變革與創(chuàng)新中的教育:技術(shù)發(fā)展的視角

寇 燕 趙萍萍

（西北師范大學(xué) 教育技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

變革與創(chuàng)新中的教育:技術(shù)發(fā)展的視角

寇 燕 趙萍萍

（西北師范大學(xué) 教育技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

技術(shù)的發(fā)展為教育領(lǐng)域的變革與創(chuàng)新帶來了新的生機(jī)與活力，新型的教育生態(tài)也必將在教育與技術(shù)的雙向深度融合和不斷發(fā)展中得以實現(xiàn)。文章圍繞新興技術(shù)的發(fā)展闡述其對教育變革與創(chuàng)新的引領(lǐng)和支撐作用，從學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)環(huán)境、教學(xué)組織形式、學(xué)校教育形態(tài)等角度論述了技術(shù)如何助推教育實現(xiàn)變革與創(chuàng)新，最后表明教育變革是一個復(fù)雜的巨大的系統(tǒng)工程，需要來自多方面的努力與配合來加快推進(jìn)技術(shù)融入教育的進(jìn)程。

教育；變革與創(chuàng)新；技術(shù)發(fā)展

一、引言

國際教育信息化已經(jīng)進(jìn)入了發(fā)展的快車道，信息技術(shù)對教育變革與創(chuàng)新具有引領(lǐng)和支撐作用。教育變革是一個歷史過程，也是多因素交互作用的過程，技術(shù)與教育不斷深入融合發(fā)展，必將對教育變革產(chǎn)生全面而重大的影響。

世界各國都高度重視信息技術(shù)在教育中的重要作用，從國家層面制定相應(yīng)的變革政策。美國在《國家教育技術(shù)計劃2010》(NETP2010）中提出：“要運用信息技術(shù)來促進(jìn)學(xué)習(xí)方式變革、評價方式變革、教學(xué)方式變革以及基礎(chǔ)設(shè)施升級，最終實現(xiàn)技術(shù)促進(jìn)整個教育體系的結(jié)構(gòu)性變革，而不是進(jìn)化式的修修補補”。[1]在《國家教育技術(shù)計劃2016》（NETP2016）中提出：“技術(shù)是推動學(xué)習(xí)變革的強大工具，能推動和改善師生關(guān)系和諧發(fā)展，再造學(xué)習(xí)和合作模式，緩解長期存在的教育不公平，革新教學(xué)理念和實踐以滿足學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需要”。[2]英國高校聯(lián)合信息系統(tǒng)委員會（Joint Information Systems Committee,JISC） 發(fā) 布的《JISC2010—2012戰(zhàn)略》強調(diào)：“利用信息技術(shù)和數(shù)字化學(xué)習(xí)促進(jìn)教學(xué)的轉(zhuǎn)變，并將教學(xué)與學(xué)習(xí)、資源共享等作為信息化未來投資的關(guān)鍵領(lǐng)域。”[3]我國也越來越重視信息技術(shù)對變革教育的重要作用。2010年《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》中明確提出：“信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視。”[4]2012年《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011—2020年)》要求：“以教育信息化帶動教育現(xiàn)代化，破解制約我國教育發(fā)展的難題，促進(jìn)教育的創(chuàng)新與變革。”[5]2015年5月習(xí)近平總書記在國際教育信息化大會的賀信中，強調(diào)因應(yīng)信息技術(shù)的發(fā)展，推動教育變革和創(chuàng)新。由此可見，信息技術(shù)對教育具有革命性影響已經(jīng)成為國家的重要共識。信息技術(shù)被賦予變革與創(chuàng)新教育的歷史使命，而不是將技術(shù)單純地理解為解決教育問題的工具。技術(shù)的發(fā)展對教育有何影響？又是如何促進(jìn)教育變革與創(chuàng)新的？這是需要深入探討與研究的問題。

二、技術(shù)的發(fā)展及其對教育的影響

技術(shù)的發(fā)展為教育新生態(tài)的形成注入活力，成為推動教育變革與創(chuàng)新的重要支撐力量，尤其是信息技術(shù)的快速發(fā)展與人類的學(xué)習(xí)、生活、工作逐漸融為一體，構(gòu)建了人們賴以生存的信息化環(huán)境。

美國新媒體聯(lián)盟（NMC）從2004年起每年發(fā)布一份《地平線報告》①美國新媒體聯(lián)盟發(fā)布的相關(guān)《地平線報告》可通過http://www.nmc.org檢索查閱。，其中都會介紹和預(yù)測未來五年內(nèi)可能在教育中普及和變革教育的關(guān)鍵新興技術(shù)，其很多預(yù)測都已經(jīng)成為現(xiàn)實。地平線報告中教育行業(yè)應(yīng)關(guān)注的技術(shù)（2010—2017）如表1所示。地平線報告中預(yù)測的技術(shù)種類雖然很多，但并不是無規(guī)律可循的。從表1中得知2010—2017年的《地平線報告》中連續(xù)預(yù)測增強現(xiàn)實技術(shù)、游戲化學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)分析（大數(shù)據(jù)技術(shù)）、可穿戴技術(shù)、虛擬助手（人工智能技術(shù)）、物聯(lián)網(wǎng)和平板電腦（智能終端）等將引領(lǐng)技術(shù)在教育中應(yīng)用的潮流，將有力地推動教育變革與創(chuàng)新。

表1 地平線報告中教育行業(yè)應(yīng)關(guān)注的技術(shù)（2010—2017）

（一）增強現(xiàn)實技術(shù)

增強現(xiàn)實（Augmented Reality,簡稱AR）技術(shù)簡單來說就是一種利用高科技電腦技術(shù)將真實的現(xiàn)實情境與虛擬的物體情境相結(jié)合，形成一種虛實融合的畫面或空間。[6]增強現(xiàn)實技術(shù)是在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基礎(chǔ)上興起的一種新興技術(shù)，其目的在于將計算機(jī)生成的虛擬物體準(zhǔn)確地疊加到真實場景中，實現(xiàn)真實場景與虛擬場景的無縫銜接，為用戶提供虛實融合的體驗環(huán)境。各種便攜設(shè)備（智能手機(jī)、平板電腦等）的迅速發(fā)展為增強現(xiàn)實的應(yīng)用實踐提供了無限的可能，移動增強現(xiàn)實已經(jīng)逐漸實現(xiàn)在軍事訓(xùn)練、教育娛樂、文物保護(hù)等領(lǐng)域的大量應(yīng)用。

在教育中，圖書館管理和圖書出版行業(yè)使用增強現(xiàn)實技術(shù)，提高用戶的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)體驗。美國北卡羅萊納州立大學(xué)的圖書館就利用了AR技術(shù)將圖書館中的歷史圖片和資料可視化地展示在學(xué)生面前。[7]在使用增強現(xiàn)實技術(shù)的圖書中，讀者利用移動設(shè)備的攝像頭掃描圖書中的畫面，移動終端顯示屏上就會出現(xiàn)視覺上的互動元素。當(dāng)讀者調(diào)整屏幕的角度和圖書的距離時，書中的畫面會發(fā)生相應(yīng)立體的變化，如平面模型變成可操控的3D模型，各種小動物活靈活現(xiàn)地展現(xiàn)在眼前并發(fā)出聲音等，為讀者帶來沉浸式和交互式體驗。

（二）游戲化學(xué)習(xí)

游戲化學(xué)習(xí)或教學(xué)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用早已引起教育專家和研究人員的關(guān)注，將游戲融入學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動中，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究興趣，還可以讓學(xué)生在愉悅的體驗過程中掌握知識和訓(xùn)練技能。此外，在教育教學(xué)過程中引入游戲化教學(xué)的思想，可以提高學(xué)生的批判性思維能力、解決問題能力和團(tuán)隊合作能力。

智能手機(jī)和平板電腦等便攜式自帶設(shè)備的迅猛發(fā)展，為游戲化學(xué)習(xí)和教學(xué)提供了更大的發(fā)展和提升空間。游戲化學(xué)習(xí)和體驗很受“數(shù)字原住民”一代的青睞，使得他們可以在游戲營造的虛擬與交互的世界中接受學(xué)習(xí)任務(wù)，迎接各種挑戰(zhàn)，獲得“真實”的學(xué)習(xí)體驗。Second Life（第二人生）是美國林登實驗室2003年開發(fā)的一個網(wǎng)絡(luò)虛擬平臺，游戲玩家可以化身網(wǎng)絡(luò)世界中的虛擬人物，在虛擬的社會中探索發(fā)現(xiàn)、建造房屋、投資交易、參與社交活動等。Second Life在教育領(lǐng)域中得到了大量的應(yīng)用，如美國密歇根州立大學(xué)及英國南安普敦大學(xué)在Second Life中開展語言教學(xué)、美國田納西州立大學(xué)醫(yī)學(xué)院讓學(xué)生利用Second Life熟悉就診的各個環(huán)節(jié)。[8]

（三）大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)時代的到來為教育領(lǐng)域帶來了一場新的變革，這必將改變傳統(tǒng)教與學(xué)的面貌，“數(shù)據(jù)驅(qū)動決策”已經(jīng)成為教育領(lǐng)域的流行語。[9]目前對于“大數(shù)據(jù)”尚無公認(rèn)的定義，國際數(shù)據(jù)公司（IDC）認(rèn)為，大數(shù)據(jù)是符 合 4V（Volume,Variety,Velocity and Value）特征的數(shù)據(jù)集，即海量的數(shù)據(jù)規(guī)模、多樣的數(shù)據(jù)類型、快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和動態(tài)的數(shù)據(jù)體系、巨大的數(shù)據(jù)價值。[10]

在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生了海量的、形式多樣的、有重要分析價值的結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化教育數(shù)據(jù)，在教育中利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可分析、預(yù)測學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，促進(jìn)學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)的發(fā)生，為教育管理者、教師科學(xué)決策和有效的干預(yù)提供技術(shù)保障，促進(jìn)個性化教育的發(fā)展。如Knewton適應(yīng)性學(xué)習(xí)平臺，利用教育大數(shù)據(jù)不斷優(yōu)化適應(yīng)性系統(tǒng)，為學(xué)生提供個性化的分析和推送服務(wù)。當(dāng)學(xué)生選擇學(xué)科主題進(jìn)行學(xué)習(xí)時，系統(tǒng)會對學(xué)生的活動進(jìn)行實時的分析和反饋，為學(xué)生提供與之水平相適應(yīng)的課程。如果學(xué)生在學(xué)習(xí)某門課程時遇到問題，系統(tǒng)就會不斷地降低測試難度，直到找到學(xué)生可以掌握的知識水平。反過來如果學(xué)生水平很高，Knewton就會不斷增加難度，直到學(xué)生能夠更好地適應(yīng)學(xué)習(xí)內(nèi)容。

（四）可穿戴技術(shù)

可穿戴技術(shù)是指在用戶穿戴的設(shè)備上獲取數(shù)據(jù)信息的技術(shù)，其設(shè)備可以是手環(huán)、眼鏡，甚至可以是帽子和衣服等真實的衣物。隨著技術(shù)的發(fā)展，可穿戴設(shè)備越來越趨于便攜化、輕巧化、簡約化，更加方便了用戶的穿戴和使用，逐漸成為人身體的延伸。

如今可穿戴技術(shù)已經(jīng)在軍事、醫(yī)療、旅游、運動等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。可穿戴設(shè)備可以利用軟件支持以及數(shù)據(jù)和云端的交互實現(xiàn)強大的功能，通過使用云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，使新的設(shè)備無縫融合于用戶的日常生活和活動之中。如百度公司最新推出的Baidu Eye（百度眼），使用者通過語音、手勢、體感等自然語言來與之進(jìn)行交互，它能夠幫助用戶識別花草鳥蟲，了解博物館中的展品信息，在商場中可以向消費者推薦商品促銷情況，室內(nèi)可進(jìn)行導(dǎo)航和信息分享等，給用戶帶來全新的智能化體驗。

（五）人工智能技術(shù)

美國麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授認(rèn)為人工智能就是使計算機(jī)去做人才能做的智能工作，即機(jī)器將像人一樣能做人所能做的一切，它被認(rèn)為是大腦的延伸。人工智能一直在以遠(yuǎn)超我們想象的速度發(fā)展，使機(jī)器感知和認(rèn)知更加地智能。2014年習(xí)近平總書記在“兩院”院士大會上的講話中提到“機(jī)器人革命”有望成為“第三次工業(yè)革命”的一個切入點和重要增長點。2014年全球首款能夠表現(xiàn)人類情感的Pepper（佩珀）機(jī)器人問世，它不僅能夠通過分析面部表情和肢體語言來識別用戶的情緒，還能用聲音和肢體語言來表達(dá)自己的感受，甚至可以安慰自己的主人。在機(jī)器人的研制和開發(fā)并服務(wù)于人們的生活與工作中，人工智能已經(jīng)走在了前列。

（六）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將任何物品與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，實現(xiàn)智能化的識別和管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使人與人之間的信息交互與通信擴(kuò)展到了人與物、物與物、物與人之間的互聯(lián)互通，能夠更加精準(zhǔn)、科學(xué)、實時動態(tài)地管理生產(chǎn)和生活。

物聯(lián)網(wǎng)可用于軍事、醫(yī)療、建筑、家居、交通等各個領(lǐng)域。在教育領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)了智慧校園建設(shè)和發(fā)展。如在智能圖書館中應(yīng)用與實踐，物聯(lián)網(wǎng)已由早期的基于射頻識別（RFID）關(guān)鍵技術(shù)的簡單應(yīng)用發(fā)展到基于RFID技術(shù)的智能館藏管理系統(tǒng)，[11]提高了圖書管理和服務(wù)的質(zhì)量和效率。在智能教室的建設(shè)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入有力地支持了智慧教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建，不僅為實體的物理教學(xué)環(huán)境提供聲音、光線、溫度等方面的智能感知，而且還可以擴(kuò)展學(xué)生學(xué)習(xí)的空間，將不同的教育教學(xué)資源進(jìn)行互聯(lián)互通，使學(xué)習(xí)不僅僅局限于傳統(tǒng)的學(xué)校教室。

三、技術(shù)助推的教育變革與創(chuàng)新

伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、云存儲技術(shù)等新興技術(shù)的迅猛發(fā)展，技術(shù)之間不斷地交叉融合為教育的創(chuàng)新變革帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，一個網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化的全新教育生態(tài)正在形成，它將改變學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)環(huán)境、組織方式、學(xué)校形態(tài)等教育關(guān)系及學(xué)習(xí)生態(tài)。

（一）技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的變革

技術(shù)的進(jìn)步推動了學(xué)習(xí)方式的發(fā)展與變革，不同時代的學(xué)習(xí)方式表現(xiàn)出不同的形式與特征。技術(shù)打破了學(xué)習(xí)的時間和空間界限，使學(xué)習(xí)者獲取資源的途徑與方式日益多樣化，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式向移動化、泛在化、個性化、智能化轉(zhuǎn)變。

1.學(xué)習(xí)方式從被動向主動轉(zhuǎn)變

在傳統(tǒng)的教育中，由于教學(xué)觀念的陳舊和技術(shù)手段的限制，教師只是課堂中知識的傳授者，像韓愈《師說》中“古之學(xué)者必有師。師者，所以傳道受業(yè)解惑也”，教師是用來傳授道理、講授學(xué)業(yè)、解答疑難問題的，而學(xué)生則是知識的被動接受者，只能從課本和教師的教授中獲得有限的知識。

在信息化飛速發(fā)展的今天，技術(shù)和教育的融合發(fā)展對教育教學(xué)產(chǎn)生了重大的影響。技術(shù)為學(xué)習(xí)者開展自主、協(xié)作、探究的學(xué)習(xí)提供了保障，學(xué)習(xí)者也從知識的被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R的主動發(fā)現(xiàn)者、建構(gòu)者和傳播者。學(xué)習(xí)者獲取知識的途徑和方法也在從單一化向多樣化轉(zhuǎn)變，基于資源的自主學(xué)習(xí)和基于互動的協(xié)作學(xué)習(xí)成為學(xué)習(xí)中的新常態(tài)。[12]

基于網(wǎng)絡(luò)公開的視頻課程，如大規(guī)模開放性課程（MOOCS）、中國大學(xué)開放課程（視頻公開課、資源共享課、中國大學(xué)MOOC等）、網(wǎng)易公開課、針對某節(jié)知識點的微課等課程資源，能夠支持學(xué)習(xí)者的自主學(xué)習(xí)，這種基于資源的自主學(xué)習(xí)可以在很大程度上調(diào)動學(xué)習(xí)者的積極性和主動性。基于互動的協(xié)作學(xué)習(xí)在3D打印技術(shù)和開源硬件等支持的創(chuàng)客教育中得到很好的體現(xiàn)，創(chuàng)客教育強調(diào)學(xué)生融于創(chuàng)造環(huán)境中，進(jìn)行基于創(chuàng)造的學(xué)習(xí)。如今，在國內(nèi)外的基礎(chǔ)教育和高等教育中有很多的學(xué)校都已積極地投入到創(chuàng)客教育的實踐中。

2.學(xué)習(xí)方式從傳統(tǒng)向移動、泛在轉(zhuǎn)變

在沒有技術(shù)支持的傳統(tǒng)教育中，學(xué)習(xí)被局限在狹小且封閉的空間，知識的傳遞、獲取、接收都受到多方面的限制，優(yōu)化教育資源的共享范圍、途徑、方式也在一定程度上受到影響，這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境不利于移動學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)的開展與實施。

近年來，隨著各種便攜式移動終端設(shè)備的普及和無線通信網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，移動的、泛在的學(xué)習(xí)成為可能。在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境中，利用手持式移動設(shè)備可以在任何時間、任何地點獲取需要的學(xué)習(xí)資源，與其他人進(jìn)行及時的交流，實現(xiàn)隨時隨地的學(xué)習(xí)。此外，可穿戴設(shè)備也隨著技術(shù)的發(fā)現(xiàn)不斷地推陳出新，且在教育中得到一定的應(yīng)用與實踐。技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，使學(xué)習(xí)不再局限于課堂、學(xué)校等一定的空間范圍之中，突破了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)場所的限制，為移動化、泛在化學(xué)習(xí)提供了保障。移動化、泛在化的學(xué)習(xí)也為實現(xiàn) “人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)”的學(xué)習(xí)型社會建設(shè)和終身學(xué)習(xí)提供了可能。

3.學(xué)習(xí)方式從統(tǒng)一化向個性化、智能化轉(zhuǎn)變

我國偉大的思想家和教育家孔子提倡“因材施教”的教育思想，可直到兩千多年后的今天，“因材施教”的思想還沒有得到真正的落實，學(xué)生的個體差異性也沒有得到真正的重視，但在信息化時代各種技術(shù)的迅猛發(fā)展，能夠為個性化、智能化的學(xué)習(xí)提供強有力的支持。

新媒體聯(lián)盟在《地平線報告》中多次提及“學(xué)習(xí)分析和自適應(yīng)學(xué)習(xí)”技術(shù)，大數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)分析、云計算、人工智能等技術(shù)的發(fā)展并在教育教學(xué)中得以應(yīng)用，將有效地促進(jìn)學(xué)習(xí)的個性化和智能化。通過對學(xué)習(xí)過程中生成的教育大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，教師和學(xué)校可根據(jù)學(xué)習(xí)分析結(jié)果調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，對有學(xué)習(xí)失敗風(fēng)險的學(xué)生進(jìn)行干預(yù)等。此外，可通過分析為學(xué)生推送實時的、動態(tài)的、個性化的學(xué)習(xí)資源；還可以運用大數(shù)據(jù)洞察學(xué)生的個體學(xué)習(xí)狀況和群體的知識掌握程度，并對改進(jìn)教學(xué)的行為做出預(yù)測，以便及時采取更有針對性的學(xué)習(xí)干預(yù)措施。在智能化學(xué)習(xí)方面，智能機(jī)器人將成為學(xué)生未來的學(xué)習(xí)伙伴。在2016絲綢之路國際博覽會暨第20屆中國東西部合作與投資貿(mào)易洽談會（簡稱西洽會）上，出現(xiàn)了一款適用于3到8歲孩子的兒童機(jī)器人，它不僅腦袋、手指完全靈活，而且還能為學(xué)生輔導(dǎo)功課，同時，家長不在家時，還可以通過它胸前的顯示屏實時觀察孩子的行為。

（二）技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)環(huán)境的變革

學(xué)習(xí)環(huán)境是進(jìn)行任何教與學(xué)活動的支撐性條件，學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)關(guān)系到學(xué)生的發(fā)展與成長。學(xué)習(xí)環(huán)境的發(fā)展正在從傳統(tǒng)簡易的環(huán)境向智慧學(xué)習(xí)環(huán)境轉(zhuǎn)變，泛在化、移動化、智能化是學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建的重要發(fā)展方向，在技術(shù)的促進(jìn)與作用中將迅速發(fā)展。

1.多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境

由于功能和作用的不同，多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境主要包括多媒體教室、電子閱覽室、語言實驗室、網(wǎng)絡(luò)教室等。多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境相比傳統(tǒng)的教室學(xué)習(xí)環(huán)境具有不可比擬的優(yōu)勢。它可以豐富教學(xué)內(nèi)容、擴(kuò)大信息的范圍和數(shù)量，同時具備一定的交互性等，能有力地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性，提高教學(xué)的質(zhì)量和效率，也能在很大程度上積極改善傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)環(huán)境。誠然，多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境具有一定的優(yōu)勢，但隨著各種技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)運而生。

2.數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境

隨著信息技術(shù)的發(fā)展、無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和各種移動智能終端的普及，現(xiàn)在的數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境在多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境基礎(chǔ)上除關(guān)注各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和學(xué)習(xí)資源建設(shè)外，更加強調(diào)學(xué)習(xí)的移動性和泛在化。在數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境中，教與學(xué)的方式發(fā)生了重要的變化，學(xué)生不再習(xí)慣性地依賴于教師的課堂教授和課本的習(xí)得，而是能夠利用數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺和數(shù)字化教育資源，進(jìn)行基于資源的協(xié)作、探究、生成性學(xué)習(xí)，開展基于項目的研討與合作學(xué)習(xí)。[13]此外，在移動式便攜設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的支持下，可以開展隨時隨地的泛在學(xué)習(xí)，但在這種數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中很難實現(xiàn)對學(xué)習(xí)者“分析、評價和創(chuàng)造”等高階認(rèn)知目標(biāo)的培養(yǎng)，[14]也不能夠滿足學(xué)習(xí)者個性化學(xué)習(xí)的需求和智能化的服務(wù)要求，普通的數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境儼然已不能滿足時代發(fā)展的需要。

3.智慧學(xué)習(xí)環(huán)境

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是一種能感知學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)情境，了解學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)特征，提供優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源與便利的互動工具，記錄學(xué)習(xí)過程和評測學(xué)習(xí)結(jié)果，以達(dá)到拓展學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)場所或活動空間的目的。[15]它是數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)展到一定階段的必然形態(tài)，是學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)展和變革的趨勢所在。

智慧校園和智慧教室（智能教室、未來教室、未來課堂等）是建設(shè)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的必要組成部分，是實施智慧教育的重要支撐和保障。智慧校園強調(diào)“以服務(wù)為核心，以管理為支撐”的理念。[16]智慧教室主要關(guān)注利用新興技術(shù)創(chuàng)建個性化、智能化的教與學(xué)環(huán)境，體現(xiàn)以學(xué)生為中心的人性化服務(wù)，強調(diào)及時的互動性和對學(xué)生情感方面的感知等。此外，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的另一重要組成部分是類似于智能化的場館學(xué)習(xí)的非正式學(xué)習(xí)環(huán)境。如在一些科技館或博物館中，用戶可以通過手勢、語音等與展品或媒體進(jìn)行實時的自然交互,為場館參觀者帶來了全新的學(xué)習(xí)體驗與多樣化的感知。

伴隨著增強現(xiàn)實技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算和云存儲、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等單項技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)間的交叉融合發(fā)展，新技術(shù)在教育中的應(yīng)用日益成熟，個性化、智能化的智慧型學(xué)習(xí)環(huán)境的營造將為學(xué)習(xí)者提供更加舒適、便利、人性化的學(xué)習(xí)場所，將有力地推動教與學(xué)環(huán)境的變革。增強現(xiàn)實技術(shù)可實現(xiàn)真實學(xué)習(xí)場景與虛擬世界的無縫銜接，具備高度的可視化和交互性；大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育中的應(yīng)用主要以教育數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析為主，通過對海量教育數(shù)據(jù)的有效分析，為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)和風(fēng)險預(yù)測；利用云計算和云存儲可實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)行為大量數(shù)據(jù)的存儲和管理，為學(xué)習(xí)行為大數(shù)據(jù)的分析提供支撐，同時，更新了學(xué)習(xí)資源存儲和共享的觀念，支持學(xué)習(xí)者在任何地點使用各種終端獲取信息服務(wù)；人工智能技術(shù)在教育中的應(yīng)用包括專家系統(tǒng)、智能代理、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識別等領(lǐng)域，將有力地促進(jìn)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)和發(fā)展；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)物體間的互聯(lián)互通，可構(gòu)建智能感知的學(xué)習(xí)環(huán)境，使得識別和管理更加方便。這些技術(shù)的單項功能為構(gòu)建智慧型學(xué)習(xí)環(huán)境提供強有力的保障，當(dāng)技術(shù)與技術(shù)交叉融合后將會對學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)產(chǎn)生深刻的影響和深層次的變革。

（三）技術(shù)促進(jìn)教學(xué)組織形式的變革

在教學(xué)活動中一定的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程都要在具體的組織形式中發(fā)揮作用，不同的教學(xué)組織形式不僅關(guān)乎教育的質(zhì)量和效率，而且必將對學(xué)生的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。技術(shù)的發(fā)展為教學(xué)組織形式變革創(chuàng)造了條件，引領(lǐng)不同時期教學(xué)組織形式的發(fā)展轉(zhuǎn)變。

1.教學(xué)組織形式從以班級授課制為主走向個別化發(fā)展

近代學(xué)校的教學(xué)組織形式主要以班級授課制為主，這樣的教學(xué)組織形式適應(yīng)工業(yè)時代要求培訓(xùn)大量熟練操作工人的需要，初期顯示出一定的優(yōu)越性。但是，由于班級的集體講授忽視學(xué)生的主體地位，極易抹殺學(xué)生的個性化發(fā)展，不利于對創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)。

由于多媒體計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的介入，在班級授課制的背景下，運用信息技術(shù)和媒體設(shè)備開展個別化的教學(xué)逐漸興起，以滿足學(xué)習(xí)獨立自主、進(jìn)行個性化學(xué)習(xí)的需求。專家或教師編制多樣化的媒體教材，提供豐富的學(xué)習(xí)資源，并與學(xué)生進(jìn)行及時的討論交流。學(xué)生利用編制的各種媒體教材和資源進(jìn)行自主探究的學(xué)習(xí)，有疑難問題和同伴、教師進(jìn)行溝通和互動，然后將學(xué)習(xí)的結(jié)果進(jìn)行反饋，教師及時為其提供學(xué)習(xí)的個別化指導(dǎo)。

在個別化學(xué)習(xí)中，走班制作為一種新型的教學(xué)組織形式，將固定的行政班和走動的學(xué)科分層的教學(xué)班結(jié)合起來，尊重了學(xué)生學(xué)習(xí)的差異性，[17]打破了傳統(tǒng)班級授課制的固定組織形式，使學(xué)生擁有了真正的課程自主選擇權(quán)，在很大程度上滿足了學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。隨著走班制的實施和落實，通過技術(shù)建立完善的學(xué)習(xí)跟蹤服務(wù)系統(tǒng)，解決管理上帶來的問題，為促進(jìn)學(xué)生的個性化發(fā)展提供支撐。

2.教學(xué)組織形式從混合走向融合

隨著個別化教學(xué)的不斷深入發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間等個性化、智能化的綜合性學(xué)習(xí)系統(tǒng)的建立和完善，學(xué)生更青睞于在技術(shù)營造的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境中進(jìn)行知識的獲取、互動、交流和生成等一系列的學(xué)習(xí)活動。在虛擬的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)世界，學(xué)生可根據(jù)個性化的學(xué)習(xí)需求，跨校、跨區(qū)域甚至跨國界組建虛擬的班級或?qū)W習(xí)共同體進(jìn)行自發(fā)組織的學(xué)習(xí)。在這樣的環(huán)境中，傳統(tǒng)班級授課制下的課堂教學(xué)邊界逐漸變得模糊，混合的教學(xué)組織形態(tài)逐漸形成，為學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)和發(fā)展提供更多的可能性。大數(shù)據(jù)技術(shù)實時動態(tài)地跟蹤、記錄學(xué)生學(xué)習(xí)和成長的軌跡，個性化地推薦和定制學(xué)習(xí)需求服務(wù)，提供適合不同發(fā)展要求的學(xué)習(xí)者個性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容和科學(xué)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，從而真正實現(xiàn)個性化的教育。

在大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等單項技術(shù)不斷發(fā)展成熟并相互交叉融合的基礎(chǔ)上，機(jī)器深度學(xué)習(xí)的能力也不斷提升，各類人工智能系統(tǒng)中將有智能導(dǎo)師或智能代理引導(dǎo)學(xué)習(xí)發(fā)生的過程，全面關(guān)注每個學(xué)習(xí)者多樣化、個性化的需求。智能系統(tǒng)中的智能導(dǎo)師是學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)伙伴，在此環(huán)境中智能導(dǎo)師不斷與學(xué)習(xí)者進(jìn)行交互，了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)進(jìn)程，為學(xué)習(xí)者提供個性化、智能化的學(xué)習(xí)服務(wù)。在這樣的學(xué)習(xí)系統(tǒng)中沒有固定的班級，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)邊界消亡，融合的教學(xué)組織形態(tài)將會形成，實現(xiàn)虛擬世界和真實世界的無縫連接。

（四）技術(shù)促進(jìn)學(xué)校教育形態(tài)的變革

學(xué)校是系統(tǒng)化、組織化、規(guī)模化地進(jìn)行教育教學(xué)活動的社會機(jī)構(gòu)或教育組織，作為培育人才、傳承文明、傳播文化的重要場所，其教育形態(tài)不是一成不變的，在不同的歷史時期具有不同的表現(xiàn)形態(tài)。學(xué)校無論是局部的還是整體的變革，都不是偶然發(fā)生的，而是源自社會發(fā)展的需要。

1.從強化傳統(tǒng)學(xué)校教育形態(tài)逐漸發(fā)展到模糊學(xué)校教育邊界

當(dāng)電視、錄像、多媒體計算機(jī)等發(fā)展成熟并進(jìn)入課堂教學(xué)中，教師利用已錄制或編制完成的教學(xué)資源作為傳統(tǒng)講授式課堂教學(xué)的補充或?qū)⒁郧暗陌鍟枚嗝襟w教學(xué)手段多樣化地呈現(xiàn)給學(xué)生，同時，教師可以從網(wǎng)上資源庫、學(xué)習(xí)中心等獲取所需的數(shù)字化教育資源，并運用到教育教學(xué)過程中，豐富教學(xué)形式，提高課堂教學(xué)效果。這一階段信息技術(shù)的應(yīng)用使優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源得到了共享，優(yōu)化了傳統(tǒng)課堂教學(xué)過程，強化了傳統(tǒng)的教育形態(tài)。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、即時通信等的快速發(fā)展和各種移動智能終端設(shè)備的迅速普及，學(xué)生可利用網(wǎng)絡(luò)中豐富的學(xué)習(xí)資源和各種各樣的工具進(jìn)行自主的學(xué)習(xí)。與此同時，教師借助網(wǎng)絡(luò)交流互動工具可與學(xué)生進(jìn)行及時的溝通互動，解答學(xué)生的疑難困惑，給學(xué)生提供必要的學(xué)習(xí)指導(dǎo)和幫助。教師也可在網(wǎng)絡(luò)中利用教師工作坊或研修工作室等形成合作小組或?qū)W習(xí)共同體，集體備課、網(wǎng)絡(luò)研修、探討和分享教育教學(xué)中的方法、經(jīng)驗、成果等。此外，網(wǎng)絡(luò)中的虛擬課堂教學(xué)形式使學(xué)生的學(xué)習(xí)不再受時間、地點、次數(shù)和進(jìn)度的多重限制，能隨時隨地在虛擬課堂中進(jìn)行基于資源的協(xié)作、探究、生成性學(xué)習(xí)，打破區(qū)域之間、校際之間、班級之間的界限，逐漸模糊學(xué)校教育的邊界。

2.從混合學(xué)校教育形態(tài)發(fā)展到形成新教育生態(tài)的融合教育形態(tài)

比爾·蓋茨曾預(yù)言：“在21世紀(jì)，隨著信息技術(shù)及其他領(lǐng)先科技的發(fā)展，學(xué)校的形態(tài)最終會發(fā)生改變。”[18]他的這一預(yù)言并非空穴來風(fēng)，在技術(shù)不斷產(chǎn)生、更迭、融合發(fā)展并在教育中成熟應(yīng)用之際，新的學(xué)校教育形態(tài)正在悄無聲息地進(jìn)行布局，20世紀(jì)90年代美國、加拿大已經(jīng)出現(xiàn)了最早的虛擬學(xué)校。虛擬學(xué)校的建立給了學(xué)生更多自由選擇的權(quán)利，學(xué)生可以化身成虛擬世界中的人物，在虛擬的課堂中進(jìn)行學(xué)習(xí)，并與教師、同伴進(jìn)行及時的互動和交流。虛擬學(xué)校將所有的課程資源都存放在網(wǎng)上，學(xué)生根據(jù)需要隨時隨地地選擇豐富的資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。此外，一些混合的虛擬學(xué)校將在線教學(xué)和師生面對面交流結(jié)合起來，避免了因時空分離所帶來的孤獨、焦慮感等心理問題。這樣的形式實現(xiàn)了真實學(xué)校與虛擬學(xué)校的結(jié)合，形成了混合的學(xué)校教育形態(tài)。

當(dāng)增強現(xiàn)實、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)交叉融合發(fā)展到一定的程度，虛擬學(xué)校完全可以支持學(xué)生的學(xué)習(xí)，在虛擬學(xué)習(xí)空間中將會出現(xiàn)智能導(dǎo)師代理或智能學(xué)伴陪同學(xué)習(xí)者完成相關(guān)的學(xué)習(xí)活動。虛擬學(xué)習(xí)空間為學(xué)習(xí)者提供智能化的學(xué)習(xí)環(huán)境和個性化的學(xué)習(xí)支持服務(wù)，能夠?qū)崟r跟蹤和記錄學(xué)習(xí)發(fā)生的動態(tài)軌跡，精確識別和了解學(xué)習(xí)者的個體特征、學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)風(fēng)格等，通過對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，預(yù)測學(xué)習(xí)者未來的學(xué)習(xí)趨勢，提供適應(yīng)性的學(xué)習(xí)反饋，及時有效地干預(yù)和引導(dǎo)學(xué)習(xí)發(fā)生的全過程。在這個階段中，真實學(xué)校會演變成某一專業(yè)或領(lǐng)域一流的學(xué)校，當(dāng)學(xué)習(xí)者在虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中遇到不能解決的實際問題時，可以選擇相對應(yīng)的學(xué)校進(jìn)行學(xué)習(xí)實踐。這樣的形式將會實現(xiàn)個體個性化與群體個性化，使真實學(xué)校與虛擬學(xué)校達(dá)到無縫銜接，顯現(xiàn)虛實融合的學(xué)校教育形態(tài)，新的教育生態(tài)也將會形成。

四、結(jié)語

技術(shù)的發(fā)展為教育領(lǐng)域的變革與創(chuàng)新帶來了新的生機(jī)與活力。增強現(xiàn)實技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云存儲、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等單項新興技術(shù)和技術(shù)間的交叉融合發(fā)展及在教育中的成熟應(yīng)用，有力地助推了教育創(chuàng)新與變革。新型的教育生態(tài)也必將在教育與技術(shù)雙向深度融合和發(fā)展中得以實現(xiàn)，這將促進(jìn)學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)環(huán)境、教學(xué)組織形式和教育形態(tài)的變革。當(dāng)然，教育變革是一個復(fù)雜的巨大的系統(tǒng)工程，在變革的進(jìn)程中會受到來自不同方面的阻力和挑戰(zhàn)，需要多方面的努力與配合，不能故步自封，要用心傾聽技術(shù)時代變革的聲音，要全面地推動技術(shù)革新教育，加速推進(jìn)技術(shù)融入教育的進(jìn)程。[19]

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Reform and Innovation in Education:Perspective of Technological Development

KOU Yan,ZHAO Pingping
(College of Education Technology,Northwest Normal University,Lanzhou,Gansu,China 730070)

The development of technology has brought new vigor and vitality to the reform and innovation in the field of education,and the new education ecology will be realized in the direction of the integration of education and technology.This article elaborates on the leading and supporting roles of educational reform and innovation regarding the development of emerging technologies.It discusses how to boost educational reform and innovation from four aspects:learning styles,learning environment,teaching organization form,and school education form etc.Finally,it shows that education reform is a huge and complex engineering system,and efforts and cooperation are needed from many aspects to actively accelerate technology into the education process.

education;reform and innovation;technological development

G434

A

2096-0069（2017）05-0015-08

2017-04-17

寇燕（1991— ）,女，陜西銅川人，西北師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)院碩士研究生，研究方向為信息技術(shù)與教育應(yīng)用；趙萍萍（1992— ）,女，新疆哈密人，西北師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)院碩士研究生，研究方向為信息技術(shù)與教育應(yīng)用。

（責(zé)任編輯 杜丹丹）