林一凡


短期(一年以內)
自帶設備+翻轉課堂
走在高校,隨便推開一間教室的門步入課堂,你會發現,肯定有學生正對著自己的電腦奮筆疾書——也許是在記錄老師的講課要點,當然,也有可能正在進行QQ聊天。如果你參與過時下流行的慕課,教學視頻里,當鏡頭對準學生時,或許你也會注意到一臺臺筆記本電腦上發出微光的蘋果標志。
自帶設備學習(Bring your own device,簡稱BYOD),是高校中正在發生的現實。
這一概念來自IT企業。員工們不再死守著公司配備的電腦,而是帶著自己的智能設備接入公司網絡辦公,并使用企業的內部應用。在高等教育領域也是如此。學生帶著自己的手機、平板電腦或者筆記本電腦進入課堂,已經是一種生活和工作方式。當然,如果打開平板電腦打算在課上玩一次消消樂,就實在違背了BYOD的初衷——學生可以在電腦上進行課程報告、完成作業,進行個性化信息的搜集、整理和記錄,或者讓自己的設備成為課堂的一部分,成為類似于教室黑板或者投影儀那樣的存在。
不過,也有人提出了IT安全問題和技術鴻溝問題,認為自帶設備的風潮會將那些買不起智能設備的學生邊緣化。不過,一些土豪大學大手一揮,買買買,干脆給學生和教師集體配備平板電腦。
另一項將在一年內成為主流技術的,也在2014年的《地平線報告?大學》里出現過,它就是翻轉課堂(flipped classroom)。簡單來說,翻轉課堂就是將傳統教學模式進行了翻轉,將學習的主動權還給了學生。寶貴的課堂時間用來進行更為主動的、項目制學習,學生們在課堂上組成小組進行討論、解決問題,和老師面對面溝通交流;而教師傳授知識的這套規定動作則被放到了課外,學生通過觀看教學視頻和看電子版教材等方式來自學。
翻轉課堂正在全美蔓延。數字教育中心的調查顯示,29%的高校教師采取了翻轉課堂的授課形式,另外還有27%的老師也打算在一年之內步入翻轉課堂大軍。現在的高校學生,都是正兒八經的互聯網原住民。對他們來說,進行網絡學習簡直毫無壓力。相反,翻轉課堂是對老師幾十年教學經驗的顛覆。康奈爾大學的卓越教學中心在網站上掛出了一系列資源,為愿意進行翻轉課堂的老師提供貼心指導,告訴教員們要如何翻轉課堂,可以采用什么形式的學習和評估方式,或者可以聯系誰尋求幫助。
美國的維拉諾瓦大學已經嘗到了甜頭。他們在2013年試點翻轉了4個工程學入門類課程, 2014年他們將翻轉課堂數量增加了8個。統計顯示,同樣是成績排在末尾1/3的學生,翻轉班的表現比傳統班的好上7個百分點。
中期(2~3年)
創客空間+可穿戴設備
哈佛大學布倫南教授的課堂顯得亂糟糟的。
助教們爬上趴下,在墻上貼上巨大的空白表格;學生們則是哪里都有,在教室里笑著聊著,有些還干脆手舞足蹈;一張桌子上放著多納圈和星巴克咖啡,討論累了的學生可以來這里補充能量。這間教室的原名是阿斯奎斯講堂,但現在,它不用來講課了。布倫南教授說,讓我們占領阿斯奎斯,它是實驗室,是咖啡館,是游樂園,但不是講堂。
嗯,我們也可以稱它為某種意義上的創客空間。創客空間,被看作提供實現人們創意所需工具的工作坊,它是對傳統課堂的革新。2014年《地平線報告?大學》里,其被列入加速高等教育技術采用的關鍵趨勢的中期趨勢條目,然而那時,創客空間和創客的概念遠沒有現在火爆。2014年,白宮舉辦了首次創客嘉年華,美國總統奧巴馬也來嘉年華溜達了一圈。據報道,他觀看了一只5米高的長頸鹿機器人、一座12平方米的隨身攜帶小房子、一個3D煎餅打印機以及其他各式各樣的發明。他呼吁美國全國都努力開發項目、舉辦活動,讓新一代的設計、創新、制作先鋒有更廣闊的空間,復興美國制造,燒旺美國的創新之火。
在創客空間,學生們不再只是課堂內容的消費者,他們還是創造者。他們是設計師,是工匠,更準確的說,他們是創客——不以盈利為目的,努力把各種創意變為現實,并加以分享。除了安安靜靜做一個讀書郎,大學生們還得努力實現(get)創造力,設計能力和工程能力。創客空間的支持者認為,教育應該讓學生投入通過設計、動手制作和迭代,投入到富有創造性的、對實際問題的解決中去。創客空間里,通常會有3D打印機,這種技術大大降低了物品制作的門檻,其他的常見設備,還有激光切割機、電烙鐵、樂高、開源單板機控制器和電路產品等玩意。
另一項能在2~3年內改變高等教育模樣的,就是可穿戴設備。2013和2014年,它都亮相《地平線報告?大學》,只不過2014年,它還被歸類為五年左右的變革性技術。如今隨著技術進步、成本降低,其在高等教育領域推廣應用的步伐也加快了。
有數據顯示,21%的美國成年學生在使用可穿戴設備;而在16~24歲的學生中,有71%希望使用類似智能手表、手環和眼鏡之類的可穿戴產品。這是一個蓬勃發展且大有潛力的市場。最近,蘋果也加入了可穿戴戰局,推出Apple Watch,又為可穿戴概念再燒一把火。
可穿戴設備可以解放學生的雙手,也可以為他們提供一個虛擬現實的學習環境。過去學生在電腦屏幕前觀看模擬畫面,如今可以更加入戲地親身體驗。戴上虛擬現實頭戴顯示器,建筑工程專業的學生可以置身一個虛擬的工地現場,他們可以在沒有人身安全風險的情況下找到畫面里那些不安全的區域;藥學專業的學生可以通過老師架在鼻梁上的谷歌眼鏡獲得第一人視角,更清楚地觀察到老師的具體操作過程。
長期趨勢(4~5年)
物聯網和自適應學習
那么,可穿戴設備加上物聯網,會擦出什么火花?想象這樣一個場景:
杰妮芙正忙著在化學實驗室做實驗,她把化學物質混合到了一起,一些暗藏危險的煙氣慢慢在實驗室蔓延開來。不過不要緊,實驗室器材自帶監控設備,它們發出警報,傳遞給杰妮芙手腕上的智能手環,手環震動,杰妮芙發現情況不對,迅速撤離。
物聯網,通俗來說就是物物相連的互聯網。所有物品通過信息傳感設備與互聯網連接起來,彼此溝通,以實現智能化識別和管理。
一些大學搭建起了小型的物聯網。圣十字學院在他們的生物實驗室冰柜上安裝了傳感器,當需要調整溫度時,就會自動發送警報郵件;想要洗衣服的學生可以通過手機來查看宿舍的公用洗衣機是否有人使用。還有更有意思的呢。當你拿著你的智能手機在北京二環內閑逛,如果城市里也有一張物聯網,那么那些富有歷史文化特色的建筑就會向你的手機發送信息,主動進行自我介紹,告訴你它們的地理位置、建筑特色和歷史故事。只要你愿意,整座城市都成了你的教室,你邊走就能邊學,你周圍每一個靜默的建筑都可以當你的免費老師。
隨著技術的發展,學生的老師確實越來越多,而且越來越體貼了。這就要提到“自適應學習(Adaptive Learning Technologies)”。學生在學習過程中,相關軟件或者平臺能夠根據學生的實際需要進行課程內容的調整,來適應學生的學習進度。它可是懂得察言觀色頗為善解人意的智能老師,能根據學生的學習行為和每一階段的學習表現,采用相應的教學策略,推薦個性化的學習路徑和學習資源,布置能直擊學生軟肋的作業。
所謂因材施教,終于不再只是一種理想。讓所有的學生跟上同樣的學習進度,完成一模一樣的作業,實際上是對理解能力超出或低于平均水平學生的一種不公平。但是,在那些人數眾多的入門類介紹性課程上,教師確實沒有余力為每名學生量身定制教學方案,自適應學習為個性化教學面臨的難題提供了一種解決路徑。
自適應學習和在線或者混合學習(hybrid learning)能有更完美高效的配搭。
在這類學習環境中,學生的學習活動能夠被追蹤類應用記錄下來。自適應學習技術離不開人工智能的發展,它能根據學生的學習行為推測出他遇到的問題,并給出解決方案。打個比方,如果學生在某頁對弦理論的總結材料上花費了明顯比閱讀其他材料更多的時間,那么通過某種算法,自適應學習系統就會告訴后臺,喂,快給這位學生推送更多弦理論的相關資料,他好像還沒懂呀!
除了收集的學生的行為數據,自適應學習技術還能將這些數據在頁面上進行可視化展示,老師們能隨時查看,學生們也可以對自己的學習情況做到心里有數。它還能找出那些徘徊在掛科邊緣的學生,及時伸出援手。
自適應學習很可能是高等教育的變革者,不過,目前它還停留在少數學校的試點當中,沒有大規模鋪開。畢竟,搭建相關的平臺耗資不菲,對技術的要求也頗為苛刻。且看它在幾年之后,要怎么攪動高等教育吧。
責任編輯:尹穎堯