高等教育数字化转型的国际经验:基于CIPP模型的实践案例
2022-05-30苏珊马志强
苏珊 马志强
摘 要:数字化转型对于高校创新人才培养以及国际竞争力提升均具有重要的意义与价值,已成为我国高等教育创新变革的重要趋势。为借鉴国际高校的数字化转型创新经验,文章基于CIPP模型,构建了高等教育数字化转型实践案例的分析理论框架,包含背景、投入、过程和成果四个维度,并基于该框架对四所高校的典型案例进行分析。结果发现:在国际范围内,高校进行数字化转型的背景与该校建立竞争优势或解决现实问题的基本需求相关联。在此背景下,进行构建数字化领导力和建设数字化学习环境等方面的投入。高校数字化转型实践过程是在数字化领导力引领下的改进或创新教学运营模式和学习模式,并通过深挖数据价值,逐步实现更包容、更有效、更深入的教学的过程。数字化转型成果为高校增加了附加价值,促进教学资源的可持续利用,为教师和学习者提供了新的角色以及更为灵活和个性化的教与学体验,进而为创新人才培养提供了有力条件。
关键词:高等教育;数字化转型;国际经验;实践案例;CIPP模型
中图分类号:G434;G649 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2022)08-0018-07
新一轮科技革命的快速发展以及新冠肺炎疫情正加速全球的数字化转型进程,并持续对劳动力市场和社会经济体系产生深远的影响。在工作场景,重复性工作逐渐被人工智能取代,人类则需要完成具有创造性的工作与人工智能进行“错位竞争”。因此,高校需要通过数字化转型构建更为开放、灵活、个性化的人才培养体系和教育生态,以开展大规模、个性化的高等教育,提高人才培养的国际竞争力。
面对新的形势与挑战,全球范围内的高等教育机构逐渐意识到其文化、人员应当随着信息技术的发展进行协调一致的转型,以优化原有机构运营、战略方向与价值主张,这就是目前不断发展的高等教育数字化转型实践[1][2]。众多机构也发布了高等教育数字化转型的支持政策与文件,如联合国教科文组织(United Nations Educational,Scientific and Cultural Organization,简称UNESCO)发布的“教育2030行动框架”(Education 2030 Framework for Action)、欧盟委员会(European Commission)发布的《数字教育行动计划(2021—2027)》(Digital Education Action Plan 2021-2027),以及我国的《中国教育现代化2035》等。部分高校开展了数字化转型的先行试点,通过实施数字化转型颠覆传统的学习模式,为学习者提供灵活的学业制度、学习方式和更好的学习体验[3][4],使高校实现全新的高等教育运营模式,创造出新的价值[5]。
2022年2月发布的《教育部高教司2022年工作重点》,明确了我国高等教育数字化转型行动的必要性及未来发展需求[6],提出全面推进高等教育教学数字化、完善高等教育教学数字化体系“十大板块”建设。在此背景下,数字化转型成为我国高校发展的重要路径选择。目前,我国高校数字化转型实践还处于探索阶段[7],需要通过对国际范围内已有案例的系统化分析,来探索数字化转型的一般性规律,以指导实践。因此,本研究首先聚焦于高等教育数字化转型案例的分析理论框架构建,再基于理论框架对国际范围内高等教育数字化转型的四个典型案例进行分析,从中得到数字化转型的一般性经验。
一、基于CIPP模型的数字化转型
案例分析理论框架
美国高等教育信息技术机构EDUCAUSE将高等教育的數字化转型定义为“通过文化、人员和技术深入而协调一致的转变,优化和转变教育机构运营、战略方向和价值主张的过程”。[8]也就是说,经历了数字化转换(将模拟信息或物理信息转变为数字信息)和数字化升级(利用数字技术和信息改变个体或机构的运作)的过程,数字化转型基于数字技术,但是更强调数字战略推动高等教育内在结构和外在形态发展的根本性的优化和创新并创造价值的过程。[9][10]因此,本研究将高等教育的数字化转型视为是一个不断发展、持续改进的系统化项目,而不是短期内能够完成并呈现出显著效果的项目。基于此,采用CIPP模型,以持续优化为目标,构建针对高校教学数字化转型案例的分析理论框架。
CIPP模型是由背景评价(Context)、投入评价(Input)、过程评价(Process)和成果评价(Product)四个部分组成的系统工程[11]。该模型认为评价的目的不是证明,而是可持续的改进优化。背景评价用于评价目标、界定背景、诊断问题;投入评价基于背景评价,评价达到目标所需资源;过程评价全面记录和判断实施过程的各种实践和活动,对过程进行监督检查,目的在于调整和改进实施过程;结果评价是对实施结果的描述及判断,分为影响、成效、可持续性和可应用性四个阶段。结果评价需要与背景评价、投入评价、过程评价的信息相联系,以解释其价值及意义。
基于CIPP模型构建高等教育数字化转型案例的发展性评估分析理论框架,可以详细分析案例的背景、投入、过程以及成果信息,能够更加全面、清晰地了解案例的发展。如图1所示,从以下四个维度对高等教育数字化转型实践案例进行分析:背景维度用于分析案例中数字化转型的目标与面临的现实问题;投入维度用于分析案例为实现数字化转型所投入的数字技术及其他资源;过程维度用于分析案例数字化转型过程中的关键实践活动;成果维度用于分析案例进行数字化转型后所产生的影响、成效、可持续性和可应用性等。最后,基于成果维度对背景维度、投入维度和过程维度进行持续的优化和创新。
二、国际高等教育数字化转型典型案例分析
鉴于国际范围内高校进行数字化转型的案例众多,本研究基于《教育部高教司2022年工作重点》中高等教育数字化体系建设关注的“十大板块”的内容,以及国际范围内高等教育数字化转型的案例研究重点内容,选取了以下四个具有代表性的实践案例,分别代表了高等教育教学运营模式、教学资源、实验教学、学习空间四个方面的数字化转型实践。
(一)美国北密歇根大学通过变革教学运营模式实现数字化转型
美国北密歇根大学“全球校园”项目基于该校在校学生人数下降和教育经费缩减的现实挑战,旨在通过数字化转型变革学校教学运营体系,同时实现为学习者和学校增值的目标。
为推进项目的顺利实施,该校进行了数字化领导力、数字化学习环境和数字化教学支持三方面投入[5]。首先,设置数字化研究与领导部门,进行项目的整体规划。其中,有专业人员进行基于大数据、人工智能和机器学习的分析以支持决策。其次,建设支持在线学习的数字化环境,实现通信技术升级计划,将第四代移动通信技术全球微波接入互操作性(World Interoperability for Microwave Access,简称WiMax)网络升级为长期演进标准(Long Term Evolution,简称LTE)的宽带,作为教育网络的一部分,使学生和教师能够访问互联网。为远程学习者提供装载了学习所需软件的笔记本电脑,确保师生都能使用相似的计算资源。引入Moodle课程管理系统作为数字化学习管理系统,进行教学活动和学习活动管理。最后,在建设数字化学习环境的基础上,提供数字化教学的支持。设置教学中心,支持教师进行线上教学设计,确保课程内容的可用性和质量。支持学生顺利获取学习支持,如图书馆服务、成绩分析服务、职业发展服务等。同时提供数字技术的人力资源支持,用于运营和维护技术基础设施,以及根据师生需要随时提供指导并实时更新功能。
基于以上投入,该校重塑了教学运营模式。首先,利用校友数据库,通过大数据分析识别出没有完成学业或潜在的学习者,为他们提供完成学业的途径。其次,联通全球范围内的学习者和教职工,为学习者提供与面对面教学相同质量的学习项目和学习支持服务,为教职工提供线上教学设计服务。通过数据分析、人工智能和机器学习来实现数据驱动的决策,并不断调整和重塑投入元素的组成。在学习完成后,提供可堆叠的证书和进入一般教育項目的途径,从而实现学习者远程获得学习增值的目标和学校学位完成率提升的目标。该项目实行学分制收费,每学分收取50美元。
通过实施该项目,北密歇根大学实现了全新的教学运营模式,增加了教育收入,扩大了学校的影响力。该校全新的运营模式使学校在新冠肺炎疫情期间,对在校学生的教学短时间内全部转为线上,保证了学校教学的正常运营。
(二)摩洛哥卡迪阿雅德大学通过丰富数字化教学资源实现数字化转型
摩洛哥卡迪阿雅德大学实施数字化教学资源项目的目标,是在新冠肺炎疫情期间实施完全在线、以学生为中心的远程教学,为师生提供任何地点、任何时间、使用任何数字资源的学习环境,为学习者提供更灵活、更有效的学习方式[12]。
为推进该项目的顺利实施,学校着力建设数字化学习环境,拓展数字学习资源来源。首先是保障网络环境。该校通过与电信管理部门和当地网络运营商合作,免费提供流量、提高网速,打造能够让学生自由访问线上资源和参加线上学习活动的良好网络环境。在移动网络覆盖或容量较低的地区,采用与电视台和广播电台合作的方式提供远程教学。建立数字校园网站,提供模块化的开放学习资源和学习管理系统展示平台,并且为学生和教师申请个人电子邮件地址,以便免费访问资源和学习管理系统。引入数字化学习管理系统,并对教职工进行培训。
其次是拓展数字学习资源。渠道主要是自主制作和外部引入。为实现自主制作数字化资源,该校建立新的录音室,用于录制在线课程。为引入外部资源,该校加入到欧盟资助的南地中海数字开放教育资源项目(OpenMed)之中,使学校能够共享欧洲和南地中海国家的14个合作伙伴的优质资源,包括教育资源、教师培训资源和良好的教学实践资源。
该项目主要分为以下三个阶段实施:第一阶段是为学习者提供自学资源。学习者基于卡迪阿雅德大学数字校园(UCA Digital Campus)平台上多种格式的数字化资源(如文档、视频课程等),进行自主学习和在远程实践工作平台中进行模拟试验。教师基于数字化学习管理系统创建、编辑和发布学习活动,掌握学习者的自主学习过程并提供学习支持。
第二阶段是为学习者提供连续性的学习资源,包含基于在线平台(如Zoom、Googlemeeting、Webex等平台)构建的虚拟教室,以及在基础设施较为落后的地方,通过电视或广播频道的方式为学习者提供连续性学习的机会。
第三阶段是为学习者提供进行社会化学习的数字化资源。学习者通过不同的社交网络,如Facebook、Twitter、LinkedIn、WhatsApp、YouTube等),进行社会化学习,交流和共享学习资源。教师可以基于社交网络来组织讨论、传播信息、共享视频和多媒体文件等。数字化学习管理系统可监控和记录学习者的在线学习过程,为形成性评价提供数据来源。
该项目形成了大量的、多种格式的数字化学习资源,如静态资源、多媒体资源、虚拟课程和虚拟实验平台。这些资源涵盖了学校所有专业,具有广泛的应用空间,使学生能够突破时空限制采用更为灵活的学习方式,提高了学习者的学习质量。项目注重资源的可持续应用,将上述资源整合到数字校园平台和学校慕课平台之中,成为后续学习者的学习资源。
(三)德国达姆施塔特应用科技大学通过改建实验室实现数字化转型
基于德国工业4.0对现代工程师复杂思维、跨领域理解能力和沟通协作能力的要求,德国达姆施塔特应用科技大学的电气工程和信息技术学院与数学和自然科学学院共同建立了一个名为“AutFab”的全自动实验室,目标在于克服既定学科之间的界限,培养学习者独立解决复杂问题的能力[13]。
为推进项目实施,“AutFab”配备了工业中具有最先进技术的生产组件,能够实现组装检测、重量控制、电气测试等功能。采用模块化设计,可以通过不断进行扩展以实现流程规划和控制功能。将互联网和复杂的信息系统(ERP、MES、2D和3D模拟系统)直接连接到自动化系统,形成一个3D数字孪生体,可以在线访问、实施可视化的交互和进行工业上的虚拟调试,实现了通过混合现实协助实际工作,以及通过智能手机进行虚拟生产的功能。
基于“AutFab”全自动实验室可以实现两种不同方式的学习:第一种是进行基于问题的学习。将实验室作为标准实验室,学生专注于某一个工作站,围绕该领域的现实问题,通过协作探索领域知识、制订设计方案和实施方案来解决问题。在学习过程中,教师只回答学生提出的问题。第二种是在实验室中进行项目式学习。在学期开始时,教师给出不同的项目,这些项目包括不同的子任务且需要跨学科的知识完成。例如,深入了解问题、分析问题、了解实验室、风险分析、信息研究、联系供应商、设计解决方案、选择组件、应用硬件和软件中的组件、验证和确认解决方案等。不同学科背景的学生进行组队,并选择其中一个项目,根据教师给出的规范制订项目计划,确定时间和职责。在学期中,学生独立完成项目实践,期间可以使用实验室的模拟系统进行虚拟调试,或通过增强现实技术来协助操作员和工程师的现实工作。遇到问题时可以在项目会议中讨论和向教师寻求帮助。在项目结束时,学生需要提供他們的工作文档和展示项目成果,以及为普通读者提供海报或者视频。指导教师基于项目管理、项目实践、最终结果、文档和海报、视频和演示文稿进行学习评价。
截至目前,基于“AutFab”全自动实验室的学习对学生产生了可持续的积极影响,激发了学生的学习兴趣,加深了学生对复杂系统的理解,提高了学生的项目规划和管理能力、独立学习未知领域技术的能力,以及用结构化方法解决复杂问题的能力,同时提高了沟通技巧和表达能力,还生成了许多可持续使用的数字资源,以供未来学习者使用。
(四)挪威奥斯陆大学法学院建立数字学习空间实现数字化转型
基于挪威法律行业对从业者数字化能力要求的历史传统,以及学生在实际学习中主动使用数字化资源较少的现实问题,挪威奥斯陆大学法学院于2017年开始进行数字化转型的实践,建设了名为“Lovdata”的数字法庭以应对新的挑战。[14]
为推进项目的顺利实施,该校进行了两方面的准备:建设数字学习空间和构建数字化领导力。集中建设的数字法庭平台是一个综合性的法律学习数字空间,也是一个复杂的参考系统。可通过应用程序编程接口(Application Programming Interface,API)和其他交互机制来查找法律的来源,并允许注释和个人笔记,具有视觉资源、文本资源、自动辩护、自动反馈四个类别资源。该平台能够通过人工智能和机器学习等技术促进新形式的调查;通过增强现实技术增加视觉体验;通过人工智能模拟并实现自我辩护和协商、自动反馈、人工智能写作导航、数字化审问等功能。该项目以法学院教学学院院长为首,成立了一个专门的领导机构,致力于制订数字化转型项目计划,引进相关技术以及领导培训师生数字化能力的管理部门。该机构在学院政策中规定掌握数字法庭平台的使用是学生的必修课。
该校于2017年开始建设数字法庭学习空间,以“Juss1111”课程为试点,实施基于数字法庭的数字化法律教学,并推广到多数班级。在数字法庭中,学生可以进行数字诉讼、准备和处理法庭文件、解决争议以及自主练习来学习,还可以通过和教师、律师事务所、法院管理人员、法官、大学管理人员等多种角色进行交互和知识创造。从2019年秋季开始,在学校数字化战略的引领下,该校将数字法庭运用到所有与法律相关的必修课程中,以及其他具有数字化挑战的选修课程和挪威语课程中。该项目最初受到了师生的抵制,但是随着项目的推进和完善,取得了良好的效果。参与到该项目的课程数和学生人数持续增多,且能够持续整个学期。基于数字学习空间的学习,提高了学生的数字能力和自主学习能力。
三、结论与展望
数字化转型是高等教育在全球范围内的一种持续改革趋势,是教育系统基于内生需要和外部压力之下的改革。本研究将高等教育数字化转型的实践视为一个不断发展、持续优化的项目,构建了基于CIPP模型的数字化转型实践案例分析理论框架,为研究者和实践者提供了数字化转型实践的新视角。同时,通过对国际范围内高等教育数字化转型四个实践案例的分析,展示了从背景、投入、过程和成果四个维度对案例进行分析的过程。
基于上述案例分析,得出高等教育数字化转型的实践经验:
一是将高等教育数字化转型的背景与学校建立竞争优势的目标或解决现实问题的本质内容相关联,如通过数字化转型的创新实践创造价值、提高声誉、应对挑战、提升学习体验等[15-17]。
二是数字化领导力是引领高等教育数字化转型的重要力量,可通过构建数字化领导力,引领高校数字化转型实践。从建设数字化学习环境开始[18],实现突破时空和虚拟现实边界[19]、支持更广泛社会互动[20]的数字新生态[21]。
三是数字化转型的过程是基于数字化领导力、数字化学习环境及其他投入,改进或创新教学运营模式以及数字学习环境内的教与学模式,并通过深挖数据价值,逐步实现更包容、更有效、更深入的教学过程[22-24]。
四是通过数字化转型实践,能够为学校增加附加价值,促进教学资源的可持续利用,为教师和学习者提供了新的角色,以及更为灵活和个性化的教与学体验[25],为培育学习者创新能力提供了有力条件,使其更贴近行业的劳动力需求。
后续研究可以从以下三个方面进行:一是将本研究提出的分析理论框架应用于国内外高等教育不同领域实践案例的分析之中,如教材、教学研究、教学管理、图书文献等,完善和扩展分析框架,获得更为广泛的实践经验。二是借鉴国际范围内高等教育数字化转型的实践经验,基于特定的目标或现实问题,充分运用不断迭代的智能技术,进行高校的数字化转型设计与实践。三是探索多模态学习数据优化高校人才培养机制的作用过程[26],提高数据对高等教育的分析、诊断和预测能力[27],促进高等教育持续发展。
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作者简介:
苏珊,研究实习员,硕士,主要研究方向为高等教育、教育技术,邮箱:897219757@qq.com;
马志强,教授,博士,主要研究方向为计算机支持的协作学习、学习分析与评价,邮箱:mzq1213@jiangnan.edu.cn。
International Experiences in Digital Transformation of Higher Education:
Practical Cases Based on the CIPP Model
Shan SU1,Zhiqiang MA2
(1.Department of Academic Affairs, Shanghai University, Shanghai 200444;
2.Jiangsu Research Center of “Internet Plus Education”, Jiangnan University, Wuxi Jiangsu 214122)
Abstract: Digital transformation is of great significance and value to innovative college students training and international competitiveness enhancement, and has also become an important trend of innovation and reform in Chinese higher education. In order to learn from digital transformation and innovation experience of international universities, this paper constructs a theoretical framework for analyzing the practical cases of digital transformation of higher education based on CIPP model. The theoretical framework includes four dimensions: background, input, process and results. Based on the theoretical framework, it analyzes four typical cases of international universities. The research shows that the background of digital transformation in universities is related to the basic needs of establishing competitive advantages or solving real problems on an international scale. In this context, investments have been made in building digital leadership, digital learning environment and other aspects. The practice process of digital transformation in colleges and universities is a process of improving or innovating teaching operation models and learning models under the guidance of digital leadership, and gradually achieving more inclusive, effective and in-depth teaching by exploring data value. The results of digital transformation can add value to universities, promote the sustainable use of teaching resources, and provide teachers and learners with new roles and flexible and personalized teaching and learning experience, thus forwarding favourable conditions for the cultivation of innovative talents.
Keywords: Higher education; Digital transformation; International experience; Practical cases; CIPP model
編辑:李晓萍 校对:王天鹏