在技术快速发展的背景之下，教育作为人类发展的基石正在产生深刻变革。新媒体联盟发布的年度《地平线报告》，就对教育信息化发展进行了很好的概括和预测。

今天青鹿教育为你带来的文章，正是将《地平线报告》近五年来提出的技术趋势作出对比，从延续性和准确性方面对所涉及的趋势进行了分析。

通过文章，我们可以对教育领域技术应用的演进与趋势一探端倪。

一、引言

“世间至强之力”（The Most Powerful Force inthe World）是凯文·凯利（2012）在《技术元素》一书中对技术的概括性评价。

从来没有一个物种能够像人类一样借助技术，如此巨大地改变其所处的环境。人类在向外改变自然的同时，从未停止向内改变自我。技术也就自然而然地成为了自我改变与提升的巨大动力。2016年, AlphaGo与李世石的人机之战让人类再次开始深刻反思自身与技术的关系。

人们在对技术的发展欣喜之余，困惑和不安也油然而生。技术这一被造之物，显现出了超越创造者的可能。我们需要更为深入地思考人类能够借助技术获得怎样的发展，技术会在人类的自我改造之路上扮演怎样的角色。

在技术推动之下，教育作为人类文化知识传承与创新的基石，正在发生着迅速而全面的改变。对技术的教育应用趋势进行分析有助于拨开迷雾，指出人类借助技术自我发展的方向。

新媒体联盟发布的《地平线报告》经过十余年的发展已经成为了国际教育信息化发展的风向标。通过对《地平线报告（高等教育版） 》（以下简称《地平线报告》）历年技术应用趋势的分析，我们可以对教育领域技术应用的演进与趋势一探端倪。

二、《地平线报告》5年趋势概览

《地平线报告》每年从7大类主题中选出6 种代表性技术来概括技术促进教育的重大趋势。这些主题包括消费者技术（ Consumer Technologies ）、数字化策略（ DigitalStrategies ）、使能技术（ Enabling Technologies ）、互联网技术（ InternetTechnologies ）、学习技术（ Learning Technologies ）、社交媒体技术（ Social Media Technologies ）和可视化技术（Visualization Technologies ）。

各类主题从不同的角度基本涵盖了能够对教育产生推动作用的领域范畴。笔者将这些主题进一步分为三个层次，即底层支持层、消费应用层和教学应用层（见图1）。

其中，底层支持层是教育应用的技术基础，包括已经较为成熟、在其他领域得到应用的基础性技术（如物联网、区块链和3D打印等）和正在发展中、可能会出现重大创新突破的技术（如人工智能、自然用户界面等）。底层支持层包括七类技术中的互联网技术、可视化技术和使能技术。

消费应用层是贴近消费领域，并非针对教育专门设计，但在教育中能够得到有效应用，且发挥巨大作用的技术（如无人机、机器人、可穿戴技术等）。这一层次包括七大类别中的消费者技术和社交媒体技术。

教学应用层是直接应用在教与学过程中，能够对教育教学起到直接帮助的技术和策略，具体包括学习技术类和数字化策略类。这一层次包含直接用于教学的技术（如自适应学习、虚拟实验室等），也包括教学应用的策略和模式（如自带设备、翻转课堂等）。

这六大趋势依次划分为短期（1年以内）、中期（2-3年）和长期（4-5年）趋势。如果按照时间维度将这些技术进行对比，可以呈现出耐人寻味的态势。近五年来(2013—2017)《地平线报告》中所指出的技术趋势如表1所示（Johnson,L. et al．，2013；L·约翰逊 等，2014；L·约翰逊等，2015；L·约翰逊 等，2016；S·亚当斯贝克尔 等，2017）。

表1中的纵轴是《地平线报告》的发布年度。横轴是报告的技术发展预测年度。作为趋势预测，其准确性和延续性是重要的质量评价指标。可以看出，《地平线报告》较为全面综合地将近年来发展迅速，且对教育领域产生了重大影响的技术收入囊中，起到了较为理想的趋势指向作用。报告中涉及的各种技术状况不一，昙花一现者有之，重复出现者有之，不断演进者有之。

在报告中，重复出现的技术如表2所示。可以看出，学习分析、自适应学习等技术是基本上按照预期不断发展，从中长期趋势进入短期趋势；翻转课堂、自带设备等趋势，短时间内形成引爆点，但实际发展略滞后于预期；3D打印、可穿戴技术、游戏与游戏化等为代表的技术则止步于中期趋势，未能更进一步走入应用。

部分技术在趋势预测中仅出现了一次，如表3所示。这些只出现了一次的技术中，做为短期预测对象的MOOC、平板电脑等可以认为成功进入了现实应用，自然退出了预测序列；做为中长期预测对象的增强现实和虚拟现实、量化自我、虚拟助手、情感计算等都以新的形式出现在预测列表中，如自然用户界面、自适应学习、人工智能等。

从实际发展状况看，《地平线报告》的预测总体上得到了现实应用的佐证。以MOOC、翻转课堂为代表的教学模式得到了迅速发展和普及。3D打印技术并不足以支持丰富的应用，其延展创客空间借助STEAM则以更为丰富的形式逐渐进入教学应用，然而其与教学的深度结合仍然在探索之中。可穿戴技术和物联网技术本身较为成熟，不仅在教育领域，在普通消费领域也被连年预测为大热门，但实际应用却不温不火。情感计算、机器人技术长远看来可以对教育产生巨大影响，但用于实践仍需底层技术突破。从2016年开始，科技发展似乎形成了“分水岭”，大数据、虚拟现实、人工智能产生了空前发展，这与《地平线报告》的预测基本相符，预示着重大教育变革将在5年左右的时间内发生。

从近5年的预测内容看，《地平线报告》中涉及的各种技术基本上都没有突然消失在预测序列中，而是体现出了较为一致的连续性。总体而言，《地平线报告》对于短期爆发性技术能够较好地预测其发展，能够对技术应用的长期方向进行较为准确的预测。从5年的预测情况看，对技术发展的历程和速度预测还存在一定难度。

诚然，技术应用的进程受到诸多因素的影响，正如《地平线报告》中另外一个重要章节中所指出的，技术在教育领域的应用面临各种挑战，包括信息素养、教师水平、机构政策和市场需求等诸多方面。技术应用自身的不确定性为预测带来了很大难度。预测者并没有神奇的水晶球，而是要根据技术与教育发展的当前状况，对未来做最理性的判断。从这一角度而言，《地平线报告》的准确性和延续性均体现出了很高的水准。

三、《地平线报告》的技术趋势脉络分析

《地平线报告》展示出了技术在教育领域中的应用和发展之路。其中，可以发现6条清晰而互相影响的线索。这些线索预示着从2013到2024年技术促进教学的6个关键方向。

1. 在线教学：MOOC与翻转课堂

2012年以来，技术对于教育产生了众多推动，其一就是对传统课程教学模式的冲击。尽管自身存在着诸多局限，MOOCs仍产生了全球性影响，让技术对教育教学的强大改造力量深入人心。翻转课堂则代表了在新技术条件下的教学法创新，众多教师和学生开始利用新技术改造自己教与学的过程。学生的学习动机得以更好地激发，开始更多地从个体角度思考并规划自己的学习，教师开始更多地关注学生的个性化需求的满足与自主学习能力的培养（缪静敏，汪琼，2015 ）。

2. 移动应用：平板电脑、自带设备与移动学习

2013年《地平线报告》预测平板电脑将在一年内广为流行。同年9月，纽约时报刊发了“No Child Left Untableted”一文，对美国当时以iPAD为代表的教育技术应用趋势进行了反思（Rotella，C.，2013）。平板电脑带来的丰富资源、触控交互和个性化学习等方面的便利，使人们看到了它在教育教学中的各种可能。自带设备的兴起是对资源支持下的个性化教学的进一步肯定，鼓励师生在教与学的过程中个性化地利用自己的信息设备获取教学资源，实现教学交互，达到优化教学效果的目的。

借助自带设备，学生可以更好地成为信息的生产者，而非信息的消费者（李卢一，郑燕林，2012）。技术也借此更为深入地融入了学生的生活。2017年，移动学习这个略显“陈旧”的技术成为了地平线预测的短期应用趋势。

深入阅读报告内容可以发现，众多证据表明移动学习已经成为了全球范围的重要学习方式。经历了作为设备的平板电脑，作为策略的自带设备，移动学习获得了广泛的应用与肯定，成为了广为接受的学习技术。

3. 教育大数据：学习分析、量化自我与下一代学习管理系统

大数据在教育教学中的应用是近5年来《地平线报告》所体现出的重要主题。作为教育数据应用重要领域之一的学习分析，3次进入《地平线报告》，形成了从长期到近期清晰的发展路径。

从发展趋势来看，学习分析技术进一步延伸出了自适应学习和下一代学习管理系统，预示着大数据将进一步深入影响教育教学。

在教育领域中，大数据已经在多方面引起了研究者和实践者的关注。无论是从研究范式、技术应用，还是实践案例都在快速发展之中。教育大数据正在成为教育领域不可忽视的新型驱动力，在适应性教学支持、教育规律发现和教育管理决策中发挥重要作用（孙洪涛，郑勤华，2016）。

4. 智能技术：虚拟助手、情感计算与人工智能

智能技术的发展是地平线趋势预测的另一个重要组成部分。从2014年的虚拟助手开始，《地平线报告》开始逐步将技术的教育智能性列入发展趋势。

从情感计算到人工智能，这一趋势不断清晰化和具体化。在通用领域，人工智能技术在2016年迎来突破。教育人工智能（Educational ArtificialIntelligence）也在美国《国家人工智能研发战略》等重要文件中出现。

教育人工智能是人工智能与学习科学结合而成的交叉领域，包括知识表示、机器学习、自然语言处理、智能带来、情感计算等关键技术（闫志明等，2017）。

近年来以深度学习为代表的各种新技术的涌现已经为人工智能在教育领域的应用奠定了良好基础。《地平线报告》首次将人工智能纳入预测，并给出了一个略长的实现过程（4-5年），预示了对人工智能的强烈关注和谨慎乐观。

5. 工程创新：3D打印、创客空间、物联网和机器人

从3D打印到创客空间显现了基于“硬”技术的创造力培养趋向。这一趋向围绕硬件技术，将体验教育、探究学习、项目学习法、创新教育、DIY理念有机结合（祝智庭，孙妍妍，2015；郑燕林，2015），融合着创意、设计和工程。

机器人作为近年来的技术热点，整合了硬件制造、数据采集和智能处理的最新成果。教育机器人已经开始作为一种整合教育载体，在科技教育中大放异彩。无论是3D打印、创客空间还是机器人，其教育应用都可以在STEAM教育中找到所处的位置。

作为科学、技术、工程、艺术和数学的整合，STEAM教育代表了基于技术的教育整合理念。在第三次工业革命的大背景下，社会对人才培养提出了更高的创新能力的要求。这一要求很难被传统教育模式所满足。

STEAM教育代表了基于新兴技术，跨领域跨学科开展学习与实践的整合路径。各项技术发展已经做好了基础准备，然而与教育教学的深层次整合还需要不断地深入研究与探索。这也在一定程度上说明了在《地平线报告》中这条发展线索里的各种技术为何均止步于中期趋势。

6. 交互技术：增强现实、虚拟现实和自然用户界面

2016年被称为“虚拟现实元年”。中国工信部2016年发布的《虚拟现实产业白皮书》显示虚拟现实市场规模在2016年达到56.6亿元。

虚拟现实技术在最近两年内走出了实验室，在应用领域中掀起了发展高潮（周明全，2016）。Facebook、Google、阿里、腾讯等科技企业在虚拟现实方面大力投入，大量设备和应用应运而生。

虚拟现实在沉浸性和交互性方面的突出优势，为教育教学带来了前所未有的契机，在观察性学习、操作性学习、社会性学习和研究性学习中具有广阔的应用前景。

尽管虚拟现实在产品技术、教育应用和学习体验方面仍存在诸多局限（高媛等，2016），但在不久的将来，增强现实和虚拟现实将成为重要的交互途径，实现更高水平的交互体验。虚拟现实技术发展过程中，使用者与技术的交互方式也将不断实现去工程化，向着自然化方向不断发展，最终催生自然用户交互界面。这一变革会让信息技术如电力技术一般消失在人们的视线之外，从而更深层次地融入大众生活之中。

在《地平线报告》揭示的各条技术应用发展线索中，各种技术的相互影响清晰可见。例如，大数据、智能技术以及物联网等技术之间存在彼此推动的关系。

众所周知，人工智能的新一轮突破，来自大数据这一计算“能源”的出现。数据推动着算法不断演进，最终让AlphaGo和Master横扫人类围棋选手。机器人的发展不但需要3D、创客的发展，更需要人工智能带来的“智慧”。自然交互界面除了要通过虚拟现实创造惟妙惟肖的环境，还需要捕捉各种动态数据，通过智能算法进行快速计算。

这些相互影响表明，技术并非单线发展，而是在组合结构中跳跃式发展。各种组合结构的形成则是教育与技术共同作用的结果。

四、共生与演进：技术与教育发展趋势展望

技术发展史本身也是人类发展史。技术在教育中不断深入融合应用的过程，也是教育跟随时代发展的历程。技术在教育中的应用发展趋势体现着教育和技术从交汇到交融，从相互适应到共生发展的态势。

技术发展来源于对现象的驯化（布莱恩·阿瑟，2014）。技术催生的现象被观察、改进、再设计，最终成为新一代技术发展的基础。这种驯化过程并非单一技术过程，而是技术与应用领域共同发展的过程。

技术具有生物属性，与所处应用环境的相互作用决定了技术的进化方向。技术发展历程中体现出的各种相互影响，在很大程度上是应用发展的结果。新技术新工具的出现，不但为原有教育体系中教育目标的实现提供了新的支持。同时也改变了教育本身的既有模式，使其发展到一个新的阶段。技术和教育之间存在着一种共生关系，共同孕育了新型的教育与新型的技术。

一方面，新技术为教育提供了新的支持，新的交互方式；另一方面，教育也随着技术发展不断产生着变化，从改善教学的角度提出了新的要求。这些要求又将进一步推动相关技术的发展。技术和教育的相互作用推动着更大规模创新的形成。

以可汗学院（Khan Academy）为例，可汗学院始于在线视频技术支持下学习。在单向视频学习的基础上，教学对技术提出了新的要求。在视频中加入了新的交互功能，如小测验、简答等。交互功能的增加带来了数据收集的可能，驱使着教师对数据进行分析。教师对于学生数据的收集和分析，提出了模型构建的要求。可汗学院最终演变成了基于视频学习的自适应学习系统。借助此类系统翻转课堂教学模式得到更好的实现并快速推广，间接推动了MOOCs的全球发展。

MOOCs所带来的广泛教学参与产生了真正意义的海量教学数据，为学习分析和教育大数据研究奠定了基础。在数据分析技术与研究不断发展的影响下，自适应学习日益成为各类学习平台的必备功能，推动着新一代学习管理系统的创生。这种相互促进把教学实践和新技术有机结合，为教育的发展提供了新的途径。《地平线报告》所展现的技术与模式创新，无一不是这一动态过程的产物。

在技术发展之树上，教育技术这一重要分支的发展过程体现了教育对技术的选择性。在通用技术的基础上，教育领域中的技术发展承载着教育的目标和方向。尽管技术对教育的影响是革命性的，但仍然能够看出教育对技术的强大导向作用。

例如，当大数据技术开始快速发展时，量化自我在2014年被《地平线报告》预测为长期目标。然而量化自我并未完成从长期目标转化为中短期目标的历程，而是跟随教育的需求不断转变为了学习分析和自适应学习系统，向着因材施教这个传承千年的教育目标迈进着。

笔者认为，未来技术在教育领域的发展虽然深受通用技术发展的影响并有多条线索并存，但仍有两个非常鲜明的方向，即自然与智能。自然方向代表着技术中介在感知层面的弱化甚至消失，人们可以通过语音、动作等自然方式与技术制品交互，或者经由技术制品与他人交互。

智能层面代表着技术制品的智慧水平不断提升，接近甚至超过人类水平。自然与智能代表着教育对技术的终极需求，将不断引领着教育领域的技术发展。技术与教育之间的演进关系，对从教育的视角研究技术提出了更为迫切的要求。

技术的初创往往独立于教育。新技术应用于教育存在诸多局限，甚至可能对教育产生干扰。为了有效让技术服务于教育教学，首先需要发现技术正向作用于教育教学的现象，并通过模式设计将这些现象驯化；之后不断对技术进行改进，使其更好地服务于教学；进而根据技术所提供的新条件继续探寻教育教学的改进之道，最终实现技术与教学的共生演化。

这一过程正是技术与教育不断深度融合的过程。《地平线报告》正是这种过程的观察者和预言者。借助研究《地平线报告》，广大教育领域和技术领域的研究者与实践者可以更为有效地推动这一演进历程。

作者简介：孙洪涛，博士，中央民族大学现代教育技术部高级工程师。研究方向：教育大数据与学习分析、教师专业发展、信息化教学环境设计。