面向智慧校园推动教学改革——基于智慧学习的思考

毕经美



面向智慧校园推动教学改革——基于智慧学习的思考

毕经美

摘要:：随着“互联网+”时代的到来，从“数字学习”到“智慧学习”已成为教育信息化领域新的研究热点及实践趋势。从智慧校园的概念出发，提出智慧学习环境的建设是智慧校园建设的重要部分，论述了智慧学习环境的概念、要素、理论基础和基本特征，指出了智慧学习环境对教育教学改革的影响。

关键词：互联网+；智慧校园；智慧学习环境；教学改革

信息技术自20世纪90年代以来不断发展创新，对全球的经济社会发展产生了深刻影响。信息化已成为国家战略。《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010-2020年)中也提出：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。”把教育信息化纳入了国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网络。”教育部在《2015年教育信息化工作要点》中指出，“全面深化信息技术在教学、管理等方面的应用，”“为实现教育现代化和构建学习型社会提供有力支撑。”2014年教育部印发了《关于印发促进智慧城市健康发展的指导意见的通知》，可见信息化的智慧应用已经引起国家的重视。

一、智慧校园的起源

2015年9月，北京师范大学智慧学习研究院在英东会堂举行了《2015年中国智慧学习环境白皮书》发布会。研究院院长黄荣怀教授提出了中国智慧学习环境发展的十个核心观点，其中包括“智慧校园作为数字校园的高端形态，将在校园中为学生提供‘数字原住民’应有的智慧学习环境。智慧校园建设应作为智慧城市建设的重要组成部分，弥补学校信息化与城市信息化的鸿沟。”

智慧教育的概念兴起于2008年美国IBM公司“智慧地球”的概念，此后包括美国、日本、韩国、新加坡、日本等国家对“智慧教育”都表现了重视和关注。目前国内对智慧校园的相关实践和研究也越来越多。国内如清华大学、同济大学、浙江大学等已经开展或者正在开展智慧校园的建设。

国内的不同研究学者对智慧校园的涵义进行了解读。周彤等( 2011)认为，智慧校园是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境，这个一体化环境以各种应用服务系统为载体，将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合。

黄荣怀教授（2012）认为，“智慧校园是指一种以面向师生个性化服务为理念，能全面感知物理环境，识别学习者个体特征和学习情景，提供无缝互通的网络通信，有效支持教学过程分析、评价和智能决策的开放教育教学环境和便利舒适的生活环境。”[1]他认为智慧校园的主要特征包括：“环境全面感知”、“网络无缝互通”、“海量数据支撑”以及“开放学习环境”。而智慧学习环境的建设是智慧校园建设中的重要内容之一。

二、智慧学习环境的内涵

（一）学习环境

顾名思义，学习环境是学习发生的场所，学习环境既包括物理空间，也包括与学习相关的元素间的关系。乔纳森（Jonassen，1999）从建构主义学习理论出发认为：学习环境是学习者共同体一起学习或相互支持的空间，学习者控制学习活动，并且运用信息资源和知识建构工具来解决问题。

关于学习环境的构成要素，ET&S主编Kinshuk（金沙克）教授认为，学习环境的要素包括学习者（Learner）、资源（Resources）、技术（Technology）、地点（Location）和情境（Situation）等。[2]

学习环境的发展和功能要素与信息技术的发展紧密相关。技术不断推动学习模式的改变，也促进了学习环境的发展和功能进化，技术改变学习环境进而创新学习模式。

（二）智慧学习环境

自2007年以来，智慧学习环境的研究逐渐为各国所关注。智慧学习环境并不是一个新概念，它是数字学习环境发展的更高级的形态，是教育信息化发展的一个重要方向,可以让教师和学生在可感知的、自适应的、智能的学习场所进行教与学。

智慧学习环境是物理环境与虚拟环境的融合。物理环境不仅包括课堂、图书馆、运动场等，甚至涵盖了所有能提供学习的场所；虚拟环境包括资源系统、学习社群、智能感知以及交互系统等。智慧学习环境是多个系统的有机整合，既包括各种学习系统、系统的连接，也包括系统与学习者的交互、学习数据的智能分析等。

智慧学习环境能够感知学习情景，识别学习者特征，提供合适的学习资源与便利的互动工具，自动记录学习过程和评测学习成果，以促进学习者有效学习。

黄荣怀教授等( 2012)提出“智慧学习环境”的概念，从学习环境构成要素的角度，提出智慧学习环境是一种能感知学习情景、识别学习者特征、提供合适的学习资源与便利的互动工具、自动记录学习过程和评测学习成果、以促进学习者有效学习的学习场所或活动空间。

黄荣怀教授提出了“TRACE3智慧学习环境功能模型”，[3]他认为，智慧学习环境通过记录学习过程、识别学习情景、感知学习物理环境、联结学习社区等4个方面，智慧学习环境的目标是为学习创建可过程记录的、可情境识别的、可环境感知的、可社群联接的条件，促进学习者轻松投入和有效的学习(见图1)。

图1　TRACE3智慧学习环境功能模型（黄荣怀，2012）

关于智慧学习环境与数字学习环境的区别，Kinshuk（金沙克）教授认为，数字学习环境中的系统和平台缺乏沟通，数据难以反应学习者的真实学习全貌，另外也无法对真实情景中学习信息进行记录和分析。而在智慧学习环境中，这些都可以实现，更重要的是，智慧学习环境能够分析系统信息记录为学习者提供个性化学习服务。[4]

为了更好的理解智慧学习环境，笔者将其与数字化学习环境进行比较（见表1）。

（三）智慧学习环境的理论支持

智慧学习环境的理论支撑主要来源于学习和认知理论，主要有建构主义学习理论、分布式认知理论、关联主义学习理论、社会认知理论等。

建构主义(constructivism )学习理论认为，学习不是知识从教师向学生的传递，而是学习者在一定的社会背景和情境下，利用学习资源，通过与他人的协商、交流与合作，自己建构获得的。该理论认为：情境、协作、会话和意义建构是学习环境的四大要素。乔纳森(HenryD.Jonassen)等从5个方面总结了技术促进学习的途径，其中包括“技术作为工具促进知识建构；技术作为探索知识的信息运载工具，支持通过建构进行学习；技术作为境脉，支持通过做进行学习；技术作为社会媒体，支持通过对话进行学习；技术作为智能伙伴，支持通过反思进行学习”。

分布式认知理论认为，教学媒体不仅传递教学信息，同时参与认知活动。以分布式认知理论的视角来考察学习，学习不是个人的事情，而是学习者个人、其他学习者、学习环境中的工具以及可以提供帮助的所有其他人的交互影响，这是一个分布式认知的系统。[5]分布式认知理论认为，信息技术拓展了人的智能，促进了个体的认知活动。

关联主义学习理论被称为是数字时代的学习理论。它认为知识既是内在的，又是外在的，知识分布于整个网络中，意义就是建立联系，学习就是一个网络形成过程。

关联主义强调知识的存储和处理是通过信息技术来完成的。支持随时随地学习和信息处理技术，不仅提高了个人和资源之间通道的连接,同时也增强了人与人之间的接触,技术不再仅仅是一个用来帮助人们学习的工具，由于其本身的智能性和认知特点，可被部分替代人类的认知加工活动。[6]

通过对以上认知理论和学习理论的观点解读，可以了解到学习环境通过技术的参与、应用，能够为学习者的认知和知识建构有积极作用。智慧学习环境通过各种信息技术、智能技术及感知交互设备等，为学习者创设了技术、环境、人、资源等主体相互协调的智能学习空间，为个性化学习和社会化学习的开展提供了有利条件。[7]

三、智慧学习环境的基本特征

（一）智能性

智能技术对智慧学习环境的重要支撑是其重要特征。智慧学习环境中通过传感器、交互模块、情景感知、视频采集等技术与设备实现对学习环境的实时感知与动态监控，并通过智能分析，实现学习环境的智能化管理。[8]

智慧学习环境对教与学活动的过程进行智能分析，实现资源的智能推送，为教与学提供完善的支持与服务。[9]它可以识别学习者特征，支持学习风格的识别、学习分析、智能辅导、自适应学习、个性化学习（推送），提供合适的学习资源和便利的互动工具，自动记录学习过程和评测学习成果，以促进学习者有效学习。

（二）人性化与开放性

智慧学习环境的人性化主要表现在技术设计、资源应用上，体现以人为本的思想；开放性主要体现在学习环境及资源的开放共享、交互协作的全面开放以支撑学习者的终身学习。它为学习者提供了一个良好的个性化和社会化学习环境，创设了一个技术、环境、人、资源各主体相互协调的智能学习空间。[10]在学习时间方面，学习者可以随时随地按需学习；在学习者主体方面，智能学习环境提供了灵活多样的学习参与方式，可以适应学习者不同的学习风格和学习能力，使所有人都能得到适当及有效的支持服务；在资源开放方面，可以为学习者提供多媒体、动态生成、持续进化发展、结构开放的学习资源，构建开放的、多维度的教与学的空间。

表1　数字学习环境与智慧学习环境比较

（三）社会性

智慧学习环境除了支持学习者的个性化自主学习外，还能有效支持学习者的社会化学习。学习者可以与学习资源进行交互，更重要的是与环境中的教师、参与学习的其他学习者、远程学习者等的交互，同时可以根据需要，建立网络学习社群。[11]智慧学习环境能够为特定的学习情景建立一些学习社群，同时为学习者之间有效联接和利用学习社群进行沟通和交流提供支持。

学习者建立起学习的社会认知网络，通过学习资源在学习者、教师等人群之间建立起动态的联系，共享学习过程中的人际网络和社会认知网络，满足社会化学习的需求。

四、智慧学习环境对教育教学改革的影响

随着“互联网+”时代的到来，智慧校园和智慧学习环境已成为教育信息化领域新的研究热点及实践趋势。[12]目前很多高校都已经建设了数字化校园，从“数字校园”到“智慧校园”是教育信息化发展的必然趋势。

新一代的学习者是在数字化时代中成长的，他们能够轻松地使用各种数码产品，移动学习、碎片化的学习成为常态。非正式学习在将来会成为学习的重要部分，实现随时随地的学习。正如黄荣怀教授提出的“信息时代的学习将以智慧学习环境为基本依托”，由数字学习环境到智慧学习环境的变革，亟待教育教学模式与方法的变革与之匹配。[13]建设智慧学习环境对改革教育教学模式、推动教与学方式的变革以及促进终身学习等有重要影响。

智慧学习环境是一个快速发展和进化的领域，新技术不断发展，会为智慧学习环境提供有力的技术支撑。目前国内高校智慧校园的建设尚处于起步阶段，智慧学习环境真正在教育教学中发挥其优势和潜力，则尚需一个较为漫长的过程。

参考文献：

[1]黄荣怀,杨俊锋,胡永斌.从数字学习环境到智慧学习环境——学习环境的变革与趋势[J].开放教育研究，2012（1）：55-57.

[2]胡钦太,郑凯,林南晖.教育信息化的发展转型：从“数字校园”到“智慧校园”[J].中国电化教育，2014（1）：77- 79.

[3]黄荣怀.智慧学习环境重塑校园学习生态[N].中国教育报，2012 -06-12（A5）.

[4]祝智庭,贺斌.智慧教育：教育信息化的新境界[J].电化教育研究,2012（12）：5-13.

[5]黄荣怀.智慧校园：数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究,2012（4）：12-17.

[6]李葆萍,江绍祥,江丰光,等.智慧学习环境的研究现状和趋势——近十年国际期刊论文的内容分析[J].开放教育研究, 2014（5）:88-90.

[7]陈卫东,叶新东,许亚锋.未来课堂:智慧学习环境[J].远程教育杂志,2012（5）:33-36.

[8]任友群.以智慧校园支撑大学治理——“教育治理”视野下高校信息化的角色、共识和活力[N].中国教育报，2014-03-26(11).

[9]王运武“.数字校园”向“智慧校园”的转型发展研究——基于系统思维的分析思辩视角[J].远程教育杂志，2013（2）:21-28.

[10]余胜泉.技术何以革新教育——在第三届佛山教育博览会“智能教育与学习的革命”论坛上的演讲[J].中国电化教育，2011（7）:1-6.

[11]蒲倩.分布式认知理论与实践研究[D].上海：华东师范大学，2011.

[12]周文清.数字时代的关联主义学习理论研究[D].上海：华东师范大学，2014.

[13] Michel Desmarais,Ryan Baker. A review of recent advances in learner and skill modeling in intelligent learning environments[J]. User Modeling and User-Adapted Interaction , 2012 (1):88-91.

[责任编辑陈国平]

中图分类号：G712

文献标识码：A

文章编号：1674-7747（2016）03-0046-04

作者简介：毕经美，女，顺德职业技术学院讲师，华南师范大学教育技术学专业硕士研究生，主要研究方向为数字化学习、教育信息化。

基金项目：国家级教育教学成果奖（高等教育）培育项目“建设教学管三位一体智慧校园的研究与实践”