泛在學習中社會交互支持模型的構建

李曉會　劉洪沛

【摘要】文章在介紹計算機支持的泛在學習系統及社會交互概念的基礎上,提出了社會交互支持模型的構建,并運用該模型設計和分析了社會交互場景及使能技術,為泛在學習中社會交互的技術實現提供參考。

【關鍵詞】泛在學習;社會交互;模型

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009—8097(2009)10—0080—03

引言

從1991年Mark Weiser[1]在《Scientific American》的“The Computer for the 21st Century”中提出泛在計算(ubiquitous/pervasive computing)的思想至今,它在計算機和教育技術等領域受到了廣泛的關注。近年來隨著泛在計算技術的不斷進步,泛在學習(ubiquitous learning)正引領著一場教育領域新的革命。

當前,許多致力于泛在學習的研究者已經設計與實現了各種泛在學習環境模型[2],提出了泛在學習中的關鍵技術[3],引入了泛在學習中交互的應用[4]。通過對泛在學習系統的研究,我們認識到盡管泛在學習環境在多方面都優于遠程教育與網絡教育,但它們都有一個共同的本質特征,即學習者之間存在空間隔離,缺乏足夠的社會交互。文獻調研顯示,學習者的社會交互問題成為遠程教育與網絡教育質量的爭論焦點[5],由此許多專家學者也開展了網絡教育中學生社會交互的研究[6],以及遠程教育中學生社會交互的研究[7],并提出了相應的優化解決方案。在此基礎上,本文從社會交互的定義出發,提出在泛在學習系統中構建統一的社會交互支持模型,并運用該模型設計和分析泛在學習中社會交互場景及使能技術。

一 社會交互

許多研究者認為學習過程是一個社會化過程,并且社會化技能和團隊精神是在學習和工作中取得成功的關鍵因素。

1 社會交互定義

當前研究領域中已有不少術語用于描述交互。例如,Walther通過計算機媒介通信(CMC)技術把交互分為非人的,人與人的及超個人的交互[8]。其中超個人的交互指通過親密接觸,意志力和喜好等高層次的感官產生的交互,它不能通過面對面的交互得到,而能通過CMC支持的交互體驗到。陳麗老師[9]認為,在計算機支持的學習環境中,交互分為三個層次,學習者與學習資料,學習者與教育者,以及學習者與學習者之間的交互。其中,學習者與教育者、學習者與學習者之間的交互稱為社會交互。本研究中,我們簡單的定義社會交互為泛在學習環境中學習者根據自己的意愿同其他人的交流與合作。

2 社會交互作用

首先,社會交互可以促進學習者與學習資源之間的信息交互,也有助于學習者建立良好的師生和生生關系,激發學習者的學習動機和學習熱情,使得學習者獲得更多來自教師和學習伙伴的幫助,這些都會促進學習者與學習資源更深層次的交互。

其次,社會交互對于發展學習者的社會性至關重要。社會交互促進學習者的社會化,它幫助學習者建立和維持與他人的關系,使學習者根據社會規則和標準調整自身的行為,逐步成為社會所接納的成員[10]。

社會交互在減少學習者學習障礙方面也起著關鍵的作用。許多學習者認為交互是輕松、有效學習的一個重要因素。支持交互的解決方案包括異步信息交換,如通過電子郵件;同步信息交換,如使用即時通信工具;集體討論空間,如使用BBS;合作環境,如討論研討會等。

二 社會交互支持模型

一般來說,泛在學習環境中社會交互產生于兩個以上的學習者之間。在泛在學習環境中,很多研究者已經根據不同的情境成功運用社會交互原理達到學習者的各種學習目標。然而,一個學習者在什么時間,以及如何能夠感知其它學習者的存在,并且與他們交流、合作,仍是艱巨的任務。

為了在泛在學習環境中構建統一的社會交互,提高學習者的社會交互程度,促進泛在學習中的學習質量,我們提出了社會交互支持模型。在這個模型中,把泛在學習環境中學習者之間的社會交互分為三個層次:動態分組、交流與合作。

為了感知其它學習者的存在,文中通過“動態分組”對學習者進行小組匹配。只有在感知到其它學習者的存在以及各自的特點后,學習者才可以有目的的通過電子郵件、聊天或BBS等方式和他們進行相關研究內容的交流,我們稱這個層次為“交流”。更高層次的交互是與其它學習者合作,如共同完成論文寫作等,文中稱這個層次為“合作”。這三個層次的功能關系如圖1所示。

1 動態分組

學習者在和其它學習者交互之前,需要了解他是否能夠與其它學習者交互,以及他能夠與哪一位學習者交互。對于其它學習者的情境感知是交互的起點,比交互本身更重要。在本文提出的社會交互支持模型中,我們采用動態分組來實現對學習者的情境感知。

(1) 可行性與必要性

在泛在學習環境中,由于泛在計算設備能穩定的感知學習者的動作、聲音以及所處的環境等,因此獲得學習者情境的方式不僅僅局限于鍵盤或鼠標的輸入;甚至即使學習者遠離計算機,他的實際情境,言談和動作都能被泛在計算設備捕捉,并作為社會交互模型中情境感知的基礎。

在泛在學習過程中,由于地理位置分離,學習者需要通過與其它學習者交互完成學習任務,促進學習。然而在交互發生之前,學習者首先需要了解其它學習者的存在,即需要對其它學習者情景感知。只有當學習者感知到能夠與自己交互的學習者后,學習者之間才能繼續進行交互。然而,學習者可能并不對所有在線的學習者都感興趣,因此按照一定的方式對學習者進行動態分組,這對于為他們提供情境感知具有必要性。

(2) 動態分組的方式

在泛在學習環境中,通過泛在計算設備捕捉到學習者的語言、動作等信息,泛在學習系統從這些信息中智能化推測出學習者的性格、愛好等。在此基礎上,根據學習者的課程選擇、研究專題內容等,模型中的動態分組層為學習者建立各種小組。同一個學習者被動態的劃分到各種不同的小組中,他可以在不同的小組中針對相關內容與其它學習者展開交流。

例如,社會交互支持模型的動態分組層根據學習者的性格愛好劃分小組,將意氣相投的伙伴組合在一起,他們可以充分開展和交流共同的話題;還可以按照班級劃分小組,將同一班級的學習者劃分在一個小組中,他們可以對班級的集體活動積極的團結協作;還可以按照同一學習內容來劃分小組,將當前學習同一內容的學習者劃分在一個小組中,他們可以針對該學習內容的相關知識點進行充分的交流。

2 交流

根據動態分組,每個學習者被動態的劃分到各個類別的小組中,他們在每個小組中都與其它成員具有某一方面的共同特征,因此學習者能與小組中的其它學習者就相關學習內容進行交流。

(1) 傳統交流支持工具

支持交流的傳統工具有即時通信工具,e-mail,BBS,虛擬社區等。其中通過即時通信工具與電子郵件,學習者可以實現個人與個人之間的同步和異步交流;通過BBS與虛擬社區,學習者可以實現個人與群體之間的異步交流。

以上的傳統交流工具不僅能夠使得學習者之間相互交流更加便利,而且也能幫助學習者增強他們的個人表達能力、相互溝通能力以及在泛在學習環境中的交流能力。

(2) 泛在計算交流支持工具

在泛在計算技術和人工智能技術的支持下,與其它學習者的交流可以不需要接觸到計算機。泛在學習系統通過嵌入式微芯片或環繞在學習者周圍的不可見的計算機搜集到學習者的行為動作,并分析學習者的行為形式,智能推測出學習者的需求和觀點等,然后把這些信息發送給其它的學習者,為學習者了解其它學習者的需求和觀點等提供一定的參考。在泛在學習中,這種交流方式無聲無息的進行著,使得交流支持工具變得更加靈活、智能。

3 合作

只有在學習者相互充分交流的前提下,他們才能對研究課題更深入的展開合作。當前,社會交互支持模型的合作層中,支持合作學習的傳統工具有文件共享、協作文本編輯等;這些傳統支持工具大部分都是為完成團隊合作而提供的一個平面接口。學習者可以就某個問題進行觀念分享,充分發表自己的見解,展開爭論、相互補充、相互修正,不斷地引向正確的結果,還可以對某一個學習任務進行分工協作,分頭解決各自承擔的部分,最終形成優秀的集體成果。在這種傳統合作學習過程中,學習者可以從同伴那里獲得寶貴的學習心得,與其它學習者共享學習成果。

根據泛在學習環境的特點,計算機隱退到背景環境中,學習者周圍隨處可見接口,因此學習者之間的合作如同在三維空間中一樣完成。在討論研討會中,系統把每個學習者的形象(如同一個虛擬形象)發送給其它學習者;在另一個學習者的一端,學習者可以通過指出該虛擬形象顯示在哪一個位置來安排對方的“座位”。通過這種方式,討論研討會看上去好像在一個真實的會議室舉行,以此增強學習者對研討會場景、內容的真實體驗性,彌補空間隔離帶來的社會交互障礙。

三 泛在學習中社會交互場景設計

如何在泛在學習中實現社會交互,需要各種泛在計算技術的支持。智能空間(Smart Space)是交互活動產生的工作環境,它可以通過泛在計算提供的聯入Internet的靜態和動態信息環境,借助計算機多層次的信息訪問方式有效地執行任務[11]。在前文介紹的社會交互支持模型基礎上,下面運用該模型設計泛在學習中社會交互場景,同時分析該模型中各層次的使能技術。

在泛在學習環境中,所有學習者按照不同的劃分方式分為不同的小組。在這一場景設計中,我們把選擇相同課程的學習者劃分為一組。泛在學習系統運用智能空間的泛在計算技術,通過嵌入式計算機和多模態傳感器等情境感知設備感知學習者的動作、聲音、操作習慣、個人喜好等,再根據學習者的性格、愛好和歷史信息等把選擇相同課程的學習者劃分為不同的小組。在小組中他們通過相互之間的直接交流或系統提示等方式自主選擇系統提供的課題、伙伴等,以此完成社會交互模型中的動態分組環節。

在此基礎上,同一小組的學習者對所選的研究課題相互交流。交流方式多樣化,其中傳統的方式包括通過即時通信工具聊天,在互聯網上收發電子郵件,在BBS上異步討論,在虛擬社區組成主題討論區等;其次在泛在技術和人工智能技術的支持下,學習者不僅可以通過自然的方式,如語音、手寫等與計算機系統交互,而且學習者周圍的嵌入式微芯片等可以搜集、分析并發送組員的學習觀點給同組其它學習者,達到無聲無息的交互。

學習者的全部學習歷程都記錄在泛在學習系統中,通過系統分析學習者的學習進度,在小組成員相互充分交流的前提下,系統為學習者提供合作的環節。學習者分享各自的研究報告、觀點、文件等,并且學習者之間通過協作的方式為同伴修改報告、論文。學習者的這些活動都記錄在系統中,并反饋給相應報告或論文的作者,他們通過討論研討會的形式進行交互,進一步改進自己的報告或論文。在該泛在學習場景中,學習者受空間地理因素的阻礙,但他們在上述社會交互支持模型的指導下,利用聯網的計算機或嵌入式的設備以及泛在計算技術,融入到泛在學習環境中,通過自然舒適的方式與學習系統及其他學習者交流、合作學習,實現了泛在學習中學習者之間深層次的社會交互。

四 結論

文章中討論了計算機支持的泛在學習系統中社會交互的定義,社會交互支持模型的構建,為以后在泛在學習系統中構建社會交互提供了統一的模型。最后,運用所提出的社會交互支持模型設計了一個泛在學習中的社會交互場景,同時分析了該模型中各層次的使能技術,為泛在學習中社會交互的技術實現提供參考。文章中提出的社會交互支持模型的實踐運用和評估有待進一步的研究。

參考文獻

[1] Weiser M. The computer for the twenty-first century [J]. Scientific American, 1991, 265(3):94-100.

[2] 李盧一,鄭燕林.泛在學習環境的概念模型[J].中國電化教育,2006,(12):9-12.

[3] 趙海蘭.支持泛在學習(u-Learning)環境的關鍵技術分析[J].中國電化教育,2007,(7):99-101.

[4] 葉海智,辛尚鴻,王富強.泛在學習環境下個性化知識感知地圖系統的構建[J].現代教育技術,2008,18(4):35-38.

[5] 陳向東,余錦鳳.網絡學習環境中交互問題的跨學科研究[J].中國電化教育,2006,(4):24-27.

[6] 孟慶軍.國外基于網絡學習的社會交互研究透視[J].外國教育研究,2007,34(10):76-80.

[7][9][10] 陳麗,仝艷蕊.遠程學習中社會性交互策略和方法[J].中國遠程教育,2006,(8):14-17.

[8] Walther J B, Boyd S. Attraction to computer-mediated social support [J]. Communication technology and society: Audience adoption and uses, 2002:153-188.

[11]付道明,徐福蔭.Ubiquitous CSCL的概念模型與關鍵技術要素[J].遠程教育雜志,2009,(1):8-12.