近代以来，人类共经历了三次科技革命，每一次都使生产力发生了巨大的飞跃，对世界经济发展和生产、生活方式的变革产生了极其深刻的影响。目前我们正在经历的信息技术革命正在将人类带入一个前所未有的数字化时代。科技的发展不仅在改造自然、提升生产力等方面对人类社会作出了巨大贡献，同时也在深刻地改变着整个社会的组织与构建方式、人类个体的生存方式以及人与社会的存在关系。科技正在全世界范围内进行着重组与整合。

世界知识产权组织在1977年版的《供发展中国家使用的许可证贸易手册》中，给技术下了一个定义：“技术是制造一种产品的系统知识、所采用的一种工艺或提供的一项服务，这种知识或者反映在一项发明、一项外形设计、一种植物新品种上，或者反映在技术情报或技能中，或者反映在设计、安装、开办、维修一个工厂以及为一个企业提供服务或协助等方面。”技术的特点是解决实际问题，在在线教育领域，技术目前解决的问题主要围绕着效率与公平展开。

在技术对教育的变革方面，我们可以参考美国新媒体联盟近年来发布的报告。该联盟是一家非营利性机构，并于2002年启动了“地平线报告”项目，旨在勾勒出影响全球教育领域的教、学以及创造性的新技术。针对基础教育，“地平线报告”项目大致从关键趋势、主要挑战和重要进展三个方面进行阐述。

结合我国K12在线教育的行业发展情况，从短期趋势看，2014年K12在线教育产品的扎堆出现，包括智能题库和拍照解题类App、在线作业类平台、在线录直播课程网站的涌入和推广使得教师开始关注自身角色的定位。部分标准化的教学环节在技术的推动下正在向着“去教师化”的方向奔跑。K12领域的在线教育产品也逐渐从课堂外向课堂内渗透，从学生向老师渗透，从多媒体辅助向深层次的教育变革渗透。

教育这一传统行业正在经历着线下到线上的场景转换，但现阶段最为有效而温和的变革是线下与线上的互补与交融。比如翻转课堂，这是混合式学习最基础的一种形式。

另外，我国《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》中明确提出了“缩小基础教育数字鸿沟，促进优质教育资源共享”的发展目标，教育资源的共建共享成为这一阶段由国家主导的教育信息化变革的重中之重。另外，随着在线教育行业的发展，一方面，既有的教育资源已经随着市场发展完成了再积累和升级；另一方面，知识产权成为互联网追逐的热点，内容版权不断受到市场重视。这两方面也将加速在线教育行业内容资源的建设与质量提升。

除此之外，随着我国考试制度的改革和评价机制的调整，越来越多的企业和学校开始关注学生学习活动相关数据的采集，以便更好地了解学生学习的过程，进而利用这些数据调整教学内容和教学方法。因此，基于大数据的学情分析和志愿填报也将成为K12在线教育的一大亮点。

从中期趋势看，手机成为学生使用最为普遍的移动设备。虽然受制于社会文化的影响，手机在校园中的地位仍然较为尴尬，但其仍是学生接入互联网的最主要入口。根据CNNIC最新统计数据，截至2015年12月，我国手机网民规模达6.2亿，网民中使用手机上网的比例为90.1%。因此，不管是在教育资源的建设与共享、混合式学习的推进上，还是在学生数据采集与分析方面，我们都应该特别关注移动设备，尤其是手机的作用与价值。

手机在在线教育中不仅扮演着硬件终端的角色，也是学生个体以自我为中心，与外界进行连接与分享的重要媒介。我国教育改革强调学生由被动学习向主动学习进行转化，课堂也要从以教师为中心向以学生为中心进行改变，这两点改变其实有着深层的含义。当前，我国仍处在应试教育状态，且这一模式已深入人心。要想从应试教育向素质教育进行过渡和转化，单纯的课程和考评机制改革只是其中的一部分，重点在于参与者，包括学生、老师、学校、家长等的转变。没有改变后的学生和老师，也就很难有《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》中提到的“启发式、探究式、讨论式、参与式教学”，学生学习数据的采集与分析也将沦为鸡肋。

从长期趋势看，互联网时代的学习开始逐渐摆脱工业时代的印记。教学从组织方式、流程管理、参与方式等方面都有全新的改变。考虑到国情，我国的高考改革已经启动了上海和浙江两个试点，2017年正式采用“3+3”形式高考，其他省份也将在今后一段时间内相继进行改革。江苏省已确定新一轮高考综合改革方案从2018年秋季入学的高一新生起开始启用，在2021年普通高考中正式实施。不难看出，我国初高中阶段的在线教育将直接受到高考改革的影响，且这一影响将在更长的时间内以波浪式影响到小学阶段。因此，我国教育技术的长期趋势必然伴随着体制内的制度改革，且改革对市场的影响颇为巨大。

从这样的视角去分析这三类关键趋势，我们可以看到：短期趋势针对的是内容与定位，中期趋势针对的是方式与行为，长期趋势针对的是人与生态的融合。

表2-8 2013—2016年基础教育技术的关键趋势

从“可应对挑战”看，2013—2016年，基础教育技术挑战内容主要围绕着教师群体（如表2-9所示）。但在我国的K12在线教育市场上，产品主要针对学生群体，大部分教师群体仍活在体制的真空中，他们对于教育技术和相关产品并未产生真正的兴趣和使用动力，同时也缺乏接触的渠道。数字媒介素养日益成为所有学科和职业领域的关键技能，但在教师教育和培训中，大家对这种科技能力的培养却重视不够。教师科技素养的缺乏会限制学生的发展和学习。2014年，教育部发布了《中小学教师信息技术应用能力标准（试行）》，提出“根据教师教育教学工作与专业发展主线，将信息技术应用能力区分为技术素养、计划与准备、组织与管理、评估与诊断、学习与发展五个维度”。目前，我国教师的信息技术培养还处在数字化工具使用方面，未来将向数字化思维、教育与技术的深度融合发展，教育技术将为教师这一职业提出更高的要求。

但我们也应该看到，虽然教师这一行业在我国越来越受到社会重视，但教师群体的薪资仍然处在较低的水平。国家财政拨款不足也导致教师培训方面的资金短缺以及教师群体对于先进教育技术的接触和使用有所限制。“有难度挑战”里提出了“创造真实学习机会”，这是指将现实生活体验引入课堂学习，促进学生更多地寻求校外的社会实践机会，并通过校内经历为适应校外生活做好准备。这样的机会创造不仅需要教师有较强的能力与开阔的眼界，同时需要一个有效的连接机制。教师将数字化策略运用到日常教学中去，不仅可以成为学生学习的“教师”，还能够成为学生成长的“导师”。这对于教师自身的能力提出了新的挑战。

针对“严峻挑战”中的教学创新，在我国目前的教育现状下，可能从如何突破应试教育的角度来谈更有现实意义。

从这样的视角去分析这三类主要挑战，我们可以看到：可应对挑战针对的是教育与技术在教师群体中的普及与应用，有难度挑战针对的是教师角色与工作的重新定位，严峻挑战针对的是在全新的技术环境下教师的创新与发展。

表2-9 2013—2016年基础教育技术的主要挑战

结合我国K12在线教育领域的发展情况，我们把2013—2016年基础教育技术的重要进展进行了如下整理（如表2-10所示）。

表2-10 2013—2016年基础教育技术的重要进展

云计算技术是指互联网从专门的数据中心向用户提供可扩展的定制型服务和工具。云计算技术在教育领域的具象化产物为教育云平台，它是利用先进的云计算技术，将教育信息化要求的硬件计算资源通过虚拟化手段进行统一部署和管理，提供各种软件平台和存储服务，并将教育信息化所需要的资源和应用系统进行整合，通过互联网向教育机构、教育从业人员和学员提供按需服务的基础框架。采用云计算技术建设教育云平台是《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》中明确提出的一项信息新技术的应用。同时，2012年9月，刘延东同志在全国教育信息化工作电视电话会议上也明确提出，“十二五”期间，要以建设好“三通两平台”为抓手，也就是“宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通”，建设教育资源公共服务平台和教育管理公共服务平台。

目前，国家教育资源公共服务平台已建成，其中，针对中小学的主要有同步资源库、网校课程以及数字教育资源超市服务。数字教育资源超市通过开放的程序接口将第三方资源和应用纳入平台之中。这对于我国普及教育信息化应用，以及对偏远地区推广教育应用和实现教育资源的共建共享具有重要的意义。另外，各省份也在构建本省的教育云平台，推动区域内教育资源的共建共享。如甘肃省中小学教育云平台、江苏省基础教育云计算服务平台等。

国外也有很多云计算技术基础设施案例。例如，2009年韩国政府制定了《云计算全面振兴计划》，预计韩国的教育科学技术部在2013年前可以因此减少终端采购预算的20%、电量使用的90%、维护管理费用的60%。2011年7月，韩国政府推出一项计划，打算在2015年前全面实现学生课本数字化改造，采用云计算网络系统辅助教学，帮助学生实现个性化学习。^[6]

《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》对“国家教育云服务平台”进行了分层描述，将其分为基础云环境（教育云基础平台）和在此基础上的两个云计算应用平台（云资源平台、云教育管理服务平台）。基础云部分与网络硬件计算环境密切相关，应用云部分与教育信息化应用业务特征密切相关。基于此，未来学校将从硬件和软件的采买转向数据和服务的采买。^[7]

另外，中央电化教育馆作为国家教育资源公共服务平台及资源中心的建设与应用推动责任单位，提出了规模化云服务的十种模式（如图2-20所示）。^[8]

图2-20 规模化云服务的十种模式

模式1：同步课堂

主要用于帮助农村边远地区义务教育学校开足、开好国家课程标准规定课程。

模式2：推送资源

主要为广大教师推送支持课堂教学的优质教育资源，促进教师积极运用信息技术，提高教育教学质量。

模式3：探究性学习

学生利用平台提供的智能导航工具在教师的组织下进行探究性学习。

模式4：名师讲堂(www.daowen.com)

名师讲解学科重点难点，帮助学生更好地达成学习目标。

模式5：名师导学

将教师课堂讲授与智能学习系统的诊断和导学相结合，实现差异化教学和个性化指导，提高学生的学习能力。

模式6：网校选课

利用国家数字教育资源公共服务平台，汇聚基础教育名校和职业教育示范校资源，开设网络学校，为学校集体组织学生选修高中网络课程和职业学校开设新专业网络课程提供服务。

模式7：网校辅学

学生根据个人兴趣爱好和学习需要，选修名校网校课程，满足个性化学习需求。

模式8：跨区域网络协作教研

利用国家数字教育资源公共服务平台提供的虚拟教研社区功能，组织不同区域教师开展协作教研活动，实现交流学习、优势互补、共同提高。

模式9：区域网络协作教研

帮助各地将本地常规教研活动迁移到国家数字教育资源公共服务平台上来，缓解教师参加教研活动的工学矛盾，有效提高本地教研效率和效果。

模式10：名师工作室

有组织地开放特级教师和学科骨干教师实名制教师空间，为广大教师有针对性地选择与自己教育教学相关的专家或专家团队进行持续的教学科研提供服务。

这三项重要技术进展与近年来STEM学习的兴起有着重要联系。STEM课程是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）课程的总称，并强调以上学科的交叉融合，旨在培养学生的创新精神和实践能力。

2006年1月，美国总统布什在《美国竞争力计划》中提出，知识经济时代，教育的目标之一是培养具有STEM素养的人才，这是使国家具有全球竞争力的关键。由此，美国在STEM教育方面不断加大投入，鼓励学生主修科学、技术、工程和数学，培养其科技理工素养。在中国，2015年9月，江苏省青少年科技中心、江苏省科技教育协会和教育部基础教育实验室建设与实验教学研究中心（南京市教育局）签订了合作框架协议，正式开展STEM课程。

创客空间简单来说就是一个具有加工车间、工作室功能的开放实验室。创客空间鼓励学生动手实操，使用各种工具，包括3D打印机、智能机器人、基于网络的3D建模程序等来实现自己的想法。3D打印是一种从三维数字形式立体构造物理对象的快速成型技术。3D打印在教育领域的一个重要价值在于借助它能够更加真实地感知事物，为学生创造更多实景学习的机会。

除此之外，虚拟和远程实验室则是将部分实景学习在线虚拟化，从而增加学生接触和使用科学工具的机会。虚拟实验室可以模拟真实实验室的操作，而远程实验室则提供了一个与现实实验室对接的虚拟窗口，使得学生可以更为轻松地面对实验中可能出现的错误，教师也可以通过观看学生操作的实验录像来进行指导。

从我国K12在线教育的发展来看，主打素质教育的乐博乐博机器人、萝卜太辣、鲨鱼公园、嘿哈科技等产品更多受到培训机构的青睐，这也进一步说明，教育培训将不再囿于应试教育的框架，STEM的兴起将开拓出一片新市场。

可穿戴设备和自带设备都是在人体外设的智能设备，它们在教育环节中既充当着人体行为的采集器，也充当着人体器官的放大器。

可穿戴设备是指那些能够被用户以配饰形式（例如珠宝首饰、墨镜、背包乃至鞋子、夹克等）所穿戴的计算机设备。可穿戴设备的优势在于它能够方便地记录并整合人的睡眠监测、运动记录、地理定位和社交媒体交互行为。近两年最火热的便是谷歌眼镜，它能够向用户呈现其眼前的周边环境信息。另外，智能头盔型穿戴产品也开始将虚拟现实技术整合进来。在教育领域，目前的可穿戴设备主要应用在手表上，有多家企业推出了主要针对幼儿园及小学生群体的儿童智能手表产品。但这类产品主要体现了“保教合一”原则中对儿童的保护，并没有过多涉足教育领域。而儿童教育领域的硬件产品目前鲜有与可穿戴技术相结合的，这一方面受制于技术的发展，另一方面受制于家长群体对此类产品的担忧，可穿戴设备是否会对孩子的健康造成不良影响目前还没有定论。因此，可穿戴设备与教育的结合仍需时日。

自带设备包括人们在工作和学习环境中携带的笔记本、平板电脑、智能手机及其他移动设备。自带设备的价值并不在于设备本身，而在于用户如何使用该设备以及由此开创的全新的教与学行为。从这个角度看，国内的电子书包、学习平板等产品其实在设计之初便过于囿于形式，而弱化了其对课堂教学的改变。从世界范围来看，自带设备有助于促进以学生为中心的教学模式的发展，但在国内，可以联网的手机是否可以进入课堂还存在争议，如何提高数字时代学生和老师的媒介素养仍然是自带设备在教育领域发展与普及的一个重要问题。

这四项重要技术都涉及教与学的过程环节，而过程又是整个教育的核心，因此，此类技术将对教育产生由内而外的影响。也正因为此，相比于以上的教育技术，深入教学过程的技术变革需要更多的时间来被各方采纳。

数字徽章在国内相对来说还比较鲜见。它是一种在线评估和资格认证的机制，是一种在不同学习环境中获得成就、技能等的指标。与传统学位和资格认证相比，数字徽章更加注重学习者的综合能力，也更加适应在线学习环境下学习者的弹性学习需求。在高等教育领域，慕课的出现推动了高校对于在线学习成果的认可，我们一般称之为“学分互认”或“学分银行”，其前提是学生学习过程中包含了正式学习和非正式学习、必修和选修的组合。这点在基础教育领域还有漫长的道路要走，但新一轮的高考改革可能会加速这一进程。

自适应学习和智能评分技术其实都在学习分析的范畴。学习分析涉及学生学习的多个环节和场景，通过收集学生在在线学习中的大数据并进行分析，系统可以掌握学生的学习特征并为其提供个性化的指导意见。实际上，大多数传统学校在设计教学之初考虑的是处于平均水平的学生。但现实中，也许并不存在这样一个群体。基于平均水平设计教育系统的做法会同时损害位于正态分布曲线两侧的学生，它不仅会让学有余力的学生感到“吃不饱”，也会让没有学懂的学生感到更吃力。因此，衡量的标尺需要不断被细化，过去这种以一群人为衡量标尺的做法目前正在被大数据的个性化所取代。^[9]此时，自适应学习技术就显得较有价值。学生在线学习时，学习软件或在线平台能根据学习者的需求、交互和学习成果水平而调整，然后预测学生在某个特定时间点需要哪些学习内容和资源方能取得进步。虽然现在的K12教学更依赖老师的经验，但随着以学习者为中心的个性化学习兴起以及技术的更新迭代，基于用户大数据的学习指导将更加精准和高效。

相对于学生学习，教师的日常工作也是技术需要关注的领域之一。与课前备课和课中上课相比，教师的课后作业批改环节更具备标准化的可能。因此，市场出现了一些以智能评分技术为核心的智能评分系统。目前，国内出现的智能评分系统主要是减轻教师的客观题评判工作量，并通过技术手段进行一定范围内考试情况的统计。但这类系统存在两个问题：第一是使用频率相对较低，它主要适用于大规模的考试阅卷；第二是由于与试卷内容的关联度低，因此它对数据的采集是断层的，无法将测评和日常学习联动起来。而智能评分技术是与自适应学习平台紧密相关的，也就是说，学生在学习后可以通过学习效果的评估来了解自己的学习情况，该评估也将成为自适应平台的数据再次进入到对学生的个性化服务之中。

[1] 中华人民共和国统计局.2016年4季度和全年我国GDP初步核算结果[R/OL].（2017-01-21）[2017-08-31].http：//www.stats.gov.cn/tjsj/zxfb/201701/t20170120_1456385.html.

[2] 焦新.把教育经费花到最需要的地方[N/OL].中国教育报，2014-03-03[2017-08-31].www.edu.cn/edu/jiao_yu_bu/jiang/201403/t20140303_108mb_3.shtml.

[3] 中华人民共和国教育部财务司，国家统计局社会科技和文化产业统计司.2014中国教育经费统计年鉴[M].北京：中国统计出版社，2014：232-236.

[4] 周兢.国际学前教育政策比较研究[M].上海：华东师范大学出版社，2012：38-39.

[5] 中国互联网络信息中心.第40次《中国互联网络发展状况统计报告》[R/OL].（2017-08-04）[2017-08-31].http：//www.cnnic.cn/hlwfzyj/hlwxzbg/hlwtjbg/201708/t20170803_69444.htm

[6] 规划编制专家组.解读教育信息化十年发展规划（2011—2020）[M].北京：人民教育出版社，2012：59.

[7] 规划编制专家组.解读教育信息化十年发展规划（2011—2020）[M].北京：人民教育出版社，2012：60.

[8] 教育部教育信息化战略研究基地（华中）.中国教育信息化发展报告（2013）[M].北京：人民教育出版社，2015：215.

[9] 舍恩伯格，库克耶.与大数据同行：学习和教育的未来[M].赵中建，张燕南，译.上海：华东师范大学出版社，2015：36.