数字化学习的新时代

张渝江

在当今这个一直在线的世界里，知识的价值在增加，我们获得知识的方式也发生了变化。数字化学习通过技术直接获取信息是全球市场上最有活力和最有前途的新业务之一，到2025年市场规模将达到约3310亿美元。这一过程，在线视频将起到至关重要的作用。因为，借助视频虚拟化和人工智能技术的力量，数字化学习的新时代正在到来，这将是改善我们思想、生活和社会最引人注目的新方式。

在线视频的新视界

从电影到电视，教育学者，一直在思考视频的教学用途。最为经典的研究来自上个世纪40年代美国视听教育家戴尔。他写了一本名叫《视听教学法》的书，书中提出了“经验之塔”的理论。在这个理论中，戴尔提出：视听媒体，比文字、符号更能为学生提供具体和易于理解的经验，并能冲破时空的限制，弥补其他直接经验方式之不足。

2014年，加拿大《环球邮报》援引科学家的研究称，一分钟视频传播的效果相当于1800万个文字。显然，相比文本，大脑更容易吸收视觉化信息，因为大脑参与处理视觉化信息的神经元更多，其处理视觉化内容的速度比文字内容快60000倍。

虽然，电影电视在非正式教育领域起到了巨大的作用，推动了社会文明的进步，但是，因为其制作成本和传播方式的限制，视频教学在学校等正式教育领域鲜有成功的案例。

值得一提的是，“电视大学”利用电视播放讲座课程进行远程教学作为正规大学教育外的补充，曾在上个世纪80和90年代流行一时。可是由于其内容呈现的单调和收看时间的不灵活，最终是形式大于价值。

进入本世纪，随着互联网技术的日益强大和数字视频制作工具的普及，YouTube得以流行，在线视频作为一种新的内容传播媒介进入教育工作者的视野。以美国麻省理工学院为代表的开放教育资源（OER）机构在互联网上发布的课堂教学实录视频开始流行。这是在线教学视频真正意义地实现了突破时空的限制，让学习者可以在任何时间任何地点进行联网学习。不过因为没有正式学习的评价和认证，这只能属于非正式学习的范畴。

2004年，萨尔曼·可汗录制的教学视频成为开创性的典范：每个教学视频时长为10分钟，图文并茂配以幽默生动的讲解。相对于以往利用技术传播信息的方式，可汗的在线教学视频的好处是显而易见的：（1）由学习者主导，拥有充分的选择权和控制权；（2）短视频灵活满足不同的学习时间需求；（3）制作简单。在YouTube上，可汗的视频被观看上亿次，让无数学生受益。从这一刻起，在线教学视频迅猛生产的大幕被拉开了。说明书已经成为过去。现在，当消费者想知道如何更换汽车机油或者编写网站代码时，他们会转向互联网视频教程。这使得视频社交网站YouTube成为社会化和同伴学习的新典范。

畅游视频的海洋

跟随可汗的脚步，在线教学视频掀起了教育内容的海啸，驱动数字化学习快速增长。据思科公司预测，到2021年，超过82%的互联网流量将来自视频，年复合增长率达31%。视频成为在线学习世界中最有价值的资产，如何充分地使用和管理它变得至关重要。

2011年可汗学院成立，萨尔曼·可汗开始把视频放在新开发的学习管理系统中，并对学生观看视频后的效果进行检测。这样他就能获得学生“看了哪些视频”“看了几遍”“看懂了吗”等数据。这些数据能帮助教师督促学习和开发更好的视频。

在借鉴可汗学院的“视频+学习管理”的经验后，MOOC得到了爆发性发展，并开创了高等教育的新形态。学习者可以在MOOC平台中观看视频讲座、完成作业和参与讨论，在考试合格后能获得学位认证。这个过程所需支付的费用比就读实体大学少得多。一些教师也把MOOC与实体课堂结合以促进学生更高效的学习。

随着在线学位越来越受欢迎，高等教育开始稳步采用数字化学习方式。2016年在美国有近三分之一的高等教育学生注册了在线课程。

由此，在线学习不仅仅成为那些想要学习一门语言或拓宽个人技能的学习者进行非正式学习的途径，而且也正在成为正式学习的新途径。企业、学校甚至政府机构已经开始将数字化学习模式用于正式学习，如合规培训、继续教育和认证，以及高等学位项目等。事实上，根据Edgepoint Learning的调查，40%的财富500强公司使用数字化学习促进员工专业发展，超过72%的美国组织认为数字化学习给他们带来了竞争优势。公共安全、法律和医学等各行各业的专业人士，曾经不得不四处奔波去参加不同的会议、讲座或课程以获得学时认证，而现在可以在家通过参与网络研讨会和观看在线讲座来达成。

显然，在畅游视频的海洋时，在线学习管理系统提供了使用视频内容的规范环境，为在线学习带来更有效的学习、更客观的评价和更可信的认证。这使得视频在正式学习中的价值得以彰显。

据调查，大约78%提供在线学习的机构使用学习管理系统（LMS）或数字资产管理（DAM）提供商来处理海量内容库的后端复杂性。这些系统在教育机构管理、保护和交付所有资产时会起到关键作用，使得在用户对视频内容的需求激增的情况下，视频内容所有者能维护和控制视频资产的所有权，同时还能安全和最大限度地满足学习者需求，并实现内容的销售。

视频虚拟化的潜力

虽然视频极大地推动了全球在线学习的进程，但还不足以引发一场对数字化学习的变革。因为，从视频中学习还是存在问题的。如果我们尝试搜索视频，就会发现仅能根据对整个视频的描述来搜索，而无法搜索视频内部，找到某个视频中特定片段的内容——就像在文档里定位文字一样。目前搜索视频内部是不可能的，这是下一步要解决的问题的关键所在。

大数据技术已经攻克了数据虚拟化（描述所有数据管理方法的涵盖性术语）的概念。把这一概念扩展到视频，虚拟化原始视频数据并将其公开，将允许我们把在人工智能和机器学习中看到的技术应用于视頻，直到“帧”级别。跨过这个门槛，让机器可以访问原始视频数据，那么云服务提供商就能让数据得以在工具和人工智能之间连接，进而实现快速定制视频并从中获利。

因此，提取和虚拟化视频中的数据，能使人们通过快速认知视频搜索立即获得视频档案中所需的信息，从而最大限度地发挥现有视频资产的价值。

视频虚拟化，即将视频和语音的每一帧转换成一个数据集，由认知搜索（语义搜索）和人工智能提供商进行标注和分类，使得人工智能得以介入。除了解决搜索问题，这项技术还可以通过内建支付网关和可定制的安全密钥来解决盗版问题。

人工智能使口语能够被即时转录为精确的隐藏式字幕，为所有学生包括耳聋或听力障碍的人打开在线视频教育的大门。另外，机器学习可以用来教会人工智能识别视频中特定的物体。一旦这些数据——更恰当地说，是元数据——被附加到视频的每帧上，那么视频的虚拟化就能允许观看者只提取他们需要的片段。

想象一下：一个刚从课堂上出来的学生，带着一个他不理解的特定主题去访问每一个视频并搜索其内容，然后返回一个仅包含自己需要的数据的虚拟视频；接下来通过简单的搜索，他可以很快地从学校所有教师的不同教学视频中观看一个关于这个主题的定制教程。这种进步和创新不仅能最大限度地提高视频资产的价值，而且还可以防止像哈佛、麻省理工和加州大学伯克利分校那样因缺乏隐藏字幕和在线学习材料管理而面临的代价高昂的公司危机。

人工智能的应用和视频数据的虚拟化才刚刚进入我们的视野，其产生的影响将超出我们的想象。随着相关新技术的不断涌现，它将会创造一个教育、数据检索和思想传播的新世界。这也将引出关于身份和隐私的新问题。

我们经常在科幻电影中看到这样的场景：“嗨，Siri，教我关于希格斯玻色子的事情。”其中一个角色要求电脑教他一些东西。未来，你也可以做到这一点，并获得定制生成的视频，为你提供所需的信息。这就是数字化学习的下一场变革，它来得将比你想象的更快。