网络学习空间生态化模型构建与生态化提升策略研究 *

张喜艳，赫玲玲，解月光，杨 彬

(1.东北师范大学 教育学部，吉林 长春 130024；2.吉林大学 高等教育研究所，吉林 长春 130012；3.东北师范大学信息技术与科学学院，吉林 长春 130024；4.东北师范大学 继续教育学院，吉林 长春 130024)

2017年美国新媒体联盟发布的《地平线报告》提出在3-5年内重建学习空间并以此推动教育技术的实际应用[1]。我国教育部办公厅印发的《2017年教育信息化工作要点》指出在“一生一空间、生生有特色”的目标指引下：从覆盖范围和广度上争取网络学习空间的教师与初中以上学生的数量规模分别达到教师和学生人数的90%和60%以上，创建的网络学习空间数量将超过7500万个；从演变进化和深度上推进已形成一定规模的“网络学习空间人人通”的进程[2]。网络学习空间在改变学习方式、促进学习者个性化学习以及提升学习者的学习效果上具有重要意义，增强了学习者学习资源的获取率、学习时间的灵活度、学习交流的即时性与共享性。

然而网络学习空间在应用中出现了资源冗余和污染、更新速度慢难以满足学习者的需求，从而导致低使用率、低参与率、低活跃度等失衡问题[3]，由于缺乏深度投入和生生、师生的互动[4]，造成环境内部要素之间的联通性差、缺少活力，严重阻碍空间的可持续发展。此外，学习者之间差异大致使学习环境适应性难以提升，个性化学习不易实现[5]。为了解决上述问题，本文基于生态学视角构建网络学习空间理论模型，剖析其构成要素及要素间生态关系，依据模型提出优化策略，以期为改善空间质量和学习效果提供参考借鉴。

一、网络学习空间界说

(一)网络学习空间概念

国内对于网络学习空间的研究仍处于起步阶段，对于其概念目前还没有形成统一定义，具有代表性的观点如杨现民[6]认为广义上除了专门用于网络学习服务的平台如MOOC、学习管理系统外，还可以把具备教与学功能的虚拟空间纳入网络学习空间的范畴，即支持在线教学活动的一切平台，狭义的网络学习空间是指专门以教育信息服务为主的数字化平台；祝智庭等[7]认为网络学习空间是角色空间、资源空间、工具空间、过程信息空间要素相互沟通联结构成的虚拟空间；为了规范网络学习空间的建设与发展，教育部于2018年4月发布了《网络学习空间建设与应用指南》并对网络学习空间进行了界定，即网络学习空间是由教育主管部门或学校认定的实名制网络学习场所，集资源、服务和数据为一体，以共享、交互、创新为核心，以此引领教育服务模式的创新发展[8]。根据上述观点，本文认为网络学习空间主体是物理空间上处于分布式的学习者、教师和管理人员等，客体是数字化学习资源、虚拟化学习情境和相关技术，以及主体借助客体组织的与学习有关的学习活动等。

(二)网络学习空间要素

结合定义和一般的学习过程，从系统性、整体性出发将学习者、教师、学习资源、学习活动、学习评价和学习支持作为网络学习空间的六要素，这些要素构成了系统化的学习系统并通过相互作用实现运转。

1.自主泛化学习者

网络学习空间学习者分布广泛，具备如下特征：(1)个性化。每个学习者的学习需求、目标、态度、风格及能力水平均不同；(2)群体化。学习者不是孤立的个体，而是与教师及其他学习者联系以学习群体或共同体形式存在于学习空间中；(3)多样化。同一学习者在不同期间扮演多种角色，包括学习资源消费者和生产者、学习活动组织者、学习资源传播者和分解者，学习者通过角色转变充分利用网络学习空间进行有意义学习。

2.多任务型教师

教师在网络学习空间中的作用表现为：(1)学习者分析。为了给学习者提供精准学习服务，教师需全面分析学习者，做到因材施教；(2)提供辅导。教师组织学习活动，在过程中随时帮助与指导学习者解决问题；(3)提供学习资源。教师为空间提供并管理丰富的学习资源，为学习者资源提供补充；(4)评估学习效果。为改进教学绩效和熟知学习效果，教师需对学习者进行测试并评估，掌握学习者的学习进展并纠正其不良学习行径；(5)给予情感支持。虚拟化的网络学习空间易产生情感缺失，令学习者失去兴趣变得懈怠，难以维系学习动力，教师在线上、线下同时给予心理辅导，激起学习者的学习热情，从而保持与平台的粘性。

3.自生长性学习资源

网络学习空间中能够为学习者所利用的一切信息都可以称作学习资源。其形式有文字、视频、语音、图片、动画等，教师借助平台展示教案、课件、试题、课程资源、扩展资源、资源链接给学习者，而平台利用智能分析推荐符合学习者个性化的知识，为学习者知识建构搭建知识节点。学习者在交互过程中不断获取共享性资源和后续交流中的生成性资源等。网络学习空间资源具有生成性、开放性特点，不断地自生长、自我调整、替换和更新，具备一定的自适应性，提升了资源的质与量。

4.自适应性学习活动

学习活动是对学习资源进行组织来获得学习者个性化学习资源的过程，是整个学习空间生态系统运行的主线，也是其构建的支架[9]。学习空间具有跨时空特性，允许学习者随时随地开展线上交流、知识建构、互动体验等，为适应学习者需求选择自主学习、合作学习、探究型学习、游戏型学习等不同活动类型，应具备给学习者推送适用性学习活动的功能。学习活动可以延伸到线下物理场所，学习者在实践中深入感知学习内容。

5.智能化学习评价

学习评价是学习过程的重要环节，旨在对学习者的学习效果和问题解决绩效进行评估与反馈，学习评价除了分为形成性评价、总结性评价和自我评价、他人评价外，还融入了网络学习空间自身智能化的特色。大数据时代，随着技术的发展，网络学习空间应具备学习分析功能，通过数据挖掘和在线文本信息分析把握学习小组或学习者个人学习动态，对学习质量进行科学有效和精准化的评定。

6.“三位一体”学习支持

理论、技术和情感“三位一体”的学习支持是学习过程中获得的全方位服务。理论支持包括建构主义、联通主义以及生态理论等，其中生态理论是指网络学习空间有必要构建生态化的学习系统，不断进化和平衡系统间各要素，增强学习者粘性和可持续发展，生态理论为网络学习空间展现优质虚拟学习环境的整体性、协调性提供一种设计理念或思想；技术支持包括资源存储云空间、资源数据库、大数据技术学习分析以及实现学习者互动的社交工具模块等。技术支持提升学习者参与度的同时增进了信息流转效率。情感支持方面，网络学习空间通过构建情感支持系统展现情感元和情感具象化去增添学习乐趣，同时激励教师主动帮扶化解学习者心里的自我否定和悲观情绪，提升学习者情感体验。

二、生态学理论概述

生态学围绕生物之间、生物和周围环境之间相关关系展开研究，从生态学角度来看，生物不是分散独立而是统一存在于一个完整的生态系统当中，这种生态系统[10]是指在一定区域内，生物与非生物要素之间进行物质循环、能量流动和信息传递而形成的动态系统。生态系统要想发挥其功能必须保持平衡与健康的状态且拥有进化的能力。

平衡指种群之间通过物质和能量流动使整个系统达到适应、有序的状态[11]。生物复杂的进化过程可能会造成生态系统失衡，但是经过自身的调节在原来稳定的基础上建立新的平衡。生态系统就是在平衡与不平衡的动态转变过程中得到完善的。进化强调生态系统物种丰富、结构稳定、生产力水平高，核心就是通过生长和变化适应环境[12]。健康指生态系统能维持组织结构并且充满活力，能从干扰的环境中恢复并维系稳定与可持续的状态[13]，所以提高生态系统的生态化水平就要保持生物间的动态平衡、推动其进化、实现整个系统的健康发展。

网络学习空间是一个人工生态系统，主要关注学习者与其他要素的关系并强调内部的整体性和系统性，该空间以学习者为主体符合生态学中强调的“以人为本”思想；生态学将生物看作是生命的、有机的、关联的[14]，网络学习空间的研究是为了促进学习者的成长，将生态学思想引入网络学习空间为其发展提供了新的研究视角和分析路径。

三、网络学习空间生态化模型构建

系统动力学是根据系统内部要素和结构来分析变化的因果关系，因此应用系统动力学的方法来研究网络学习空间内部要素的驱动关系并构建生态化模型有积极意义。

学习需求联结了学习者与网络学习空间，以学习目标为导向开展学习必须适应学习者的认知水平，与最近发展区平衡；学习者和教师作为学习资源的主要组织者，其关系平衡影响整个学习活动的高效运行，且二者之间的活动组织结构制约空间的稳定，学习者不同程度的投入会影响组织学习资源的效率进而影响空间活力；学习活动是对学习资源进行组织然后获得满足学习者个性化资源的过程，所以学习资源必须满足学习者的不同需要并且不断地进化以促进空间可持续发展；学习评价在学习过程中影响学习资源的组织和生成；学习支持体现在学习的全过程。组织学习资源的学习活动、归纳个性化学习特征、生成新的学习资源作为驱动因子是网络学习空间生态系统运行的动力。所以结合网络学习空间的内涵和要素以及借助生态学的生态平衡、生态进化、生态健康三个特征作为构建网络学习空间生态化模型的基本框架，如图1所示。

(一)网络学习空间生态平衡

保持内部要素的动态平衡是网络学习空间生态系统机构优化、功能良好的表现，平衡体现为：学习目标与最近发展区平衡、学习资源与学习者对资源的需求平衡、人际关系平衡三个方面。

1.学习目标与最近发展区平衡

图1 网络学习空间生态化模型

随着学习者学习不断深入，学习目标处于持续变化的动态发展之中，目标定的过低或过高都不能满足学习者认知需求，因此为维持平衡应该做到：学习目标的设定要准确把握学习者已经达到的水平，综合之前的学习内容并依据学习者自己的判断以及教师、同伴的评价，使学习者了解自己目前的认知水平；学习者明确正在学习的状态和心理发展水平，根据参与学习活动过程所获得的体验判断自己的学习情况；在此基础上预测学习者可能达到的水平，设定合理的学习目标从而最大限度地促进高效学习，完成学习目标。

2.学习资源与学习者对资源的需求平衡

学习资源是网络学习空间的核心要素，生态化网络学习空间的学习资源具备生长和自适应性，这些特性有利于应对学习者在学习过程中对于资源不同需求的演变。(1)认知需求。学习者在网络学习空间中期望通过获取新知识实现个性化知识的持续增长，网络学习空间应同时提升学习资源的质与量并借助算法获取学习者学习过程中认知变化规律，对其进行精准的知识推荐服务以满足学习者的认知需求。(2)性能需求。为了更好地提升人机交互体验，网络学习空间的导航和布局遵循简单清晰、合理有效、美观实用的原则，让学习者在获取资源时能感受到对空间的控制感。(3)交互需求。学习者在学习的过程中需要与教师、专家或其他学习者进行讨论和交流，空间开放上传学习资源的权限便于参与者们通过聊天工具或者论坛分享学习资源，轻松传递学习资源，满足对学习资源不断地交互需求；(4)情感需求。虚拟环境下学习者由于散漫和情感的漠视容易分散注意力，空间应丰富学习资源的形式，增加视频、动画、图表等，同时借助可视化工具，将文本学习资源以概念图、知识地图等形式进行知识表征，以克服浅层学习的缺陷，促进知识内化。

3.人际关系平衡

网络学习空间的生生、师生之间应保持平等和谐的关系。教师与学习者在传统教学过程中的从属地位导致师生关系的不平衡，影响了学习效果。网络学习空间师生之间的生态化关系表现在：(1)师生已经突破了单一的传授者与接受者角色的界限，教师和学习者在教与学的过程中常表现为民主平等、协商对话的伙伴关系，教师也转变为合作者、支持者、促进者、组织者等多种角色，总体来说是以教师为主导，学生为主体；(2)教师使学习者的认知与情感发展并驾齐驱，利用资源和技术营造良好的学习情境来引导学习者完成学习目标，学习者基于自己的学习需求与教师和其他学习者建立良好的沟通并主动参与学习活动；(3)教师为学习者提供丰富的学习资源，学习者将加工学习资源生成的新知识付诸实践，形成师生互助的完整学习过程。这种平衡的师生关系促进了网络学习空间的生态发展。

(二)网络学习空间生态进化

生态化的网络学习空间，将学习资源看作是生命的有机体赋予其不断进化的能[15]，其进化主要体现为学习者学习过程中学习资源的生成。

具体途径包括：1.学习者通过学习活动产生丰富的学习笔记、论文、作业等，这些碎片资源通过聚合生成个体学习者关于某一知识相对系统的资源并存入学习资源库，以此丰富学习资源的内容；2.网络学习空间为学习者提供了便捷的交互平台，学习者们在交互的过程中生成大量的资源，比如专家或教师通过论坛解答学习者学习过程中的问题产生的音频、视频或文本记录等，这些资料对于其他拥有同样问题的学习者具有借鉴意义，对于促进学习者进一步知识增长具有一定价值；3.汇集群体智慧，开放的平台易于学习者、教师、专家、管理者共建共享学习资源，不同的参与者提供不同层次、不同种类的学习资源，使得网络学习空间的学习资源库得到源源不断的补充。学习者消费学习资源的同时也生产资源，学习资源库也得到持续的进化。

(三)网络学习空间生态健康

生态化网络学习空间应该是健康的，体现为系统充满活力并且组织结构合理，作为主体的学习者投入直接决定着网络学习空间的活力，教师与学习者在教与学的活动中所形成关系的多样性与稳定性影响网络学习空间组织结构的合理性。

1.学习者学习投入增强活力

学习者作为学习主体，对网络学习空间的学习投入体现了其参与学习的积极状态。(1)行为投入，学习者根据学习需求全身心地投入学习活动，努力完成各项学习任务，主动与教师或其他学习者交流讨论；(2)认知投入，在学习的过程中注重对知识的加工和创造，针对不同的学习内容调整学习策略，善于提出问题并从问题出发开展学习活动；(3)情感投入，学习者对于网络学习空间的学习保持长久的热情，而且可以借由学习体验获得乐趣，在学习的过程中还能给其他学习同伴提供帮助。

2.空间组织结构多样

组织结构多样是网络学习空间生态健康的重要表现。网络学习空间的组织结构是学习参与者为了实现学习目标，在学习过程中承担不同的角色和责任，通过分工协作共同完成学习，伴随着学习活动的展开、学习资源的进化，组织结构要适当调整，保持网络学习空间组织内部的和谐。网络学习空间中最重要的两个参与者是学习者和教师，所以调整学习者和教师的行为来稳定学习状态。(1)教师负责教学，学习者负责学习，教师明确教学目标并安排教学内容，讲解知识并解决学习者的问题，学习者参与教师的教学过程完成学习；(2)教师评价，学习者接受评价。教师积极评价学习者学习的全过程，即过程性评价，以及学习成绩等总结性评价。通过教师评价反映学习者的学习情况；(3)教师服务，学习者被服务。教师根据学习者的特征为其提供学习资源和学习支持，并就学习者在学习过程中提出的建议和意见予以反馈，学习者在教师的服务中提高网络学习空间的学习效率。

四、网络学习空间生态化提升策略

(一)挖掘学习者个性保持学习空间平衡

数据挖掘是指在丰富且无规律的原始数据中去发现隐含的有用信息的过程[16]。网络学习空间记录了学习者在整个学习过程中产生的庞大离散数据，利用数据挖掘技术去发现学习者感知风格、认知水平、学习路径等，并依据挖掘结果对学习者进行学习目标推送、学习资源推送服务等，可以保持网络学习空间的平衡状态，数据挖掘过程如下页图2所示。

1.依据学习者的认知能力、水平、先前知识基础、学习动机强弱等，为学习者推送不同的学习目标，以促进学习目标与最近发展区平衡。例如，学习小数加减法运算这一知识点，有的学习者学习目标为在整数加减法运算规则的基础上，自己总结、探究小数加减法运算规则；有的学习者可能是通过老师的讲解，理解了小数加减法运算过程和运算规则；还有的学习者可能是用记忆的方式来学习此知识点。

图2 数据挖掘个性化推送过程

2.依据认知水平提供当前学习内容的先前经验知识且难度系数要与学习者认知能力相适应，以促进学习者与学习资源认知需求的平衡。同时根据学习者对媒体信息的感知风格等个体特征适应性动态组织与呈现数字化学习资源。感知风格是学习者特有的情感、认知和生理行为，反映学习者不同的信息感知方式及对不同类型学习资源的偏好。为视觉型学习者推送动画视频类学习资源，听觉型学习者推送音频类学习资源、读写型学习者推送学习文档等。

(二)采用知识聚合推动学习资源进化

知识聚合是基于知识网络、主题、语义关联等方法将零散的知识按关系聚集构建较完整的体系[17]，过滤无用垃圾资源以提供更高质量的学习资源，促进学习资源的持续进化。庞杂的网络学习资源易造成学习者的认知负荷，为提供更好的学习服务、满足学习者的个性化学习需求，聚合网络学习空间中的各类学习资源使之构成系统的、完整的、有价值的学习资源体系。如图3所示，首先，按照学习者的学习需要，提取网络学习空间中个性化的学习资源，包括学习者提供的作业、错题、讨论、笔记，还有教师提供的答疑、讨论和其他补充性的资源。其次，利用过滤技术将无用的或污染的学习资源去除，得到有利用价值的学习资源有机体。然后，通过聚合技术将聚合后的个性化资源重新加入学习资源本体库，如不同的错题聚合后形成有代表性的问题，个性化的笔记聚合成关于某个知识点的系统论述，个性化的学习资源不断地变化和扩充，带动学习资源的更新和进化。

(三)优化学习体验促进学习空间健康

学习体验是学习者沉浸于学习活动、接受学习服务过程中产生的感受和印象，贯穿学习者行为、认知、情感投入的全过程，学习体验要体现在个性、泛在、入境和群智的层面[18]，优化学习者的学习体验有利于增强网络学习空间的活力和粘性、提升网络学习空间生态系统的健康水平。

图3 网络学习空间知识聚合模型

本文从三方面优化学习体验：(1)优化学习者的效能体验，空间界面导航设计简单清晰并提供帮助模块，使网络学习空间容易操作增强空间易用性；空间提供标签、收藏夹、标注等模块利于学习者将学习内容和学习资源进行管理，增强空间的有用性。(2)优化学习者情感体验，网络学习空间是实名制的学习环境，学习者登录网络学习空间进行学习时可以打卡、签到以此来积累虚拟货币，还可以通过学习课程、分享资源、参与讨论、提问题等方式获得更多奖励，一定数量的虚拟货币可以兑换课程、学习资源或提升学习者级别，以此来增强学习的乐趣，还可以根据学习者学习情况设置排行榜，使其感受到压力或者满足，以增加继续学习的动力。(3)优化学习者交互体验，一方面是人机交互的体验，利用VR、3D、仿真、游戏等技术手段进行学习活动的设计，为学习者提供真实的学习体验；另一方面是人人交互的体验，首先建立完善的学习合作系统，结合线上线下、课上课下的多种方式，教师、家长与学习者之间互动共学，学习者在学习的过程中可以通过语音、视频、论坛、弹幕实时交流，以缓解当下学习的孤独感或解决现存问题，发挥合作学习的陪伴作用，学习者还可以通过点赞、送礼物、分享到朋友圈等方式融入合作学习当中，基于以上方式获得全方位学习体验的优化，刺激学习者的学习投入，实现网络学习空间的生态健康。

五、结语

随着教育信息化的不断发展，网络学习空间会更加广泛地应用于教与学，本文总结了网络学习空间要素，在生态化理论的基础上，呈现网络学习空间生态化模型，理论上探究了系统要素之间平衡、进化、健康的状态，体现了网络学习空间可持续发展的潜力，未来希望通过量化研究来具体分析各要素的相互影响程度与动态仿真过程，促进网络学习空间健康发展，提升个性化学习效果。