信息技術帶動學習變革
——從課堂學習到虛擬學習、移動學習再到泛在學習

羅 潔

(北京市教育委員會，北京 100083)

信息技術帶動學習變革
——從課堂學習到虛擬學習、移動學習再到泛在學習

羅 潔

(北京市教育委員會，北京 100083)

計算機和網絡技術的發展， 影響著教育領域的方方面面。該文以交互作為探討的經緯，分別從不同學習形式，即從課堂學習到虛擬學習，再到移動學習，以及將來的泛在學習，來研究交互在教育中的不同表現形式、理論基礎和特征等。文章主要探討在伴隨著技術不斷創新的情況下，未來教育領域中的交互將會是一個什么樣的狀態？ 希望以此來展開對未來學習交互的探討，引起研究者進一步的關注，并引發對未來教育改革的思考。

虛擬學習；移動學習；泛在學習；學習變革

在教育發展的歷程中，先后經歷了傳統的課堂學習、到上世紀出現的虛擬網絡學習，再到近年來為大家所重視的移動學習，以及正在開始并在將來大有發展前景的泛在學習。課堂學習有上千年的歷史，而虛擬學習、移動學習以及泛在學習的出現只是在短短幾十年的時間，其主要原因是信息技術的影響，帶動了學習的革命。這種變革不僅體現在學習的時間、空間上，體現在學習的內容和方式上，更為主要的是體現學習的交互上。

計算機和網絡技術的發展， 影響著教育領域的方方面面。在西方現代教育思潮中，強調以學習者為中心，以發揮技術的工具性和中介性特征來促進學習者進行知識建構，營造出以人為本的學習環境讓學習者在實踐活動中以自然交互的方式體驗學習的樂趣，與同伴、助學者形成融洽的人際關系。交互已成為影響教育活動的關鍵因素之一，它不僅僅涉及到課堂中師生間與生生間的關系、教學質量與氛圍，而且還涉及到他們的日常交往，甚至滲透并影響著整個教育領域。因此，教育領域中的交互也就自然成為了人們關注與研究的熱點話題。

本文將以交互作為探討的經緯，分別從不同學習形式，即從課堂學習到虛擬學習，再到移動學習，以及將來的泛在學習，來研究交互在教育中的不同表現形式、理論基礎和特征等。在伴隨著技術不斷創新的情況下，未來教育領域中的交互將會是一個什么樣的狀態？ 希望以此來展開對未來學習交互的探討，引起研究者進一步的關注，并引發對未來教育改革的思考。

一、傳統課堂環境中的交互：知識傳遞

(一) 基于行為主義的課堂交互方式：“獨白”與“應答”

從教育社會學理論視角來看， 課堂中的教學成為了學校教育中的主要社會活動形式。這種教學活動的實質是一種教育者與受教育者之間的相互作用的過程。正如當代德國著名的社會學家哈貝馬斯指出的：“人類的存在并不是以一個獨立的個人做基礎，而是以雙向理解的交互為起點”[1]。 然而，傳統的課堂教育教學卻經常違背“雙向理解”的交互原則，教師經常以“獨白” 的方式作為教學形態來傳遞知識，學生則以簡單的“應答”，作為滿足教師的問題需求，即“教師教、學生學”的模式。“獨白”與“應答”表現的是一種“刺激—反應”的機械過程，學生的學習和知識的獲得是外部教師“教”的刺激結果，只要控制教師的“教”的行為，就能控制和預測學生的學習行為，從而控制和預測學習效果。因此，教師若一味地強調“教”的形式，那么“雙向理解”的交互就成了教師的“獨白”，而這種“獨白”所產生的學生“應答”也就只是對知識的復制或再現。這種方式注重的是結果，即知識的掌握，而非知識的生產和創建。此時，學習材料只是教師控制知識的一種靜態載體，對于學生而言，它是完成教師任務的文本或“應答”問題的復印品。學生對學習材料的閱讀與理解是處在淺在層面， 材料中的信息沒有真正納入到學生自身的知識結構與經驗中，學生也沒有對學習材料中所暗含的價值與意義進行深刻的理解。

不言而喻，教師的“獨白”與學生的“應答”是一種制度化的交互形式，處在一種分離的狀態，即分離了學與教關系。所以，課堂中“獨白”與“應答”追求了知識傳遞，而忽視了意義的建構；關注了教學，卻忽略了學生；體現了權威，卻忘卻了民主。

(二)基于認知主義的課堂交互方式：程序性交互

在早期研究計算機教育中， 程序教學與教學機器的出現是一個不可逾越的階段。雖然在課堂教學中實現了可控制的個別化學習， 但是程序教學用人—機交互代替了課堂的人—人交互， 所以教學機器的固有內在缺陷， 使得人—機交互僅僅限定于預先設定的程式化和固定化的模式， 還是逃脫不了行為主義的“刺激—反應”的窠臼。

從某種程度上來看， 程序教學與教學機器奠定了早期計算機在教學領域應用的發展模式：由教學中的“教”逐漸轉向了“學”，突出了“學”的地位。隨著計算機科學的迅猛發展， 學生能夠與計算機進行相互“對話”來獲得知識，這是一種程序性交互方式的表現。此時，計算機重新定位在輔助教學的地位，教師的作用只是部分的被替代，課堂交互中出現了人—機交互和人—人交互并存的形態。因此，為了更好地利用交互促進學習者的認知， 程序性交互過程應需要考慮以下幾個方面：(1)利用多種交互通道，來刺激學習者的積極反應。如視覺交互、聽覺交互和觸覺交互等來引起學生的注意。(2)要充分利用即時反饋機制， 促進學習者對自身學習狀況的理解。(3)將交互信息進行結構化分解，減少交互信息量的負荷。

從哲學的視角來看，不管是行為主義，還是認知主義都認為課堂中的教學就是為了安排適當的外部條件來影響和刺激學習者的內部心理過程， 突出知識的傳授和遷移，重點強化課堂中的“教”，但卻忽視了學習者“如何學”“學什么”和“何處學”的問題[2]。無疑，交互僅關注的是如何有效地傳遞知識，如何對知識進行簡單表征和線性記憶等內容， 其模式也就成了一種單向的知識傳遞過程，約束了學生參與教學的過程。因此，課堂中的交互具有以下特征：單向性表現在知識的傳遞由教師以一對多或一對一的線性方式傳授給學生；工具性表現在教學過程中，教師不僅把交互作為傳遞知識的工具，而且還是約束學生行為的工具；真實性表現在交互發生在真實的課堂場域中，教師和學生處在一種面對面的情景之中；目的性表現在所有的交互是為了達到自身的目的(如獲得贊許、知識傳授、任務的完成)而進行的。

二、虛擬學習環境中的交互：知識建構

(一)虛擬學習e-Learning 的內涵

21 世紀90 年代以來，隨著個人電腦的發展和互聯網絡技術的廣泛運用，學校出現了新的形勢，即虛擬學校(e-School)的誕生，如美國新奧爾良大學的虛擬校園，日本早稻田大學人間科學學院的e-School 和網絡學校(Online-School)等。現實中學校的概念延伸到了虛擬網絡世界之中， 相應的課堂和學習也發生了變化，出現了虛擬教室(e-Classroom )和虛擬學習(e-Learning)。如今，隨著Web2.0 技術進一步發展，以Blog、RSS、Wiki 等社會性軟件的應用為核心，依據六度分隔、XML、Ajax 等新理論和技術的實現，開啟了新一輪的e-Learning 方式，其最大特點是：以學習者為中心， 而不是以計算機為中心， 學習者可以參與學習(課程)的架構，可重用、可聚合微學習內容等等。尤其是開源技術的興起，e-Learning 平臺的發展從學習內容管理到學習活動設計， 以問題的解決作為知識構建的核心， 更加側重高層次的規則歸納和協作解決問題技能的培養。對于這場技術革命的變化，為教育的交互環境、交互結構、交互關系和交互方式提供了一種新的范式， 使學習交互突破了現實場域的藩籬，而延伸到虛擬網絡場域之中。

對于虛擬學習內涵的理解， 不同的學者有不同的看法。如美國教育部2000 年度《教育技術白皮書》；何克抗教授、李克東教授和李芒教授等學者對此也有所表述。虛擬學習作為一種新的學習方式，我們認為以下幾點是值得肯定的：一是虛擬學習強調是基于網絡的，二是強調了數字化，三是強調數字化內容與網絡結合的同時，其目的是為了幫助人們更好的學習和發展。Soller 認為在虛擬學習活動中，協作交互是影響虛擬學習的重要因素。因此，交互成為虛擬學習的關鍵性環節，學習者能力和智慧的發揮在很大程度上取決于交互過程中協作和動機水平的高低， 這也就自然成為人們研究和關注的熱點。

(二)基于建構主義的e-Learning 交互方式：數字符號化交互

虛擬學習環境下的交互因其載體、模式、表現形式等特殊性而成為一種徹底理性的數字符號化交互，交互突破了現實時空的限制，而成為與課堂交互不同的一種全新的人—機—人交互方式，非人—機交互方式。從表面上來看，在虛擬空間中的交互是各自面對著由互聯網連接起來的計算機進行交流的過程，是人面對著物的情景。然而，在交互過程中產生的信息，卻全都是由指導者和學習者來發布和掌控的，也就是說，一切信息源來自于人。在這個意義上，虛擬學習中的交互所實現的不是人(主體) 與網絡(客體)之間的認識關系，而是人(主體)與人(主體)之間的關系[3]。這種主體之間所構成的認識關系，就不再是傳統意義上的刺激與反應關系，而是一種積極協調的、合作的關系，即一種以網絡技術為中介的新型的人與人之間的關系。

相對于課堂交互而言，虛擬學習交互是以一種抽象的數字化圖文符號為網絡交流中介，人們在一定規則、策略和反饋的機制下共同構筑和諧的人與人之間關系的社會實踐活動。這種實踐活動寓意在知識構建中、學與教過程中和虛擬學習的教育實踐中。因此，對于虛擬學習環境下的交互方式理解需要把握以下幾個方面：首先，它是一種以圖文符號為主要載體、計算機網絡技術為中介工具的人際交流活動；其次，它體現了人與人之間以一種平等的、協調的、和諧的方式進行溝通與交流，其交互主體是人，而非與物之間；再次，交互關系是一種動態的、雙向的形式，而不是靜態的、單向的形式；最后，它是一種構建知識和協作意義共同生成的過程。這需要參與者共存于一定的話語空間之中， 通過交互工具(聊天室、在線討論區、留言板等)來保證協商與交流的開展。

基于上述對虛擬學習交互本質的認識， 那么虛擬學習交互經由網絡為中介，與課堂環境下的交互存有明顯的不同之處，它又具有什么樣的特征？除了由于網絡的自發性、無時間限制、匿名性等因素帶來的去中心化和網絡化、組織化與非正式化、系統性和綜合性等這些特征外，則更加突出了可感知性、聯動性、可視性和符號化中介的特征。可感知性是指在虛擬空間中，需要通過交互來察覺、認識和理解其他學習者的狀態。聯動性是指人際關系的聯動性，非人機關系，突出了人與人的交往關系。可視性是指交互的過程能夠被詳細地記錄下來， 并可以對此進行分析，以再現交互過程。符號化中介是指虛擬學習交互不僅僅把數字化符號作為溝通的中介，而且還可以作為直接交互操作的對象。

三、移動學習環境中的交互：情境認知

(一)移動學習(m-Learning)的發展階段

隨著數字化學習和移動技術的發展和廣泛的應用，推動了移動學習的興起和發展。英國伯明翰大學的Sharples 教授在2000 年就指出：先進的且快速發展的移動技術正推動e-Learning 向m-Learning 轉變，而這一轉變不是數字化學習的簡單擴展和延伸，是由于移動學習的可移動性和情境性相關的特點，使得移動學習成為一種全新的數字化學習技術和形式[4]。移動學習隨著通訊技術和網絡技術不斷的發展經歷了三個階段。

在移動學習出現的初始(第一階段)，主要是利用移動設備的便捷性、移動性和無處不在的無線通信技術，把學習內容以“推”送方式來實現知識的傳遞，由網絡傳遞方式變為無線通信方式的傳遞，注重學習的內容呈現，學習者成為學習“拉”的對象，這是一種被動的、單向的、機械的交互方式。雖然在學習內容設計上考慮了如何符合學習者的認知結構和認知規律，但注重的還是知識的傳遞和服務消息的通知，還是與課堂教學的本質相差無異。這一階段常見的學習形式有：基于短消息的移動學習形式、基于學習內容瀏覽的學習形式、課堂及時信息反饋的學習形式。其理論基礎體現了行為主義和認知主義學習思想，移動設備在學習過程中的主要功能是呈現學習材料和提供適當的反饋途徑。

第二階段強調了如何利用移動技術來增強移動學習內容的管理和自適應性，把移動設備視為認知工具來支持、改進和擴展學習者的心智模型和思維過程，為學習者實現積極的知識建構提供有效的工具。常見的學習方式是采用流媒體技術，以流(Streaming)的形式進行多媒體數據的傳輸，實現“邊下載，邊學習”的流式學習，其特點是學習者既可以實時播放多媒體學習內容，也可以對多媒體內容進行點播，具有一定的內容交互性，讓學習者擺脫被動接受學習內容的方式，靈活自主、隨時隨地選擇自己所需學習的內容，從而實現個性化學習。其典型的學習方式有：移動環境中的PBL 學習、移動探究式學習、基于移動技術的非正式學習等等。

第三階段的移動學習得益于無線技術系統的發展和移動設備進一步智能化。該階段強調了在生活環境和實踐情景中進行學習，認為學習是一種在特定情景中發生的，真正實現了情境學習的理念。情境認知學習理論成為了這一階段的學習理論基礎，把情景置于整個學習中重要而有意義的組成部分，關注了物理的和社會的情景與學習者的交互作用。

(二)情境認知中的移動學習(m-Learning)交互方式：情景化交互

作為一個新興發展中的學習領域，移動學習的概念目前還未形成較為統一的共識，不同的學者對移動學習內涵的看法也不盡一致。亞歷山大.戴(Alexzander Dye)教授認為：移動學習是一種在移動設備幫助下，能夠在任何時間、地點發生的學習，移動學習所使用的移動計算設備必須能夠有效地呈現學習內容并提供教師與學習者之間的雙向交流。瓦歐拉(Vavoula) 和夏普利斯(Sharples)則認為移動學習應以學習者為中心來考慮三種形式的移動性：空間上的移動性、時間上的移動性、關聯人們生活軌跡和追求的移動性。另外從一些文獻分析可以看出，不同的學者對移動學習的理解雖然持有不同的看法，但是他們卻都形成了一個共識：移動學習必須有一定的移動設備作為物質基礎；學習發生在情景實踐之中，非孤立的學習方式，具有實時雙向交互機制；移動學習不僅關注數字化學習內容，還關注其學習過程與結果。

從移動學習發展歷程中可知，交互成為移動學習中一個不可或缺的因素。移動學習中的交互特征體現在以下三個方面：可移動性是移動學習的基本屬性，學習者通過便攜性設備，不受限于特定時間、地點而進行學習。情景性是指通過移動技術可以使教與學突破時空的限制，學習可以發生在真實的自然、社會情景之中。非正式性是指移動學習以一種間斷性的形式而開展的，是因時、因地和按需而發生的。

四、泛在學習中的交互：日常交互、隨時隨地

泛在學習為學習者提供了數字化的學習資源以及靈活的學習方式，為終身學習開辟了新的路徑，對促進終身學習的發展具有深遠的意義。泛在學習是在泛在計算技術環境支持下的一種無處不在的，學習者可以根據自己的需求以及所處的環境，使用身邊的計算設備獲取有效的信息和資源進行學習的學習模式。

隨著計算和通信技術的快速發展，特別是微型化、小型化、智能化計算設備和網絡互聯的普及，有力地推動著計算模式進入到普適計算時代。20世紀八九十年代，美國施樂(Xerox)公司帕羅·阿爾托中心(PARC)首席科學家馬克·魏瑟(Mark Weiser)首先提出了“無處不在計算”的思想，并第一次提出“普適計算”(Ubicomp)的概念。他的“更小、更輕、更易用”的理念比這一時代整整提前十年勾畫出了未來信息技術的新藍圖，認為“我們與計算機的關系需要一個根本性的范式轉換”。此時，計算和網絡無處不在的存在于我們的生存空間中，促使計算機與人之間本質關系的轉變，大量計算設備可以主動地圍繞學習者展開計算，人們無需再去主動地適應計算設備的行為，而是可以更加關注任務本身。

普適技術的思想為未來學習交互指明了發展方向：一種基于自然方式和具有環境意識的、更加符合人性、本能和情感體驗的日常交互(Everyday Interaction)形式將成為未來的研究方向。這種形式無處不在地存在我們生活周邊，和我們衣食住行密切相關，把人與人、人與環境、人與計算設備緊密相連在一起。

(一)未來泛在學習交互環境

1.技術環境

以魏瑟為首的PARC 計算機科學實驗室(CSL)最早開始了普適技術的研究，1991 年他在“Scientific American”的“The Computer for the 21st Century”中正式提出普適技術。他認為：普適技術將帶領人們進入“寧靜技術”時代，使技術無縫地融入到人們的日常生活，而不是讓人們時時感受到技術的恐懼和壓迫感，讓技術處于非妨礙的狀態，無須人們分散精力進行干預。因此，技術才能從根本上減輕人們的認知負荷，增強人們的感覺通道與動作通道的能力。

2.學習環境

在普適技術支持的泛在學習環境中， 學習無縫地融合在信息空間和物理空間之中，任何學習者可以隨時隨地地獲得學習支持，并在正確的時間、以正確的方式、來做正確的事情。這一學習理念強調了高嵌入性和可移動性，是一項需要長期堅持的理想目標。因此，泛在學習與普適學習、移動學習和基于計算機桌面輔助學習還是有一定區別的。

其中，基于計算機桌面輔助學習常見的形式有CAI(計算機輔助學習)和ITSs(智能導師學習系統)，這種學習方式強調了基于桌面形式的計算技術，而學習沒有嵌入到真實情境之中，缺乏可移動性，因此這類學習方式很難做到在任何時間、任何地點進行學習。相比于基于計算機桌面的輔助學習，移動學習則提供了學習者在一定情境中學習的支持，學習者通過輕便的手持通訊設備，如PDA、智能手機、學習機等，隨時隨地開展學習；設備通過無線通信技術可以與網絡相連，擴展了學習者的交流和獲取資源的渠道。但從一些實踐可知，計算技術仍沒有嵌入到學習者的周邊環境之中，也就是說，學習者不能夠無縫地、自動地獲得關于自己學習的上下文信息。雖然移動學習具有較高的移動性，但缺乏提供理解學習者上下文信息的情境信息。而普適學習則針對移動學習的缺陷，通過利用小型設備，如傳感器、RFID 標簽、微型壓力器等等，嵌入到學習環境之中，并自然地感知學習情境和自動地進行交互(包括人機間和機機間)，強調了計算的可嵌入性。然而，這種學習形式經常受到本地化的限制，典型的案例有清華大學的智能教室、美國佐治亞州大學的e-Class2000 等等。泛在學習作為未來學習形態，它融合了普適學習和移動學習的優點，學習者既可以通過手持移動通訊設備進行學習，又可以通過服務系統與嵌入式設備交互來感知學習上下文情境以支持學習者的學習，使學習無處不在地得到支持，這成為我們未來教育和學習追求的目標。

在目前， 國內外研究者認為泛在學習具有以下幾個特征：(1)永久性：學習者絕不會丟失他們的學習成果，在非特意刪除的情況下，學習過程將會被不間斷地記錄下來。(2)可獲知性：學習者可以隨時從任何地方獲取他們所需的文檔資料、數據、視頻和音頻等。因此，學習具有自我獲取的特點。(3)及時性：無論學習者身處何方，他們都能立即得到任何信息。因此學習者能夠迅速地解決當前的問題，或者可以記錄當前的問題在事后尋找答案。(4)交互性：學習者可以同專家、教師或同伴以同步或異步的方式進行交流。因此，助學者成為一種更易接近的資源，而知識也得到了更有效的利用。(5)教學活動的情境性：學習被鑲嵌在我們日常生活之中，學習者所遇到的問題或所需的知識通過自然有效的方式被呈現出來，有助于學習者關注問題情境的特征，并做出相關行為的反應。(6)適應性：學習者可以適合他們自己的方式獲得適合他們需求的信息，具有靈活性和自主性。

(二)未來泛在學習交互理論基礎與特征

在未來教與學過程中， 普適技術將虛擬世界和現實世界進行無縫對接， 以擴展人們的教與學的交互活動場域，也為個人空間和他人空間的溝通提供了渠道。學習者不僅可以同社會化的人、現實世界中的對象進行交互，而且還能與虛擬空間中的人工制品進行日常交互。相應地，在學與教過程中有六種不同的交互方式：人與人之間的交互、人與對象之間的交互、人與人工制品之間的交互、對象與對象之間的交互、人工制品與人工制品之間的交互。泛在學習作為未來學習形態，將關注的視線由學習個體轉向學習群體，由個體認知轉向分布認知，由局部和周邊情境轉向整個社會情境，此時，活動是學習開展的基礎，認知是學習策略的關鍵，情境性是學習環境的核心。因而活動理論、分布式認知理論和情境學習理論將成為未來學習交互理論的關鍵，并將被不斷地賦予新的內涵。

在普適技術支持下的交互，與前面所提到的課堂學習、e-Learning 和m-Learning 中的交互有什么不同？它究竟具有什么樣的特征？其不同的主要原因在于普適技術運用了無線網絡技術與計算機技術，并將兩者無縫地融合入學習環境之中，形成了獨有的情境感知的特性。普適技術可以透過學習者所在的位置、所處的環境信息、學習者的情形及任務需求來提供最有效的學習環境， 讓學習者在不受時空的限制下更加便利地獲取資源， 同環境進行自然交互。而技術則“消失”在人的視線中，能夠不為人所察覺，所以普適技術支持的學習交互與前面所提到幾種學習交互應有不同的特征，至少表現在以下幾個方面。

1.連續性特征

城外，虎狼般的胡人隨時可沖殺進來，城內，也讓秀容月明放心不下。他親手斬殺過臨陣脫逃的十幾名士兵，他也聽到稟報，叢時敏手下士兵怕死，已有近百人脫下盔甲，跑了。還有兩名偏將帶著幾百人假傳他的命令，要打開北門逃跑，幸虧看門的是秀容兵，看出破綻，及時示警，秀容月明趕過來，平息叛亂。

在未來教育中， 我們經常遇到的問題更多的是在非良構領域里發生的， 使得學習活動常常具有以下的特點：(1)學習活動很少有一個清晰的開始或結束，所以學習活動不能設想有普通的起點或終點。(2)活動中多任務的并發展開，需要寬尺度的協調。(3)學習者的注意力在相互競爭的多個關注點之間轉移時，會發生交互中斷。(4)時間在鐫刻人與計算機之間正在發生的關系方面，成為一個重要描述因素。(5)活動中的信息從多個角度重用， 需要相互關聯的信息模型。學習者在交互過程中不得不將注意資源進行分配，而且還要對這些所分配的資源進行協調并配合相應的感官和動作通道。如基于計算機桌面形式的交互過程中，學習者利用鍵盤在輸入文字信息時，常常會因某些文字突然無法敲出而導致交流中斷，從而造成不連續性交互。

交互的連續性特征表現了將計算從一個局部化的工具發展為一個持續的存在性工具，也就是說，在普適技術支持下交互范式變革的目標在于解放WIMP(視窗：Window，圖標：Icon，選單：Menu，指點設備：Pointer 的縮寫，隱喻為桌面交互形式)形式，把桌面計算(Desk Computing)發展為日常計算(Everyday Computing)，更好地對日常學習中的典型的非正式或非良構領域活動提供支持，典型的例子有安排日常性學習事務、與同學或教師的通信以及管理信息等等。

2.服務性特征

服務性特征體現了交互的一個基本屬性。在普適技術支持下的泛在學習環境中， 學習者不用發出服務請求或在低意圖、偶發的交互情況下智能地被提供計算服務。尤其是普適計算通過上下文感知技術(Context-awareness)感知學習者情境以及意圖，進而靈活地為學習者提供相應的服務。其中學習者上下文包括學習者所處的位置、周圍的設備、當前使用的服務、交互習慣、使用偏好和個性化需求等等。同時，這種感知具有環境意識，能夠自動感知、捕獲和存儲新鮮的經驗和學習過程， 供以后對個體學習行為進行預測和判斷， 以提供符合學習者習慣的服務，服務更加接近學習者的意圖和需求。常見普適計算環境下的服務大致分為三類：(1)感知環境服務：指提供對整個動態環境中當前可獲得信息狀態的服務。當前狀態包括設備狀態、其他成員(專家、教師等)狀態、通訊狀態、位置狀態等等。(2)提供資源服務：對學習者在學習過程所遇到的困難提供有效性幫助。資源服務類型包括人力資源、工具資源、信息資源、網絡資源等等。(3)認知協調服務：協調不同設備之間的訪問，是一種機與機之間的服務。一些智能終端設備借助部分環境內容可以實現認知，當多個設備可能在同一時刻訪問同一環境(要求顯示同一認知內容)或同一設備時，可能造成沖突或交互中斷。所以，認知協調服務是非常必要的。

因此，魏瑟在論述普適技術時強調：所有的普適技術的應用是為人類需要服務的[5]。所以，服務不僅是讓學習者在任何時候，任何地方，以任何形式來學習， 更為重要的是讓學習者在正確的時間，用正確的方法，做正確的事情。這才是服務性特征的本質所在。

3.“流”式體驗特征

“流”(Flow)或稱為“心流”的概念來自美國心理學家奇克森特米哈伊(Csikszentmihalyi)，他認為心流體驗是個體完全投入某種活動的整體感覺，當個體處于心流體驗狀態時，個體完全浸潤在活動過程之中，并能感受到一種獨特的心理經驗。這一“心流”感覺能在普適計算環境下交互過程中可以獲得，并成為該環境下學習者能感受到的一種特有的內心體驗。原因在于和諧自然的交互方式擺脫了桌面交互的模式，從鼠標、鍵盤、顯示器等輸入輸出的交互方式轉變為以語言識別、手寫輸入、肢體語言識別(人的手勢、面部表情等)和多重觸控的交互方式，更強調了交互方式的自然性，人機關系的和諧性、交互途徑的隱含性和感知通道的多樣性。在這種環境下，交互場域將從計算機面前擴展到學習者生活的整個三維物理空間，交互的方式更加適合學習者的習慣并盡可能不分散學習者對活動的本身的注意力，并且過濾掉所有不相關的知覺與干擾，使學習者沉浸在學習情境中，逐漸地進入一種新體驗狀態。

(三)支持未來泛在學習交互的關鍵性技術

對于支持交互的關鍵性技術有很多，而且也將會隨著技術的進步不斷更新。這里主要介紹以下幾種關鍵性技術。

1.中間件技術

在普適計算的環境中， 由于不同的嵌入式終端設備有著很大的差異，另外計算方式和網絡條件的多樣性造成動態異構性和移動性，可能導致執行環境的復雜性和各計算協議的不可兼容。因此，采用中間件技術來屏蔽這種復雜性，將應用狀態以及涉及到的數據與應用運行的實際環境相分離，如可以采用定制各種規范的應用接口，或可以應用代理機制來對不同嵌入式設備進行統一管理，以簡化設備的控制與使用。

2.上下文感知技術

在動態、開放的普適計算環境中，為了讓人們透明地使用環境提供的服務， 設備需要具備獲取環境和活動相關上下信息的能力。因此，上下文感知技術主要的功能是讓有關設備能夠感知環境的變化，從而根據這一變化采取符合人們需要的響應或服務。特別在非精確或偶發性交互時， 能夠敏銳地自動捕獲環境變化信息，并智能地提供信息服務，這對于人們來說可以提高他們對任務的注意力， 排除了無用信息的干擾。在普適技術支持下的泛在學習環境，上下文感知的類型可以分為三類： 物理上下文(如位置、時間等)、計算上下文(如網絡帶寬、資源狀態等)和用戶上下文(如用戶的信息、偏好等)。

3.識別技術

識別技術在普適技術支持的交互環境中扮演著重要的角色。它允許人們通過無線通信技術對特定計算系統中的數據進行讀寫，而無須人的干預就能與環境進行交互，并能感知人的各種信息。如典型的射頻(RFID)識別技術、人表情識別技術、磁識別、語音識別、人臉識別、手勢識別、OCR 識別技術(又稱光學字符識別)等等一系列識別技術將逐漸得到應用。

4.終端設備技術

終端設備技術主要目的是借助無線通訊技術和因特網技術，對周邊環境信息進行感知，與嵌入在環境中的設備進行交互，使學習者能夠及時獲得計算服務并開展協作學習。其技術特點表現在：(1)設備更小、更輕、更易用，突出了便攜性。(2)智能性。通過內置智能傳感器能夠自動感知周邊的信息，為學習者提供收集、發送和檢索信息。(3)可擴展性。能夠與其他設備進行無縫對接，以增強設備的感知能力和信息處理能力。(4)支持無線網絡的安全傳輸。(5)內置可協作式交互軟件。這樣便于學習者迅速找到可用的人力資源，方便與他人溝通。(6)數據存儲容量大，有適合的顯示屏和豐富的多媒體瀏覽、播放和編輯程序。

理論上，泛在學習作為一種新興的學習模式,在理論上的研究并不成熟；技術與實現上，目前只是對泛在學習功能進行了部分實現，而其他功能如環境感知等并沒有實現；使用上，泛在學習平臺只實現了部分功能，并不能達到泛在學習的使用任何計算設備的要求。隨著泛在學習理論的逐步完善、技術不斷進步以及設備的更新換代，對泛在學習的功能設計以及技術實現上將會進一步的改進和完善。在將來，泛在學習模式必將成為實現終身學習的重要方式。

五、研究展望：對未來教育及學習方式的暢想

隨著移動互聯網、大數據、云計算等技術的發展，人們接收與反饋信息的方式會發生巨大變化，人類的學習模式也有可能而因此改變。長遠來看，教育產業必將為互聯網所變革和重塑。我們不妨大膽地預測暢想未來。

1.“授課”模式一定是未來教育的選擇嗎？在線教育的未來應該是更多基于標準算法、系統模型、數據挖掘、知識庫等為學生提供個性化、定制化學習服務。在這個過程中，老師授課的依賴會越來越小，并被技術部分取代。

2.教育的本質是服務？未來的學習過程，將由“以老師為中心”轉向“以學員為中心”，為學員提供全方位、個性化、持續的學習服務，是教育機構的必然選擇。

3.教育的本質是社交？對于沒有強制力乃至沒有真實互動的視頻課程，其作用僅稍強于一本高質量的教輔書。強烈的學習氛圍，強制化的學習狀態，真實有效的互動都是教育培訓中不可或缺的關鍵要素。沒有互動環境的培訓那就只是一個信息傳遞過程。“未來教育電商更靠譜的活法不是賣課，而是打造一個匯聚更多優質課程的免費社區平臺，在此基礎上針對自制力和自學能力不強的受眾提供可選擇的個性化增值服務”。

4.未來還會存在“在線教育”嗎？在線教育在未來將不再被提起。因為，所有的教學過程都已經離不開互聯網，所有的教學都將借助云計算、大數據、移動互聯網等技術實現的。線上與線下只是不同的教學環境和教學手段而已，傳統教育培訓機構不接觸互聯網，則無前途可言。

5.個性化的學習是趨勢嗎？在線教育通過收集大量數據，可以全面跟蹤和掌握學生特點、學習行為、學習過程，進行有針對性的教學，更準確地評價學生，提高學生的學習質量和學習效率。這才會出現真正的“因材施教”，大大提升人才的培養質量和成才率。

6.實現“優質教育資源平等共享”的理想。由于在線教育成本很低，優質教育資源將不再局限于高等學府，將有機會傳遍全國和全球的每個角落，使每個人都有機會接觸。

7.實現4A(Anytime、Anywhere、Anybody、Anyway)原則。未來的教育，可以做到在任何時間，在任何地點，以任何方式，從任何人那里學習。未來教育將會顛覆傳統的教與學的過程與規律。

8.教育娛樂化。如果玩網游就是一種學習，學習過程中不斷挑戰不斷得到即時激勵，那么學習過程還會那么枯燥嗎？在線教育提供了學習趣味化的機會。

9.在線教育實現社會認證。多數人上大學、參加培訓很重要一個目的就是為了獲取一個認證，比如名校畢業證、會計師從業認證等等。未來的互聯網教育模式下，人們自然希望也能獲得相應的社會認可，與學習內容相匹配的社會認證顯得十分必要。

10.互聯網解構與重構學習模式與教育體系。當前的在線教育產品，基本只做到了“互聯網+教育”，或者“互聯網×教育”，未來更具顛覆性的產品應該是“互聯網÷教育”，即用互聯網解構傳統學習模式與教育體制，并且重新制定一套新的教與學互動模式，這將改變人類幾千年以教師為中心的授課模式。雖然目前尚未有創業者探索，但這在不遠的將來必然成為事實。

六、結束語

隨著普適技術的不斷發展， 將進一步推動1：1數字化學習向縱深發展， 其發展趨勢由1：1 的關系形態演變成多對一的關系，由學習資源保障演變成學習資源服務；由桌面交互模式演變成日常交互模式；由傳統媒體到數字媒體，再到交互媒體；由課堂學習，到e-Learning，再到m-Learning，最終邁向u-learning學習時代。這一系列的變化將建立起以人為中心的計算環境，人們能夠以自然的(語音、手勢)或人性化的(興趣、上下文關系)方式來控制或與學習環境進行交互。這不僅僅影響著學習交互范式，而且對整個教育領域都有著深刻的影響。

普適技術在教育領域的運用為未來教育發展與變革提供了新的契機。從現今的教育觀、知識觀、學習觀、價值觀到學校形態無處不在地體現著變革的氣息，而這種變革不再是局部性的，而是信息時代呼喚著整體性的教育變革。這正如美國計算機教育專家西蒙·帕佩特(Seymour Papert)在一次OECD會議上對未來學校教育所倡導的那樣：我們未來教育的改革不應是對一個過時的教育體系加以完善，而是需要對整個教育系統進行全面的變革。

[1] [英]約翰.洛克 .教育漫話[M].石家莊:河北人民出版社,1998.

[2] 沈衛林, 陳瀧,曹曉曉. 行為主義、認知主義和建構主義理論在運動技術教學過程中的應用[J]. 教育理論與實踐,2011,(12):64-66.

[3][4] 楊剛,徐曉東.學習交互的現狀與未來發展-從課堂學習到e-Learning ,m-Learning再到u-Learning[J].中國電化教育,2010,(7):52-58.

[5] 普適計算之應用及其發展趨勢 [EB/OL].http://www.docin.com/p-99020008.html,2013-10-14.

羅潔：博士，研究員，副主任，研究方向為基礎教育信息化（lj55010@bjedu.gov.cn）。

2013年12月16日

責任編輯：李馨 趙云建

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