智慧教育視域下混合式學(xué)習(xí)空間的構(gòu)建與實(shí)踐研究

陳明陽 陽亞平 陳明 陳展虹

【摘 要】

智慧教育概念的提出和信息技術(shù)的不斷深入發(fā)展，為廣播電視大學(xué)系統(tǒng)遠(yuǎn)程教育改革提供了新思路與新方法。文章在界定智慧教育與混合式學(xué)習(xí)空間核心概念的基礎(chǔ)上構(gòu)建了混合式學(xué)習(xí)空間模型，闡述了其關(guān)鍵技術(shù)，試圖在智慧教育理念引領(lǐng)下構(gòu)建一種將方法、技術(shù)、資源融為一體的混合式學(xué)習(xí)空間，并利用其在大數(shù)據(jù)教學(xué)分析、空間聯(lián)動(dòng)、課程教學(xué)改革、黨建與思政課等方面進(jìn)行了積極探索，有效促進(jìn)了廣播電視大學(xué)系統(tǒng)遠(yuǎn)程教育改革。

【關(guān)鍵詞】 ?智慧教育;混合式學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)空間;模型;構(gòu)建;實(shí)踐;遠(yuǎn)程教育;改革

【中圖分類號(hào)】 ?G521 ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 ?A ? ? ? 【文章編號(hào)】 ?1009-458x（2019）11-0079-07

一、研究背景

隨著信息技術(shù)不斷深入發(fā)展，教育信息化呈現(xiàn)出走向智能化的發(fā)展趨勢(shì)，智慧教育概念應(yīng)運(yùn)而生。在高等教育形態(tài)中，泛在學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)、智能教學(xué)管理、資源與技術(shù)服務(wù)一體化等推進(jìn)了信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，不斷豐富智慧教育的內(nèi)涵與外延?！督逃畔⒒臧l(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》特別強(qiáng)調(diào)要加快推進(jìn)開放大學(xué)信息化建設(shè)，以智慧教育引領(lǐng)教育信息化，提高教育教學(xué)質(zhì)量，創(chuàng)新教育教學(xué)模式，智慧教育正悄然重塑遠(yuǎn)程教育新生態(tài)?；旌鲜綄W(xué)習(xí)作為廣播電視大學(xué)系統(tǒng)開展遠(yuǎn)程教育的主要模式，具有把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特征，既能發(fā)揮教師在教學(xué)過程中的主導(dǎo)作用，又能充分發(fā)揮學(xué)生主體的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性，實(shí)現(xiàn)線下線上融合。學(xué)習(xí)空間作為廣播電視大學(xué)系統(tǒng)開展混合式教學(xué)活動(dòng)的載體，在智慧教育視域下融入新一代信息技術(shù)，將遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)者所處的物理空間和虛擬空間無縫融合，為其搭建一個(gè)無處不在、無時(shí)不在的混合式學(xué)習(xí)空間，有助于促進(jìn)遠(yuǎn)程教學(xué)改革，有利于增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，進(jìn)而提升廣播電視大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)質(zhì)量。

二、核心概念界定

（一）智慧教育

祝智庭等人（2012）認(rèn)為智慧教育是教育信息化發(fā)展的必然階段，智慧教育以智慧學(xué)習(xí)環(huán)境為支撐，以智慧學(xué)習(xí)為基石，以智慧教學(xué)法為催化劑，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)習(xí)者的智慧。國內(nèi)學(xué)者對(duì)于智慧教育的概念界定在本質(zhì)上趨同，只是側(cè)重點(diǎn)有所不同。結(jié)合電大系統(tǒng)的遠(yuǎn)程教育實(shí)踐，文章認(rèn)為，智慧教育是指在教育信息化背景下構(gòu)建智慧的學(xué)習(xí)環(huán)境和資源，實(shí)現(xiàn)智慧的個(gè)性化教與學(xué)。透視其定義，智慧教育有三個(gè)主要特征，體現(xiàn)在理念、技術(shù)和資源三個(gè)方面。

1. 實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)

在教育理念層面，智慧教育強(qiáng)調(diào)要發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主體性，學(xué)習(xí)方式以自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)為主。技術(shù)的發(fā)展提供了便捷、高效的互動(dòng)交流設(shè)備與工具，個(gè)性化學(xué)習(xí)更易于展開，學(xué)習(xí)不再局限于課堂時(shí)間和教室空間，課堂教學(xué)也變得更加靈活、開放、動(dòng)態(tài)、高效。

2. 構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)環(huán)境

就技術(shù)而言，智慧教育體現(xiàn)在學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建上。新一代信息技術(shù)的支持和應(yīng)用，能夠整合各類教學(xué)應(yīng)用、數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)物理學(xué)習(xí)空間和虛擬學(xué)習(xí)空間的無縫融合，不僅為學(xué)習(xí)者提供真實(shí)學(xué)習(xí)情境和個(gè)性化支持，也幫助教師分析學(xué)習(xí)者的不同學(xué)習(xí)需求，支持教師的有效教學(xué)。

3. 建設(shè)智慧學(xué)習(xí)資源

在資源方面，智慧教育的實(shí)現(xiàn)需要以動(dòng)態(tài)、共享與開放數(shù)字化學(xué)習(xí)資源為支撐，能夠有效融合SPOC、公開課、微課、翻轉(zhuǎn)課等多種形態(tài)課程資源，還能實(shí)現(xiàn)智能化的資源管理和推送服務(wù)，最大限度滿足正式學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí)的不同需求。

（二）混合式學(xué)習(xí)空間

陳向東等人（2010）借鑒國外的研究，認(rèn)為學(xué)習(xí)空間試圖將教育理論和學(xué)習(xí)環(huán)境聯(lián)系起來，其中包括物理學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)與認(rèn)知學(xué)習(xí)理論、新技術(shù)的開發(fā)和教學(xué)方法的創(chuàng)新、物理空間和新技術(shù)的整合等。王素等人（2016）認(rèn)為學(xué)習(xí)空間是指用于學(xué)習(xí)的場(chǎng)所，它蘊(yùn)含著學(xué)習(xí)可以發(fā)生在任意場(chǎng)所，學(xué)習(xí)空間包括物理空間和虛擬空間，借助信息技術(shù)的增強(qiáng)，其最終目標(biāo)是為了促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)等豐富隱喻。究其本質(zhì)，學(xué)習(xí)空間是學(xué)習(xí)的場(chǎng)所，包括物理空間和虛擬空間。由于混合式學(xué)習(xí)本身就是混合多種學(xué)習(xí)方法、資源、技術(shù)和環(huán)境，因此，文章提出的混合式學(xué)習(xí)空間概念是指在智慧教育理念的引領(lǐng)下，依托新一代信息技術(shù)，靈活地融合各種教學(xué)法、技術(shù)和資源，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)課堂教學(xué)與在線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的無縫融合，作為支撐混合式學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)載體，其基本模型如圖1所示。

由模型可以看出，智慧教育從理念層面指導(dǎo)混合式學(xué)習(xí)實(shí)踐過程，學(xué)習(xí)空間為實(shí)現(xiàn)智慧教育，支持靈活的教學(xué)法、先進(jìn)的信息技術(shù)、豐富的教學(xué)資源有機(jī)融合提供了實(shí)踐場(chǎng)域。

三、混合式學(xué)習(xí)空間關(guān)鍵支撐技術(shù)

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下混合式學(xué)習(xí)空間必然是信息技術(shù)與智慧教育理念相結(jié)合的產(chǎn)物，充分融合大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、多屏顯示、移動(dòng)直播、智能錄播和人工智能等各類信息技術(shù)在混合式教學(xué)中的應(yīng)用，對(duì)教學(xué)過程的各種信息與情境進(jìn)行感知、記錄和分析，從而創(chuàng)建一種真正高智能化和強(qiáng)參與性的個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境（馮曉英， 等， 2019），實(shí)現(xiàn)方法、資源、技術(shù)的最佳耦合。

（一）大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)是混合式學(xué)習(xí)空間系統(tǒng)開展智慧教育和個(gè)性化教育的基礎(chǔ)支撐。數(shù)據(jù)主要源自：①物理空間數(shù)據(jù)的獲取，包括從物聯(lián)網(wǎng)傳感器或電子標(biāo)簽等設(shè)備記錄獲取;②虛擬空間數(shù)據(jù)的獲取，包括學(xué)習(xí)軌跡、停留時(shí)間和交互數(shù)據(jù)采集等（吳南中， 等， 2019），如學(xué)習(xí)者對(duì)某些網(wǎng)絡(luò)課程視頻資源的瀏覽次數(shù)、瀏覽時(shí)間、下載量等;③教育個(gè)體大數(shù)據(jù)的獲取，包括教師、學(xué)習(xí)者、教育管理者等個(gè)體用戶基礎(chǔ)信息、用戶行為、用戶狀態(tài)等數(shù)據(jù)的采集，以體現(xiàn)智慧教育的個(gè)性化特征。通過大數(shù)據(jù)讀懂師生，精準(zhǔn)定位教學(xué)中存在的問題，從而制定有針對(duì)性的解決方案（郭利民， 等， 2019）。

（二）物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是通過各類信息傳感設(shè)備，實(shí)現(xiàn)環(huán)境內(nèi)物與物、物與人乃至所有物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識(shí)別、管理和控制（楊現(xiàn)民， 等， 2015）。在物理空間中可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)空間環(huán)境的智慧管理。比如采用傳感器和電子標(biāo)簽等設(shè)備采集溫濕度和PM2.5值等環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過物聯(lián)控制模塊實(shí)現(xiàn)軟硬件集中、智能管控。

（三）大屏融合及多屏顯示技術(shù)

研究表明采用大屏幕顯示可以有效提高多窗口和任務(wù)績效，提升用戶對(duì)外周視野中應(yīng)用程序的意識(shí)，并提供給用戶更加沉浸式的體驗(yàn)（葛列眾， 2017）。物理空間設(shè)計(jì)采用成熟的LED拼接融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自定義分屏顯示功能，為學(xué)習(xí)者提供4K極佳的視覺體驗(yàn)。同時(shí)，采用DisplayPort多屏互動(dòng)技術(shù)，以主屏搭配多輔屏的形式，突破以往單屏單一、靜態(tài)的顯示方式的局限，滿足課堂講授、視頻互動(dòng)、跨屏資源展示、無線投屏等多樣性需求，有助于提高教學(xué)效率，強(qiáng)化教學(xué)效果。

（四）移動(dòng)直播與智能錄播技術(shù)

實(shí)現(xiàn)線上線下同步教學(xué)，背后必然需要成熟的移動(dòng)直播與錄播技術(shù)作為支撐?？臻g可采集課堂全景、教師特寫、學(xué)習(xí)者特寫等多路視頻畫面，通過智能錄播系統(tǒng)完成優(yōu)質(zhì)視頻錄播、大規(guī)模直播一體化課程，并將授課資源等內(nèi)容直接上傳至在線學(xué)習(xí)管理平臺(tái)。這樣，空間可輕松突破物理空間、地域的限制，實(shí)現(xiàn)多空間聯(lián)動(dòng)、同步課堂教學(xué)，教師也可以和任意空間實(shí)現(xiàn)即時(shí)互動(dòng)，發(fā)起主題討論和辯論等。

（五）人工智能（表情和行為識(shí)別技術(shù)）

“智慧教育”理念的背后，離不開“人工智能”技術(shù)的支持（胡沛然， 2018）。智能表情和行為識(shí)別技術(shù)已成為人工智能在教育領(lǐng)域中應(yīng)用的一種代表性技術(shù)。它通過抓取的動(dòng)態(tài)視頻序列或靜態(tài)圖像分離出特定的表情和行為狀態(tài)，進(jìn)而識(shí)別人的心理情緒和學(xué)習(xí)狀態(tài)。此外，它還可以對(duì)師生進(jìn)行跟蹤（郭利明， 等， 2019）。表情和行為分析技術(shù)在教育應(yīng)用場(chǎng)景中可以幫助教師迅速掌握學(xué)習(xí)者的心理狀況與學(xué)習(xí)狀態(tài)。在國內(nèi)市場(chǎng)上多家信息技術(shù)公司均已推出各自成熟的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)七種基本表情（生氣、厭惡、憂傷、平靜、愉悅、憤怒、驚奇）和六種行為（專注、走神、低頭、睡覺、玩手機(jī)、舉手）的自動(dòng)識(shí)別，為教學(xué)評(píng)估、督導(dǎo)和個(gè)性化輔導(dǎo)提供客觀、直觀、可參考的依據(jù)。

四、智慧教育視域下混合式學(xué)習(xí)空間的設(shè)計(jì)

當(dāng)前廣播電視大學(xué)遠(yuǎn)程教育正處于向開放大學(xué)終身教育轉(zhuǎn)型升級(jí)階段，《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》特別強(qiáng)調(diào)要加快信息化終身學(xué)習(xí)公共服務(wù)體系建設(shè)，建立數(shù)字教育資源的共建共享機(jī)制，為學(xué)習(xí)者提供方便、靈活、個(gè)性化的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境。福建廣播電視大學(xué)作為發(fā)展福建省繼續(xù)教育和終身教育的主體力量和重要平臺(tái)，應(yīng)因勢(shì)利導(dǎo)，順勢(shì)而為，在智慧教育新時(shí)代開拓出適合自身發(fā)展的教育教學(xué)新模式。2016年，福建廣播電視大學(xué)開始探索“智慧教育”視域下廣播電視大學(xué)系統(tǒng)遠(yuǎn)程教育的混合式教學(xué)模式，從而解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的效率低下、線上線下教學(xué)相互割裂等問題。經(jīng)問卷調(diào)查和個(gè)別訪談發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間中學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不強(qiáng)，學(xué)習(xí)興趣低;線下傳統(tǒng)教室學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)備簡陋，不符合智慧教育對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境的要求;師生的互動(dòng)積極性不高，難以真正體現(xiàn)“以學(xué)習(xí)者為中心”的教學(xué)理念;優(yōu)質(zhì)資源共建共享途徑單一，原有的技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)省、市、縣三級(jí)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共建共享，無法構(gòu)建優(yōu)質(zhì)資源新生態(tài);教學(xué)過程監(jiān)督較為薄弱，主要以人工監(jiān)督干預(yù)為主，信息技術(shù)干預(yù)手段較少，對(duì)整個(gè)教學(xué)過程監(jiān)督還有待加強(qiáng)。

《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》要求適應(yīng)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，加快建設(shè)在線智能教室、智能實(shí)驗(yàn)室、虛擬工廠（醫(yī)院）等智能學(xué)習(xí)空間，滿足全時(shí)域、全空域、全受眾的智能學(xué)習(xí)新要求。在調(diào)研了大量混合式學(xué)習(xí)的技術(shù)和產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，將能夠解決上述問題的技術(shù)和產(chǎn)品融合在一個(gè)智能空間內(nèi)，抓住聯(lián)通線上、線下教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn)，經(jīng)過反復(fù)的技術(shù)論證與實(shí)踐，最終構(gòu)建了適合廣播電視大學(xué)教學(xué)的智慧教育視域下混合式學(xué)習(xí)空間框架（如圖2所示），并在校本部開展教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，融合優(yōu)化逐步打造覆蓋全省的混合式學(xué)習(xí)空間體系。

（一）方法、資源與技術(shù)

混合式學(xué)習(xí)空間的構(gòu)建需要融合智慧教育的理念。智慧教育理念要求以人為本，開展自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)、自由討論、研究性學(xué)習(xí)等智慧學(xué)習(xí)和個(gè)性化評(píng)價(jià)。在空間里，學(xué)習(xí)者可以自主選擇適合自己的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)工具;按學(xué)習(xí)者需求自動(dòng)推送資源，生成性資源存儲(chǔ)在云端方便隨時(shí)調(diào)用;在學(xué)習(xí)管理平臺(tái)的支撐下，采用大數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)分析、可視化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)常規(guī)監(jiān)督與管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施科學(xué)化、精細(xì)化管理，以提升教學(xué)質(zhì)量。

（二）物理空間

物理空間的實(shí)現(xiàn)涉及網(wǎng)絡(luò)、照明、教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)、教學(xué)過程記錄、環(huán)境管理和空間布置等內(nèi)容。①提供全信息化環(huán)境設(shè)施。實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)全信息化，教師用智慧紙筆書寫大屏顯示代替黑板，采用多個(gè)屏幕展示不同的教學(xué)內(nèi)容，通過教學(xué)管理終端查看學(xué)習(xí)者作業(yè)，學(xué)習(xí)者通過智慧紙筆書寫進(jìn)行課堂練習(xí)，通過學(xué)習(xí)終端進(jìn)行課堂測(cè)試，無縫融合了物理空間與虛擬空間。②視頻采集設(shè)施。通過智能視頻終端記錄教師和學(xué)習(xí)者在教室的各種教學(xué)學(xué)習(xí)行為，識(shí)別身份、情緒、位置、動(dòng)作等自然數(shù)據(jù);通過語音識(shí)別將教師教學(xué)的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為文字，并分析情緒數(shù)據(jù);通過書寫的文字進(jìn)行內(nèi)容識(shí)別和情緒識(shí)別;記錄學(xué)習(xí)終端的用戶操作行為數(shù)據(jù)。③人性化的空間布置。采用可移動(dòng)可拼裝的異型桌椅能支持多種教學(xué)場(chǎng)景，如講授、研究性學(xué)習(xí)、小組討論等。④環(huán)境管理。記錄教室環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，包括溫度、濕度、噪聲、PM2.5、光亮度等時(shí)序數(shù)據(jù);實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)設(shè)備的智能控制。同時(shí)，提供了智慧教室設(shè)備（包括手機(jī)、錄制設(shè)備、直播互動(dòng)設(shè)備、顯示設(shè)備等）的發(fā)現(xiàn)、通信、監(jiān)控功能。

（三）虛擬空間

虛擬空間以網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間為主體，也是支撐混合式學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)平臺(tái)。教育部發(fā)布的《網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè)與應(yīng)用指南》（教技〔2018〕4號(hào)）提出，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間是融資源、服務(wù)、數(shù)據(jù)為一體，支持共享、交互、創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)虛擬學(xué)習(xí)場(chǎng)所。從教育場(chǎng)域來看，空間應(yīng)融合智慧教育理念，整合各類教學(xué)應(yīng)用和學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，全面感知智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異地并班教學(xué)，實(shí)現(xiàn)資源共享、教學(xué)支持、學(xué)習(xí)交互、決策評(píng)估和數(shù)據(jù)分析功能，滿足教師、學(xué)習(xí)者、教育管理者不同角色需求。虛擬空間主要包含：①課堂智能感知模塊。利用智能感知技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制（如一鍵控制、燈光智能控制、設(shè)備自動(dòng)啟動(dòng)、學(xué)習(xí)終端自動(dòng)感知等）。②SPOC學(xué)習(xí)管理模塊。依托系統(tǒng)，多教室聯(lián)動(dòng)并班教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的同步播放，教師可以和任意教室實(shí)現(xiàn)即時(shí)互動(dòng)，可以查看任意教室的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)狀態(tài)以及通過學(xué)習(xí)終端提出疑問，可以針對(duì)所有教室進(jìn)行測(cè)驗(yàn)、辯論、討論、練習(xí)等教學(xué)活動(dòng);支持在線的文字、書寫、視頻交互，主要是支持移動(dòng)端用戶參與課堂教學(xué)，遠(yuǎn)程終端記錄學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù);支持手寫輸入功能，用筆在手寫板上手寫輸入，系統(tǒng)將手寫輸入的信息自動(dòng)采集存儲(chǔ)， 通過終端投屏技術(shù)，教師可利用大屏替代黑板，可隨時(shí)查看、展示和批閱學(xué)習(xí)者的書寫內(nèi)容;支持無線投屏技術(shù)。教室內(nèi)用戶將終端屏幕直接同步投影到大屏幕上，方便用戶進(jìn)行資源展示交流。③視頻云服務(wù)模塊。支持直錄播，方便課程資源的儲(chǔ)存與獲取。智能錄播技術(shù)通過圖像動(dòng)態(tài)識(shí)別跟蹤自動(dòng)切換鏡頭，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)課件錄制的自動(dòng)化，可將教學(xué)過程中產(chǎn)生的板書、講解音頻、視頻等形成課件，積累并重復(fù)使用。④大數(shù)據(jù)分析模塊。實(shí)現(xiàn)教學(xué)數(shù)據(jù)采集，并基于行為分析進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)評(píng)估。第一，獲取環(huán)境感知大數(shù)據(jù)，包括從傳感器和智能視頻終端獲取;第二，獲取系統(tǒng)平臺(tái)大數(shù)據(jù)，包括教學(xué)學(xué)習(xí)行為記錄等;第三，獲取學(xué)習(xí)者個(gè)體大數(shù)據(jù)，包括獲取個(gè)人習(xí)慣、情緒、興趣等。⑤可視化展示模塊。可視化集中化管理和控制，直觀查看站內(nèi)實(shí)況，監(jiān)管站內(nèi)設(shè)備;匯聚學(xué)習(xí)者和教師的多維度信息，系統(tǒng)建模，形成分析圖表。

（四）數(shù)據(jù)聯(lián)通空間

數(shù)據(jù)是聯(lián)通物理空間和虛擬空間的關(guān)鍵點(diǎn)，或者說是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)了物理空間和虛擬空間的交融。伴隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等新技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，封閉的物理空間逐漸拓展為無邊界的虛實(shí)融合的學(xué)習(xí)場(chǎng)域。師生在物理空間的各種行為數(shù)據(jù)都以數(shù)字化的形式存儲(chǔ)下來，傳統(tǒng)的書本教學(xué)內(nèi)容也以文字、圖片、聲音、視頻、虛擬場(chǎng)景等形式在學(xué)習(xí)管理平臺(tái)、VR/AR應(yīng)用、移動(dòng)應(yīng)用中呈現(xiàn)。教學(xué)過程與結(jié)果數(shù)據(jù)持續(xù)通過設(shè)備和平臺(tái)采集匯聚為教學(xué)大數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的定向流動(dòng)形成了具有正向反饋機(jī)制的教學(xué)鏈條，從而實(shí)現(xiàn)物理空間和虛擬空間各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的無縫融合。通過深度挖掘，將大數(shù)據(jù)“翻譯”成有價(jià)值的信息，如學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)注意力情況、知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)情況、教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況等，進(jìn)而為教師提供教學(xué)決策參考。

五、混合式學(xué)習(xí)空間實(shí)踐初探

自2018年12月學(xué)習(xí)空間建成至今，共開設(shè)了57門課程，發(fā)起430個(gè)活動(dòng)，注冊(cè)用戶近千人，線上線下學(xué)習(xí)者使用人數(shù)超過6，200人次。其中，開展大型線上線下混合式教學(xué)50余場(chǎng)。學(xué)校利用混合式學(xué)習(xí)空間在大數(shù)據(jù)教學(xué)分析、空間聯(lián)動(dòng)、課程教學(xué)改革、黨建與思政課等方面積極地進(jìn)行了實(shí)踐探索，如理工學(xué)院開展全省教學(xué)直播、茶學(xué)特色課程移動(dòng)教學(xué)、公共管理學(xué)院開展英語多模態(tài)教學(xué)模式改革等活動(dòng)。學(xué)校還計(jì)劃于2019年下半年再次開展“金課大賽”等一些系列教學(xué)改革行動(dòng)。

（一）大數(shù)據(jù)教學(xué)分析應(yīng)用

大數(shù)據(jù)教學(xué)分析是基于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)收集空間中各類數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)分析與處理的結(jié)果以可視化的方式呈現(xiàn)給各類使用者，為混合式學(xué)習(xí)空間提供學(xué)習(xí)分析的服務(wù)。其中數(shù)據(jù)主要來源是SPOC云平臺(tái)中產(chǎn)生的大量混合式學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，包括用戶基本信息、教學(xué)行為、活動(dòng)、進(jìn)程及交互數(shù)據(jù)（如用戶基本信息數(shù)據(jù)、課程數(shù)據(jù)、資源數(shù)據(jù)、考勤、互動(dòng)次數(shù)、測(cè)試、討論、發(fā)帖、板書、筆跡等），還包括智能物聯(lián)設(shè)備采集的學(xué)習(xí)環(huán)境數(shù)據(jù)、視頻直播云服務(wù)模塊中的語音數(shù)據(jù)以及智能感知模塊產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)等，其中智能感知的圖像數(shù)據(jù)可自動(dòng)分析出師生七種基本表情和六種行為。經(jīng)過數(shù)據(jù)分析和可視化處理后，呈現(xiàn)在智能駕駛艙和評(píng)測(cè)儀表盤中（如圖3所示），直觀、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地展示課程在線活躍用戶數(shù)、測(cè)試及格率、教學(xué)進(jìn)度、資源使用、師生表情與行為分析、課堂“三率一弊”（到課率、抬頭率和互動(dòng)率）、教學(xué)活動(dòng)分布、學(xué)情分析、教學(xué)活動(dòng)參與度率等數(shù)據(jù)，為教學(xué)評(píng)估、督導(dǎo)、個(gè)性化教學(xué)等提供客觀、真實(shí)的依據(jù)。

（二）5G技術(shù)支撐下室聯(lián)網(wǎng)聯(lián)動(dòng)實(shí)踐

“互聯(lián)網(wǎng)+”概念給我們生產(chǎn)、生活、教育等各行各業(yè)帶來了新思路，由“互聯(lián)網(wǎng)”到“物聯(lián)網(wǎng)”是一次重大的技術(shù)飛躍。“室聯(lián)網(wǎng)”則是教育領(lǐng)域中“互聯(lián)網(wǎng)+”的行動(dòng)足跡，更是一次由技術(shù)向教育主題和意義的回歸?！笆衣?lián)網(wǎng)”是指在新一代信息技術(shù)支撐下，通過互聯(lián)網(wǎng)將混合式學(xué)習(xí)空間智慧地聯(lián)動(dòng)起來，突破時(shí)空限制，擴(kuò)大學(xué)習(xí)場(chǎng)域，遠(yuǎn)程雙向互動(dòng)教學(xué)，展現(xiàn)未來教育的新姿態(tài)?；旌鲜綄W(xué)習(xí)空間構(gòu)建旨在更好地實(shí)現(xiàn)線上線下無縫融合，教室作為空間的物理載體，以SPOC和視頻云平臺(tái)為支撐，使得學(xué)習(xí)空間自身具有互聯(lián)、互通和可擴(kuò)展性，為實(shí)現(xiàn)“室聯(lián)網(wǎng)”做好鋪墊，并嘗試應(yīng)用高帶寬、低延時(shí)、高可靠的5G技術(shù)更好地實(shí)現(xiàn)異地聯(lián)網(wǎng)教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。2019年5月，學(xué)校首次在混合式學(xué)習(xí)空間采用5G技術(shù)開展“福州、武漢、北京”三城室聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實(shí)踐（如圖4所示），邀請(qǐng)北京、武漢、福州三城專家學(xué)者直播互動(dòng)講學(xué)，集現(xiàn)場(chǎng)學(xué)員互動(dòng)參與、異地空間站并班教室互動(dòng)參與和線上實(shí)時(shí)直播三種線上線下混合的全新大規(guī)模組織形式于一體，重構(gòu)傳統(tǒng)教學(xué)，激活智慧課堂，增加課堂的趣味性、交互性和主動(dòng)性，極大地促進(jìn)學(xué)習(xí)者主動(dòng)學(xué)習(xí)欲望，使得三城師生共同深入學(xué)習(xí)，提升教學(xué)效果，也極大地實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)師資共享。

2018年6月，陳寶生部長在教育部召開的新時(shí)代全國高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議上提出，要合理增加課程難度，拓展課程深度，淘汰“水課”，打造“金課”，真正把“水課”轉(zhuǎn)變成有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的“金課”，切實(shí)提高課程教學(xué)質(zhì)量（教高函〔2018〕8號(hào)）。“金課”直指高等教育質(zhì)量問題，而這也是廣播電視大學(xué)系統(tǒng)遠(yuǎn)程教育的生命線。2019年3月學(xué)校為引導(dǎo)和激發(fā)教師利用新一代信息技術(shù)探索遠(yuǎn)程教育教學(xué)新模式，不斷提高廣播電視大學(xué)系統(tǒng)教師開展遠(yuǎn)程教學(xué)的能力和水平，促進(jìn)遠(yuǎn)程教育質(zhì)量提升，啟動(dòng)省級(jí)廣播電視大學(xué)系統(tǒng)內(nèi)“金課大賽”。福建廣播電視大學(xué)各分校教師積極參與，采用翻轉(zhuǎn)課堂理念，融合混合式學(xué)習(xí)空間智慧教學(xué)功能（如圖5所示），實(shí)施線上線下、個(gè)性共性兩結(jié)合的混合式教學(xué)。日常教學(xué)的實(shí)施過程是：第一階段，課前教師在SPOC云平臺(tái)中創(chuàng)建相關(guān)課程區(qū)，將準(zhǔn)備好的課件和學(xué)習(xí)資源上傳至平臺(tái)，并預(yù)先發(fā)布預(yù)習(xí)作業(yè)、測(cè)試等活動(dòng);學(xué)習(xí)者登錄平臺(tái)進(jìn)入個(gè)人學(xué)習(xí)空間自學(xué)相關(guān)理論知識(shí)并完成相關(guān)自學(xué)練習(xí)，在自主探索中可以隨時(shí)保持與其他人的互動(dòng)交流，最后完成線上測(cè)試或提交學(xué)習(xí)成果。第二階段，課中采用掃碼和人像識(shí)別簽到，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)本地及遠(yuǎn)程直播學(xué)員出勤情況，教師講解課件、發(fā)起課中討論、問答等活動(dòng)，本地學(xué)習(xí)者直接參與課堂面授，遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者通過移動(dòng)學(xué)習(xí)APP接入直播課堂，也可以參加課堂討論、測(cè)試、發(fā)帖等互動(dòng)。第三階段，教師在線完成作業(yè)批改和評(píng)分，解答學(xué)習(xí)者問題，同時(shí)給予多元評(píng)價(jià)。

（四）混合式學(xué)習(xí)空間的教學(xué)實(shí)踐效果

利用混合式學(xué)習(xí)空間開展教學(xué)的實(shí)踐從未停息，研究者通過在線問卷調(diào)查、訪談和混合式課堂觀摩等形式綜合分析其實(shí)踐效果，可以歸納為以下五點(diǎn)：

1. 實(shí)現(xiàn)信息化支撐下的自然教學(xué)

問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，87%的師生認(rèn)為混合式學(xué)習(xí)空間保留日常手寫輸入習(xí)慣，能夠很好地激活課堂活力。在空間中采用了智能自然書寫輸入和觸摸一體機(jī)等設(shè)備，重構(gòu)黑板，讓師生自然互動(dòng)?？臻g還將手寫輸入的信息自動(dòng)采集存儲(chǔ)，通過終端投屏技術(shù)，教師可隨時(shí)查看、展示和批閱學(xué)習(xí)者書寫的內(nèi)容。超過80%的師生認(rèn)為，在不改變師生教學(xué)和學(xué)習(xí)習(xí)慣的情況下，讓教師和學(xué)習(xí)者無技術(shù)門檻即可順暢地開展教學(xué)活動(dòng)，是一項(xiàng)很好的教學(xué)體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了信息化支撐下的自然教學(xué)。

2. 實(shí)現(xiàn)沉浸式教學(xué)環(huán)境

混合式學(xué)習(xí)空間采用了多屏連接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多屏互動(dòng)和遠(yuǎn)程視頻實(shí)時(shí)交互，提供網(wǎng)絡(luò)和教學(xué)資源共享，進(jìn)行演示課件、現(xiàn)場(chǎng)直播、遠(yuǎn)程互動(dòng)等教學(xué)活動(dòng)，合理使用聲光電技術(shù)為師生營造逼真形象、圖文并茂的教學(xué)環(huán)境。同時(shí)，空間還能充分展示知識(shí)的形成過程，促使學(xué)習(xí)者在知識(shí)學(xué)習(xí)上避免淺嘗輒止，不僅知其然，還要知其所以然。學(xué)習(xí)空間建成至今，發(fā)起了430個(gè)混合式活動(dòng)，在每次課后使用體驗(yàn)評(píng)價(jià)反饋中近九成獲得五星好評(píng)。

3. 實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享和整合

教學(xué)實(shí)踐過程中，教師可以充分運(yùn)用多媒體技術(shù)，運(yùn)用歷史資料和現(xiàn)實(shí)資料，擴(kuò)大知識(shí)容量，同時(shí)通過聲音、畫面等拓展教學(xué)信息通道。空間廣泛地融合多種新技術(shù)、新工藝和新方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息資源的有效收集、組織、整理和運(yùn)用，促進(jìn)了技術(shù)與課程教學(xué)的最佳整合。目前，空間的學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)布了57門課程資源，314個(gè)課件資源（含講義、微視頻、圖片等），自動(dòng)錄播生成293講混合式學(xué)習(xí)活動(dòng)多畫面教學(xué)視頻資源（含講義、自動(dòng)跟蹤多鏡頭教學(xué)視頻、語音識(shí)別字幕等），很好地實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源共享和整合。

4. 實(shí)現(xiàn)教學(xué)全過程互動(dòng)化

在以“翻轉(zhuǎn)課堂”和“SPOC”為代表的新型混合式教學(xué)模式下，教師利用空間實(shí)現(xiàn)課前、課中、課后全過程教學(xué)互動(dòng)化，支持課堂內(nèi)、教室、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者以及教師的互動(dòng)。課堂上，教師不再是一個(gè)人獨(dú)立教學(xué)，背后有整個(gè)教研團(tuán)隊(duì)提供學(xué)習(xí)支持，不斷強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)力量;課堂也不僅僅只能容納有限的學(xué)習(xí)者，所有連接混合式學(xué)習(xí)空間體系的人都能進(jìn)入課堂，隨時(shí)學(xué)習(xí)、提問、點(diǎn)評(píng)、觀摩等。

5. 實(shí)現(xiàn)教學(xué)可測(cè)量化

空間可自動(dòng)記錄學(xué)習(xí)活動(dòng)中師生的學(xué)習(xí)行為，并進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和教學(xué)評(píng)估與測(cè)量;基于師生的行為分析，對(duì)教師和學(xué)習(xí)者個(gè)體進(jìn)行評(píng)估，成為個(gè)性化教學(xué)的有力保障。除了個(gè)體學(xué)習(xí)者，大數(shù)據(jù)對(duì)于學(xué)習(xí)項(xiàng)目、技術(shù)、政策同樣很有意義，建立一個(gè)可流動(dòng)、可獲取、可應(yīng)用的大規(guī)模學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)能夠更好地把握對(duì)教育學(xué)習(xí)項(xiàng)目、技術(shù)以及政策實(shí)施的效果，也有利于教學(xué)者和教育管理者進(jìn)行行動(dòng)決策。如理工學(xué)院開展“淺談人工智能與智慧教育”教學(xué)直播（時(shí)長90min），教師利用空間的SPOC平臺(tái)可以實(shí)時(shí)查看課堂在線出勤率為97%，課堂互動(dòng)34次，抬頭率91.32%，課堂積極表情占比87.95%，積極行為占比83.32%，測(cè)驗(yàn)完成率96%，從而快速掌握課堂學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，調(diào)整教學(xué)節(jié)奏。

六、結(jié)語

隨著新一代信息技術(shù)和“互聯(lián)網(wǎng)+”理念對(duì)教育的進(jìn)一步影響和滲透，教育管理者不斷探索新的“智慧+”教育形態(tài)，旨在為學(xué)習(xí)者帶來豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在此背景下，構(gòu)建混合式學(xué)習(xí)空間，就是在新技術(shù)的支持下創(chuàng)設(shè)沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境，針對(duì)學(xué)習(xí)者特征個(gè)性化地提供學(xué)習(xí)資源和工具，并運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，記錄教學(xué)過程，評(píng)價(jià)教學(xué)效果，反饋問題，提高教學(xué)有效性和學(xué)習(xí)積極性。這種學(xué)習(xí)環(huán)境是虛擬空間和物理空間融合的高端形態(tài)，突出了學(xué)習(xí)者的主體地位和教師的指導(dǎo)作用。因此，混合式學(xué)習(xí)空間的構(gòu)建應(yīng)以智慧學(xué)習(xí)環(huán)境為核心，通過學(xué)校教學(xué)改革和師生個(gè)性化教學(xué)需求對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境變革的訴求，滿足學(xué)習(xí)者的多樣化和個(gè)性化需求，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性的混合式學(xué)習(xí)空間應(yīng)用，為教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃提供理論支撐。

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收稿日期：2019-06-14

定稿日期：2019-08-21

作者簡介：陳明陽，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，資源建設(shè)與管理中心副主任;陽亞平，碩士，講師，信息化中心;陳明，碩士，工程師，終身教育服務(wù)中心;陳展虹（本文通訊作者），博士，教授，副校長。福建廣播電視大學(xué)（350013）。

責(zé)任編輯 韓世梅