Ｕｂｉｑｕｉｔｏｕｓ時代與教育變革

隨著計算機技術和通信技術的迅速發展，特別是無線網絡、人工智能、超微型計算機集成技術、移動技術、軟件工程技術、藍牙技術、網格技術及相關技術的成熟，許多專家和學者認為，我們已經從主機計算（Mainframe computing）時代、桌面計算（Desktop computing）時代進入到計算模式的第三個時代——普適計算時代（Ubiquitous computing）。Ubiquitous computing指的是不受時間和地點、計算機或網絡的限制，很自由地連接到網絡的信息技術環境。具體來說，Ubiquitous computing是給世界所有物體插入芯片，通過網絡連接創造計算機“無所不在”的環境并進行運算的方式。實現Ubiquitous必須以適用于家電產品、家具、汽車等所有事物的信息技術、納米技術、生命科學技術為前提。真正的Ubiquitous只能在所有尖端技術可以自由組合的最終階段才能實現。普適計算時代將建立一個充滿計算和通信能力的環境，同時使這個環境和人們逐漸地融合在一起。在這個融合的空間中人們可以隨時隨地、透明地獲得數字化的服務。進入21世紀，普適計算技術的發展將對社會產生巨大的影響，波及社會的各個領域。普適計算在教育中的應用，許多專家和學者稱之為Ubiquitous learning。Ubiquitous learning（無縫學習）是指在充滿計算和通信能力的環境中，人們可以隨時隨地利用任何終端獲取所需要的信息，滿足人們在任何時候、任何地點的學習需求，是真正意義上的以人為本的學習環境。Ubiquitous learning可以使人們通過不同的途徑、在不同的年齡階段、以不同的形式享受自己所需要的教育，其靈活的學習方式將會受到人們的普遍歡迎。

● Ubiquitous時代的特性

Ubiquitous是美國PARC（The Palo Alto Research Center）研究所研究員Mark Weiser第一次提出來的，他預測Ubiquitous computing應該是下一代電算的發展趨勢。發達國家紛紛將Ubiquitous 作為國家科技發展策略的重要一項，韓國推動“IT839策略”，期望在2007年達到“U-KOREA”的目標；日本政府正在開展所謂的“U-JAPAN”計劃，期望在2010年成為Ubiquitous JAPAN；美國提出“VISION2020”，展示未來的Ubiquitous 教育環境；歐洲提出LEONIE（Learning in Europe：Observatory on National and International Evolution）目標，分析了未來的Ubiquitous教育環境和對策。隨著Ubiquitous環境的真正建立，U-learning將成為未來信息化社會的發展趨勢。Ubiquitous learning是基于Ubiquitous Network（無所不在的網絡：許多學者衍生出來的概念，認為人們可以在不意識到網絡存在的情況下，隨時隨地通過適合的終端設備上網并享受服務）開展學習的一種全新的學習環境。它強調以人為本，通過Ubiquitous Network為人們提供數字化的學習資源，從而有效地促進人們知識的增長和能力的提高，極大地改變人們未來的生活方式，使人們的學習、生活變得更加美好。它有以下特性。

1.普適性

在Ubiquitous learning中，計算設備和通信能力無處不在地融合到人們生活和工作的現實環境中，給人們提供了一個充分自由的學習空間，人們能夠感知它，并能很自然地與它進行交互。Ubiquitous learning突破了時間和空間的限制，人們可以在工作、生活的現場通過隨地的各種接入手段連接到網絡，從而獲得所需要的信息服務。它就象空氣、水、土壤一樣無所不在，使人們充分享受現代信息技術帶來的便利。

2.蘊涵式交互

在Ubiquitous learning中，系統能自動察覺在現場的情境中與交互任務有關的信息和資源，感知人的動作、語音甚至神態，并與他們進行交互，然后據此做出決策，動態地為人們提供相應的服務。人們在獲得這種服務時不需要花費很多的注意力，即這種交互方式是十分自然甚至是人們感知不到的。這種交互方式使得人們的注意力能真正地專注在要解決的事情上。

3.人性化

在Ubiquitous learning中，計算以人為中心，人機交互類似于人與人之間的自然交流方式（語言、姿勢、文字等），用于計算的設備充斥人們的日常生活，并能隨時隨地為人們提供所需要的服務，能在真正意義上實現以人為本的生活方式。

4.智能性

Ubiquitous learning的智能性表現在通過由聽覺、視覺和觸覺等構成的自然的感知接口，把豐富的信息資源帶到人們觸手可及的地方，使人們可以很方便地獲取信息，并能利用信息進行協同工作，實現日常工作和生活的自動化。信息的獲得、儲存、編輯、表現、傳授、創造等的智能化環境將提高人們的創造性和問題解決能力。

5.無縫的可移動性

移動性的提高是人類科技進步的重要標志，在Ubiquitous時代，人們可以在不同的服務空間中很自由地移動，利用無線網絡和終端設備輕松地獲得信息訪問的入口，隨時隨地地進行學習。只要人們擁有學習的愿望，就可以通過手持便攜設備、掌上計算機、PDA或其他計算設備隨心所欲地享用各種信息資源，真正實現任何時間、任何地方、通過觸手可及的設備方便地訪問任何服務資源和信息。

6.真實性

Ubiquitous learning使人們融入現實的生活空間，在真實的生活情境中進行真實的演練，并能記錄人們完整的生活、學習和工作歷程，幫助人們分析生活、學習和工作的狀態及需要，并給予人們及時的指導，使人們真正地學會認知、學會做事、學會生存、學會共同的生活。Ubiquitous learning創造了一個真實的物質環境，讓人們在與外界的真實交往中得到發展，切實提高自身生存和發展的能力，以適應未來社會發展的需要。

● Ubiquitous時代教育領域的變革

隨著科學的發展和技術的進步，知識更新的速度不斷加快，人們在學校學到的知識和技能再也不能滿足其終身生存的需求了，惟有在日常的生活和工作中不斷學習新的知識和技能，樹立“活到老，學到老”的理念，才能求得生存和發展，才能適應未來快速變化和社會的發展。那種不學習、不懂得及時更新自己知識體系的人，必將被社會淘汰。教育作為人類社會進步和發展的推動力，是一切社會所需要的。為了使教育及教育培養出來的人能更好地適應社會發展的需要，必須在時間和空間上對學校教育進一步拓展，Ubiquitous learning將是應對這種挑戰的最佳回應。

在教育領域，Ubiquitous learning是為了克服E-learning的限制而提出來的。一般來說，E-learning是利用網絡空間來實現的，但是網絡僅僅是連接在網上的人們的共同體，雖然超越時空，但并非與現實的時空自然地融合。以熒光屏為界面的E-learning主要以視覺為中心，而視覺化的客觀信息就不能考慮情感和價值觀因素。超出如此界限的教育環境就是Ubiquitous learning。Ubiquitous learning與E-learning的最大區別是：創造智能化的環境讓學生充分獲取學習信息。這與讓學生到圖書館或學校進行學習或者通過網絡獲取學習信息有很大的差異。Ubiquitous learning的目標就是創造讓學生隨時隨地、利用任何終端進行學習的教育環境，實現更有效的學生中心教育。在Ubiquitous learning中，學生根據各自的需要，在多樣的空間、以多樣的方式進行學習，即所有的實際空間成為學習的空間。普適計算技術為人們提供了一個隨時隨地、透明地獲得數字化服務的應用環境，教育的發展將面臨前所未有的機遇和挑戰。Ubiquitous時代將憑借其無可比擬的優勢和魅力，為教育的改革和發展提供前所未有、更加強大的動力，將引起教育領域在教育理念、教育教學方式、教學資源建設、教育管理等方面的變革，實現教育的一次歷史性跨越。

1.教學理念方面

普適計算技術的成熟將為教育教學活動提供新的認知環境，于此同時也將產生新的教育和學習理論。Ubiquitous learning將為未來的學習帶來諸多可能，為新的教育理論和學習方式的發展開拓廣闊的創造空間，以求達到更有效地開展教育教學活動的目的。Ubiquitous learning時代是多元化的，它將充分利用信息化學習方式的優勢，與傳統的學習方式優勢互補，做到多種學習方式的有機結合，實現未來社會的培養目標和高效學習，讓教育教學活動變得更加豐富多樣。Ubiquitous learning時代也將更加強調教育的“未來性”、“生命性”、“社會性”，更加注重培養學生對未來社會的適應能力，使教育真正為社會發展和學生的終身發展服務。

2.教育教學方式方面

Ubiquitous learning時代為教學提供了全方位的支持服務，將更有利于教學過程的開展。教師利用多媒體網絡技術創設一個圖文并茂、生動逼真、富有意義的教學情境，充分調動學生學習的積極性和主動性，使學生的非智力因素和智力因素共同參與學習過程，在雙邊的靈活互動下，順利完成教學任務。教師還可以通過各種普適計算設備及時了解學生的學習需要、學習風格、學習動機和學習能力等，然后根據教學內容、教學目標、學習者特征等，采用靈活多樣的教學方式，創造性地開展教學活動。學生是學習的主體，在學習過程中，學生應充分參與到教學活動中來，對知識進行主動的意義建構。根據認知學習理論的觀點，人的認識不是外部刺激直接給予的，而是外部刺激與人的內部心理過程相互作用的產物。為了有效地認知，外部刺激是需要的，但起決定作用的還是人的內部心理過程。布魯諾指出，教學不應奴性地跟隨學生認知發展的自然過程，而應向學生提供有挑戰性但同時又是合適的機會，促使學生的發展步步向前。因此，我們更清楚地認識到：在教學過程中，必須充分發揮學生的主動性、積極性，才能使學生對知識進行主動的意義建構。Ubiquitous learning時代將更加關注學生在建構新知識的過程中所出現的不同觀點，讓學生有機會充分表達自己的觀點，并在與他人的交流中反思、改進和完善這些觀點，從而提高分析問題和解決問題的能力。Ubiquitous learning為學生創造一種能夠在做中學、及時得到反饋，以及不斷地提煉個人理解，建立新知識的真實學習環境。它能幫助學生把難以理解的概念可視化，能夠用虛擬現實技術來提高學生對知識的理解，能夠將真實的生活情境引入到教學活動中來，為教學活動提供豐富的信息資源。與此同時，Ubiquitous learning時代也將為學生的自主學習以及終身學習創造條件，學生可以通過周圍的普適計算設備便捷地獲取所需要的信息，進行相關知識的學習，從而提高自己各方面的能力，并為終身學習能力的培養打下堅實的基礎。

3.教學資源建設方面

Ubiquitous時代將充分利用普適計算技術構建一個網絡化、普適化、智能化，具有廣泛開放性的新型教育、學習和研究的教學資源平臺，它以高度發達的Ubiquitous Network為核心技術支撐，通過觸手可及的終端設備，為學生提供豐富的教學資源，實現教學資源的共建、共享，深化教學資源的有效開發和利用。Ubiquitous時代最主要的資源建設是有關教學軟件、教學內容、多媒體素材庫、教學支撐環境等方面的建設。教師和學生可以充分利用普適計算技術并根據教學和學生個性化學習的需要，隨時隨地開發和使用教學資源，方便地開展教育教學活動。因此，我們相信，Ubiquitous learning時代的教學資源將更能體現科學性、藝術性、技術性，也將更能滿足未來社會對教育發展的要求。

4.教育管理方面

建立在普適環境之上的教育管理系統，功能將更加完善，管理將更加智能化。該系統將對教育領域的各種軟硬件資源實施無縫隙網格化管理，可以快速、有效、動態化地組織和整合教育領域的各種資源，提高資源共享、利用程度和教育資源的效能，達到教育資源的全面共享和資源利用的最優化。同時，也將對整個教育系統進行智能化的管理，真正實現教育管理的自動化、智能化和現代化。

總之，Ubiquitous learning時代將為教育的改革和發展提供更廣闊的空間，將為教育注入新的生機和活力，極大地提高教育教學的質量和效率。然而，這些變革的實現將會經歷比較漫長的過程，許多問題需要解決。我們相信隨著信息技術的發展、社會的進步，Ubiquitous learning時代一定會到來，到那時，教育就會呈現出一派新的繁榮景象。