畢經(jīng)美

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面向智慧校園推動教學(xué)改革——基于智慧學(xué)習(xí)的思考

畢經(jīng)美

摘要:：隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，從“數(shù)字學(xué)習(xí)”到“智慧學(xué)習(xí)”已成為教育信息化領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)及實(shí)踐趨勢。從智慧校園的概念出發(fā)，提出智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)是智慧校園建設(shè)的重要部分，論述了智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的概念、要素、理論基礎(chǔ)和基本特征，指出了智慧學(xué)習(xí)環(huán)境對教育教學(xué)改革的影響。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+；智慧校園；智慧學(xué)習(xí)環(huán)境；教學(xué)改革

信息技術(shù)自20世紀(jì)90年代以來不斷發(fā)展創(chuàng)新，對全球的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展產(chǎn)生了深刻影響。信息化已成為國家戰(zhàn)略?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》(2010-2020年)中也提出：“信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視?！卑呀逃畔⒒{入了國家信息化發(fā)展整體戰(zhàn)略，超前部署教育信息網(wǎng)絡(luò)?！苯逃吭凇?015年教育信息化工作要點(diǎn)》中指出，“全面深化信息技術(shù)在教學(xué)、管理等方面的應(yīng)用，”“為實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化和構(gòu)建學(xué)習(xí)型社會提供有力支撐。”2014年教育部印發(fā)了《關(guān)于印發(fā)促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見的通知》，可見信息化的智慧應(yīng)用已經(jīng)引起國家的重視。

一、智慧校園的起源

2015年9月，北京師范大學(xué)智慧學(xué)習(xí)研究院在英東會堂舉行了《2015年中國智慧學(xué)習(xí)環(huán)境白皮書》發(fā)布會。研究院院長黃榮懷教授提出了中國智慧學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)展的十個核心觀點(diǎn)，其中包括“智慧校園作為數(shù)字校園的高端形態(tài)，將在校園中為學(xué)生提供‘?dāng)?shù)字原住民’應(yīng)有的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。智慧校園建設(shè)應(yīng)作為智慧城市建設(shè)的重要組成部分，彌補(bǔ)學(xué)校信息化與城市信息化的鴻溝?！?/p>

智慧教育的概念興起于2008年美國IBM公司“智慧地球”的概念，此后包括美國、日本、韓國、新加坡、日本等國家對“智慧教育”都表現(xiàn)了重視和關(guān)注。目前國內(nèi)對智慧校園的相關(guān)實(shí)踐和研究也越來越多。國內(nèi)如清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、浙江大學(xué)等已經(jīng)開展或者正在開展智慧校園的建設(shè)。

國內(nèi)的不同研究學(xué)者對智慧校園的涵義進(jìn)行了解讀。周彤等( 2011)認(rèn)為，智慧校園是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智慧化的校園工作、學(xué)習(xí)和生活一體化環(huán)境，這個一體化環(huán)境以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體，將教學(xué)、科研、管理和校園生活進(jìn)行充分融合。

黃榮懷教授（2012）認(rèn)為，“智慧校園是指一種以面向師生個性化服務(wù)為理念，能全面感知物理環(huán)境，識別學(xué)習(xí)者個體特征和學(xué)習(xí)情景，提供無縫互通的網(wǎng)絡(luò)通信，有效支持教學(xué)過程分析、評價和智能決策的開放教育教學(xué)環(huán)境和便利舒適的生活環(huán)境?！盵1]他認(rèn)為智慧校園的主要特征包括：“環(huán)境全面感知”、“網(wǎng)絡(luò)無縫互通”、“海量數(shù)據(jù)支撐”以及“開放學(xué)習(xí)環(huán)境”。而智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)是智慧校園建設(shè)中的重要內(nèi)容之一。

二、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的內(nèi)涵

（一）學(xué)習(xí)環(huán)境

顧名思義，學(xué)習(xí)環(huán)境是學(xué)習(xí)發(fā)生的場所，學(xué)習(xí)環(huán)境既包括物理空間，也包括與學(xué)習(xí)相關(guān)的元素間的關(guān)系。喬納森（Jonassen，1999）從建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論出發(fā)認(rèn)為：學(xué)習(xí)環(huán)境是學(xué)習(xí)者共同體一起學(xué)習(xí)或相互支持的空間，學(xué)習(xí)者控制學(xué)習(xí)活動，并且運(yùn)用信息資源和知識建構(gòu)工具來解決問題。

關(guān)于學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)成要素，ET&S主編Kinshuk（金沙克）教授認(rèn)為，學(xué)習(xí)環(huán)境的要素包括學(xué)習(xí)者（Learner）、資源（Resources）、技術(shù)（Technology）、地點(diǎn)（Location）和情境（Situation）等。[2]

學(xué)習(xí)環(huán)境的發(fā)展和功能要素與信息技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)。技術(shù)不斷推動學(xué)習(xí)模式的改變，也促進(jìn)了學(xué)習(xí)環(huán)境的發(fā)展和功能進(jìn)化，技術(shù)改變學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)而創(chuàng)新學(xué)習(xí)模式。

（二）智慧學(xué)習(xí)環(huán)境

自2007年以來，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的研究逐漸為各國所關(guān)注。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境并不是一個新概念，它是數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)展的更高級的形態(tài)，是教育信息化發(fā)展的一個重要方向,可以讓教師和學(xué)生在可感知的、自適應(yīng)的、智能的學(xué)習(xí)場所進(jìn)行教與學(xué)。

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是物理環(huán)境與虛擬環(huán)境的融合。物理環(huán)境不僅包括課堂、圖書館、運(yùn)動場等，甚至涵蓋了所有能提供學(xué)習(xí)的場所；虛擬環(huán)境包括資源系統(tǒng)、學(xué)習(xí)社群、智能感知以及交互系統(tǒng)等。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是多個系統(tǒng)的有機(jī)整合，既包括各種學(xué)習(xí)系統(tǒng)、系統(tǒng)的連接，也包括系統(tǒng)與學(xué)習(xí)者的交互、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的智能分析等。

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境能夠感知學(xué)習(xí)情景，識別學(xué)習(xí)者特征，提供合適的學(xué)習(xí)資源與便利的互動工具，自動記錄學(xué)習(xí)過程和評測學(xué)習(xí)成果，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)。

黃榮懷教授等( 2012)提出“智慧學(xué)習(xí)環(huán)境”的概念，從學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)成要素的角度，提出智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是一種能感知學(xué)習(xí)情景、識別學(xué)習(xí)者特征、提供合適的學(xué)習(xí)資源與便利的互動工具、自動記錄學(xué)習(xí)過程和評測學(xué)習(xí)成果、以促進(jìn)學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)場所或活動空間。

黃榮懷教授提出了“TRACE3智慧學(xué)習(xí)環(huán)境功能模型”，[3]他認(rèn)為，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境通過記錄學(xué)習(xí)過程、識別學(xué)習(xí)情景、感知學(xué)習(xí)物理環(huán)境、聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí)社區(qū)等4個方面，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的目標(biāo)是為學(xué)習(xí)創(chuàng)建可過程記錄的、可情境識別的、可環(huán)境感知的、可社群聯(lián)接的條件，促進(jìn)學(xué)習(xí)者輕松投入和有效的學(xué)習(xí)(見圖1)。

圖1　TRACE3智慧學(xué)習(xí)環(huán)境功能模型（黃榮懷，2012）

關(guān)于智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境的區(qū)別，Kinshuk（金沙克）教授認(rèn)為，數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境中的系統(tǒng)和平臺缺乏溝通，數(shù)據(jù)難以反應(yīng)學(xué)習(xí)者的真實(shí)學(xué)習(xí)全貌，另外也無法對真實(shí)情景中學(xué)習(xí)信息進(jìn)行記錄和分析。而在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中，這些都可以實(shí)現(xiàn)，更重要的是，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境能夠分析系統(tǒng)信息記錄為學(xué)習(xí)者提供個性化學(xué)習(xí)服務(wù)。[4]

為了更好的理解智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，筆者將其與數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行比較（見表1）。

（三）智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的理論支持

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的理論支撐主要來源于學(xué)習(xí)和認(rèn)知理論，主要有建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、分布式認(rèn)知理論、關(guān)聯(lián)主義學(xué)習(xí)理論、社會認(rèn)知理論等。

建構(gòu)主義(constructivism )學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)不是知識從教師向?qū)W生的傳遞，而是學(xué)習(xí)者在一定的社會背景和情境下，利用學(xué)習(xí)資源，通過與他人的協(xié)商、交流與合作，自己建構(gòu)獲得的。該理論認(rèn)為：情境、協(xié)作、會話和意義建構(gòu)是學(xué)習(xí)環(huán)境的四大要素。喬納森(HenryD.Jonassen)等從5個方面總結(jié)了技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)的途徑，其中包括“技術(shù)作為工具促進(jìn)知識建構(gòu)；技術(shù)作為探索知識的信息運(yùn)載工具，支持通過建構(gòu)進(jìn)行學(xué)習(xí)；技術(shù)作為境脈，支持通過做進(jìn)行學(xué)習(xí)；技術(shù)作為社會媒體，支持通過對話進(jìn)行學(xué)習(xí)；技術(shù)作為智能伙伴，支持通過反思進(jìn)行學(xué)習(xí)”。

分布式認(rèn)知理論認(rèn)為，教學(xué)媒體不僅傳遞教學(xué)信息，同時參與認(rèn)知活動。以分布式認(rèn)知理論的視角來考察學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)不是個人的事情，而是學(xué)習(xí)者個人、其他學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)環(huán)境中的工具以及可以提供幫助的所有其他人的交互影響，這是一個分布式認(rèn)知的系統(tǒng)。[5]分布式認(rèn)知理論認(rèn)為，信息技術(shù)拓展了人的智能，促進(jìn)了個體的認(rèn)知活動。

關(guān)聯(lián)主義學(xué)習(xí)理論被稱為是數(shù)字時代的學(xué)習(xí)理論。它認(rèn)為知識既是內(nèi)在的，又是外在的，知識分布于整個網(wǎng)絡(luò)中，意義就是建立聯(lián)系，學(xué)習(xí)就是一個網(wǎng)絡(luò)形成過程。

關(guān)聯(lián)主義強(qiáng)調(diào)知識的存儲和處理是通過信息技術(shù)來完成的。支持隨時隨地學(xué)習(xí)和信息處理技術(shù)，不僅提高了個人和資源之間通道的連接,同時也增強(qiáng)了人與人之間的接觸,技術(shù)不再僅僅是一個用來幫助人們學(xué)習(xí)的工具，由于其本身的智能性和認(rèn)知特點(diǎn)，可被部分替代人類的認(rèn)知加工活動。[6]

通過對以上認(rèn)知理論和學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn)解讀，可以了解到學(xué)習(xí)環(huán)境通過技術(shù)的參與、應(yīng)用，能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者的認(rèn)知和知識建構(gòu)有積極作用。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境通過各種信息技術(shù)、智能技術(shù)及感知交互設(shè)備等，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)了技術(shù)、環(huán)境、人、資源等主體相互協(xié)調(diào)的智能學(xué)習(xí)空間，為個性化學(xué)習(xí)和社會化學(xué)習(xí)的開展提供了有利條件。[7]

三、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的基本特征

（一）智能性

智能技術(shù)對智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的重要支撐是其重要特征。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中通過傳感器、交互模塊、情景感知、視頻采集等技術(shù)與設(shè)備實(shí)現(xiàn)對學(xué)習(xí)環(huán)境的實(shí)時感知與動態(tài)監(jiān)控，并通過智能分析，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)環(huán)境的智能化管理。[8]

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境對教與學(xué)活動的過程進(jìn)行智能分析，實(shí)現(xiàn)資源的智能推送，為教與學(xué)提供完善的支持與服務(wù)。[9]它可以識別學(xué)習(xí)者特征，支持學(xué)習(xí)風(fēng)格的識別、學(xué)習(xí)分析、智能輔導(dǎo)、自適應(yīng)學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)（推送），提供合適的學(xué)習(xí)資源和便利的互動工具，自動記錄學(xué)習(xí)過程和評測學(xué)習(xí)成果，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)。

（二）人性化與開放性

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的人性化主要表現(xiàn)在技術(shù)設(shè)計(jì)、資源應(yīng)用上，體現(xiàn)以人為本的思想；開放性主要體現(xiàn)在學(xué)習(xí)環(huán)境及資源的開放共享、交互協(xié)作的全面開放以支撐學(xué)習(xí)者的終身學(xué)習(xí)。它為學(xué)習(xí)者提供了一個良好的個性化和社會化學(xué)習(xí)環(huán)境，創(chuàng)設(shè)了一個技術(shù)、環(huán)境、人、資源各主體相互協(xié)調(diào)的智能學(xué)習(xí)空間。[10]在學(xué)習(xí)時間方面，學(xué)習(xí)者可以隨時隨地按需學(xué)習(xí)；在學(xué)習(xí)者主體方面，智能學(xué)習(xí)環(huán)境提供了靈活多樣的學(xué)習(xí)參與方式，可以適應(yīng)學(xué)習(xí)者不同的學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)能力，使所有人都能得到適當(dāng)及有效的支持服務(wù)；在資源開放方面，可以為學(xué)習(xí)者提供多媒體、動態(tài)生成、持續(xù)進(jìn)化發(fā)展、結(jié)構(gòu)開放的學(xué)習(xí)資源，構(gòu)建開放的、多維度的教與學(xué)的空間。

表1　數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境與智慧學(xué)習(xí)環(huán)境比較

（三）社會性

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境除了支持學(xué)習(xí)者的個性化自主學(xué)習(xí)外，還能有效支持學(xué)習(xí)者的社會化學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者可以與學(xué)習(xí)資源進(jìn)行交互，更重要的是與環(huán)境中的教師、參與學(xué)習(xí)的其他學(xué)習(xí)者、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者等的交互，同時可以根據(jù)需要，建立網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社群。[11]智慧學(xué)習(xí)環(huán)境能夠?yàn)樘囟ǖ膶W(xué)習(xí)情景建立一些學(xué)習(xí)社群，同時為學(xué)習(xí)者之間有效聯(lián)接和利用學(xué)習(xí)社群進(jìn)行溝通和交流提供支持。

學(xué)習(xí)者建立起學(xué)習(xí)的社會認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)，通過學(xué)習(xí)資源在學(xué)習(xí)者、教師等人群之間建立起動態(tài)的聯(lián)系，共享學(xué)習(xí)過程中的人際網(wǎng)絡(luò)和社會認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)，滿足社會化學(xué)習(xí)的需求。

四、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境對教育教學(xué)改革的影響

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，智慧校園和智慧學(xué)習(xí)環(huán)境已成為教育信息化領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)及實(shí)踐趨勢。[12]目前很多高校都已經(jīng)建設(shè)了數(shù)字化校園，從“數(shù)字校園”到“智慧校園”是教育信息化發(fā)展的必然趨勢。

新一代的學(xué)習(xí)者是在數(shù)字化時代中成長的，他們能夠輕松地使用各種數(shù)碼產(chǎn)品，移動學(xué)習(xí)、碎片化的學(xué)習(xí)成為常態(tài)。非正式學(xué)習(xí)在將來會成為學(xué)習(xí)的重要部分，實(shí)現(xiàn)隨時隨地的學(xué)習(xí)。正如黃榮懷教授提出的“信息時代的學(xué)習(xí)將以智慧學(xué)習(xí)環(huán)境為基本依托”，由數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境到智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的變革，亟待教育教學(xué)模式與方法的變革與之匹配。[13]建設(shè)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境對改革教育教學(xué)模式、推動教與學(xué)方式的變革以及促進(jìn)終身學(xué)習(xí)等有重要影響。

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是一個快速發(fā)展和進(jìn)化的領(lǐng)域，新技術(shù)不斷發(fā)展，會為智慧學(xué)習(xí)環(huán)境提供有力的技術(shù)支撐。目前國內(nèi)高校智慧校園的建設(shè)尚處于起步階段，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境真正在教育教學(xué)中發(fā)揮其優(yōu)勢和潛力，則尚需一個較為漫長的過程。

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[責(zé)任編輯陳國平]

中圖分類號：G712

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-7747（2016）03-0046-04

作者簡介：畢經(jīng)美，女，順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，華南師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)專業(yè)碩士研究生，主要研究方向?yàn)閿?shù)字化學(xué)習(xí)、教育信息化。

基金項(xiàng)目：國家級教育教學(xué)成果獎（高等教育）培育項(xiàng)目“建設(shè)教學(xué)管三位一體智慧校園的研究與實(shí)踐”