6技术5年内改变大学

报告：《Horizon Project 2013》

发布：美国新媒体联盟（New Media Comsortium）

美国新媒体联盟由一群教育科技专家及学者组成,依托世界各国和地区的300多个高校、跨国企业、研究机构,对全球范围内信息技术的发展,及其对教育、教学的影响进行追踪和预测研究.其于2002年开始执行地平线计划（Horizon Project）,每年针对未来5年内可能应用于高等教育、K-12（小初高）教育、博物馆领域的新兴科技发布预测性报告,旨在勾勒影响全球教育领域的教学,及创造性探究的新技术.

《地平线报告（2013高等教育版）》（Horizon Project 2013）列出了6类技术,分3个阶段预测它们成为教学、学习和创造性探究主流应用的时间过程.《地平线报告》无意扮演预言家的角色,只是强调这6类新技术所具有的巨大应用潜力.有些技术应用我们已熟知,并成为受益者；而有些技术,我们只是耳闻,还未能亲身感受其魔力.

但可以确定的是,教育,正离开黑板与粉笔,步入信息化时代.

第一个阶段——近期（1年内）

预测1：MOOCs——大学已死,大学万岁

Massively Open Online Courses（大规模开放式网络课程,简称MOOCs）,相信对大家来说已并不陌生.

打开电脑,连接网络,注册,听课,观看视频.一位留着平头的年轻物理教师出现了,他在视频上介绍：“我叫安迪·布朗（Andy Brown）,是这门课的老师.”实际上,他没有博士学位也不是终身教授,但是他的物理基础入门课却引人入胜.“这门课是为任何人设计的等我们将从一个希腊人也感兴趣的问题开始：我们的地球有多大?”类似这样的问题大概每3分钟出现一次,听课者需要在答案中做选择.

这是Udality公司提供的《物理100》课程.你没法舒舒服服地靠在椅子上悠闲地观看视频,必须老老实实回答布朗教授提出的物理问题——当然,答对问题也会带来惊人的满足感.

不止Udacity,edX和Coursera都是全球著名的开放网络课程平台.它们的课程资源位于信息库或存储库,通过自动化软件提供的小测验和作业来评估学生表现；学生按自己的进度和学习风格学习,还可以参与在线论坛和学生小组活动,并能相互评价学习进展.

人们曾希望有一天互联网能颠覆高等教育.现在,几股力量的联合,似乎让人看到了希望——种种新技术大幅降低了创建教育平台所需的成本.在美国,越来越多的学生认为,从高等教育中的实际获得与其高昂的学费不成正比；免费的MOOCs为他们提供了新路径——一个英语专业的学生可以学习计算图形学或电路电子学的基础课程,还能获得课程证书.

当然,人们仍在探索MOOCs持续、成功的发展模式,或许MOOCs并没它所声称的颠覆性,但毫无疑问,它已对学习产生了显著影响.

预测2：Tablet Computing（平板电脑）——让课本便携

如果没有平板电脑,恐怕马修·斯托兹福（Matthew Stoltzfus）教授只能无奈地面对化学课上学生的呆滞目光了.

斯托兹福是美国俄亥俄州立大学的化学教授,一直以来,他在黑板上努力耕耘,试图将复杂的化学方程式带入学生的记忆.回应他的,却是学生的昏昏欲睡.后来,斯托兹福教授将iPad加入他的教学计划,把动画效果和互动媒体融入课程,让学生能直观地看到分子层面上的化学反应.这是平板电脑改变教育的一个例子,携带平板电脑可以让学生轻松地从一个课堂到另一个课堂,无缝访问课程材料.一些大学课程整合在iTunes U的应用程序中,学生可轻松下载课程视频——有平板,就能学习.

此外,平板电脑还创造了随时随地的学习体验,使用者可以一直在线,在手指滑动间,将平板电脑变成合作与分享的高效工具.许多云笔记和随手注释的应用程序,让用户以多种形式与他人交流,查看彼此实时更新的文字、图片或视频.在过去的两年里,越来越多的大学发起“一对一试点项目”,为那些参加项目的学生提供平板电脑.信息技术分析公司福雷斯特（Forrester）分析师萨拉·罗特曼·艾普（Sarah Rotman Epps）说：“在数字化的过程中,科技不仅仅是替换了教科书,还发明了新的学习方法.时下,教育类iPad应用程序正在开发中,它们将为学生提供全新的学习方式.”

平板电脑既是工具,也是让学生进行深度学习和多样参与的环境.

第二个阶段——中期（2～3年）

预测3：Games and Gamification（游戏化）——谁说玩物一定丧志

当世界经济陷于衰退泥潭,英国首相得知该国一家大银行面临资金流动问题,行将破产.政府有3种选择：公开宣布援助该银行,却可能造成公众对金融行业的恐慌蔓延；悄悄资助该银行；让市场决定银行的命运.政府高级经济顾问们意见分化,争执不休.时间不多,首相必须立刻作出决定.这一幕发生在“唐宁街10号”,哦不,这可不是英国首相府,而是一款经济政策模拟游戏.学生在游戏中扮演英国首相的角色,与保罗·克鲁格曼、撒切尔夫人和弗里德曼等重要人物一起工作.

发挥游戏的力量,模拟亟待解决的问题,让学生站在更高层次思考,锻炼他们在相关研究领域的技能——这就是游戏在学科教学中发挥的作用.

随着每年游戏玩家平均年龄的不断降低,游戏正影响着世界上的大量人口.人们在玩游戏时总能全神贯注,全情投入,那虚拟能否带入现实?人们试着将游戏元素、方法和框架,融入到非游戏场景和情节中,通过奖励、排行榜和奖章的方式,调动参与者的积极性.一些大学正设计一个认证系统,在系统中,学生可以累积他们的技能、成就、素质和爱好,并以公开、可视化的形式呈现,让学生能够获得游戏中的“成长值”. 目前,游戏仍是教育工作者的热议焦点.一些人认为,游戏化学习仅仅是趋势,组织不善,会有使学生失去兴趣的隐患.为应对这一挑战,越来越多的高校选择和擅长游戏设计的公司或组织合作,共同开发游戏,并将其融入课程中.

预测4：Learning Analytics（学习分析）——教育领域也玩大数据

Rikki Eriven曾经笃定,从事和动物相关的工作是最适合她的职业.这位说话轻声细语的亚利桑那州立大学新生,一直对大型动物怀有浓厚兴趣.所以,作为实现职业理想的第一步,她选择了生物科学专业.但事情进展的并不顺利.学习开始后,她感到不堪重负,还挂掉了一门课——她在生物上的表现差强人意.于是,Eriven陆续收到来自的警告信：“没跟上学习进度!”邮件还建议她寻求电子学习系统的咨询帮助.

亚利桑那州立大学是美国最大的公立学校之一,它试图追踪学生在专业上的表现,并为可能并不适合某一专业的学生,给出转换专业的建议.学生在关键课程上表现差,便会收到学习分析系统发来的“off-track”警告；连续两次都不能“逆袭”,学生可能需要重新选专业.听起来有些无情,但为了确保顺利毕业,尽早发现适合自己的学习路径至关重要.

这就是“大数据”在教育界运用的一个例子,要给学生提出合理的建议,需要分析也许不能想象的大数据.其实,“大数据”本是商业领域概念——商家对消费者的活动进行数据挖掘和分析,摸透消费者心理,把握消费趋势.如今,大学也想摸透学生的心.

随着大学越来越多地将网络作为教育阵地,学习也越来越多地在网络环境上发生.此时,Web跟踪工具可精确跟踪学生行为,记录类似“页面点击次数”“答题花费时间”这类细微信息,产生规模庞大的学生信息数据库.通过一定方法对数据进行分析后,不但可实时反馈学生学习进度,还可分析他们的兴趣,设计出更好的教学方法,促使他们更积极地参与到课程资源的学习中.

第三阶段——远期（4～5年）

预测5：3D Printing（3D打印）——人人都是生产商

内华达州立大学雷诺分校,拥有一栋古色古香的百年建筑.推开橡木大门,看到的却并不是中世纪的庄严典雅,而是一个充满现代气息的实验室,或者说一个迷你博物馆——科学与工程图书馆,美国第一个向学生、教员和公众提供3D扫描和打印怎么写作的学术图书馆.在图书馆里,陈列着3D打印机和各种3D打印模型.

3D打印机就像一个神奇的,只要有想法,有材料,它几乎能把脑中的一切念头转化为实体.它发源于“快速成型”技术,即由CAD（计算机辅助设计）通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型.3D打印机的工作原理和普通打印机类似,不同的是将二维纸张变成三维物体.它通过电子文件创建一个实体模型或原型样品,用喷墨的方法在很薄的材料粉末上喷涂粘合剂,一层一层地构建一个对象,再通过逐层叠加成型.

3D打印机创造了对事物进行真实探索的机会,弥合了“想法”和“实物”间的鸿沟.雷诺分校图书馆购入3D打印机后,第一个作品是工程系学生的叶轮泵旋转器原型,只花了几分钟就“打印”成功,若在以前,他们需要3天的时间.3D打印似乎在重塑大学,定义什么才是真正的“实践”和“设计”.正在研究大规模3D打印的学生基廷（Keating）这样描述3D打印时代带来的改变：“我们不用去机械工厂,或制作操作设备间,就可生产作品.这意味着,普通人也可进入设计和制造领域.”

虽然3D打印技术在高校中的广泛应用尚需时日,但要相对准确描述将来的应用领域并不难.地质学和人类学专业的学生可制作化石、文物之类的易碎品；研究有机化学的学生可打印复杂的分子模型等

预测6：Wearable Technology（可穿戴设备）——人的延伸

一根白色的绑在额头上的发带,除了装饰作用外,还可能有什么功能?

答案是,通过“意念”控制电视或其他设备.

听起来有点天方夜谭.当然,这是发带“缪斯（Muse）”的最终目的,目前,它的主要功能是在智能手机或平板电脑上呈现人的大脑活动,让用户了解自己的“大脑状态”.靠着发带上的四个感应器,Muse可以捕捉用户大脑活动的细微变化,忠实地记录大脑从兴奋到倦怠呈现出的脑电波图像.用户运用这些信息,可以有意识地进行大脑训练.在未来,Muse团队希望人们可以用这款发带实现脑电波和真实世界的设备交互.

Muse发带是可穿戴技术在学科应用中的一个案例.随着谷歌眼镜的惊艳问世,“可穿戴”已成为人们关注的焦点技术.把计算机穿在身上,架上鼻梁,戴在腕间,边走边接收邮件、拍摄视频,与之交互——想想就很酷.

当下,教育领域开始对可穿戴技术实验、开发和应用.其最有价值的潜在结果之一,就是带来更高的教学效率.可穿戴技术能使用声音信号、手势或其他指令信息,使用户通过电子邮件或社会化网络发送信息,帮助学生和教师进行交流.更具体一点,学生在化学实验室工作时,智能配饰能对危险情况预警；在户外地质勘探时,可穿戴照相机能瞬间抓拍图片,收集周边环境数据等

目前,诸多大学已投身可穿戴技术的开发应用,如美国麻省理工学院正进行第6感装置的研究,它能让任何表面或物体变成交互式的显示屏幕,由摄影机识别和跟踪用户的手势——颇有点像科幻大片中才会出现的桥段.

责任编辑：尹颖尧