研究报告 | 2016高等教育版《地平线报告》解读：技术支撑面向未来的教育变革
编者按
美国的新媒体联盟地平线项目旨在勾勒出影响全球教育领域的新兴技术。项目每年都会发布几类不同版本的地平线报告，分别聚焦于高等教育、基础教育等领域。从2012年开始，北京开放大学与新媒体联盟结成战略合作伙伴关系，对《地平线报告》进行了编译，同时也将国内的教育信息化的一些案例推送给他们，加大中国教育信息化在世界上的影响力。本文从五个方面对2016高等教育版《地平线报告》进行了解读。
《2016高等教育版地平线报告》（下称报告）的结构同往年保持一致，主要包含三个方面的内容：一是加速教育技术采用的关键趋势；二是阻碍教育技术采用的重要挑战；三是教育技术的主要进展。报告提出了六大挑战，六大趋势和六大技术（如图1所示）。
报告一如既往反映了近年来报告的核心议题——教育变革。技术进步是教育变革的驱动力和支撑力。报告反映了新技术的出现和发展所带来的教育变革需求，以及新技术支撑教育教学变革的途径和方式。具体内容可以分为五个部分：竞争与变革、创新文化与数字素养、深度学习与个性化学习、学习方式的整合与平衡、学习空间设计。
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竞争与变革
这一部分主要从高等教育领导决策层角度，介绍了新教育模式出现带来的教育变革需求，以及如何看待、适应、应对这种变化。
在线课程、能力本位教育、分类计价产品服务等新教育模式的出现，给高等教育领导者们提出了新的要求：如何客观评估各种教学模式，如何合理使用和评价新出现的工具和服务，保证教育质量。高校要能够“应对不同教育模式的挑战”。为此，领导者们在全世界范围内建立智囊团和召开会议，了解新的教学商业模式。美国教育委员会创办的校长创新实验室通过一系列的白皮书探讨了各种趋势的内涵。2015年举办了首届创新学术认证峰会，共同探索技术如何扩展学历教育的范围和内涵。
重新思考高等院校运行模式是应对教育变革，满足人才需求的必然途径。这表现在两个方面，一是探寻新型人才培养方案，提高毕业生的就业能力；二是建立新的以学生为中心的商业模式。以“教育即服务”的理念，为学生提供满足其需求的教学服务和产品。
在运行方式变革过程中，面临的一个严峻的挑战就是保持教育适切性。从本质上来讲，是在探讨应以何种价值观引领教学的发展。人才市场中技能短缺的现状与并不完备的高等教育体系之间的冲突让高等教育质量备受质疑。2015年，印度官方宣布了一项国家政策：将职业培训与正规教育相融合。英国推出了学位学徒计划，提倡把“最好的高等教育和职业教育”结合起来。
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创新文化与数字素养
在人才培养方面，借助教育技术的新进展，如创客空间，培养“机敏的，适应性强的，具有创造力的”毕业生，推动创新文化，提高数字素养。
在“推动创新文化”这一长期影响趋势中提到，为了培育创新并适应经济发展的需要，高等教育机构必须不断调整自身组织结构，保持一定的灵活性，激励创新和创业。为此，高校投入精力来建设创业课程，鼓励教职员工参与创业，加强院校与行业间的合作。澳大利亚科廷大学为有志成为企业家的人提供了创业学士学位。
具有创新能力和数字素养的人才是高等教育决策层的核心利益。“提高数字素养”是人才培养必须讨论的一个概念。美国图书馆学会将数字素养定义为“使用信息通信技术去发现、理解、评估、创造、沟通数字信息的能力，一项需要认知技能和专业技术技能的综合能力”。通过设计课程、提供工具、提供培训和训练等方式，发展学生批判性思维和反思能力。
在实现从“想法”变为“产品和服务”的过程中，创客空间（Makerspaces）为其提供了技术保障。创客空间是非正式的工作坊环境，立足于社区设施或教育机构，是技术爱好者经常聚集以协作或通过DIY的方式创建系统原型或产品的地方。图2为美国凯斯西储大学（Case Western Reserve University）的创客空间think[box]的内景。
加州大学圣地亚哥分校和克莱姆森大学的研究人员已在利用3D打印技术开发机器人和医疗设备。机器人技术指的是机器人的设计和应用，机器人是可以胜任一系列任务的自动化机器。多伦多瑞尔森大学的研究人员将有趣的机器人用在儿童自闭症谱系障碍（ASD）的语言训练中。通过记录学习者与机器人之间的交互，研究人员得出结论认为机器人因为具有低刺激水平和可预测行为，能提高自闭症谱系障碍（ASD）儿童的沟通能力。在高等教育机构开展的机器人技术研究对K-12的学习环境具有一定影响。在宾夕法尼亚州立大学，GRASP实验室的研究生和教师正在为费城学区的中学数学和科学教师创建课程模块。该计划由美国国家科学基金会资助，旨在系统地为各学校培养新一代STEM领导人，以继续创建和支持机器人活动。
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深度学习与个性化学习
为了培养创新能力和数字素养的人才，报告中提到了两种高等教育中可以采用的学习策略和理念：“转向深度学习方法”（中期影响趋势）和“个性化学习”（困难的挑战），并针对个性化学习的实现，介绍了“学习分析与自适应学习技术”、“情感计算技术”的应用。如何评价深度学习和个性化学习的目标达成，“日益注重学习测量”（近期影响趋势）这一部分进行了详细解释。
深度学习是学生通过批判性思考、问题解决、合作和自主学习，掌握学习内容。实现深度学习的方式很多，如基于项目的学习、基于挑战的学习、基于探究的学习等。在此过程中，激发学生的好奇心和求知欲，培养各种实现目标的能力和素质，实现有质量的学习。目前，政府和高校都在进一步理解深度学习的过程中，尝试转向深度学习方法。例如，教育宣传组织“未来工作”（Jobs for the Future，JFF），敦促政府鼓励对深度学习的广泛理解和使用。澳大利亚皇家墨尔本理工大学工程学院采用了PBL模式来培养学生的创造力和解决问题的能力。
个性化学习指的是针对个体学生特定的学习经验、需要、兴趣、愿望或文化背景来设计教育项目、教学方法以及学术支持策略等。个性化的学习让学生有更多的自主权，在个人学习目标之下，自定步调，全身心投入学习过程中，实现个体发展。
学习分析与自适应学习技术的发展为开展个性化学习提供了可能性。学习分析是网站分析的教育应用，旨在进行学习者分析，是收集和分析个体学生在网上学习活动中互动细节的过程。在西班牙的拉里奥哈国际大学的电子学习和社交网络的硕士课程中，自适应学习系统iLime考虑了学生在正式与非正式情境中的交互。iLime利用指导和评价的功能，成功实现了针对每位学生的个性化指导。图3是iLime的框架结构。
情感计算是指通过编程控制机器对一系列人类情绪进行识别、解释、处理和模拟。在高等教育中，情感计算的一个潜在应用是在线学习。在这种情境中，一位计算机化的教师能够捕捉学生厌烦的面部表情并可以通过努力激发或提高他们的兴趣。同样，在个性化学习中，情感计算通过理解和迎合学习者的态度和情绪，对学生学习过程中的情绪信息进行分析评估，针对性地克服其中一些困难。剑桥大学计算机实验室的科学家和研究者们开发出了可解释面部细微表情并推断心理状态的计算机。图4为剑桥大学开发的对司机进行情感监控的程序。
深度学习和个性化学习的评价与传统教学评价不同，“日益注重学习评价”模块介绍了评价领域的新视角。高等院校越发重视学习数据的挖掘和分析，以此了解学生个性化学习中的进展和具体的学习收获，是否实现深度学习。学生利用数字化工具提供的行为和表现数据，批判地思考自己的进度和目标，实现自适应学习，体验个性化学习过程。很多大学都在尝试提供移动的、设备无关的学位和课程学习，可以从各类情境中跟踪、存储和利用数据。同时，在这个过程中，需要关注学习数据信息类型及数据使用所涉及的隐私和伦理问题。
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学习方式的整合与平衡
新技术媒体为人们带来学习方式的多样化和信息获取的便捷，人们在不同的环境中可以获取知识。报告中探讨了“整合正式学习与非正式学习”（可解决的挑战）、“平衡线上线下生活”（严峻的挑战），并且在技术层面讨论了自带设备如何支持学生们参与正式学习和非正式学习。
整合正式学习和非正式学习时面临的一个巨大的挑战是对非正式学习成果的认证。这促使政府和正规院校深入思考非正式学习经历如何与课程目标和评估相契合，促使学生了解非正式学习对自己的影响和作用。欧盟委员会在《高等教育中关于先前非正规和非正式学习的认定》的报告中，描述了非正式学习的认证评估原则与指南。很多院校利用社交媒体将外界学习实践与正式学习活动连接起来。例如，印第安纳大学市场营销专业的学生，利用Instagram分享引人注目的营销创意。
自带设备支持学生们利用自选设备参与正式学习和非正式学习。“自带设备”（BYOD）也称作“自带技术”（BYOT），是指人们把自己的笔记本电脑、平板电脑、智能手机或其他移动设备带到学习或工作场所的做法。同样，高等院校还需要帮助学生策略性地使用数字工具，在线上线下学习生活中寻找到平衡。我们在使用自带技术的时候，也要探究以平衡的方式去深度发挥技术的作用，实现深度学习，培养学生的创造创新能力和数字素养。一些院校在加强数字环境的构建过程中，也探寻技术之外的实践。如在大西洋学院，人类生态学专业的学生与有机农场和近海海岛研究站内的人一起工作，参与实地学习。常青州立学院开展了灵活的户外课堂，鼓励学生深入到为学校食堂提供食物的社区花园、校园农场。
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学习空间设计
随着混合式学习日益普及（近期影响趋势），院校领导决策层在关注教学方式创新变革的同时，也在思考“重新设计学习空间”（中期影响趋势），在这个过程中，“增强现实和虚拟现实”为在线学习空间设计提供了技术支撑和思路。
目前混合式学习在高校日益流行，它融合了在线和面对面两种学习路径，为学习者提供了整合化的学习体验，并提供灵活的学习支持，促进独立学习和合作学习，为学生和教师之间的沟通提供更多渠道，为学生提供了更灵活的学习机会。
翻转课堂是混合式学习的一种形式，鼓励学生通过问题解决来获得新知识。这些新兴的教学方式和策略，需要新的教学环境来适应主动学习。重新设计学习空间基于以学生为中心的教育理念，设计能够实现协作学习和基于项目学习等学习方式的环境，让学生有更好的学习体验。实体和虚拟学习空间的整合，为混合式学习引入了一种新的思考方式。目前的讨论仍然集中在重塑实体学习空间，但探究有助在线学习的空间设计的时机已经成熟。例如，美国普渡大学创建了一个灵活的学习区域，利用吸音板和顶棚麦克风来收集无中断音频，灵活安排可移动的设备，为工程专业的在校学生和远程学习的学生提供了更好的体验。
增强现实和虚拟现实技术为设计学习空间提供了有力的技术支撑。增强现实（AR），通过在三维空间中的数据层叠产生对世界的新体验，有时称作“混合现实”，增强了信息的访问。增强现实技术还可帮助学生将学习内容置于丰富的情境中进行学习，更紧密地反映能够应用新知识的真实世界状况。图5为芝加哥历史博物馆和芝加哥艺术学院合作开发的免费AR应用程序Chicago“0，0”创建了基于历史的市区步行游览体验。虚拟现实则带用户进入一个身临其境的、计算机仿真的替代世界中，获得感官体验。虚拟现实有着显著影响在线教育传递和内容的潜力。斯坦福大学和麻省理工学院已经将虚拟现实学习环境纳入其执行教育计划，将模拟校园的经验提供给来自不同地理位置的学生，以方便组织小组项目、讨论和建立人际网络。
（作者单位：高茜为北京开放大学城市管理学院，殷丙山为北京开放大学社会教育学院）