现代教育技术10年发展脉络及其对我国高等教育信息化改革的启示——基于近10年的《地平线报告》

董庆华

(北京服装学院 基础教学部，北京100029)

新媒体联盟(New Media Consortium, NEC)于2004年发起了“地平线项目(Horizon Project)”，从次年起开始与美国高等教育信息化协会开展合作研究。来自全球10多个国家教育和技术领域的几十位专家和学者组成咨询委员会，他们以Wiki Space作为研究平台，以Delphi Type为研究方法，每年以联合报告的形式发布未来5年对高等教育的教学、学习和创造性研究产生潜在影响的关键趋势、重要挑战和新兴技术[1]。“地平线项目”从广阔的国际视野出发，对教育技术进行了到目前为止最为持久的追踪研究，现在已经成为大数据时代教育技术发展趋势的风向标。笔者采用文本挖掘方法研究了近10年来的《地平线报告》(高等教育版)，分析高等教育领域教育技术的发展脉络，展望现代教育技术对于我国高等教育改革的意义。

一、 《地平线报告》中教育技术的发展概况

本研究选取NEC 2009—2018年发布的10份《地平线报告》(高等教育版)作为样本，每份报告都预测了未来5年教育技术领域的6项重要进展。我们把这些极有可能影响高等教育变革的60项新兴技术作为分析单元，试图对最近10年来新兴技术在高等教育领域的发展脉络进行系统的分析，在技术视角下探索我国高等教育的发展模式。

在《地平线报告》中，教育技术被认为是一种用以提高教学质量、学习能力和创造性研究水平的工具和资源。从2010年开始，NEC将持续关注的教育技术分为7个类别：消费者技术、互联网技术、社交媒体技术、数字化策略、学习技术、智能技术和可视化技术。这个开放的分类标准力图提供一个跟踪和解释进入教育领域新兴技术的方法。笔者在认真研读历年《地平线报告》的基础上，根据报告对各项技术在教育领域具体应用的描述，将近10年间出现的60项教育技术(实际上只有32项不同的技术)分别填入7个类别，如表1所示。

纵览教育技术的这7个类别，社交媒体技术本来是互联网技术的子项目，只是因为它已经广泛应用于社会的各个方面， 从而成为一个相对独立的类别，所以互联网技术和社交媒体技术都可以归于“网络”这个更高层面的范畴。数字化策略和学习技术都是指为了鼓励学习的主动性、便利性和参与度而开发的各种资源、工具和方法，所以两者都可以归于“教学”这个范畴。智能技术和可视化技术都普遍采用了情景感知、模式识别和动态仿真等智能手段来促进感性认识、深度思维和学术创新，所以两者都可以归入“智能”这个范畴。

表1 最近10年《地平线报告》关注的60项教育技术汇总表

1. 消费者技术是现代教育技术的发展动力

现代教育技术的发展历史其实就是教育学(社会科学)与消费者技术(自然科学)相互融合与促进的过程。消费者技术每一次进入教育领域，都带来了教育的一次革命。20世纪电影和电视等电子技术的发展，实现了声音和图像的同步传递，教育也实现了从学校教育到远程教育的跨越。21世纪计算机技术、网络技术和通信技术的发展，建立了基于互联网的远程多媒体传输系统，从此也进入了全民教育、个性化教育、终身教育和全球化教育时代。

随着教育技术逐渐走向日常教学活动的中心舞台，2016年发布的《地平线报告》指出，未来一个严峻的挑战就是保持教育和技术之间的平衡。一方面避免学校成为闭门造车的经院，另一方面避免师生过度依赖数字化工具。实现动态平衡的关键在于明确两者之间的地位——技术要为教育服务，技术采用的标准要有利于提高学生的批判性思维和深度学习能力。

2. “一体两翼”的教育技术发展趋势

以教育教学为中心，网络技术和智能技术为两翼，这是“互联网+”时代教育技术的发展趋势，也为建设基于物联网的智慧校园指明了方向。教育部2012年颁布的《教育信息化10年发展规划(2011—2020年)》指出，以教育信息化带动教育现代化，是我国教育事业发展的战略选择。各级政府和各类学校逐步普及专家引领的数字化教学网络，提供优质的教育资源和软件工具，建设以育人为本的智能教学环境，探索以学生为中心的教学模式。

自2012年以来，慕课(MOOC)持续冲击传统的校园教学。2016年发布的《地平线报告》指出，未来一个艰难的挑战就是不同教育模式之间的竞争。美国麻省理工学院校长Reif教授在其就职演说中指出：未来的大学必须在现实和虚拟两个世界里都做到最好，把网络教育和面授教育融为一体，而不是制造“双层体制”——针对上流社会的传统校园教育和针对平民百姓的纯粹网络教育[2]。

二、 《地平线报告》中教育技术的发展脉络

如果我们以时间为主线，依次统计最近10年间《地平线报告》关注的教育技术及其类别，可以比较清晰地发现各类教育技术的发展脉络。Gartner Group认为，每种创新技术通常都会经历过度的狂热、幻灭和回归现实这样一种普遍的模式[3]。教育技术当然也不例外。在历史的长河中，有些教育技术犹如昙花一现或者演化为更高级的形式，例如2008年出现的大众视频在2014年成为翻转课堂的重要元素；有些教育技术则持久地发挥着作用，例如2010年出现的电子图书现在已经成为人们手机里的必备内容。下面我们仍然以技术类别为着眼点，观察教育技术的发展脉络。

1. 曾经火热的互联网技术与社交媒体技术

互联网技术在2007—2009年频繁地出现在《地平线报告》中，具体涉及社会性操作系统、数据聚合、云计算、语义感知应用程序。从2004年2月Facebook上线，社交媒体开始了与互联网同步发展的时代，开创了一个个人们用来创作、分享以及交流意见、观点和经验的虚拟社区和网络平台。目前这些互联网技术和社交媒体技术在教育领域已经得到了广泛应用，深刻地影响了世界范围内的教育内容和教育方式。

鉴于《地平线报告》主要关注教育技术的发展趋势，这些已经成熟的互联网技术以及丰富的社交媒体技术在2010年淡出了《地平线报告》的视野。但是互联网技术和社交媒体技术目前在教育领域又获得了新的使命：构造现代化的物联网和个性化的学习空间。由此可见，它们已经转化为新型技术形态——智能技术与学习技术。

2. 一直热度不减的数字化策略和智能技术

除了2017年之外，数字化策略在2011—2018年一直出现在每年的《地平线报告》中，共有7次。与此相类似，除了2013和2015年以外，智能技术在2009—2018年每年都出现在《地平线报告》中，共有8次。

随着我国“三通两平台”的教育信息化建设，未来5年数字教室和智慧校园越来越普遍，数字化的学习资源和智能化的学习环境必将成为教育领域的发展趋势。网络教学擅长于内容，而且可以做到精益求精。但是目前网络教学的特点是“两大两小”——名气大、基数大，保持率小、通过率小。解决这个困局的关键在于强化教育平台的交互功能——人机交互、师生交互和同学交互，从而构造一个虚拟化、移动型、协作式的学习社区。

3. 逐渐升温的学习技术和可视化技术

《地平线报告》于2010年提出开放课程和增强现实，分别代表了学习技术和可视化技术正式进入教育技术专家的视野，随后这两项技术几乎每一年都出现在《地平线报告》中，这预示着未来教育方式的根本变革。

目前我国高等教育正处于发展的转折点上，数字革命将从根本上改变大学生的学习方式。混合式学习是最有效的学习方式，这个观点逐渐成为教育界的共识[4]。何克抗教授认为：混合式学习就是将传统学习方式的优势和网络化学习的优势结合起来，既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分体现学生作为学习过程中主体的能动性、积极性和创造性[5]。充分合理地利用学习技术(例如学习分析)和可视化技术(例如虚拟现实)，在教育网络上以生动形象的面貌呈现丰富多彩的教育资源和注重过程的评价方式，这是有效提高大学生参与混合式学习兴趣和质量的根本保障。

三、 《地平线报告》多次提及的新兴教育技术

2009—2018年发布的10份《地平线报告》中先后提出了32项教育技术。暂时不考虑人为划分的7个技术种类，只看这些单项技术，其中17项技术仅出现过1次，其余15项技术则至少出现2次。其中，学习分析出现了6次之多；其次，自适应学习技术和教育游戏都出现了4次；而增强现实和混合现实共计出现4次。

1. 教育游戏和游戏化教学，激励主动学习的持久兴趣

教育游戏于2007年第3次被《地平线报告》作为重点技术提出，在中断3年之后，自2011年起《地平线报告》连续4年再次提出游戏式教学的理念。美国麻省理工学院和微软公司在2002年启动的“Game-to-Teach”项目中建立了10种游戏模型。在该项目的研究中，他们提出了“现代教学法+艺术化游戏环境=下一代教育媒体”的理念[6]，这一理念被众多游戏公司视为开发教育类游戏的指导原则。

随着智能手机和平板电脑的逐步普及，教育游戏的发展趋势偏向于在移动平台上的多人协作型数字化游戏，教育游戏从一个辅助性的教学工具进化成了一种崭新的教学模式。目前在MOOCs教学平台上的互动评价环节，“任务、闯关、升级、积分、徽章”等设计思路都是来自传统的游戏理念。教师根据学生爱好游戏的天性，将游戏作为交流的平台，将互动元素引入到沟通环节中，培养了学生主动参与的热情和虚拟冒险的激情。

2. 学习分析和自适应学习技术，开启个性化学习的教育时代

学习分析是大数据在教育领域的应用。2010—2016年，除了2015年之外，学习分析先后6次出现在《地平线报告》中，已经成为大数据时代教育领域最热门的研究方向。在线学习者往往生成大量的数据，详细展示了个性化的学习过程，比如登录次数、页面浏览量、对讨论问题的贡献、作业完成的比例等。指导教师通过各种数据挖掘工具和数理统计软件收集和分析学生的参与数据，进行学习效果的形成性评价，进而瞄准学习困难的学生群体，采取针对性的干预措施。在学习分析基础上发展起来的自适应学习技术，先后4次出现在《地平线报告》中，旨在以仪表盘的可视化形式展示学生的效益评价，利用智能算法建立学习能力、学习资源、学习方式之间的有机结合，为学生设计满足个性需求的课程、作业和进度。2015和2016年的《地平线报告》都认为，通过数据驱动的个性化学习是制约高等教育发展的艰难挑战。学习分析以及在其基础上发展起来的自适应学习技术，为大数据环境下的个性化学习提供了发展动力。

3. 增强现实和虚拟现实，打造深度学习的情景空间

增强现实、虚拟现实和混合现实分别首次出现在2005、2007和2018年的《地平线报告》中。2010、2011和2016年的《地平线报告》中都一致地预测增强现实技术将在未来3～5年内进入教育主流应用中，2013年《地平线报告》中提及的长期技术和2015年《地平线报告》中提及的中期技术——可穿戴设备，例如谷歌眼镜，已经具有了增强现实体验。增强现实和虚拟现实是密切联系的两种不同的技术。增强现实是把图像、视频、音频等数字信息并入到现实环境中，用户可以与物理实体或者数字对象进行交流。虚拟现实是计算机生成的模拟人和物体实际存在的环境，产生逼真的感知体验。虚拟现实提供了有情景的学习体验，增强现实的交互功能则帮助学生进行深度学习。2015年《地平线报告》中提出的短期趋势之一“重新设计学习空间”，在2016年的报告中则被调整为中期发展趋势。未来2～3年，增强现实和虚拟现实装备将更多地进入教育领域，帮助学生超越实验室物理空间的限制，打造深度学习的情景空间，从而将知识、方法、项目和实际生活结合起来。

四、 现代教育技术对于我国教育信息化改革的意义

许多有远见的教育家深刻认识到高等教育高成本与高等教育普及化之间的矛盾，而新兴教育技术为解决这一困境带来了希望。麻省理工学院校长Reif认为，大学有责任创造性地运用新兴教育技术的力量降低教育成本，扩大教育民主，使人们接受可行有效的教育，并保持教育质量[2]。以信息技术为主体的现代教育技术是近20年来我国教育在教学手段和教学模式上改革的主要方向，也是教育现代化和国际化的重要标志。笔者认为，现代教育技术对于我国高等教育教学改革的意义主要体现在四个方面。

1. 开发数字化的学习资源——从开放教育资源项目到MOOC运动

多媒体技术的发展增强了计算机的信息处理能力，使得图像、声音、视频和电子图书一起构成了教学过程中丰富多彩的学习资源。互联网技术和现代通信技术在教育中的广泛应用，给知识传播和学术交流插上了腾飞的翅膀，促进了优质教育资源在世界范围内的共享。麻省理工学院2001年启动的开放教育资源项目，使得全世界的人都能免费使用该校的2 000多门优质课程资源。现在我国的“国家精品课程资源网”和“中国高校教学资源网”也致力于提供国内众多名校的素材、软件、课件等精品教学资源。2012年兴起于美国的MOOC更是提供了短视频、在线测试和交流讨论区等诸多资源，让传统课堂走向在线课堂。这些优质的开放教育资源有效降低了教育的成本，加速了高等教育普及化时代的到来。

2. 营造现代化的学习环境——从多媒体教室到学习空间

基于云计算的新一代学习管理系统已经在美国一些大学里开始试点应用，例如马里兰大学和威斯康星大学，学生的学习空间也从传统的多媒体教室扩展到了虚拟的学习空间，实现了真正的合作学习。在这个学习空间里，不但有超文本链接的海量公开学习资源，而且还有顺畅的同步交互功能，学生和教师在讨论区针对在线学习分享资源和理念，开展对话和讨论，提出各种问题的解决方案。目前我国高校实际使用的一些学习平台上，通常摆满了琳琅满目的学习资源：讲义、课件、短视频、标准化测试等，也有一些简单的统计功能，但是由于缺乏自适应学习技术的支持而不具备“智能推送”的功能，没有从学生角度出发进行设计的交互功能，使得学生很少在平台上进行交流讨论。

3. 搭建多样化的学习方式——从在线学习到混合式学习

随着智能手机、平板电脑和无线网络的普及，以及电子图书、在线课程和学习APP的开发，学习活动彻底突破了时空的限制，学生可以在任何时间、任何地点以他们喜欢的任何方式学习自己需要的任何知识。这种移动式学习方式的兴起有力地促进了教学方式的变革，于是在2011年翻转课堂应运而生。实际上，翻转课堂是我国高校中运用比较多的一种混合式学习模式。从表面来看，翻转课堂颠倒了知识传授与知识内化之间的时间次序，实际上成就了教学活动中“学生为主体，教师为主导”的新格局，教学范式也从促进知识传递转变为促进知识构建与联通[7]。

4. 培养大学生的创新能力——从仿真实验室到创客空间

培养大学生的创新能力是高等教育的终极价值追求。增强现实和虚拟现实技术通过高度模拟真实的物理现象或者化学反应，例如太阳系运动和原子弹爆炸，在仿真实验室营造了栩栩如生的教学情景，在降低实验操作的危险和成本的同时，提高了学生的兴趣和洞察力。如今3D打印技术普遍进入高校的实验室，人们对于创客空间的热情不断高涨，越来越多的大学，例如西弗吉尼亚大学和普利茅斯艺术管理学院等，建立了跨学科的创客空间中心，学生可以利用计算机辅助软件来实现自己的奇思妙想，设计并开发新的产品。

五、 结语

采用文本挖掘的方法研究了近10年来的《地平线报告》，发现消费者技术每次进入教育领域，都推动了教育技术的巨大进步；现代教育技术显现出“以教育教学为中心，以网络技术和智能技术为两翼”的发展趋势。现代教育技术对于我国高等教育信息化改革的意义在于，通过构建数字化的学习资源和学习环境，根本改变大学生的学习方式和能力格局。但是这个改变的过程是相当复杂和艰难的，尚需要我们进行深入细致的理论探讨和长期的教学实践。