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当教育遇上新兴技术,你能接受这些变革吗? | 灼见

原标题:当教育遇上新兴技术,你能接受这些变革吗? | 灼见

专业报告预测,未来,高等教育将朝着创新、跨界、开放、互动的方向发展。高校要培养21世纪所需要的人才,需要推动数字教育,采用人工智能、自适应学习、混合现实等新兴技术,改进教学水平。

2018年4月25日,美国高等教育信息化协会在其官网上发布了由美国新媒体联盟授权的《地平线报告》2018高等教育预览版。报告分别从主要趋势、潜在挑战、关键技术三个方面预测了技术在教育中的应用前景。

报告提出,未来高等教育发展的主要趋势有:未来五年,高校将继续推进创新教育,开展跨校跨界合作;未来三至五年,网络公开课将进一步普及,跨学科研究出现更多新领域;短期内,高校将改进评估学生学业的方式,改善教学设施以适应新的教育模式。目前高等教育引入技术面临的挑战包括:为学生提供真实的工作社会情境,提升学生挖掘和使用技术的素养,以及高校管理体系对新的教学模式的适应性问题。具体是指什么?本文将详解。

趋势:跨校跨界合作,网络课程普及

报告从短期、中期、长期对未来教育发展的六大趋势进行了预测。

报告指出,大学正在思考重新定义、衡量、呈现学生的学习能力和创造性、团队合作等软实力,以适应新时期对人才的要求。数据挖掘分析软件的普及和在线教育、移动学习、管理系统的发展为评估学习效果创造了有利条件。学校可以通过对学生数据的收集、分析和可视化呈现,对学生的学习状况进行深入考察,从而打破单一的考试测评,改进教育教学方式。

教学设施改造升级是必要步骤。实施数字化教学改革的高校正在升级无线宽带,安装大型显示器,以便在网络课程项目上开展得更加顺畅。新的学习空间与传统教室不同,要以模块化的排列组合代替传统的一排排座椅,支持协作学习、自主学习、主动学习等。随着高等教育逐渐从讲授为主的课程转向更多的实践活动,教室开始变得像现实中的社会工作环境,这促进了互动性学习和跨学科解决问题。

“开放教育资源”以提供公共免费教育资源被视作高等教育发展的另一大趋势。它倡导让更多的大学在网络上共享课程资源。自2001年麻省理工学院加入共享教育资源平台以来,开放教育资源得到了蓬勃发展。当时麻省理工学院免费提供了超过2200门线上课程。后来哈佛大学、卡内基・梅隆大学等许多世界知名高校也纷纷开设网络公开课。

跨学科领域的研究也受到教育者的重视。将艺术、人文、数学、计算机、科学整合就产生了新的学习项目——科学、技术、工程、艺术和数学(STEAM)项目。数字人文学和计算机社会科学这种跨学科的研究方法,创造出前沿的学科研究领域和全新的学术成果。量化研究方法也将应用于传统的定性学科。

另外,未来高校会逐渐成为创新创业的主要推动者。新媒体联盟的研究发现,要在学校形成鼓励实验的学习氛围,就必须改变高等教育的现状,将失败看作创新成功的必经过程。此外,师生需要先进的教学工具,帮助他们将创业精神融入教学中。学校也必须转变校园文化、课程设置和评估方式,以支持创新培养模式,消除阻碍新思想发展的障碍。

高校之间的合作也将越来越频繁。合作高校可以相互整合资源,制定共同的创新教育策略。通过建立合作,学校之间可以共享资源,学生可获得本校没有的学习资料、数据和技术。校企合作办学也越来越常见。一方面,企业需要具备研发能力的高校,帮助他们解决实际问题;另一方面,学校和企业合作,能让学生提早对行业有所了解,为就业做好准备。

挑战:适应人才需求,缩小数字鸿沟

高等教育的改革为新技术的应用培育了土壤,但与此同时,也给技术与教育的结合提出了一些潜在的困难和挑战。

“真实学习”作为一种新的教学策略,强调元认知和自我反思的基础性作用,旨在为学生提供获得终身学习技能的学习环境,采取的方法有职业培训、学徒制和科学调查。越来越多的学校通过与广大社区建立联系,来缩小学术知识和实际应用之间的差距。通过参与社区活动,学生可以提早了解象牙塔之外的世界。

另外,“数字鸿沟”也将成为教育面临的一大难题。联合国教科文组织称,尽管全球有32亿互联网用户,但发展中国家的互联网普及率只有 41%。此外,全球上网的女性明显少于男性。而接入互联网是减轻世界的贫困饥饿、改善卫生教育的关键一步。数字平等有益于促进各方的参与、交流和学习。科技在确保弱势群体获得高等教育,以及残疾学生获得网络资源方面发挥着重要作用。

数字素养在互联网时代被提到了一个新的高度。报告指出,学校致力于培养学生的数字公民意识,确保学生能负责任和恰当地使用技术,包括在线交流礼仪和在线学习环境中的数字权利和责任等。这些新的素质能力对课程设计、专业发展和服务资源提出了新的挑战。

另一大挑战是教师需要掌握新的教学工具和方法,如数字学习资源和课件、参与在线讨论和协同创作。课堂采取更主动的学习方法,以学生为中心,教师在一旁扮演引导者。高校也必须适应工作场景、技术信息和教师角色的变化,重新思考传统的功能层级体系,采取更灵活、基于团队的矩阵式结构保持创新。高校正在设置灵活的激励机制,推动新的教育模式,但由于面临较大的知识体系更新压力而遭到教师的抵制。

此外,高校还面临一定的经济压力,如入学人数不增反减,教学成本不断增加,政府财政支持减少等,都使高校处于更加复杂的困境。因此,学校越来越重视引进教学技术和数字资源,以减少教育方面的支出。然而,引进先进技术会导致更多的成本,这是需要权衡的地方。

未来可期的关键技术:

数据精准评估,人机交互促进学习

尽管挑战重重,但技术在教育中的应用前景仍值得期待。报告对未来几年可能会被高等教育采纳的技术做了一个预测。

分析技术通过分析个人的网络数据能发现那些很难直接观察到的行为模式。一些学校已经开始运用数据挖掘教学,提供个性化学习,开创多种成功途径。大数据有助于学校作出更明智的决策,学生、教师和校长都需要借助工具和培训更好地收集和使用数据。

“创客空间”为培养人的实践操作能力和创造能力营造了实际环境,并通过提供技术工具和学习经验帮助人们实现想法。创造力、设计和工程正成为教学的前沿学科,学校鼓励师生把生活中的创意带进来,探索设计思维的方法,从而为学生在学习技术学科和形成创业思维方面提供实践的机会,并通过创客技术解决世界范围内的紧迫问题。

自适应学习技术则强调个性化学习,与学习分析紧密相连,用于监控学生的学习状态。该技术根据不同的课程内容进行调整,可实时为教师和学生提供可操作的数据。其目标是通过制订学习计划推动学生进步,增强自主学习能力,聚焦学习困难群体,评估影响学业完成和学生成功的因素。

人工智能制造出与人类媲美的机器,计算机能模拟人类的感知、学习和决策。机器学习提供了在编程不完整的情况下机器自主学习的能力。神经网络能模拟人类大脑的生物功能,解释和对特定的输入进行反应,从而支持更复杂的人机交互界面。人工智能在教学方面的应用具有积极的影响,能够提高学生的元认知能力,为有效的教学提供见解,并能够减少教师烦琐的工作。

混合现实在现实世界、虚拟世界和用户之间搭建起一个交互反馈的信息回路,以增强用户体验的真实感。增强现实能够响应用户输入,使得学习者可以基于与虚拟对象的交互,构建新的理解,从而将底层数据带入生活。全息设备也被用来创造混合现实环境,将3D全息影像投射到真实物理空间中,从而实现视觉效果逼真的交互学习。

机器人技术最早被投入到工厂装配线中,以精简和提高生产效率,如今它在教育领域的用途已经显现。一些患有先天障碍的学生更愿意与机器人合作,从而促进社交、语言和非语言技能的发展。

新时代的教育面临诸多机遇和挑战,而先进的技术为教育带来了变革的无限可能,全新的学习方式培育出符合时代要求的新型人才。

主要参考文献:

New Media Consortium. "NMC Horizon Report Preview-2018 Higher Education Edition". library. educause. edu, 25 Apr. 2018. Web.

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