教学和学习空间设计指南(Finkelsteinetal.,2016);FLEXspace和LearningSpaceToolkit提供了各种学习空间案例和指导空间设计的工具包(FLEXspace,2018;LearningSpaceToolkit,2018)。
3.开放教育资源扩散
开放教育资源(OER)提供了高质量教、学和研究材料。目前开放教育资源利用主要为降低高等教育成本,例如减低教科书成本,但其更多潜在价值值得进一步挖掘,比如开放许可提供教师对材料保存、重新使用、修改、重新整合和重新发布五项合法权利,可方便教师自由灵活地根据特定需求调整教学内容,故高校应在课程开发和资源基础建设方面开展更广泛的投入和合作。
各国政府高度重视开放教育资源项目建设。欧盟委员会发起开放教育行动计划(Santos,Punie,Muoz,2016);中国教育部国家精品课程项目将其纳入政府政策,为其开发和维护提供资金保障,并设置教学卓越奖(Wang&Zhao,2011);美国为扩大开放教科书使用和节省教材成本提出“平价大学教科书法案”,并由教育部设立拨款计划,保障开放教育资源的建设、扩散和评估工作,同时基于“0ER学位计划”重新设计学位课程,加快其使用(Griffithsetal.,2017)。
但开放教育资源发展的可持续性是全球性问题,虽然开放教育资源可供自由使用和重新利用,但开放不是绝对的免费,它自带创建和扩散成本。加拿大国家研究委员会和OECD教育研究创新中心曾提出几种开放教育资源可持续发展模式(Downes,2006;Wiley,2007),最新出现的CARE模式(Contribute-Attribute-Release-Empower)旨在通过开发创建开放教育资源、合理分类OER属性或标签、共享发布和传播以及鼓励他人参与,帮助个人、机构或组织成为优秀的开放教育资源管理者(Petridesetal.,2018)。
4.推进创新文化
高等教育技术应用本身就是创新采纳的过程,因此,推动创新文化作为关键趋势是高等教育技术应用的重要保证。回顾高等教育创新采纳的历史不难发现,创新文化的内涵已经从强调对已有知识的理解和探讨转变到充分发挥各种学习技术和资源作用,促进学习者对知识进行创新,在学习中创造新成果。在线学习联盟和学习之家的最新调查结果显示,68%的世界高校将培养成功的学生列为其创新的如二大目标,近一半的尚校更将其视为最尚目标(LearningHouse,2018),说明高校创新的关键是培养创新人才。
如今的高校不再是传授旧知识、培养传统人才的场所,更是创造新知识、创新研究发现和培养创新人才的宝贵园地,高等教育已逐渐成为知识创新驱动的重要源泉之一。面对这一转型的挑战,高等教育需要改变的是,将创业精神融入高校教学,并将接受失败作为学习过程的重要部分,在不断的尝试中,将每个重要想法可以通过激发创新的技术工具实现。对此,高校需基于时代发展创建新学位课程,降低学习成本,提供多样化学习证书,开发新教学方法,同时对传统课程及其评估方法进行批判性修改,消除体制中可能限制新思想萌生、发展和实现的障碍。
5.跨机构跨部门合作
跨机构跨部门合作是继2015年后再度出现并成为促进高等教育技术应用的长期趋势。世界高等教育数据库显示,全球186个国家共有18500多所高等教育机构(WHED,2018)。今天,全球越来越通过技术联系在一起,各机构能跨越国家边界实现技术、研究或人才培养的共同目标。通过建立伙伴关系,高校可就某一学科领域整合国际优质教育教学资源,方便学习者访问本地可能无法获得的数字课程材料、数据和技术。
6.新型跨学科研究兴起
新型跨学科研究是首次出现在《地平线报告》中的关键趋势。正在兴起的跨学科交叉学习和研究将成为下一代学习的挑战,学习者需要突破惯性学习圈,在看似不同的多个领域同时进行探索、研究等学习活动,甚至开拓尚未存在的新领域。
对此,允许不同专业学生从多角度探讨主题,以及多学科学生主导研究团队,促进内部辩论和批判性调查的新型教学方法和学术模式,可为学生提供全面的跨学科体验(Matthews,2017);学科、院系、人员和资源的跨学科交叉重组,可从机构环境上保障学生获得解决其所在学科当前重要问题的跨学科学习体验(Aumen,2018);此外,美国国家科学院报告呈现的各院校200多个跨学科研究项目和课程值得全球高校借鉴学习(NASEM,2018)。该报告还表明,科学、工程、技术、数学、医学等与人文科学的融合对学生学习会产生积极影响,帮助学生进入劳动力市场创造丰富的生活并成为积极、知情的公民(NASEM,2018)。未来职业很可能引导全世界毕业生进入目前尚未定义和出现的行业工作,故跨学科教育在今天尤为必要。
(二)制约高等教育技术应用的重大挑战
《地平线报告》(2018高教版)显示,有六项重大挑战会对高等教育领域技术应用产生影响,其中,真实学习体验、提升数字素养是可以解决的挑战;适应未来的组织设计、促进数字公平被视为艰难的挑战;经济和政策的压力、重新思考教育者角色则是最为严峻的挑战。
1.提升数字素养
另一挑战在于,高校课程尚未完全为学生进人数字化工作场所而设计,技术支持学习的全部优势尚未实现,通常主要用于方便而不是支持更有效的教学法(Newman&Beetham,2017)。对此,高校图书馆被认为扮演着越来越重要的角色。弗吉尼亚理工大学图书馆启动数字素养框架,确保学生驾驭复杂的数字世界,实现个人、学术和职业目标(Brown,2018);澳大利亚昆士兰大学图书馆制定信息和数字素养战略框架,让图书馆员成为数字促进者、连接者和合作者(Hallametal.,2018);南非西开普大学图书馆基于信息素养框架创建在线教程,促进图书馆员和教师合作开发课程,帮助学生更好地利用数字资源(Fullard,2016)。
2.真实学习体验
真实学习体验是2014年起每隔一年出现的重大挑战。随着新时代提出的能够解决真实问题的能力要求,下一代学习需要在真实世界体验中为未来生活准备而学习。然而,那些让学生接触现实问题和工作环境的经验,在今天的大学里尚未普遍存在。“真正的学习”将会成为高校教学的重要教学策略,高校需要采取措施让学习者沉浸在可以获得终身学习技能的环境中。越来越多的高校将通过与广泛的社区建立关系,缩小学术知识与应用之间的差距,使学生可以体验到学校外正在等待他们的未来。
因高校在增强学生未来竞争力方面受到的压力越来越大,将真实的学习经历纳入学位课程的趋势在全球范围持续增长,例如,Lumina基金会开设的学位资格项目(LuminaFoundation,2014)和美国大学协会开设的LEAP项目(AAC&U,2015)。这些课程项目可以帮助教育领导者评估新课程或重组课程及其为所有学生提供高质量学习的能力(Schneider,2018)。真实的学习可以在学生的学术生涯早期进行,以补充课堂教学。通过实习、工作或其他工作影射的场景,学生接受培训或辅导,从而获得津贴或学分;同时,他们可以灵活地探索跨学科领域,或尝试特定角色而不必全职参与。总之,边做边学是真实学习的关键原则,在高等教育框架中将占据突出地位。
3.适应未来的组织设计
为改进高等教育的可负担性、质量和获取途径,高校正寻找新的方法整合远程和跨学科教师、整合各种教学模式和媒介、合并校园或建设新校区、提供更灵活的学位路径和证书选项、整合云技术和其他技术(如社交网络、移动计算和大数据),以创建服务终身学习者的数字学习生态系统(Fishman&Sledge,2014)。在大数据时代,高校通过获取数据使业务结构更加透明,实现民主化决策,确保员工、教师和领导层有发言权,帮助高校更具包容性,制定未来战略并提高毕业生成果。
4.促进数字公平
促进数字公平从2017年开始成为制约高等教育技术应用的重大挑战。数字公平指获得技术的机会,尤其是访问互联网带宽的平等。社会经济地位、性别和地区不成比例的互联网接入和高速网络的缺乏,正阻碍全球的可持续发展。努力改善数字公平对促进社会各群体充分参与、交流和学习至关重要。技术在提高弱势学生群体的高等教育可负担性和获取网络资料方面作用重大。
互联网兴起彻底改变了技术的使用方式,虽然各高校已将数字设备集成到教学和学习实践中,但工具的获取和使用并不均衡。各国正利用在线和混合学习作为增加获取和推动数字资产的方式,例如马来西亚政府强调混合学习环境是提高弱势社会群体入学率和完成率的途径并确定了数字解决方案(Crosling&Hoong,2018);慕课是通过增加远程学习机会推进数字资产的新途径,低收入和中等收入人群占其用户的80%(Limetal.,2018)。
5.重新思考教育者角色
重新思考教育者角色从去年开始出现并成为严峻挑战。如今,高校教育者越来越被希望使用各种技术开展教学,如创建数字资源、参与在线讨论等,同时被要求采用基于项目或问题的主动学习法。这种以学生为中心的学习转变要求教师充当指导者和促进者。教师还要能够基于学生的能力现状、学习发展水平和需求,为其定制学习计划。
6.经济和政治压力
(三)教育技术在高等教育中应用的重要进展
《地平线报告》(2018高教版)显示,有六项技术在未来5年最有可能推动高等教育技术规划和决策,其中,学习分析、创客空间有望在1-2年被广泛应用;自适应学习技术、人工智能有望在2-3年获得普遍应用;混合现实、机器人可能在未来4-5年成为主流。
1.学习分析
2.创客空间
创客空间继2015、2016年后第三次出现在报告中,发展为高等教育中1-2年采用的重要技术。随着知识老化的加快,高校需要提供条件培养学生在快速发展的世界面对新问题、新挑战可以适用的技能,高校创客空间将是知识创新的摇篮。创客空间建立在开放实验、迭代和创造的基础上,学生可基于技术工具开展主题研究,并积累其实现想法所需的学习经验。在这种情况下,创意、设计和工程正走向教育发展的最前沿,3D打印、机器人技术和基于网络的3D建模等工具可供更多人使用,引入虚拟现实的创客空间可消除物理空间限制。
创客空间的教育价值在于它支持学习者通过动手设计、构建和迭代,全身心地参与创造性活动和高阶问题的解决等真实学习体验。目前,基于创客空间的国际学术合作关系正在形成,例如华盛顿大学和清华大学共同开发的全球创新交流研究生课程(GlobalInnovationExchange,2018);另一方面,随着图书馆设施日益被视为产生创造力和协作的空间(Doucette,2018),集创意工作室、游戏实验室、录音工作室等多种创作空间为一体的未来图书馆也正在兴起,例如北卡罗来纳州立大学的亨特图书馆(Subramanian,2017)。
3.自适应学习技术
如今,高校教师不能再简单地通过教学大纲在预定日期教授设计好的课程、完成测试和论文评分,高等教育越来越注重真正、具体和过程性的学习成果,最终成绩已越来越无法确保学生掌握成功所需的技能和知识,自适应学习根据学生的特定需求定制教育内容和活动,增加了所有学习者都取得进步的可能,有利于缩小成就差距。
4.人工智能
人工智能从2017年起被视为高等教育中2-3年采用的重要技术。人工智能基于机器学习进行推理,通过海量数据集和自然语言处理,提供计算机决策和预测功能,推动了医疗保健、金融服务和教育等行业的发展。随着基础技术在教育领域的不断发展,人工智能将以更直观的方式吸引和陪伴学生学习,减轻教师繁琐任务,让其更专注于创造引人入胜的学习体验,优化在线学习、自适应学习和教学研究等过程。
5.混合现实
混合现实在2016年和2018年的报告中都出现并成为高等教育未来4-5年采用的重要技术。虚拟现实(VR)和增强现实(AR)混合的新兴环境被称为混合现实(MR),由3D设备、全息设备和增强现实技术共同支持实现。虚拟体验的高刺激性和互动性以及人脑对其反应与对实际事件反应的类似性,使学习者可基于与虚拟对象的交互构建新的理解,产生的数据还可被利用和分析。但有效地将此类技术整合入课程还需仔细规划和众多资源,如教师发展、教学设计、学习空间整合、基础设施评估、管理、政策、道德伦理和获取权益等(Kelly,2017),且将此技术应用于更抽象的学习(如理论概念)也需谨慎。
混合现实整合于教育的另一途径是支持学生跨学科研究,如把基于真实社会问题设计或创建混合现实环境作为课程作业的一部分,为学生提供共同创作的机会(Gaines,2018),这在高校的学术创新和社区影响方面极具潜力。虚拟现实可被用于高校招生,如未来的学生及其家人可通过虚拟现实了解学校的布局环境,从而使高校覆盖更广泛的受众而无需雇用额外招生人员,高校还能由此吸引并与年轻人产生共鸣,传达学校的创新特色(Bengfort,2017)。
6.机器人
和混合现实一样,机器人在2016年和2018年的报告中都出现并成为高等教育未来4-5年采用的重要技术。机器人技术指可以自动化完成一系列任务的机器或机器人的设计和应用。第一代机器人主要被整合用于工厂装配线以简化和提高生产率,尤其是汽车制造业。如今,机器人与采矿、军队和交通运输整合,通过接管对人类不安全或乏味的任务来改善行业运营。到2020年,全球机器人预计将达到400万,这一转变有望重塑全球商业模式和经济格局(Miremadi,2015)。
在高等教育,机器人项目致力于解决更广泛和新兴的社会问题,包括推进高级外科医学、缓解重大劳动力失衡、大规模个性化学习和扩大因残疾或地理因素被限制的亲身体验权限。值得重视的是,机器人行业会导致未来世界劳动力技能需求转变,这直接关系到毕业生培养,由此,高校必须重新评估教学方法和课程,依托创客空间等积极培养学生能够直接使用机器人技术甚至创造新的技术,从而将毕业生送入准备使用这些技术解决更大规模问题的劳动力队伍中(Bughinetal.,2018)。
二、《地平线报告》(高教版)十年回顾
近十年的《地平线报告》(高教版)显示,十年间制约高等教育技术应用的重大挑战变化较大,早几年提出的重大挑战是通过正规测评衡量和改进学生学业、利用移动技术提供教育内容和服务、学术研究的各方面需要创新和领导力、教学创新的推广、提升数字素养等。后几年提出的重大挑战是学术的角色及培养学生为未来生活做准备的方式在改变、因经济压力和预算缩减带来的机构目标减少、新兴技术与海量信息的负荷、来自新型教育模式的竞争、教师教育中的技术整合、关于技术的学术态度、为个性化学习提供支持、扩大教育规模、教学激励机制、真实学习体验、复杂性思维教学以及正式学习和非正式学习融合等。近几年提出的重大挑战包括平衡线上线下生活、缩小成就差距、应对知识老化、提升数字素养、适应未来的组织设计、促进数字公平、经济和政治压力以及重新思考教育者角色等。表二总结了近十年间制约高等教育技术应用的重大挑战及年度变化。
根据十年来出现的频率,我们不难发现,制约高等教育技术应用的最大挑战是提升数字素养,它出现在近十年所有的报告中;其次是新型教育模式的竞争,它连续出现在2011-2016年的报告中;之后是新型学术工作评估指标缺失,它连续出现在2010-2013年的报告中;为个性化学习提供支持(2013年,2015年,2016年)、真实学习体验(2014年,2016年,2018年)、正式学习和非正式学习融合(2015年、2016年、2017年)先后出现三次。过去十年间出现过两次的重大挑战包括学术研究的各方面需要创新和领导力(2009年,2012年)、教学创新的推广(2009年,2014年)、传统理念和实践的阻碍(2012年,2013年)、教学激励机制(2014年,2015年)、重新思考教育者角色(2017年,2018年)、促进数字公平(2017年,2018年)。
此外,出现一次的重大挑战包括通过正规测评衡量和改进学生学业(2009年)、利用移动技术提供教育内容和服务(2009年)、学术的角色及培养学生为未来生活做准备的方式在改变(2010年)、因经济压力和预算缩减带来的机构目标减少(2010年)、新兴技术与海量信息的负荷(2011年)、教师教育中的技术整合(2014年)、复杂性思维教学(2015年)、平衡线上线下生活(2016年)、缩小成就差距(2017年)、应对知识老化(2017年)、适应未来的组织设计(2018年)、经济和政治压力(2018年)。
由此可知,在制约高等教育技术应用的重大挑战方面,近十年报告呈现出明显的内容变化,最初的挑战包括利用移动技术提供教育内容和服务、学术研究的各方面需要创新和领导力、教学创新的推广等,之后频繁出现的挑战包括为个性化学习提供支持、来自新型教育模式的竞争、正式学习和非正式学习学习融合、真实学习体验等,近些年出现的新挑战主要体现在平衡线上线下生活、缩小成就差距、应对知识老化、适应未来的组织设计、促进数字公平、经济和政治压力以及重新思考教育者角色。
(三)教育技术应用于高等教育中的重要进展
近十年《地平线报告》(高教版)显示,十年间高等教育中教育技术的重要进展亦出现稳中有变的特征,早几年报告中的教育技术重要进展包括云计算、地理定位、个人网站、语义感知应用软件、智能对象、移动工具、开放资源、电子书、简单的增强现实、基于手势的计算、数据可视化分析、游戏和游戏化、学习分析等。之后几年报告中的教育技术重要进展出现了平板电脑、自然用户界面、物联网、MOOCs、3D打印、可穿戴技术、量化自我、虚拟助手、翻转课堂等技术。近几年报告中的教育技术重要进展出现了自带设备、创客空间、自适应学习技术、情感计算、混合现实、机器人、下一代学习管理系统、人工智能等技术。表三总结了近十年间教育技术在高等教育中的重要进展。
由此可知,在教育技术的重要进展方面,近十年报告呈现出不断革新的特征。报告早几年提到的技术包括云计算、地理定位、智能对象、个人网站、语义感知应用软件、开放资源、电子书、平板电脑、MOOCS、3D打印等,后续提到的一些新兴技术,有学习分析、移动工具、自适应学习技术、物联网、创客空间、游戏和游戏化、自带设备、翻转课堂等。近两三年来的重要进展包括人工智能、机器人、情感计算、下一代学习管理系统、混合现实等智能技术。
三、思考与启示
综观2009-2018年《地平线报告》(高教版),我们不难发现,不论是促进高等教育技术应用的关键趋势,还是制约高等教育技术应用的重大挑战,亦或是高等教育中的教育技术进展本身,在过去十年间都发生了较大的变化。
基于对十年《地平线报告》(高教版)的回顾,本研究将全球高等教育技术应用领域的热点与趋势总结为以下七个方面,并在此基础上结合中国高校实际,思考我国高等教育如何更好地抓住时代机遇,实现技术融入的课堂变革及高校整体跨越式发展。
(一)重设学习空间,促进正式与非正式学习的融合
高校学习空间重设主要体现在对传统高校学习空间(如多媒体教室、创客空间、实验室、图书馆以及过道走廊等)的改造,使其更有利于促进正式学习与非正式学习的融合。我国高校需要充分意识到学习空间重设对教学效果的重要影响,并积极尝试建设多用途灵活型教室、多功能图书馆以及室内外公共开放空间,在此基础上进一步融入智慧教学环境和信息化教学平台,最终形成高校新型一体化智慧学习空间。此外,为了给学生提供更多真实学习体验的机会,高校可以建设更多的创客空间以及主题式场馆空间,其设计可以融入混合现实技术,由此激发学生学习兴趣,增强他们身临其境的体验感,发展他们多元智能,最终促进他们更好地从教育消费者转向创造者。总之,为顺应世界潮流,我国高校需重视学习空间重设,为促进正式与非正式学习的融合提供最佳物理环境。
(二)推进创新文化,应对知识老化
高校对创新文化的推进主要体现在课程实践的革新、创业教育的开展以及科研创新等方面,目标均是为了减缓或消除高等教育中的知识体系老化和培养机制固化,激发师生自主创新精神,鼓励师生创造新知识。为此,我国高校需要进一步加大高校教学改革和科研创新的步伐,从培养方案调整、课堂教学改革、创新创业实践平台创设、科研创新激励机制建设等方面为师生的创新能力培养以及创新创业实践活动营造良好环境和提供更多保障,让高校校园充满创新文化,通过不断创新的课堂教学模式、人才培养模式及人才评价体系提升高校整体教学质量和人才培养质量,最终为人类贡献更多新知识,应对知识老化的挑战。
(三)鼓励高校积极跨机构跨行业合作,促进教育机会公平与增长
高校跨机构合作对高等教育领域开放教育资源的进一步扩散和共享起到重要作用,从而促进优质资源的共享以及高等教育机会的公平;高校跨行业合作对师生理论联系实践,获得更多发展机会意义重大,最终可以促进高等教育发展机会的增长。对此,我国高校一方面需要积极与国内外同行开展跨机构合作,开展更多的资源与技术共享、人才共同培养、合作开展科研等交流,另一方面需要积极寻求与各新兴行业和企业的合作,并依托校外实践基地建设,深化高校跨行业合作,从学习资源支持和实践机会两方面为学生提供更多更好的个人发展机会。
(四)了解个体真实学习成就,促进个体最大化发展
(五)制定针对性战略,促进教育者、学习者角色共同转变
(六)创造虚实融合的跨学科学习体验机会,适应未来社会要求的新技能
(七)强化智能技术在未来高等教育中的应用,提高高等教育效能
总之,高等教育技术应用领域的热点与趋势既给我国高等教育带来前所未有的发展机遇,也给我们的传统观念和做法提出了诸多挑战,我国高等教育应积极拥抱这个日新月异的变革时代,调动和整合校内外资源和力量,采纳适合学校发展需要的教育技术,采取切实有效的措施顺应促进高等教育技术应用的关键趋势,通过各种方法和手段应对制约高等教育技术应用的重大挑战,争取尽快实现高等教育现代化。