2050 年的大学/超物理课堂
展望教育的未来，工程师必须考虑技术如何在课堂中发挥作用。不断发展的技术将如何影响学习？人们在 2050 年等未来的某个日期可以期待什么？本主题与“超物理课堂”相关。虚拟教学平台最近取得了一些进展。COVID-19 大流行引发了教育规范的转变（发生在本文撰写前几年）。预测这一发展即将到来的时期并不容易。人们必须看到这些近期经验的积极和消极方面。它们照亮了教育技术使用的未来形态。虚拟课堂和传统课堂之间正在形成一种共生关系。这将对 2050 年课堂与技术的关系做出最佳预测。
本文的作者均属于弗吉尼亚大学 2024 届本科生，这意味着我们都因 Covid-19 大流行而体验了超物理课堂的一个版本。2020 年 8 月，我们被告知所有课程都将完全在线进行，没有任何面对面的部分。一些学生选择住在校园里，支付膳食计划和住宿费用，而另一些学生则决定留在家里。虽然这使得留在家的学生免除了除学费以外的额外大学费用，但也导致这些学生错过了即使是在校园内受到 Covid 限制的同伴也经历过的一些重要的大学体验。我们设想一个未来，在这个未来中，这种差距不会如此之大，这可以通过高科技和低科技方法来实现。
解决这种体验差距的高科技方法涉及用于将学生彼此连接以及连接到其他课堂环境的硬件和软件。在 Covid-19 期间，这看起来像是 Zoom 通话以及随之而来的一切功能，例如 breakout rooms 和聊天提要。在我们设想的未来，Zoom 或任何其他类型的视频聊天服务，对在课堂上和课堂外的学生都具有同等的服务。这意味着不在课堂上的学生将有机会与那些在课堂上亲自出席的学生互动，反之亦然。
弥合这一差距的低科技方法多种多样。例如，一项政策为发起超物理协作的学生提供额外学分，这是一种打破僵局并在超物理空间中建立学生之间信任的低科技方法。
面对面课程也有其挑战。大学可能是造成不便疾病和疯狂学生活动家的温床。有些人不喜欢大学。有些学生甚至可能辍学。但与大学体验相结合的是课堂。与世界上一些领先的研究人员进行面对面的互动是一个绝佳的机会。再加上课堂之外的实验室或办公时间等体验也是可能的。传统的体验揭示了与大学相关的文化——可以代代相传的东西。这在大学里营造了一种归属感。许多孩子受到父母的鼓励去上大学，为的是“大学体验”。这种高等教育模式不仅具有教育益处，也存在文化方面，不容忽视。2050 年，面对面的大学体验将仍然存在。与大学相关的文化方面将持续存在。但是，技术涵盖更多学习风格的能力可能会使教育更具包容性。学生团体可能是促进这一目标的实体。学生可以协调虚拟学习与面对面学习的必要平衡。推动学生留在家中而不受责备的权利是到 2050 年可能出现的趋势。可能会遇到阻力，也许来自大学和教职工。这些学生的虚拟权利可能与心理健康和学生福祉等话题相关——让 2050 年的学生能够维护福祉。
在预测 2050 年的大学课堂将是什么样子时，必须说，并非所有大学都将拥有相同的样貌。如今的大学因地域和价值观而有所不同，未来的大学也将如此。如今，这体现在班级规模、提供的专业、必修课程以及资金分配上。这些因素在 2050 年仍然会相关，但大学之间的一个主要区别在于它们将如何便捷和完整地采用新技术，并利用它来改变其课堂及其学生的体验。如前所述，对采用虚拟学习等新技术的课堂进行的更改并不一定会提高其受欢迎程度。在技术公司试图向大学兜售其产品和服务时，这一点必须牢记在心，他们不会研究什么对学生最有利，而是专注于自身的利润。
处于高科技端谱系的 2050 年的大学将利用新的技术创新来创建结合了传统物理课堂和虚拟元素的课堂，或建立完全虚拟的学习环境。他们将通过多种方式做到这一点，其中一种选择是使用全息图。全息图将允许无法亲自参加课程的学生出现在课堂上，或允许演讲者和讲师在无需长途旅行的情况下与一屋子的学生交谈。它们还将为学生提供以三维方式查看物体并作为提高学习的工具。为了让学生仍然能够与同伴以及周围环境进行物理互动，另一种选择是机器人。学生将“呼叫”一个位于课堂上的机器人，并在控制后，使用它在物理空间中移动。这将保留学生参与实验室、四处走动进行小组活动和讨论以及在课堂上保持实体存在的能力。如果大学选择完全远程虚拟课堂，他们将使用虚拟现实来实现。学生可以从任何地方加入，并感觉自己身处一个与其他学生一起的物理课堂中。通过在虚拟现实课堂中使用化身，学生将拥有额外的匿名层，这可以提高他们参与课堂的可能性，尤其是那些患有焦虑症的学生。随着人工智能的改进，我们将看到它被纳入课堂。一些大学将选择由人工智能教授授课，人工智能教授可以编写课程计划、批改学生的作业并提供反馈。在批改学生作业中使用人工智能可以提高学生收到作业反馈的及时性和数量，还可以消除教授在批改作业时可能存在的任何偏见。处于高科技端谱系的大学将重视可访问性，学生能够在世界任何地方学习，以及匿名性，学生能够在课堂上使用化身。这些大学还将最先进的技术与教育的声望和质量联系起来。技术公司的利益可能会影响教育，我们可能会看到由 Meta 或 OpenAI 等科技巨头拥有或赞助的大学。
处于低科技端谱系的大学在课堂方面将保留许多传统方面。面对面学习仍然会被许多人重视，实体课堂将成为他们主要的课堂类型。技术将帮助因疾病或受伤而暂时无法亲自参加课程的学生，这些大学将使用与处于高科技端谱系的大学类似的方法。如果你看到 1996 年的演讲厅并将其与 2023 年的演讲厅进行比较，你会发现它们看起来几乎一模一样。2023 年的主要区别在于课堂前部的电脑显示器和现代投影仪。这些细微的差异将延续到 2050 年。我们将拥有全息图屏幕和能够进行二维和三维显示的投影仪，而不是由塑料和金属制成的计算机。这些大学也将使用人工智能，但使用得更少。一些教授将利用人工智能程序快速批改学生的作业，而不是由人工智能完全教授课程。这些大学将重视为学生提供全面的大学体验以及学术传统。心理健康将成为这些大学的重点，并且维护同伴之间的个人联系将被视为降低焦虑和抑郁的关键因素。
大学一直在思考如何改进教育。未来25年可能是教育技术发展的一个关键时期。大学将拥有什么样的虚拟现实？这些技术将得到多大程度的实施？这些都是重要的问题。值得注意的是，到2050年，这些问题可能无法得到完全解答。好奇的人应该对意外情况做出预测。2019年，很少有人预测到在线学习在随后几年中会如此迅速地兴起。是否还会有其他重大转变？哪些其他事件可能引发这种变化？过去教会我们，教育领域中意想不到的趋势可能会成为现实。2019年，引入Zoom和异步课堂可能看起来不太可能。这与本文中讨论的“疯狂”发展在目前阶段的情况相关。全息图现在可能看起来难以想象。虚拟现实教室可能难以想象。然而，历史（尤其是最近的历史）教会我们，许多事情都是可能的。现在看起来很疯狂的想法，在以后可能就不那么令人怀疑了。未来可能只有一个，但通过考察不同的场景，可以揭示出一个更符合逻辑的结果。在预测未来时要有创意。没有人能够肯定地说会发生什么。