信息技術(shù)支持下的新型學(xué)習(xí)環(huán)境建構(gòu)研究

李逢偉

摘 ?要 如今，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”加速推進(jìn)，使得信息技術(shù)與教學(xué)的融合進(jìn)入更深層次。在現(xiàn)代教學(xué)理念的引領(lǐng)下，教與學(xué)的方式均發(fā)生根本性變革。為順應(yīng)這一發(fā)展需求，改變傳統(tǒng)被動接受式學(xué)習(xí)方式，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生自主、互動和個(gè)性化的高階培養(yǎng)目標(biāo)，引入智慧學(xué)習(xí)環(huán)境理念，圍繞其學(xué)習(xí)模態(tài)，融合數(shù)據(jù)挖掘、人工智能等技術(shù)識別學(xué)生特征，從而為其提供適宜的學(xué)習(xí)資源和工具，創(chuàng)設(shè)新型的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，真正發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，將教學(xué)推向更高的層次。

關(guān)鍵詞 信息技術(shù);智慧學(xué)習(xí)環(huán)境;課程管理系統(tǒng);學(xué)習(xí)資源中心;學(xué)習(xí)平臺

中圖分類號：G712 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）13-0039-03

1 前言

當(dāng)前，我國正處于教育全面改革的關(guān)鍵時(shí)期，而要順利實(shí)現(xiàn)教育大國向教育強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變，需要進(jìn)一步推進(jìn)資源的共享和優(yōu)化配置、促進(jìn)教育公平、增強(qiáng)教育創(chuàng)新能力。信息技術(shù)的發(fā)展將擴(kuò)展教育資源的覆蓋范圍，有效識別學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，助推教與學(xué)的深化改革，為教育新模態(tài)的發(fā)展提供有效支撐?；诖?，國家將信息技術(shù)與教育的深度融合作為未來發(fā)展的重點(diǎn)。目前信息技術(shù)支撐下的學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)仍停留在表層，尚未擺脫“灌輸式”的病態(tài)，學(xué)生的主體地位和個(gè)性化差異得不到應(yīng)有的重視。而不同學(xué)生存在認(rèn)知結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)和思維方式的差異，應(yīng)該結(jié)合學(xué)生的個(gè)性化差異，提供多元化、個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境支持和服務(wù)。

本文依托于現(xiàn)代信息技術(shù)，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，融合虛擬和現(xiàn)實(shí)環(huán)境構(gòu)建新型智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，可自動識別學(xué)生個(gè)性特征，輔助學(xué)生進(jìn)行交互學(xué)習(xí)并給予科學(xué)化的學(xué)習(xí)指引，將為學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)提供有效支撐。

2 新型智慧學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建的現(xiàn)實(shí)依據(jù)

新型學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建的訴求 ?傳統(tǒng)教學(xué)框架下，以教師為中心的教學(xué)模式被固化，學(xué)生的主體地位被忽略，學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建未真正體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念;實(shí)行“一刀切”的教學(xué)服務(wù)與評估策略，對于學(xué)生的個(gè)性化差異、自主性的學(xué)習(xí)需求分析不到位，無法提供針對性的學(xué)習(xí)服務(wù)和支撐，從根本上限制了教與學(xué)的實(shí)效性;學(xué)習(xí)評價(jià)過程過分注重學(xué)生對于知識的掌握程度，存在“唯考試”論的偏激做法;忽視了對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的跟蹤和指導(dǎo)，將學(xué)習(xí)結(jié)果作為學(xué)習(xí)效果的單一評價(jià)機(jī)制，評價(jià)方式單一，缺乏個(gè)性化和彈性，影響了評價(jià)的科學(xué)性，無法給予針對性的學(xué)習(xí)監(jiān)督和指引。

信息技術(shù)在教學(xué)中的深化應(yīng)用，雖然一定程度上改變了教與學(xué)的方式，實(shí)現(xiàn)了資源的共享，但信息化學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)成效與預(yù)期存在一定差距。根據(jù)2007年美國教育信息化應(yīng)用效果調(diào)研結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論有無信息技術(shù)的支撐，學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境均未發(fā)生根本性的變化，且所獲得的學(xué)習(xí)效果與以往比較相差甚少。

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的效用性 ?隨著信息技術(shù)與教學(xué)的深度融合，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境這一面向?qū)W習(xí)對象的理念被逐漸引入和應(yīng)用，并受到諸多學(xué)者的追捧和研究。關(guān)于其概念，說法不一。鐘國祥在2006年融合建構(gòu)主義、混合等學(xué)習(xí)理論，將智慧學(xué)習(xí)環(huán)境界定為以學(xué)生為出發(fā)點(diǎn)，通過匹配適宜的教材、師生及設(shè)備工具來創(chuàng)設(shè)一個(gè)集成性、開放性的虛擬化學(xué)習(xí)空間，以為學(xué)生提供自主構(gòu)建、針對性指導(dǎo)的支撐和服務(wù)。而馬來西亞學(xué)者則主張：“智慧化學(xué)習(xí)環(huán)境是依托于現(xiàn)代信息技術(shù)，以學(xué)習(xí)者個(gè)性化特征為著力點(diǎn)，根據(jù)其學(xué)習(xí)方式、能力的差異為其提供個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)?！睋?jù)此，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的效用性表現(xiàn)在以下幾方面。

1）促進(jìn)虛擬環(huán)境與學(xué)習(xí)主體的深度融合。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境依托信息技術(shù)的優(yōu)勢，對學(xué)生的特征、能力和情感等進(jìn)行深度感知，并實(shí)時(shí)監(jiān)控其學(xué)習(xí)行為，反饋學(xué)習(xí)效果，從而及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)服務(wù)策略，為學(xué)生提供精準(zhǔn)的資源推送，推薦交互學(xué)習(xí)的伙伴，從而讓學(xué)生在智能感知、虛擬交互的學(xué)習(xí)環(huán)境中進(jìn)行知識的自主構(gòu)建和學(xué)習(xí)。

2）凸顯學(xué)生的主體地位。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境重塑學(xué)生的主體地位，以學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求和特征為根本出發(fā)點(diǎn)，制定學(xué)習(xí)目標(biāo)、推行學(xué)習(xí)策略、進(jìn)行學(xué)習(xí)跟蹤和評價(jià)，從而為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供全過程的服務(wù)、監(jiān)督和指導(dǎo)。

3）注重學(xué)習(xí)指導(dǎo)和交互協(xié)作性。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中教師轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇?dǎo)者，針對學(xué)生的特征和學(xué)習(xí)效果給予必要的指導(dǎo)，以免學(xué)生陷入學(xué)習(xí)誤區(qū)，彌補(bǔ)自我學(xué)習(xí)“無組織性”的缺點(diǎn)。且?guī)熒幕?、協(xié)作和探究式學(xué)習(xí)是有效學(xué)習(xí)的前提，需要努力將學(xué)生封閉式的個(gè)體學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放式的群體式學(xué)習(xí)。

3 新型智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的主要構(gòu)成

新型智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是以信息技術(shù)為支撐，以啟迪學(xué)生的“智慧”為根本目標(biāo)，為學(xué)生提供全面、多元化的學(xué)習(xí)服務(wù)與支持。其構(gòu)成要素存在四要素、六要素及七要素等說法。而針對學(xué)生自主學(xué)習(xí)、交互、資源共享等學(xué)習(xí)需求，同時(shí)融合以往學(xué)者的研究成果，其應(yīng)該涵蓋以下幾個(gè)方面。

個(gè)人自主學(xué)習(xí)的空間 ?智慧學(xué)習(xí)環(huán)境功能定位是通過學(xué)習(xí)情境感知、學(xué)生特征識別，提供更為適宜的學(xué)習(xí)資源和工具，以為學(xué)生的知識自主構(gòu)建和學(xué)習(xí)提供有效支撐。為此，構(gòu)建過程中應(yīng)該首先創(chuàng)設(shè)學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)的門戶，使得學(xué)生可以利用RSS工具將各類學(xué)習(xí)資源、咨詢和服務(wù)等融合為一體，實(shí)現(xiàn)功能集成，以便可以隨時(shí)隨地根據(jù)學(xué)生的步調(diào)和訴求提供“一站式”服務(wù)。該個(gè)體化學(xué)習(xí)空間的構(gòu)建應(yīng)該創(chuàng)設(shè)近似逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境和功能，為學(xué)生創(chuàng)造出沉浸式的學(xué)習(xí)氛圍，并匹配各類學(xué)習(xí)工具、服務(wù)和資源，以便學(xué)生根據(jù)個(gè)體學(xué)習(xí)需求進(jìn)行靈活選擇。

交互式的學(xué)習(xí)平臺 ?師生、生生之間的交互協(xié)作是提升個(gè)體學(xué)習(xí)質(zhì)量，獲取科學(xué)評價(jià)和指導(dǎo)的基礎(chǔ)和前提。而智慧學(xué)習(xí)環(huán)境以服務(wù)學(xué)生學(xué)習(xí)需求為職責(zé)，需要搭建交互式的學(xué)習(xí)平臺。依據(jù)特定的學(xué)習(xí)情境，以社會性網(wǎng)絡(luò)SNS為支撐，融合不同學(xué)習(xí)主體，構(gòu)建多元化、寬范疇的學(xué)習(xí)社群，使得學(xué)習(xí)特征相同的學(xué)生可以進(jìn)行協(xié)作、探究式學(xué)習(xí)，以及群體之間的互動和交流，并可有效鏈接專家、學(xué)者、教師等構(gòu)建成為一個(gè)交互的共同體，通過資源分享、經(jīng)驗(yàn)交流和學(xué)習(xí)指導(dǎo)，不斷地提升學(xué)習(xí)能力，及時(shí)獲得學(xué)習(xí)反饋，調(diào)整個(gè)體的學(xué)習(xí)策略，優(yōu)化學(xué)習(xí)方法，從而深化對知識的理解和內(nèi)化。

完善的課程管理系統(tǒng) ?課程管理系統(tǒng)是智慧學(xué)習(xí)環(huán)境整體布局和實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是制作、推送、共享、評價(jià)、監(jiān)督、組織和管理學(xué)習(xí)資源與活動載體的支撐，也是學(xué)習(xí)者個(gè)體特征識別、學(xué)習(xí)行為跟蹤、評價(jià)的基礎(chǔ)。而根據(jù)目前各類課程系統(tǒng)的應(yīng)用效果來看，Moodle系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛，功能集成性好，具有資源共享、課程管理、測評分析、群組討論等各類功能，融合了不同的課程、試題內(nèi)容，據(jù)此，可以其作為課程管理系統(tǒng)。在系統(tǒng)內(nèi)，學(xué)生可進(jìn)行學(xué)習(xí)資源的在線學(xué)習(xí)和下載，拓展資源獲取的路徑，并可創(chuàng)建自己的專屬學(xué)習(xí)空間，上傳學(xué)習(xí)筆記;而教師則可通過課程管理模塊上傳教學(xué)大綱、教學(xué)資料，布置學(xué)習(xí)作業(yè)，進(jìn)行學(xué)習(xí)測評，并可基于群組討論功能與學(xué)生進(jìn)行問題探討、交流。

智能化的學(xué)習(xí)資源中心 ?根據(jù)需求，可選用MySQL數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)ITS組建學(xué)習(xí)資源中心。ITS可感知學(xué)習(xí)環(huán)境，模擬教師教學(xué)行為，通過對學(xué)生特征和學(xué)習(xí)行為的識別，為學(xué)生提供針對性的評價(jià)和指導(dǎo)。以此為基礎(chǔ)的智能化學(xué)習(xí)資源中心，應(yīng)該具備智能感知功能，能夠根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異、學(xué)習(xí)習(xí)慣和愛好，確定和推送精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)資源，優(yōu)化學(xué)習(xí)資源的適配性，以滿足不同學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。同時(shí)，其應(yīng)該具備便捷管理性，學(xué)生可根據(jù)自身的學(xué)習(xí)需求創(chuàng)建學(xué)習(xí)文件夾，并增設(shè)、刪除和修改其中的學(xué)習(xí)資源內(nèi)容，鏈接至個(gè)體化學(xué)習(xí)空間之中，以為自主性學(xué)習(xí)提供有效條件。

4 新型智慧學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建的技術(shù)支撐

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建需要依賴于人工智能、傳感器技術(shù)等識別學(xué)生特征、感知學(xué)習(xí)情境，從而針對學(xué)生的個(gè)體化差異，更好地整合學(xué)習(xí)資源和環(huán)境，以滿足學(xué)生“任意方式、任意步調(diào)、任意情境、任意時(shí)空”的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。

以人工智能技術(shù)識別學(xué)生的特征信息 ?個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建以學(xué)生的個(gè)體差異為前提，運(yùn)用人工智能技術(shù)可通過數(shù)據(jù)分析提取學(xué)生的個(gè)性特征，從而為其推送適配性的學(xué)習(xí)資源，具體可通過學(xué)生建模技術(shù)獲取學(xué)生信息和表征學(xué)生特征。實(shí)踐中將采用ARGUNAUT系統(tǒng)通過文本挖掘方法判定學(xué)生在線討論的內(nèi)容是否契合學(xué)習(xí)主題，并可基于AutoTutor智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)利用學(xué)生語言行為、情感表達(dá)及學(xué)習(xí)活動來識別學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，從而實(shí)時(shí)了解學(xué)生認(rèn)知狀態(tài)，給予有效的學(xué)習(xí)引導(dǎo)。

同時(shí)，還可基于學(xué)生分析技術(shù)跟蹤和識別學(xué)習(xí)過程信息，運(yùn)用交互文本分析技術(shù)，可有效分析學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度、關(guān)注的學(xué)習(xí)內(nèi)容、交互的社交網(wǎng)絡(luò)，并據(jù)此對學(xué)生進(jìn)行聚類，劃分不同的交互社群，為交互、協(xié)作學(xué)習(xí)提供有效支撐，并可利用學(xué)生對于資源的檢索與訪問、試題的選擇、學(xué)習(xí)記錄等日志類數(shù)據(jù)的分析，實(shí)時(shí)了解和評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，評估學(xué)習(xí)資源的適配性。

以傳感器技術(shù)感知和監(jiān)測學(xué)習(xí)情境 ?學(xué)習(xí)情境的識別和監(jiān)測有賴于特定的觀測變量，不同學(xué)習(xí)情境下學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和活動存在明顯的差異。為在眾多的學(xué)習(xí)情境中提取學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、交互行為、學(xué)習(xí)活動等個(gè)性化的學(xué)習(xí)特征，需要利用傳感器技術(shù)來定位、識別和感知學(xué)習(xí)情境，實(shí)時(shí)采集、跟蹤采集學(xué)生的資源訪問類別、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)習(xí)慣及認(rèn)知能力等特征;并融合學(xué)習(xí)時(shí)長、頻率、暫停及重復(fù)學(xué)習(xí)次數(shù)等學(xué)習(xí)操作日志，共同感知學(xué)生的學(xué)習(xí)情境，以獲取更好的場景感知效果，從而結(jié)合學(xué)生的差異和多樣性特征，以適配性的內(nèi)容、工具和方式來啟迪學(xué)生的“智慧”。

5 結(jié)語

學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建和完善是深化教育改革的基礎(chǔ)和前提。而信息技術(shù)支撐下的新型智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，將改變傳統(tǒng)教育框架下以教師為主體的固化教學(xué)模式，重塑以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。其既能夠根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知、思想和能力等個(gè)性化差異，推送學(xué)習(xí)資源，鏈接學(xué)習(xí)伙伴，進(jìn)行科學(xué)化的指引，也可實(shí)時(shí)跟蹤和記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，從而給予正確的評價(jià)和監(jiān)督，幫助學(xué)生認(rèn)清不足，實(shí)現(xiàn)針對性的學(xué)習(xí)?？梢姡腔刍瘜W(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建是迎合學(xué)生需求、踐行教學(xué)本質(zhì)的根本體現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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