2050 年的大學/超物理課堂
展望教育的未來，工程師必須考慮技術如何在課堂中發揮作用。不斷發展的技術將如何影響學習？人們在 2050 年等未來的某個日期可以期待什麼？本主題與“超物理課堂”相關。虛擬教學平臺最近取得了一些進展。COVID-19 大流行引發了教育規範的轉變（發生在本文撰寫前幾年）。預測這一發展即將到來的時期並不容易。人們必須看到這些近期經驗的積極和消極方面。它們照亮了教育技術使用的未來形態。虛擬課堂和傳統課堂之間正在形成一種共生關係。這將對 2050 年課堂與技術的關係做出最佳預測。
本文的作者均屬於弗吉尼亞大學 2024 屆本科生，這意味著我們都因 Covid-19 大流行而體驗了超物理課堂的一個版本。2020 年 8 月，我們被告知所有課程都將完全線上進行，沒有任何面對面的部分。一些學生選擇住在校園裡，支付膳食計劃和住宿費用，而另一些學生則決定留在家裡。雖然這使得留在家的學生免除了除學費以外的額外大學費用，但也導致這些學生錯過了即使是在校園內受到 Covid 限制的同伴也經歷過的一些重要的大學體驗。我們設想一個未來，在這個未來中，這種差距不會如此之大，這可以透過高科技和低科技方法來實現。
解決這種體驗差距的高科技方法涉及用於將學生彼此連線以及連線到其他課堂環境的硬體和軟體。在 Covid-19 期間，這看起來像是 Zoom 通話以及隨之而來的一切功能，例如 breakout rooms 和聊天提要。在我們設想的未來，Zoom 或任何其他型別的影片聊天服務，對在課堂上和課堂外的學生都具有同等的服務。這意味著不在課堂上的學生將有機會與那些在課堂上親自出席的學生互動，反之亦然。
彌合這一差距的低科技方法多種多樣。例如，一項政策為發起超物理協作的學生提供額外學分，這是一種打破僵局並在超物理空間中建立學生之間信任的低科技方法。
面對面課程也有其挑戰。大學可能是造成不便疾病和瘋狂學生活動家的溫床。有些人不喜歡大學。有些學生甚至可能輟學。但與大學體驗相結合的是課堂。與世界上一些領先的研究人員進行面對面的互動是一個絕佳的機會。再加上課堂之外的實驗室或辦公時間等體驗也是可能的。傳統的體驗揭示了與大學相關的文化——可以代代相傳的東西。這在大學裡營造了一種歸屬感。許多孩子受到父母的鼓勵去上大學，為的是“大學體驗”。這種高等教育模式不僅具有教育益處，也存在文化方面，不容忽視。2050 年，面對面的大學體驗將仍然存在。與大學相關的文化方面將持續存在。但是，技術涵蓋更多學習風格的能力可能會使教育更具包容性。學生團體可能是促進這一目標的實體。學生可以協調虛擬學習與面對面學習的必要平衡。推動學生留在家中而不受責備的權利是到 2050 年可能出現的趨勢。可能會遇到阻力，也許來自大學和教職工。這些學生的虛擬權利可能與心理健康和學生福祉等話題相關——讓 2050 年的學生能夠維護福祉。
在預測 2050 年的大學課堂將是什麼樣子時，必須說，並非所有大學都將擁有相同的樣貌。如今的大學因地域和價值觀而有所不同，未來的大學也將如此。如今，這體現在班級規模、提供的專業、必修課程以及資金分配上。這些因素在 2050 年仍然會相關，但大學之間的一個主要區別在於它們將如何便捷和完整地採用新技術，並利用它來改變其課堂及其學生的體驗。如前所述，對採用虛擬學習等新技術的課堂進行的更改並不一定會提高其受歡迎程度。在技術公司試圖向大學兜售其產品和服務時，這一點必須牢記在心，他們不會研究什麼對學生最有利，而是專注於自身的利潤。
處於高科技端譜系的 2050 年的大學將利用新的技術創新來建立結合了傳統物理課堂和虛擬元素的課堂，或建立完全虛擬的學習環境。他們將透過多種方式做到這一點，其中一種選擇是使用全息圖。全息圖將允許無法親自參加課程的學生出現在課堂上，或允許演講者和講師在無需長途旅行的情況下與一屋子的學生交談。它們還將為學生提供以三維方式檢視物體並作為提高學習的工具。為了讓學生仍然能夠與同伴以及周圍環境進行物理互動，另一種選擇是機器人。學生將“呼叫”一個位於課堂上的機器人，並在控制後，使用它在物理空間中移動。這將保留學生參與實驗室、四處走動進行小組活動和討論以及在課堂上保持實體存在的能力。如果大學選擇完全遠端虛擬課堂，他們將使用虛擬現實來實現。學生可以從任何地方加入，並感覺自己身處一個與其他學生一起的物理課堂中。透過在虛擬現實課堂中使用化身，學生將擁有額外的匿名層，這可以提高他們參與課堂的可能性，尤其是那些患有焦慮症的學生。隨著人工智慧的改進，我們將看到它被納入課堂。一些大學將選擇由人工智慧教授授課，人工智慧教授可以編寫課程計劃、批改學生的作業並提供反饋。在批改學生作業中使用人工智慧可以提高學生收到作業反饋的及時性和數量，還可以消除教授在批改作業時可能存在的任何偏見。處於高科技端譜系的大學將重視可訪問性，學生能夠在世界任何地方學習，以及匿名性，學生能夠在課堂上使用化身。這些大學還將最先進的技術與教育的聲望和質量聯絡起來。技術公司的利益可能會影響教育，我們可能會看到由 Meta 或 OpenAI 等科技巨頭擁有或贊助的大學。
處於低科技端譜系的大學在課堂方面將保留許多傳統方面。面對面學習仍然會被許多人重視，實體課堂將成為他們主要的課堂型別。技術將幫助因疾病或受傷而暫時無法親自參加課程的學生，這些大學將使用與處於高科技端譜系的大學類似的方法。如果你看到 1996 年的演講廳並將其與 2023 年的演講廳進行比較，你會發現它們看起來幾乎一模一樣。2023 年的主要區別在於課堂前部的電腦顯示器和現代投影儀。這些細微的差異將延續到 2050 年。我們將擁有全息圖螢幕和能夠進行二維和三維顯示的投影儀，而不是由塑膠和金屬製成的計算機。這些大學也將使用人工智慧，但使用得更少。一些教授將利用人工智慧程式快速批改學生的作業，而不是由人工智慧完全教授課程。這些大學將重視為學生提供全面的大學體驗以及學術傳統。心理健康將成為這些大學的重點，並且維護同伴之間的個人聯絡將被視為降低焦慮和抑鬱的關鍵因素。
大學一直在思考如何改進教育。未來25年可能是教育技術發展的一個關鍵時期。大學將擁有什麼樣的虛擬現實？這些技術將得到多大程度的實施？這些都是重要的問題。值得注意的是，到2050年，這些問題可能無法得到完全解答。好奇的人應該對意外情況做出預測。2019年，很少有人預測到線上學習在隨後幾年中會如此迅速地興起。是否還會有其他重大轉變？哪些其他事件可能引發這種變化？過去教會我們，教育領域中意想不到的趨勢可能會成為現實。2019年，引入Zoom和非同步課堂可能看起來不太可能。這與本文中討論的“瘋狂”發展在目前階段的情況相關。全息圖現在可能看起來難以想象。虛擬現實教室可能難以想象。然而，歷史（尤其是最近的歷史）教會我們，許多事情都是可能的。現在看起來很瘋狂的想法，在以後可能就不那麼令人懷疑了。未來可能只有一個，但透過考察不同的場景，可以揭示出一個更符合邏輯的結果。在預測未來時要有創意。沒有人能夠肯定地說會發生什麼。