CNET科技行者他们来自高等学府,他们预测教育行业2017年有11个科技趋势

他们来自高等学府,他们预测教育行业2017年有11个科技趋势

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密歇根加尔文学院特约教授兼高级指导设计师丹尼尔·克里斯汀(Daniel Christian)表示:“我们现在正处于技术变革的指数增长阶段。一些技术将继续汇合,人机交互的各种新形式将逐渐迸发,变得像万花筒般越来越丰富、越来越有趣!”

周雅 来源:CNET科技资讯网 【编译】 2017年1月27日

关键字:教育 人工智能 HCI 区块链

CNET科技资讯网 1月27日 国际报道:如果要用一个准确的词来形容2017年教育技术,这个词或许是“改变”。密歇根加尔文学院特约教授兼高级指导设计师丹尼尔·克里斯汀(Daniel Christian)表示:“我们现在正处于技术变革的指数增长阶段。一些技术将继续汇合,人机交互的各种新形式将逐渐迸发,变得像万花筒般越来越丰富、越来越有趣!”

我们邀请了一个由五位高等教育大佬组成的小组,来评估未来一年教育领域的顶尖科技趋势。这五位成员是: 

德雷塞尔大学(PA)在线学习(Online Learning)高级副总裁兼德雷塞尔大学Online主席 苏姗·奥尔德里奇(Susan Aldridge);加州州立大学圣贝纳迪诺IT Sevices副校长 杰勒德·奥(Gerard Au);加尔文学院(MI)特约教授兼高级指导设计师 丹尼尔·克里斯汀(Daniel Christian);Marci Powell & Associates首席执行官/总裁、美国远程教育协会名誉主席兼前会长 马西·鲍威尔(Marci Powell);乔治亚州立大学首席创新官 菲尔·文蒂米利亚(Phil Ventimiglia)

都说“计算机的普及要从娃娃抓起”,这五位大佬认为,2017年这11个科技趋势要从教育行业抓起。

虚拟现实/增强现实/混合现实 

丹尼尔·克里斯汀:关于如何与计算设备交互这个问题,教育行业正处于重大变革的边缘。许多财力雄厚的公司一直都在致力于研究调查新形式的人机交互(HCI)——增强现实(AR)、虚拟现实(VR)和混合现实(MR),苹果、谷歌、Facebook、微软、索尼等科技巨头推出的消费类产品已经大大影响了高等教育机构,这些教育机构用来传授学习经验的软硬件就随之更新换代。

Magic Leap的例子就能从侧面反应这个现象。Magic Leap是一家位于美国的增强现实公司,虽未推出过正式的产品,但目前估值已经达到了45亿美元!可见,这些新形式的人机交互也许会在不久的将来产生巨大影响——在我们与计算设备交互的方法上进行重大变革。

当我们考虑将增强现实、虚拟现实和混合现实与认知计算(如机器学习、深入学习、自然语言处理和聊天机器人)结合在一起时,这个预测将更加引人注目。

在这当中,包括一些发人深省的问题: 

1、远程员工能够通过其全息透镜相互看到并互动(也就是相当于实际参与这个会议)吗?这对远程学习者来说将意味着什么呢? 

2、我们的智能手机会逐渐让我们看到更多覆盖在现实世界之上的信息吗?可以联想对比之前很火的游戏Pokémon GO,但是要把这种技术应用到大量不同的应用程序中,其中许多应用实质上是有教育意义的。 

3、这些新形式的人机交互会影响我们设计学习空间的方法吗?会如何影响呢?

4、学生能够选择他们喜欢的学习设置吗?也就是说,他们可以选择在一条小溪旁或是河流旁,或在一个类似于星巴克的虚拟环境中学习研究吗? 

5、会研发更多结合人工智能和虚拟现实/增强现实/混合现实相关的设备/平台吗?例如,学生能不能在提出一个口头问题或语音指令之后,领略和体验古罗马世界? 

6、会有很多新型的学习体验吗?例如微软与凯斯西储大学合作的过程中所创造出的体验,微软HoloLens全息透镜将改变人体解剖学的授课方式。

这些不确定性给我们打了一个问号,让我们期待在2017年看到更多产品的发布,并在未来几年持续改进。 

马西·鲍威尔:对教育而言,Magic Leap的潜力是巨大的,如果它可以兑现它的承诺,这一点将尤为显著。我们可以期待许多院校将与科技公司合作的情形,例如Magic Leap、VRTUL或微软,他们使用第三方应用来实现虚拟现实和混合现实。

虚拟现实设计和开发的巨大成本促使合作成为了必要,这意味着,我们将在2017年看到越来越多的战略合作,这也是趋势之一。丹尼尔为我们举了凯斯西储大学的案例,展示了克利夫兰诊所与微软为了“使用全息术打造活跃多维学习”而达成的合作。 

另外,我们还将看到价格越来越实惠的高品质虚拟现实解决方案的发展。增强现实已经越来越能为大众所负担得起,而且可以让我们在实际生活中看到那些由计算机所生成的内容,如图形、视频、声音或GPS数据等。例如,Ecogotchi就是一个由萨尔斯堡大学应用科学教授基于“增强现实”技术开发的游戏,这位教授讲授的是关于可持续性、环境和绿色生活的知识。是否将AR技术应用于游戏化课程或促进新生适用校园中,这一趋势将延续至2017年。 

人工智能

克里斯汀:我们这些工作在高等教育机构的人需要把人工智能、机器学习和深度学习用在我们的雷达系统中。同时,我们需要持续检测自然语言处理(NLP)被集成到了应用程序中的哪些地方。例如,NLP已经应用在了个人助理中,如Siri、Cortana、Alexa等等。人们必然想知道:当NASA为亚马逊Alexa发布一个可以让你咨询有关火星的问题的新“技能”时,对教育和学习方面会有什么影响?而且我们不能忘记,IBM的人工智能程序Watson也一直在不断进军全世界的高等教育。 

聊天机器人与日俱增的使用率也可以加入我们的雷达系统。这些类型的应用程序或许在解决学生的未来问题方面特别有用,而且也可以用于观察一个学生的大学助学金使用状态。或者,聊天机器人可以帮助在校生支付账单,获取下个学期的课程信息等等。

鲍威尔:在高等教育领域应用人工智能已成为一种趋势,这种趋势将是多方面的。我们必须培养学生致力于人工智能行业,或与人工智能行业共事的职业兴趣。我们也将看到各大学在想方设法地利用人工智能简化流程和节省成本。

澳大利亚迪肯大学就是个很好的例子。迪肯大学使用IBM Watson创建了一项24/7/365全年全天在线学生咨询服务来提高学生体验。这减少了5%至10%由管理人员负责的咨询管理,在服务推出的前期,A回答了3万多个问题,由A节约出来的大量时间,管理员工可以用来处理更为复杂的问题。 

我们也期望能将人工智能应用于学习和评估。Cognii开发的虚拟学习助理(Virtual Learning Assistant)工具可以让大学为学生提供一对一的辅导。有了自然语言处理、机器学习和智能计算技术,Cognii可以回答开放式问题,即时反馈并与其对话,直到学生掌握某个概念为止。然后,它会根据用户的表现提供即时评分。

杰勒德:我们的校园内运营着一个24/7全天候技术支持中心,有Blackboard Student Services的合作伙伴将提供夜间技术支持。尽管该中心提供了最基本的桌面和LMS的支持,但它不支持等其他办事机构,如助学金、招生、停车服务和通知等。 

随着人工智能和机器学习技术变得越来越主流,校园可以利用这些技术向众多不同校园办公机构的所有用户提供24/7全天候援助。使用自然语言处理,系统能够理解并回答最常见的一些问题,并为用户提供即时响应。

此外,对计算机科学家、工程师和网络安全的需求将越来越多,开发和保护这些技术的需求将以极快的速度增长,而且可能对高等教育有很强的挑战性。这些项目往往需要大量的资源来提供支持。 

游戏和模拟 

苏姗·奥尔德里奇(Susan Aldridge):游戏技术正迅速成为一个沉浸式和交互式的教学和学习工具。可以肯定的是,游戏化方式可以让学生通过个人或团队协作,在重复且引人深思的实践中积极学习,在一个安全且多感知的环境里模拟真实的生活。

这些虚拟游戏世界可以为我们提供一个可以应用全新知识、完成至关重要任务决策的绝佳机会,同时可以识别障碍,从多个视角进行考虑,演练不同情况下的各种反应。同样,他们通常包含某种形式的即时反馈或奖励系统,研究发现它能够刺激大脑释放多巴胺。此外,随着技术的进步,它将迅速部署到设计教育类游戏和模拟任意学科的历程中。

举例而言,德雷塞尔大学的护理与卫生保健职业学院采用了塔塔交互式系统,为寻求医疗资格证书认证的在线学生开发一种基于仿真的学习解决方案。该项目旨在为医护人员提供必要的专业知识和实践技能,在暴力犯罪之后,进行全面、敏感和合法充分的临床评估。它包含有复杂的模拟,以确保学生有足够将课堂技能转化为现实实践的机会。

例如,一个3D虚拟犯罪现场包括多条“线索”和持续性的反馈,使得学生能够进行漏洞风险评估。同时还有现实的模拟采访受害者和犯罪者给出犯罪的细节,以及回放功能来进行评估和改进性能。

区块链和资格审查 

克里斯汀:当谈论到资格审查和落款这一主题时,区块链与高等教育机构变得高度相关。史蒂文·诺顿(Steven Norton)在他的《华尔街日报》文章“CIO解说:什么是区块链?(CIO Explainer: What Is Blockchain?”中给出了该技术的一个定义。从本质上讲,区块链可能会使学习者保持终身的、基于云计算的学习者特征。这样的配置文件可以不断积累各种机构和程序的证书和徽章(无论是实体类还是数字/虚拟/在线类)。一个潜在雇主可以使用一个自动机器人或蜘蛛搜索这些基于网络的配置文件,来寻找其下一个自由职业者或员工。 

从微软在2016年对LinkedIn的收购中我们已经可以预见这一技术的实现,而此前微软在2015年便已收购了Lynda.com。如果一个人在Lynda.com网站学习了某些课程,他或她的LinkedIn档案上就会反映这一点。微软在人工智能领域的进展可以很轻松地创建一个市场,供雇主寻找匹配称职的员工。而高等教育机构则很可能成为这些数据档案的常见信息之一。 

自适应学习 

菲尔·文蒂米利亚:2017年,乔治亚州正在大量投资于自适应学习。我们正处于利用开放教育资源(OER)作为学习资料的过程中,并结合一些针对我们的核心本科类课件的自适应课程,如经济学、历史、政治科学、化学和生物学。自适应材料可以让学生自主选择学习模式,他们可以按照自己的节奏发现个人学习途径。自适应学习的目标是满足每个学生的个性化教育需求并支持学生的学习,不仅适用于学生,也适用于教师。 

鲍威尔:我们一定会看到越来越丰富的开放性教育资源课程。现在,我们正处一个时间点上,这个时点我们可以收集数据,用认知科学理论来构建算法,我们可以用全新且独特的方式创建个性化学习路径。以Osmosis为例,Osmosis是由美国约翰霍普金斯大学的两位医学生开发的。他们运用自己的神经科学和计算机科学知识背景,开发了一个网络和移动学习平台,并搭载智能教学评测系统,现已应用于数百家医学院。 

通过了解学生的时间表和课程教材,该系统为用户推荐学习内容并生成测试。如果一个学生在下周二有一节关于心肌梗死的课,那么该系统将会为他(她)发生一个视频链接,为他(她)做好课前准备工作。下课之后,它还将发送给学生一个快速测试,以检测学生在这节课的学习情况。基于他(她)的答案,系统将通过提供开放教育资源(OER)或其他内容的链接,来强化课程概念。

我们可以期待Osmosis能够在2017年将其平台拓展至其他学科。 

物联网 

杰勒德:物联网技术(IoT)正呈指数型增长,而且广泛应用于消费者领域,对高等教育领域而言仍有很多未开发的潜力,特别是在智能城市、智能校园领域。

虽然一些基础设施系统已经联网,如洒水控制和灯光控制等,但许多设施都还未联网。停车位通知/监控系统以及建筑警报系统是一对关于如何改善校园管理的很好例子。此外,随着未来物联网的迭代,更多的智能产品都将植入其中,“打开/关闭”之类的人类互动可能会减少,或者预先设置好某些程序。

将物联网技术与不同的API或网络服务相结合,一旦需要许多的人工交互,它就会发出连续的命令来执行复杂的任务。在我们的校园中,教师正在与学生创建和保护一个蜂窝网络控制探测器,用于紧急探索,例如评估地震的后果等。

鲍威尔:随着2017年的物联网趋势,我们会看到,为了满足不断变化的就业市场,高等教育将继续采用适应或构建物联网学位和认证项目。有一些属于物联网概念子范畴的东西被列入了“新型智能产品”,如无人机和机器人。

预计到2025年,社会上将会产生10万以上无人机相关的工作。无人驾驶车辆大学(Unmanned Vehicle University)等机构已经宣告市场,并在无人系统工程授予了博士和硕士项目,以及“无人飞行系统”项目管理认证。亚马逊推出了自己的“无人驾驶高速公路”项目,因此我们可以期待这些机构可以寻找机会扩招学生。 

克里斯汀:物联网,或者说万物互联(IoE),很可能会对我们的世界产生巨大的影响。虽然要达到万物联网还需要数年时间,但届时将会有越来越多基于机器对机器(M2M)的通信设备——从我们的房子和汽车中的互联设备,到可穿戴设备,再到城市中的基础设施和用于工业和制造业的设备,无所不在。因此,关于如何开发这些设备或为这些设备收集数据的课程需求将越来越大。

例如,基于M2M的通信系统可以在高等教育领域派上用场。例如,设想一位教员走进了教室,那么在系统会立即感觉到是谁走了进来,并立即执行这个教员特定的个性化/自定义设置,进入学习空间模式:灯光自动暗淡下来,屏幕放下,投影仪启动,然后适当的课程出现在学习管理系统(LMS)。

或者,从学生的角度来看,好比Estimote的全新Mirror产品,可以让学生预先加载课堂讨论内容,这样等他们进入一个活跃的学习教室时,将会有一个应用程序自动启动,在其最近的显示屏上展示他们的内容。 

数字素养 

文蒂米利亚:前几代人首次体验技术的力量往往是在工作上,然后会想办法在他们的个人生活中利用这种技术,而当代学生的技术初体验往往都是娱乐和社交。这使得当代学生的技术之路在学生的感知能力和雇主期望毕业生拥有的技能两者之间存在着的差距。为了增加乔治亚州立大学的数字素养,我们将通过本科核心课程,结合课程,鼓励学生使用现有技术解决实际问题。例如,在一篇英语作文课程的学习上学习如何创建一个博客,阅读基本的网络脚本,或在历史课上学习如何通过可视化和绘制地图信息解释人口结构对一个事件的影响。这种整合的目的在于,帮助学生成为自我引导的学习者,成为一个自己知道如何查找到最新信息并结合可得技术,创建全新解决方案的人,这一点对学生毕业后进入任何领域的影响都很重要。此外,还可以通过在课外举办一些比赛和活动来为学生提供提高数字技能的机会,如编程马拉松等。 

克里斯汀:当代学生的制作能力非常丰富,多媒体通信变得越来越重要。只要访问任何通信网站,就可能会找到类似的通信内容。此外,学生可以创建内容并将其贴到WordPress博客上,之后这里就可以成为他们自己的电视台,自己的广播电台,向全球观众直播。虽然这并不是什么新鲜事,但如果让我们现在的教员要求学生创建这样丰富的媒体和通讯内容,并将其与作业相结合,那么问题并不仅仅在于教师需要花时间学习如何创建这些内容,而在于他们需要学会将这些内容精确分级。 

Z一代(Generation Z,95后)

杰勒德:对于Z一代的技术预期远不同于其上一代,包括千禧一代。而所有的事情中,“需求”才是关键,人们对于隐私的担忧已逐渐降低。Z一代更喜欢量身定制自己的数字体验,喜欢系统根据他们自身过去的行为所推送的有用信息。

虽然这关系到其他话题,如物联网和人工智能,它描绘的是高等教育将如何为新生提供服务的根本性改变。这些变化会广泛影响到校园的管理运营,从餐饮服务(学生如何从移动设备定餐),到计算资源供应(根据课程需要接收所有软件或虚拟桌面资源),再到选课(安排好学生的时间表,并为他们挑选出必修课程)。 

文蒂米利亚:随着对学生技术预期的增加,我们将试用虚拟桌面基础结构,来提供他们所需要的技术工具和软件。学生可以利用无处不在的计算设备访问计算服务,如智能手机、平板电脑和笔记本电脑。 

课堂内外都可以学习 

文蒂米利亚:正式和非正式的学习空间正逐渐向课堂外延伸。我们的正式教室正逐渐变成了合作讨论的空间,而且学习内容越来越数字化,实现翻转课堂教学模式。我们逐渐远离传统的课堂授课空间,转向有很多可移动家具和协统计数的灵活可互动空间,例如采用多个大屏幕显示屏,让学生以团队形式学习共事。 

在校园之外,非正式学习空间将继续这个主题的互动和协作。有着数字创建工具(如3D打印机、虚拟现实设备。电路板等等)的创客空间将逐渐成立,这样来自各个学科的学生就可以用其所学到的知识通过协作来构造课堂之外的体验。例如,学生将能够做从探索创新和发明创造技术原型的过程中开发虚拟现实体验,更深入地理解历史事件,更好地理解和分析其研究元素。 

奥尔德里奇:另一件非正式协作学习工具是机器人远程监控,这是一种灵活、无缝、身临其境、互动和个性化的体验。尽管目前在线教育仍然不同步或学生自定进程,但越来越多的在线教师发现了在校内同步小组讨论的同时,远程学习者的增加值。

激活机器人的方法往往提供虚拟体验时非常有益,而且一般需要一个物理或现场人员存在,通常需要一个掌握一定临床能力的在线护理学生。为应对这一挑战,杜克大学护理学院将采用在线远程监控机器人与资深护理学生一起做高度保真的临床模拟。 

这些机器人设备往往都装有一个可调杆,上面安装有iPad以及视频会议软件。学生可以使用平板电脑、电脑或智能手机远程控制该装置,基本上可以从任意方向在房间里操纵它。 

IT支持和培训

文蒂米利亚:技术现已广泛应用于提供有效的学习方案,很难分清教学技术和教学的区别。在乔治亚州,我们最近开设了一个可以支持整个教师团队需求的科研中心,探索教学技术与用数字教学工具从事学术研究的方法。该中心由教师共同承托事务,我们的教学支持和技术团队将提供无缝援助。我们将在2017年继续扩大服务。 

克里斯汀:我们需要一个全新的高等教育内容创建和交付模式。 

随着时间的推移,我们已经用一个又一个期望装满了教授的盘子(即教学、咨询、做研究、参加部门和/或委员会会议,打造和交付内容,等等)。但我们很少将这些东西从那些盘子中移出来,而学生们的期望还在增加。例如,学生们经常会接触到丰富的、交互式媒体和游戏。我们期待大学教师们也能提供这类的材料,但是他们可能并没有时间、人才、背景或兴趣来打造这些内容。我们能期待教师们不断地向自己的盘子里新增更多技能吗?

不,是时候终结这些范例了。现在我们必须朝着贯彻一个更多基于团队的方法的方向努力,这样众多专家都将为学习经验的生产和交付做出贡献。这样一来,新生升学后,将开始为新一代处理这些缺口(即全新需求),他们已经习惯了高水准的内容和参与体验。 

鲍威尔:我同意丹尼尔的看法:这需要一个团队。从技术上讲,即将入学的新生将被赋予很高的期望。同样,教师们要想继续下去,将不得不继续了解新技术并获得适当的支持。鉴于其复杂性,我们应该期待创建或进一步加强创新中心和办公室教学及学习的趋势,满足教师瞬息万变的技术需求。创新中心将为教师提供一种获得新技术的方法,更好地应用于他们的课程或项目工作中。而教学和学习中心将为其发展提供支持。 

新的学习模式 

克里斯汀:新技术在历史上对就业和工作场所产生了冲击:它们迫使人们重塑自我,适应不断变化的市场现实情况。在接下来的几十年里,人们在自己的职业生涯中,将更加需要多次且非常迅速地重塑自己!他们将用即将市场化/可用的技能剥离其原有的学习经验。然而目前美国的(高等教育)认证系统将阻止我们不落后以及对人们的需求有求必应。 

我们需要:

1、反思并改善我们的认证系统,使其更适应人们的需要;

2、提供更便宜的可选项; 

3、更有效、更有战略性地使用各种技术; 

4、改变我们的授课方式以及学生接受教育的方式; 

5、考虑向基于团队力量打造和交付内容的方向努力,包括使用这些团队中的学生。 

我们在进行高等教育工作的同时必须尽力确保社会公正,不同的背景和社会经济排名榜上的人均可以获得这些有求必应的、最新的教育,他们需要迅速地一遍又一遍地重新改造自己。 


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