眾議生風丨首次預測高等教育未來的關鍵技術

國際新媒體聯盟（New Media Consortium，簡稱NMC）發布的《地平線報告（高等教育版）》已成為高等教育未來發展與革新的指南，影響著新興技術在高等教育中的應用與發展。

《2017地平線報告（高等教育版）》預測了高等教育未來三個階段所採用的關鍵技術：自適應學習技術、移動學習（1年內採用）；物聯網、下一代學習管理系統（2-3年內採用）；人工智慧、自然用戶界面（4-5年採用）。除了物聯網在往年的報告中有所提及，其他技術均首次預測。

未來一年內，自適應學習技術將在高等教育中被普遍採用。在2015、2016、2017連續三年預測自適應學習技術，可見，自適應學習技術在高等教育信息化發展的重要地位。自適應學習技術使學習系統能夠自動調整課程、學習材料或學習活動以符合學習者個人情況、性格和需求，從而能為學習者提供個性化的學習體驗。自適應學習不僅受學習者個體因素的影響，還與學習者的學習情境、學習環境有著密切聯繫。

伴隨新興技術的革新與應用，學習者的學習範式也隨之發生變化，泛在學習、移動學習、普適學習、微型學習等逐漸成為學習的主流範式，學習發生的情境和環境也正成為自適應學習技術考慮的重要變數。綜上所述，自適應學習技術不僅能夠滿足學習者的學習需求，還能提高學習效率和學習滿意度，在高等教育的未來將發揮重要作用。然而，目前關於自適應學習技術的研究較少，自適應學習系統未在高等教育中普遍使用。未來，如何將自適應學習技術大規模地應用於學習環境中是一個亟待解決的問題。

早在2011年，移動學習作為1年內採用的關鍵技術而被預測，今年也一樣。移動學習又被稱為「M-Learning）」，是指學習者利用無線移動通信網路技術以及無線移動通信設備獲取教育信息、教育資源和教育服務，並在適當的情境下通過移動技術實現教與學的豐富交互，隨時隨地進行的數字化學習形式。可見，移動學習是移動計算技術（Mobile Computing）和數字化學習（E-Learning）相結合的產物，能夠為學習者帶來隨時隨地的學習體驗。總之，移動學習是未來學習中不可或缺的學習範式。

移動學習的價值包括融合校內校外的學習；推進學習者為中心的個性化學習；融合正式學習與非正式學習於一體化的無縫學習環境中；創建開放、靈活、便捷的學習環境，關注移動學習對終身教育的意義。國內外高校應用移動學習的案例較多，例如，清華大學的「明德e學」、西南交通大學的「青書PAD」、斯坦福大學學習實驗室（SLL）開發的M-Learning原型等，這些項目的開展再一次驗證了移動學習對高校教學的積極影響。

Internet of Things

物聯網在2009、2012、2015年的報告，均作為4到5年採用的關鍵技術而被提出，但在2017年的報告是作為2-3年採用的關鍵技術，共計4次。「物聯網」這一術語的提出，備受社會各界關注。物聯網是一個理念，指的是將各種信息感測設備，如射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等裝置與互聯網結合起來而形成的一個巨大網路，其目的是讓所有的物品都與網路連接在一起，方便識別和管理。可見，物聯網的實質是通過信息感測設備和互聯網將物品與物品相連通，並智能化地處理和控制物品。

通過物聯網，不但使得現實世界的物品互為連通，而且實現了現實世界（物理空間）與虛擬世界（數字化信息空間）的互聯，能夠有效地支持人機交互、人與物品之間的交互、人與人之間的社會性交互。另外，物聯網有利於豐富學習者的課內學習和課外學習，能夠將課內學習和課外學習有機地整合起來。這樣，不但豐富了課內學習資源，優化了學習環境，還增強了學習者的學習興趣，提高了學習者主動探究問題的能力。最後，物聯網在教育管理方面也發揮著重要作用。目前，國內已有30餘所大學開設了物聯網專業，有超過400所高校建立物聯網實驗室。未來，物聯網技術在高等教育的應用與拓展將越來越普遍。

下一代學習管理系統的英文全稱為「Next-Gener¬ation Learning Management Systems」，也被稱為下一代數字學習環境（Next-Generation Digital Learning Environments，簡稱NGDLE）。下一代LMS是高等教育未來2-3年採用的關鍵技術，在報告中是首次提及，是一項全新的技術。LMS是對所有支持在線學習平台的統稱，其實質是一種應用軟體或網路技術。LMS集學習、教學與管理的功能於一體，不僅為學習者提供適應性課程內容，開展輔助教學活動與管理活動，還能跟蹤、記錄學習者的學習過程，並對學習者的學習過程進行評價與管理等。總之，LMS為自適應性學習環境提供了強有力的技術支持。

目前，國內外高校普遍採用的LMS軟體有Moodle、Sakai、Blackboard、Claroline、Canvas、Edmodo、Desire2Leam等，這些軟體在增強教學互動、培養學習者的自主學習和協作學習能力方面發揮了一定的作用。然而，一些學者認為，與學習自身相比，當前的LMS功能有限，過於強調學習管理。下一代LMS是一個更加靈活的空間，不僅支持個性化學習、滿足通用設計標準，並且在形成性評價中扮演較為重要的角色。綜上所述，傳統的LMS與學習者的學習需求不相適應，在技術的支撐下發展為下一代LMS是教育信息化發展的必然趨勢，其目標重心也要從管理任務轉移到深化學習。

人工智慧作為4-5年採用的關鍵技術在報告中是首次明確提出，往期報告所預測的姿勢計算、情感計算、機器人技術、多模態界面等均屬於人工智慧的範疇。人工智慧的英文縮寫是AI，有時也稱其為AI技術。人工智慧是由計算機科學、控制論、資訊理論、神經生理學、語言學、心理學等多個學科領域綜合而成。為了更好地發展人工智慧，近期，美國白宮科技政策辦公室發布了兩份重要的報告：《為人工智慧的未來做好準備》和《國家人工智慧研發戰略規劃》。而的人工智慧也進人了新的發展期，紐約時報認為「在人工智慧的軍備競賽上正在趕超美國」。

目前，人工智慧廣泛應用於金融、醫療健康、安防、電商零售、自駕等社會領域，而教育也是人工智慧應用的一個重要領域。人工智慧應用教育領域稱之為教育人工智慧（Educational Artificial Intelligence），是人工智慧與學習科學相結合的一個新領域[13]。教育人工智慧重在通過人工智慧技術，更深人、更微觀地窺視、理解學習是如何發生的，是如何受到外界各種因素（如社會經濟、物質環境、科學技術等）影響的，進而為學習者高效地進行學習創造條件。報告特別指出，人工智慧具有「增強在線學習、自適應學習軟體和研究過程的能力，幫助更直觀地響應並改進與學生交流的方式」。總之，人工智慧影響著教育的教學、學習和創新探索等方面，為教育的智能發展提供了強有力的技術支撐。

該報告第一次明確預測自然用戶界面，往期的可穿戴技術、姿勢計算等也屬於自然用戶界面技術。未來高等教育將在4-5年內普遍採用自然用戶界面技術，自然用戶界面將對高等教育產生更加深刻的影響。

自然用戶界面簡稱NUI，是指一類無形的界面，相對於圖形用戶界面（Graphical User Interface，簡稱GUI）而言。GUI要求用戶必須先學習軟體開發者預先設置好的操作，而NUI則只需要人們以最自然的交流方式（如語言和文字）與機器互動。譬如，用戶細滑鼠、鍵盤等輸人設備操縱PC機，這是一種GUI交互；若用戶通過觸摸、語音、手勢、眼動等輸入通道與機器交互，就是一種NUI交互。

微軟公司推出的Microsoft Surface、蘋果公司的iPhone系列、三星GalaxyS4的眼動追蹤等自然用戶界面設計產品在社會各領域的應用廣泛、影響深刻。

歡迎關注教育部學校規劃建設發展中心官方微信——教育之弦！我們將竭力為您提供權威、有料、有趣的教育信息服務。

更多精彩中心官網