影响高等教育教学的技术与实践-基于EDUCAUSE《地平线报告》的思考

1、    影响高等教育教学的技术与实践基于educause地平线报告的思考    摘要：educause发布的2020年地平线报告（教学版）是一份基于高等教育领域全球领导者小组的视角和专业知识的专项报告，多年来高等教育专业人士和领导者日渐重视技术的应用与实践，对未来教学趋势、技术和实践更加关注。2020年地平线报告（2020教学版）关注了技术在学习民主、学生评价、学习设计生态系统、学习资源与环境四个方面的实践，基于此报告对技术在高等教育中发挥的作用与产生的影响进行分析，发现了现阶段存在的若干问题并给出相应的解决对策。关键词：地平线报告，技术与实践，教学，e

2、ducause，人工智能，学生评价引言美国高等教育信息化协会（educause）于2020年3月2日发布了2020年地平线报告（教学版）1（以下简称报告），该报告由来自世界各国的54位高等教育专家组成的小组对影响教与学未来的关键趋势和新兴技术与实践进行了系统地研究，并设想了一些可能会对未来高等教育发展产生影响的情景，目的是给高等教育决策者提供更多有意义的信息，同时帮助学习者、教育者和领导者更好地明确新技术以及使用新技术在教育教学方面产生的影响。报告详细介绍了6项会对未来高等教育产生主要影响的新兴技术和实践。总体来说，这6项影响高等教育的新兴技术与实践分别为：自适应学习、人工智能/机器学习、学习

3、者成功分析、教学设计、用户体验设计的提升和学习工程、开放教育资源以及扩展现实（ar、vr、mr、haptic）技术。科学技术的引进使高等教育焕发了新的生机，在运用技术时，更要准确地把握教育的目的和学生的需求，同时，我们必须意识到，对高等教育产生影响的并不是技术本身，而是技术被嵌入支持学习者和教育者的教育框架中。本文从学习民主、学生评价、学习设计生态系统以及学习资源与环境四个角度出发，分析技术在高等教育的应用过程中可能会出现的一些问题，并且尝试给出解决办法。一、学习民主学习民主应成为高等教育的教学目的之一，尤其是当下处于推崇现代化、智能化教学的背景下。目前环境下，学习模式与学习手段几乎都与智能化

4、结合在一起，这意味着知识的获取必然要伴随着技术的植入，这一点似乎使“学习”失去了“民主”与“自由”，学习者在享受智能化教育快捷的同时也丧失了自由选择学习模式的机会。芬伯格在技术体系：理性的社会生活中引用了伊恩·安格斯讲过的话“技术是生活世界中的形式逻辑的运作”2，即将技术看作一种形式逻辑，或者一个辅助工具。孟子对于学习的解释是：“君子深造之以道，欲其自得之也”3。这句话解释了学习即“深造”，要让学习者学会“自我习得”，所以如果技术的过度使用破坏了自我学习享受到的“自由”，也就破坏了技术的价值。当今各国家、各地区不吝于将技术同教育深度融合，但须知教育发展的限制从来不在于技术，而在于产生

5、的结果是否仍秉持着“让人成为人”的态度。（一）学习民主的实践报告中介绍了自适应学习以及人工智能/机器学习教育应用在多个国家的具体实践。1.自适应技术报告中对自适应技术以及它在教学中的部分实践做了介绍，包括亚利桑那州立大学自2011年开始使用自适应技术，然后又提出了它所称的“自适应主动方法”，即自适应技术与主动学习相结合。表明了即便是纯粹的技术仍然要依靠学生的主动学习才能更富有效率，体现了学生自身学习的好奇心及主动性的重要作用。2.人工智能/机器学习教育应用目前有关人工智能/机器学习在教学中的实践以5个系统为核心：学习管理系统（lmss）、学生信息系统（siss）、办公生产力应用程序、图书馆和招

6、生服务、自动字幕系统和移动产品，包括西北大学的chatbot被整合到lmss中，以回答学生和教师提出的常见问题。犹他州立大学开发了人工智能语音辅助技术，残疾教师可以利用该技术在学习空间中控制教学，这一点为有障碍的教师提供了极大的便利。3.stem教育stem教育是科学、技术、工程和数学四门学科的有机结合，即它的核心是形式上跨学科、内容上融会贯通各学科教学内容，并且在教学实践中以实际问题为主寻找答案。目前在各中小学已逐步开展实践，并已开始对教师的知识结构进行分析，王卓玉等认为tpack作为一种教师的新型知识结构，有利于帮助教师建立一个立体的知识结构，并且有助于教师梳理知识框架4。这些技术实践涉及

7、了教学实践的方方面面，正在改变整个教学环境，而过于广泛地渗透无疑会产生一些问题。（二）学习民主应用中产生的问题以上智能化手段丰富、充足，渗透在学生学习以及教学环节的各个方面，其中可以看到研究人员的创新技术和人文关怀，但同时也存在着一些矛盾。在技术研发愈加领先化、高效化、简便化的同时更不应忽视教学的主体，也就是学生，当然“以学生为中心”并不排斥教师或者技术的介入，介入后是否仍以促进学生思维发展为中心、学生在学习的过程中是否“民主”、是否依然是“自得”的状态，这些应是我们对技术与教育适配性重点考量的方面。1.技术目的与学生思想的矛盾性人类最伟大之处在于人是可以思考的，人的好奇心驱使人去探寻真理，大

8、数据时代所有存在的问题都有相应的答案，我们可以更快地认识世界，能够更快地获得问题的线索，但更多的真理、更多的发明潜藏在隐性的数据中，人工智能或者其他智能化的手段只能根据已有的数据进行预测，却不能创造一个未知的东西，“创物”这一能力是人所特有的。学生过早地接触人工智能，在他们“三观”未形成时，给予他们过多的便利或者过多的监督监测，会不会破坏人学习的天性，破坏追寻真理的好奇心？教育者需要谨记，无论应用怎样的技术，教育的目的始终在“人”，在于维护及促成学生各项思维能力的增长以及用自己的观点来认识世界。2.人机协作产生的问题人机协作意味着技术不只是充满运算法则的冷机器，人在其中扮演重要角色，人工智能等

9、新兴技术带来了一系列积极变化，但同时对于学生隐私和数据的正确使用，以及如何确保技术的设计公平、包容和无偏见仍有疑惑。从人工智能发展的角度，未来是否应该赋予人工智能“人性”，在它智能工作期间，谁来纠正人工智能自身产生的错误，如何去辨别基于道德层面的人工智能，都将是艰巨的任务。“人”与“技术”始终是技术发展过程中的一对矛盾，人工智能时代对此的解读更是具有了无限的可能，教学实践证明，对于二者之间的关系，必须在确立人的主体地位的条件下，用批判与发展的眼光寻求“人”与“技术”的平衡。（三）小结德国哲学家雅斯贝尔斯说：“教育就是一棵树摇动另一棵树，一朵云推动另一朵云，一个灵魂召唤另一个灵魂”5。学习民主应

10、用中产生的两个问题核心还是技术和学习者哪一个居于主体地位，无论教育和技术如何发展，一定是先明确人的主体地位。虽然与学生已经或将要建立支持关系的是机器，但仍不能忽略人文关怀。要使学生认识到“自己是命运的主人”，我们曾经被禁锢在宿命论、神学论的桎梏下，先辈们用行动和思想证明了我们的灵魂和未来都在自己的掌控中，我们也应教会孩子们不被科技俘虏。人应掌控技术、利用技术而不是囿于其中。在这一点，海德格尔解释说：“技术乃是在解蔽和无蔽状态的发生领域中，在无蔽即真理的发生领域中成其本质的”6。即技术的作用是解蔽真理，从这个角度看，人工智能时代，人不仅没有解蔽反而被更深地遮蔽了，对此最根本的解决办法就是保持人的

11、主体地位。二、学生评价学生评价的核心在于通过了解学生在思想、学习、生活和工作等方面以及在文学、理工、艺术等多学科领域的表现、意愿和成就，看到学生的潜能并有针对性地激励学生，预估学生的发展态势，进而提供精准扶持以帮助其成长。学生评价在全球教育体系都受到了关注，评价标准涉及表现类、综合素质类、学业水平类和成就类等，具体方法包括pisa和timss测验等。针对学生的评价会让教学过程更具可操作性，但应确保学生乐于参与，并且感到未被冒犯、能去更好地完善自我也是评价过程中应考量的问题。（一）学生评价的实践近些年，成就评价成为新趋势，educause在2019发布的it热点问题中，将学生成就列为第二热点问题

12、，美国于2015年颁布了每个学生都成功法案（every student succeeds act，essa）；南非的公立大学申请参加siyaphumelela计划，通过收集和分析学生数据，创建一个包容度更广的关于成功数据的模型以增加学生的成功率；加州大学伯克利分校的boa（伯克利在线咨询）项目和加州大学欧文分校的compass（学生成功综合分析）项目就是为学术顾问设计的学习分析工具。这些工具为顾问提供了信息，使他们能够在关键的学生成绩没有达标的情况下进行积极的外展和干预。而这些项目都旨在提供可操作的信息以改善学生的学习成绩，并且通过深入探索性数据分析，最大限度地了解学生，从而揭示可能增加的风险

13、因素，进一步完善课程并改善学术支持资源。（二）学生评价应用产生的问题从政策上将学生评价列为高等教育的优先事项，配以多种技术操作使学生评价成为多样化的分析评价。以上几项实践的共同点是需要机器广泛搜集并深入分析学生的各项数据，不可避免会引发关于隐私、公平和伦理问题的相关讨论。一是学生信息安全与隐私，如何保证信息安全，避免信息泄露；二是评价分析的标准问题，机器的运算程序仍由人制定，是否仍然带有人的主观意愿。1.学生信息安全与隐私问题技术在学生评价中承担了三项任务：一是数据采集。由于要对学生进行多方面、综合的评价，必然要从多角度来搜集信息，详细到学生的行为习惯、课堂内外的表现，包括学生参加的社会实践以

14、及社团活动等。在这个过程中主动或被动地实现了全面收集学生信息、长久监测学生状态、智能化评判学生，而教育中的育人目标是以人与人的沟通交流为评价标准的。此外，当学生感到了这种环绕在自身周围的“监测痕迹”，是不是会感到被冒犯并产生相应的心理压力，比如，过度紧张地保持自己的行为端正以便在机器判定时获得“优秀”。二是数据存储。信息技术的介入，将传统的档案存储转变为大数据的云存储，但网络上的数据无论如何隐藏还是有迹可循，尤其是学生群体的信息是可获利的。比如，2017年国内多所高校学生的手机号码、家长、银行卡等多种信息被泄露，犯罪分子利用技术模拟学生声音给家长打电话索取资金，给家长和学生造成了心理伤害和经济

15、损失。三是数据分析。信息技术的介入将教师评价、学生自评、学生互评转变为将搜索到的混乱信息以模糊思维进行评价，有些是对职业生涯的评价，有些是对性格和价值观的评价。这里有一个问题是，当机器给出的评价与学生自我的认知出现矛盾时，学生应以何为准绳。2.评价分析的标准如何界定一是由谁来评价，二是评价基于数字化还是数据化。学生评价的结果究竟证明了技术的无所不能还是真实展现了学生的未知性。如今信息技术并未实现机器生成自我思维，那么智能化的评价还是要依靠“工程师”的设计，即智能化评价系统并非一个绝对客观的评价标准，仍然存有主观认定，或者说单纯的数字分析并没有结合学生的意愿和包括学生的自然情况等一些人文信息，就

16、像考试成绩都是同一个数字，但它并不能证明学生的思想深度、知识广度、道德标准、思想格局、人文素养等，也许有一天技术能够实现将抽象价值具象化，那么以什么形式展现又是另一种尝试了。上文提到的职业生涯的评价还有报告中列举的关于“学生成就”的案例，如爱荷华大学成功要素（eos）实践，作为一个学习分析平台，它主要提供详细的绩效反馈，告知学生如何实时完成任务，以及如何在有充足时间改变他们的行为轨迹时采取适当的行动。那么编写脚本的人一定要具备专业素养以保证机器给出的建议以及任务既符合学生的行为习惯和逻辑思维，也隐含社会性行为的趋势引导。（三）小结解决上述两个问题最根本、最有效的办法应是“问责”，承担法律责任会

17、让依靠大数据谋求利益的人受到限制，也会在评价标准模糊不清时有评判的依据。将责任从数据收集者转移到数据使用者，从被评价者转移到评价标准制定者；其次对数据设置时效，需要建立监管机制对数据予以监控。数据的永久性存在是一件令人恐慌的事，设置时效会限制数据使用者的行为，譬如高校对数据保留的时限可截至学生毕业，公司企业保留时效截至员工解聘期，如有需要加以延长时效的，个体或组织要为此承担相应的责任并确保以正当行为使用数据，且有义务在使用后按规定彻底删除。甚至需要重新定义“数据公平”，既确保人类的行为自由，也相应地为个人行为承担责任7。三、学习设计生态系统（一）学习设计的实践学习设计不仅涉及理论，更加重视实践

18、，它处于一个不断变化发展的状态，开展线上课程或线下课程时，学习设计都发挥着巨大的作用。应当怎样缔造一个使学习者更好发挥其主动性的学习环境？怎样更好地关注每个学生不同的发展特点？如何改善学生学习过程中的体验？这些都是在进行学习设计时必须密切关注的问题。1.教学设计因线上课程的兴起以及“以学生为中心”学习理念的盛行，教学设计得到了不断发展。近年来，教学设计不再局限于对课程的设计和研发，随着教学设计者专业技能的增强，更需要适时进行教育教学研究、学习者分析、教师指导和协作、项目改进等活动，教学设计也表现得越来越“专业”8，与教师协同工作是教学设计生态系统的核心，教学设计的总目标是能够改善学生在教学活动

19、中的学习体验并且使其有一个更有价值的学习结果。一个规范的教学设计通常包含着创新的方式方法、基于证据的教学策略、以学生为中心的实践项目、妥当的评估机制以及新颖的能够在教学中使用的技术方法。评估学习者的学习活动、提升用户体验、应用设计思维进行课程开发并为教育者提供新的基本数字技术，这些都是对学习型设计师提出的新要求。科罗拉多州立大学学习与教学分析中心正在以一种新的方式提供学习分析。学习者行为工具将视觉形式的学习情况分析作为过程性评估策略提供给学习者。这种以学习者为中心的学习策略有助于学习者进行元认知，从而为更好地学习作出改变。2.用户体验设计用户体验设计是一种新的学习设计方式，它以“学习者为中心”

20、为核心思想，以“满足学习者需求”为方针。用户体验设计融合了许多不同学科的元素，如神经科学、认知心理学等，并在此基础上将其整合为一个全新的设计原则9。用户体验的观念在开发初期就已经融入教学过程并贯通始末。其目的就是保证对学习者在教育教学活动中的体验有一个正确的衡量，并且掌握学习者的期望和目的。体现用户体验设计原则的一个例子是滑铁卢大学扩展学习中心的用户体验学习设计项目。用户体验设计框架目的在于提供信息和指导以更好地进行教学设计决策，同时为学习者创造更有意义和价值的在线学习体验。滑铁卢大学扩展学习中心推广并分享了蜂窝学习体验设计模型。他们把学习者放在设计过程的中心，确保他们的课程是有用的、可取的、

21、容易获得的、可信的和直观的。3.学习工程近些年来，高等教育和工业界愈来愈关注学习工程这个新颖的学习设计概念。学习工程是一个动态发展的领域，它利用工程方法来改善学习技术和教育教学相关架构。学习工程师能够将工程思维与学习科学相结合，以更好地支持技术在教育教学当中的应用，达到提升学习质量的最终目标。学习工程领域以一种新的系统思维方法和工具来考察学习在数字空间中如何、在何处以及在何种情况下发生的。在米德尔伯里学院，教师团队在从服务模式转变为合作伙伴模式的过程中改变了理念。他们与米德尔伯里学院的教职员工和学生探索、合作，并参与数字技术的对话教学，从而提高数字实践和空间变革的潜力。（二）学习设计应用中产生

22、的问题1.盲目追求新技术在高等教育中的应用新技术的出现，为我们采用新的教学方式方法提供了可能，更高的教学质量也得益于在进行教学设计时采用了许多新技术。但是，采用新技术时要花费更多的物力、财力和人力，为了增强教师使用新技术的能力，需要聘请专门人员对其进行培训，也会导致教育成本的增加。新技术使用初期达不到预先设想的教育效果，新技术刚出现时的教育教学过程中，教育者和学习者都比较喜欢使用旧技术，对新技术的使用率偏低。如果不能熟练使用新技术，反而会造成教育教学效果的降低、影响教育的资源整合。2.用户体验设计在新技术或新概念刚刚应用到教育教学中时很难奏效用户体验设计强调在学习设计初期对学生进行研究，并且强

23、调学习者的参与，这在很大程度上可以提升教育教学的质量。但是，面对全新技术在教育当中的应用或者新概念的运用，用户体验设计就很难达到最好的效果，学习者没有接触过相关技术，没有经验，无法建立模型。此时，教学设计的开展，就要更多地依赖教育者的创造力和决断。认识成为焦点，因为学习者对事物的认识是在与环境的交互过程中逐渐形成的。并且要时刻注意保持自我，h.s. broudy在伦理学与教育政策一书中强调了自我的重要性，即“自我的标准是自我决定、自我实现以及自我整合10”，在用户体验设计中也应强调这一问题。（三）小结学习设计对高等教育教学发展有着巨大的推进作用。在一些高等学校和教育机构，学习设计正在支持建立跨

24、界的合作伙伴关系，如将用户体验设计师、图书管理员、信息无障碍专家、教育开发人员等结合在一起，组成一个覆盖面更广的团队，并且要确定这些人员如何协作才能给学生学习带来最好的效果。新技术在提升教育质量的过程中，得到的并不完全是正面的反馈。在分析学习设计面临的实践危机时，也提出了相应的对策：教育一直与政治、经济、社会等领域息息相关，我们把一项技术融入教育中时需要考量多种因素，经过反复地实验研究，确定有一定教学效果之后才会投入教学实践当中11。当有新概念融入教育时，教师要注意学习者在与环境的交互作用中的认知改变。四、学习资源与环境（一）学习资源与环境的实践学习资源是指学习者在学习过程中能够学习和运用的外

25、部资源，其内涵随着时代的发展不断地更新与补充，人们对学习资源的了解也在不断加深。学习环境是指与学习系统有关的整个世界。教师占据课堂主导地位的常规逐渐被打破，新技术手段不断优化教学方式，增强学习者的学习兴趣，培养学生实践与综合能力，为培养适应现代社会发展的优质人才和开拓多元化的学习方式提供技术和环境支持。报告介绍了开放教育资源以及现实技术在高等教育领域应用的具体实践。1.开放教育资源（oer）开放教育资源（oer）是指学习者在学习过程中反复学习和使用的免费学习材料，具体可以理解为在开放的学习环境下允许他人对其共享的学习资源加以运用和探究，使学习者获取个性化的学习资源成为可能，这在很大程度上提高了

26、学习效率。开放教育资源一些特有的优势，如提供个性化的学习资源，在一定程度上促进了教育公平，这使其在世界范围内迅速被接受，世界各国家和地区的开放教育资源应用越来越普遍12。如美国各高校以及教育机构都在着手开放教育资源的建设。oer现在是一个全球性的运动。再如，乔治梅森大学开发了名为mom（mason oer metafinder）的开放教育资源元爬虫平台，允许教师和学习者在国际索引中搜索开放教育资源。开放教育资源运动不仅能够节约教育成本，还可以通过提高包容性的方式用于其他用途，如北卡州立大学的开放教育孵化器项目13。我国的开放教育资源建设也有了长足的进步和发展，逐渐建成了以国家精品网络课程、开放

27、大学资源平台为代表的在线学习资源。2.扩展现实技术（xr）扩展现实是一个综合性的概念，用于描述将物理环境与虚拟环境结合起来或提供完全沉浸式虚拟体验的环境，最常用的两种技术是增强现实和虚拟现实。全球高等教育对xr教学潜力的探索已经展现出令人印象深刻的广泛性和多样性，解决了诸多问题。高等教育对xr技术并没有全盘接受，更多地倾向于建立实验室或实验中心，以促进协作与资源共享。在可访问性方面，扩展现实技术能够为身体有缺陷的学习者提供新的访问和学习方式，如内华达大学里诺分校为脑瘫学生提供感觉自己走路的扩展现实体验。宾夕法尼亚州立大学的沉浸式体验目录和北卡罗来纳州立大学的vrplants，试图确定并提供开放

28、的xr资源用于高等教育。（二）学习资源与环境应用中产生的问题开放教育资源运动的推进为高等教育的发展带来了机遇，扩展现实技术可以有效地应用于支持基于技能的教学法，可以扩大实践学习体验的范围为学习者提供丰富的课程内容和学习体验。扩展现实技术所创造的数字化时空使人们能在虚拟世界和现实世界之间随意切换，延伸了人类的感官认知，但在运用于教育实践时也面临着一些问题14。1.学习者面对海量资源容易产生“注意力失焦”面对海量的学习资源，学生有限的认知负荷容易导致“注意力失焦”，具体表现为学生学习时容易受到其他无用信息的干扰，专注力被影响，学习存在分心的现象；面对海量的学习资源，学生的学习更多地停留在表面。开放

29、教育资源环境下，学生在各种类型的资源之间快速切换，无用信息与目标信息混杂在一起，学生因尚未具备良好的信息甄别能力而容易被杂乱信息困扰以致于专注度降低。开放教育资源运动的开展为学习者提供了形式、门类多样的学习资源，但同时也会让学习者在大量的资源中无所适从。未经筛选的信息被学生接收，大量无用信息与有用信息混杂，导致学生无法深刻地理解有用信息，长此以往，逐渐偏离本来的学习目标，造成注意力失焦3。2.课堂中师生角色转化受到限制扩展现实技术赋予了教育资源“可视性”“互动性”等特点，能够将海量的信息进行整合与优化，此外还能让学习者与虚拟物体进行互动和接触，有效地提高了学习者的学习兴趣与学习动力。扩展现实技

30、术在为学习者创造多样性学习空间的同时也面临着问题和挑战15。“老师讲、学生听”是传统教学的主要授课模式，课堂的主导权掌握在教师手中，学生在课堂中更多地是聆听和遵从。扩展现实技术下的课堂学生被鼓励进行积极探索、思考和创新性学习。扩展现实学习环境“以学习者为主导和中心”的教学理念与传统教学模式中“以教师为中心”的理念存在冲突和矛盾，两者如何协调和统一需要进一步思考和探析。（三）小结不论是开放教育资源还是扩展现实技术，在教育实践中运用时出现的问题本质上是一致的。开放教育资源带来的海量信息容易让学生注意力产生偏差，扩展现实技术使师生角色转化面临一些困境，根本解决办法是适当发挥教师的引导和示范作用16。

31、教师需要根据学生个性化的学习需求和学习目标对学生进行专项训练，引导学生提高学习投入度和自控力，帮助学生树立明确的学习目标，提高学生的信息识别和提炼能力，从而减少学生注意力失焦，提高学习效率。在扩展现实技术的学习环境中，老师不用一直占据主导地位，可以加强对学生的科学引导，让学生尽快地融入扩展现实技术的学习环境，引导学生在新的学习环境中充分发挥自身的学习能动性，做学习的主人。任何新技术的出现都会伴随着一定的问题，我们要做的就是扬长避短，让新技术物尽其用，为教育发展助力。五、结语我们在利用技术的同时要常怀谦卑之心，但要坚定人的主体性。技术的更迭代表着技术提供给我们的并不是问题的最终答案，在应用新技术

32、的过程中仍旧需要自我认知并向外探索。陶行知在第一流的教育家中说“今日的教育家，要敢探未发明的新理，敢入未开化的边疆”17。无论当下还是未来，广大学者都要探求技术与高等教育领域的最和谐的、彼此互助的新型关系，但这种关系一定是以人为主体的。整个教育环境还存在数据依赖的问题，一味地追寻技术极可能导致我们无处可藏。对于学生的教育、对于学生的评价、对于教学设计并不应依赖于数据，而应建立一种“适合”的关系，这需要我们去正确判断技术和教育的发展趋势，虽是一个艰辛且漫长的过程，但迟早会实现18。大数据时代中阐明：“只要得到了合理地利用，而不单纯只是为了数据而数据，大数据才会变成强大的武器”7。我们只有在实践中认识了这一点，才能实现技术与教育、技术与人最和谐的以及彼此相互促进的关系。参考文献：1educause. 2020 educause horizon reporttm（teaching and learning edition）eb/ol.2020-03-04. -2加安德鲁·芬伯格.技术批判理论m.韩连庆，曹观法，译.北京：北京大学出版社，2005：1