Ｕｂｉｑｕｉｔｏｕｓ时代与教育变革

朴成日　刘　奎

随着计算机技术和通信技术的迅速发展，特别是无线网络、人工智能、超微型计算机集成技术、移动技术、软件工程技术、蓝牙技术、网格技术及相关技术的成熟，许多专家和学者认为，我们已经从主机计算（Mainframe computing）时代、桌面计算（Desktop computing）时代进入到计算模式的第三个时代——普适计算时代（Ubiquitous computing）。Ubiquitous computing指的是不受时间和地点、计算机或网络的限制，很自由地连接到网络的信息技术环境。具体来说，Ubiquitous computing是给世界所有物体插入芯片，通过网络连接创造计算机“无所不在”的环境并进行运算的方式。实现Ubiquitous必须以适用于家电产品、家具、汽车等所有事物的信息技术、纳米技术、生命科学技术为前提。真正的Ubiquitous只能在所有尖端技术可以自由组合的最终阶段才能实现。普适计算时代将建立一个充满计算和通信能力的环境，同时使这个环境和人们逐渐地融合在一起。在这个融合的空间中人们可以随时随地、透明地获得数字化的服务。进入21世纪，普适计算技术的发展将对社会产生巨大的影响，波及社会的各个领域。普适计算在教育中的应用，许多专家和学者称之为Ubiquitous learning。Ubiquitous learning（无缝学习）是指在充满计算和通信能力的环境中，人们可以随时随地利用任何终端获取所需要的信息，满足人们在任何时候、任何地点的学习需求，是真正意义上的以人为本的学习环境。Ubiquitous learning可以使人们通过不同的途径、在不同的年龄阶段、以不同的形式享受自己所需要的教育，其灵活的学习方式将会受到人们的普遍欢迎。

● Ubiquitous时代的特性

Ubiquitous是美国PARC（The Palo Alto Research Center）研究所研究员Mark Weiser第一次提出来的，他预测Ubiquitous computing应该是下一代电算的发展趋势。发达国家纷纷将Ubiquitous 作为国家科技发展策略的重要一项，韩国推动“IT839策略”，期望在2007年达到“U-KOREA”的目标；日本政府正在开展所谓的“U-JAPAN”计划，期望在2010年成为Ubiquitous JAPAN；美国提出“VISION2020”，展示未来的Ubiquitous 教育环境；欧洲提出LEONIE（Learning in Europe：Observatory on National and International Evolution）目标，分析了未来的Ubiquitous教育环境和对策。随着Ubiquitous环境的真正建立，U-learning将成为未来信息化社会的发展趋势。Ubiquitous learning是基于Ubiquitous Network（无所不在的网络：许多学者衍生出来的概念，认为人们可以在不意识到网络存在的情况下，随时随地通过适合的终端设备上网并享受服务）开展学习的一种全新的学习环境。它强调以人为本，通过Ubiquitous Network为人们提供数字化的学习资源，从而有效地促进人们知识的增长和能力的提高，极大地改变人们未来的生活方式，使人们的学习、生活变得更加美好。它有以下特性。

1.普适性

在Ubiquitous learning中，计算设备和通信能力无处不在地融合到人们生活和工作的现实环境中，给人们提供了一个充分自由的学习空间，人们能够感知它，并能很自然地与它进行交互。Ubiquitous learning突破了时间和空间的限制，人们可以在工作、生活的现场通过随地的各种接入手段连接到网络，从而获得所需要的信息服务。它就象空气、水、土壤一样无所不在，使人们充分享受现代信息技术带来的便利。

2.蕴涵式交互

在Ubiquitous learning中，系统能自动察觉在现场的情境中与交互任务有关的信息和资源，感知人的动作、语音甚至神态，并与他们进行交互，然后据此做出决策，动态地为人们提供相应的服务。人们在获得这种服务时不需要花费很多的注意力，即这种交互方式是十分自然甚至是人们感知不到的。这种交互方式使得人们的注意力能真正地专注在要解决的事情上。

3.人性化

在Ubiquitous learning中，计算以人为中心，人机交互类似于人与人之间的自然交流方式（语言、姿势、文字等），用于计算的设备充斥人们的日常生活，并能随时随地为人们提供所需要的服务，能在真正意义上实现以人为本的生活方式。

4.智能性

Ubiquitous learning的智能性表现在通过由听觉、视觉和触觉等构成的自然的感知接口，把丰富的信息资源带到人们触手可及的地方，使人们可以很方便地获取信息，并能利用信息进行协同工作，实现日常工作和生活的自动化。信息的获得、储存、编辑、表现、传授、创造等的智能化环境将提高人们的创造性和问题解决能力。

5.无缝的可移动性

移动性的提高是人类科技进步的重要标志，在Ubiquitous时代，人们可以在不同的服务空间中很自由地移动，利用无线网络和终端设备轻松地获得信息访问的入口，随时随地地进行学习。只要人们拥有学习的愿望，就可以通过手持便携设备、掌上计算机、PDA或其他计算设备随心所欲地享用各种信息资源，真正实现任何时间、任何地方、通过触手可及的设备方便地访问任何服务资源和信息。

6.真实性

Ubiquitous learning使人们融入现实的生活空间，在真实的生活情境中进行真实的演练，并能记录人们完整的生活、学习和工作历程，帮助人们分析生活、学习和工作的状态及需要，并给予人们及时的指导，使人们真正地学会认知、学会做事、学会生存、学会共同的生活。Ubiquitous learning创造了一个真实的物质环境，让人们在与外界的真实交往中得到发展，切实提高自身生存和发展的能力，以适应未来社会发展的需要。

● Ubiquitous时代教育领域的变革

随着科学的发展和技术的进步，知识更新的速度不断加快，人们在学校学到的知识和技能再也不能满足其终身生存的需求了，惟有在日常的生活和工作中不断学习新的知识和技能，树立“活到老，学到老”的理念，才能求得生存和发展，才能适应未来快速变化和社会的发展。那种不学习、不懂得及时更新自己知识体系的人，必将被社会淘汰。教育作为人类社会进步和发展的推动力，是一切社会所需要的。为了使教育及教育培养出来的人能更好地适应社会发展的需要，必须在时间和空间上对学校教育进一步拓展，Ubiquitous learning将是应对这种挑战的最佳回应。

在教育领域，Ubiquitous learning是为了克服E-learning的限制而提出来的。一般来说，E-learning是利用网络空间来实现的，但是网络仅仅是连接在网上的人们的共同体，虽然超越时空，但并非与现实的时空自然地融合。以荧光屏为界面的E-learning主要以视觉为中心，而视觉化的客观信息就不能考虑情感和价值观因素。超出如此界限的教育环境就是Ubiquitous learning。Ubiquitous learning与E-learning的最大区别是：创造智能化的环境让学生充分获取学习信息。这与让学生到图书馆或学校进行学习或者通过网络获取学习信息有很大的差异。Ubiquitous learning的目标就是创造让学生随时随地、利用任何终端进行学习的教育环境，实现更有效的学生中心教育。在Ubiquitous learning中，学生根据各自的需要，在多样的空间、以多样的方式进行学习，即所有的实际空间成为学习的空间。普适计算技术为人们提供了一个随时随地、透明地获得数字化服务的应用环境，教育的发展将面临前所未有的机遇和挑战。Ubiquitous时代将凭借其无可比拟的优势和魅力，为教育的改革和发展提供前所未有、更加强大的动力，将引起教育领域在教育理念、教育教学方式、教学资源建设、教育管理等方面的变革，实现教育的一次历史性跨越。

1.教学理念方面

普适计算技术的成熟将为教育教学活动提供新的认知环境，于此同时也将产生新的教育和学习理论。Ubiquitous learning将为未来的学习带来诸多可能，为新的教育理论和学习方式的发展开拓广阔的创造空间，以求达到更有效地开展教育教学活动的目的。Ubiquitous learning时代是多元化的，它将充分利用信息化学习方式的优势，与传统的学习方式优势互补，做到多种学习方式的有机结合，实现未来社会的培养目标和高效学习，让教育教学活动变得更加丰富多样。Ubiquitous learning时代也将更加强调教育的“未来性”、“生命性”、“社会性”，更加注重培养学生对未来社会的适应能力，使教育真正为社会发展和学生的终身发展服务。

2.教育教学方式方面

Ubiquitous learning时代为教学提供了全方位的支持服务，将更有利于教学过程的开展。教师利用多媒体网络技术创设一个图文并茂、生动逼真、富有意义的教学情境，充分调动学生学习的积极性和主动性，使学生的非智力因素和智力因素共同参与学习过程，在双边的灵活互动下，顺利完成教学任务。教师还可以通过各种普适计算设备及时了解学生的学习需要、学习风格、学习动机和学习能力等，然后根据教学内容、教学目标、学习者特征等，采用灵活多样的教学方式，创造性地开展教学活动。学生是学习的主体，在学习过程中，学生应充分参与到教学活动中来，对知识进行主动的意义建构。根据认知学习理论的观点，人的认识不是外部刺激直接给予的，而是外部刺激与人的内部心理过程相互作用的产物。为了有效地认知，外部刺激是需要的，但起决定作用的还是人的内部心理过程。布鲁诺指出，教学不应奴性地跟随学生认知发展的自然过程，而应向学生提供有挑战性但同时又是合适的机会，促使学生的发展步步向前。因此，我们更清楚地认识到：在教学过程中，必须充分发挥学生的主动性、积极性，才能使学生对知识进行主动的意义建构。Ubiquitous learning时代将更加关注学生在建构新知识的过程中所出现的不同观点，让学生有机会充分表达自己的观点，并在与他人的交流中反思、改进和完善这些观点，从而提高分析问题和解决问题的能力。Ubiquitous learning为学生创造一种能够在做中学、及时得到反馈，以及不断地提炼个人理解，建立新知识的真实学习环境。它能帮助学生把难以理解的概念可视化，能够用虚拟现实技术来提高学生对知识的理解，能够将真实的生活情境引入到教学活动中来，为教学活动提供丰富的信息资源。与此同时，Ubiquitous learning时代也将为学生的自主学习以及终身学习创造条件，学生可以通过周围的普适计算设备便捷地获取所需要的信息，进行相关知识的学习，从而提高自己各方面的能力，并为终身学习能力的培养打下坚实的基础。

3.教学资源建设方面

Ubiquitous时代将充分利用普适计算技术构建一个网络化、普适化、智能化，具有广泛开放性的新型教育、学习和研究的教学资源平台，它以高度发达的Ubiquitous Network为核心技术支撑，通过触手可及的终端设备，为学生提供丰富的教学资源，实现教学资源的共建、共享，深化教学资源的有效开发和利用。Ubiquitous时代最主要的资源建设是有关教学软件、教学内容、多媒体素材库、教学支撑环境等方面的建设。教师和学生可以充分利用普适计算技术并根据教学和学生个性化学习的需要，随时随地开发和使用教学资源，方便地开展教育教学活动。因此，我们相信，Ubiquitous learning时代的教学资源将更能体现科学性、艺术性、技术性，也将更能满足未来社会对教育发展的要求。

4.教育管理方面

建立在普适环境之上的教育管理系统，功能将更加完善，管理将更加智能化。该系统将对教育领域的各种软硬件资源实施无缝隙网格化管理，可以快速、有效、动态化地组织和整合教育领域的各种资源，提高资源共享、利用程度和教育资源的效能，达到教育资源的全面共享和资源利用的最优化。同时，也将对整个教育系统进行智能化的管理，真正实现教育管理的自动化、智能化和现代化。

总之，Ubiquitous learning时代将为教育的改革和发展提供更广阔的空间，将为教育注入新的生机和活力，极大地提高教育教学的质量和效率。然而，这些变革的实现将会经历比较漫长的过程，许多问题需要解决。我们相信随着信息技术的发展、社会的进步，Ubiquitous learning时代一定会到来，到那时，教育就会呈现出一派新的繁荣景象。