CIT：一種智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)范式*

詹青龍，楊夢(mèng)佳，郭桂英

(天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 信息技術(shù)工程學(xué)院，天津 300222)

CIT：一種智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)范式*

詹青龍，楊夢(mèng)佳，郭桂英

(天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 信息技術(shù)工程學(xué)院，天津 300222)

當(dāng)今時(shí)代聚焦于數(shù)字技術(shù)與創(chuàng)新理念深度融合(CIT)的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的蛻變。通過建立CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的基本理念，闡述基本要義和剖析主要特征，從而進(jìn)行范式設(shè)計(jì)。CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，以環(huán)境感知、云端服務(wù)、智能工具和CPS為支撐，緊緊圍繞學(xué)習(xí)活動(dòng)、演化資源和智能空間核心三要素，構(gòu)筑智學(xué)、智睿、智造三目標(biāo)的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)范式。該范式把創(chuàng)新和智慧作為數(shù)字教育的核心競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)智慧教育的高位發(fā)展。

數(shù)字技術(shù)；學(xué)習(xí)創(chuàng)新；學(xué)習(xí)環(huán)境；智慧學(xué)習(xí)；設(shè)計(jì)范式

當(dāng)今時(shí)代，數(shù)字技術(shù)和創(chuàng)新理念深度融合(Deep Convergence of Innovation and Digital Technology，CIT)以史無前例的速度快速發(fā)展。數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)著創(chuàng)新釋放出越來越強(qiáng)大的智慧力量，開發(fā)延展人腦智慧，智能處理信息和發(fā)掘知識(shí)，啟蒙新穎創(chuàng)意和創(chuàng)想，開創(chuàng)原生價(jià)值以及“人類—技術(shù)—?jiǎng)?chuàng)新—智慧”的協(xié)同進(jìn)化。這種創(chuàng)新不是強(qiáng)化已存在的事物和環(huán)境，而是展現(xiàn)出“數(shù)字化的進(jìn)步、指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)和組合式的創(chuàng)新”[1]，以及“草根”參與、需求驅(qū)動(dòng)、大規(guī)模共享和開放協(xié)同創(chuàng)新的創(chuàng)新實(shí)踐方式[2]。CIT日益成為智慧教育的重要組成部分，并以創(chuàng)意和創(chuàng)新的力量取代以往教育發(fā)展和變革的基因，生成新的教育關(guān)系。面對(duì)這種快速變革的際遇，智慧教育環(huán)境的發(fā)展，需要運(yùn)用CIT理念建立一種新的設(shè)計(jì)范式，探出新的思想和環(huán)境，把創(chuàng)新和智慧作為教育的核心競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)智慧教育的高位發(fā)展。

一、CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的命意

CIT利用開源軟硬件、移動(dòng)計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等整合而成的數(shù)字技術(shù)框架，構(gòu)筑一個(gè)全新的基礎(chǔ)技術(shù)環(huán)境和智慧環(huán)境，“實(shí)時(shí)采集、監(jiān)控生產(chǎn)與服務(wù)過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，進(jìn)行智能分析和決策優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化設(shè)計(jì)、柔性化制造、網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)與服務(wù)”[3]，增強(qiáng)人類智慧。

(一)CIT的主要理念

CIT以Web 4.0為基礎(chǔ)，以創(chuàng)新創(chuàng)造為驅(qū)動(dòng)力，建立全局情境的智慧生態(tài)系統(tǒng)。CIT的任務(wù)是建立把各種創(chuàng)新活動(dòng)綜合性導(dǎo)入業(yè)務(wù)環(huán)境的智慧生態(tài)系統(tǒng)，核心是在行業(yè)、教育機(jī)構(gòu)、研究機(jī)構(gòu)等創(chuàng)新協(xié)作者之間建立協(xié)同，范式是創(chuàng)新行動(dòng)者構(gòu)成的智慧網(wǎng)絡(luò)。具體來說，主要包括以下幾個(gè)方面：

(1)CIT關(guān)注新技術(shù)與智慧戰(zhàn)略，關(guān)注創(chuàng)新者，關(guān)注新技術(shù)采納、跨領(lǐng)域議題、學(xué)習(xí)型組織、活動(dòng)形式和創(chuàng)新的業(yè)務(wù)環(huán)境。CIT通過建立創(chuàng)新空間、創(chuàng)新文化的網(wǎng)絡(luò)化和協(xié)同創(chuàng)新智慧模型，平衡過程創(chuàng)新和創(chuàng)造性，強(qiáng)化創(chuàng)造性文化和跨學(xué)科的智慧性解決方案，從而把智慧戰(zhàn)略與數(shù)字技術(shù)整合提升到一個(gè)前所未有的水平。

(2)CIT圍繞著數(shù)字技術(shù)如社會(huì)媒體、移動(dòng)計(jì)算、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、傳感物聯(lián)網(wǎng)、因特網(wǎng)和機(jī)器智能，產(chǎn)生聚焦智慧的技術(shù)組合，為用戶體驗(yàn)提供更好的情境性和增值性。例如，社會(huì)媒體網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造增強(qiáng)性共存；大數(shù)據(jù)提供獨(dú)特的分析，瞄準(zhǔn)情境中的建議和偏好；移動(dòng)技術(shù)創(chuàng)建位置情境服務(wù)和感知；云計(jì)算擴(kuò)能資源訪問和服務(wù)；傳感器創(chuàng)建實(shí)時(shí)反饋和響應(yīng)；機(jī)器智能提高洞察力和決策的質(zhì)量。

(3)CIT的數(shù)字空間通過新的連接方式整合上述數(shù)字技術(shù)，把各種事物和行動(dòng)者連接起來，增強(qiáng)數(shù)字技術(shù)的關(guān)聯(lián)性和重要性，增強(qiáng)協(xié)同工作，獲得高增值成果。結(jié)合新的方式，驅(qū)動(dòng)個(gè)體、組織和社群的智慧，建立跨行業(yè)和行動(dòng)者創(chuàng)新的智慧網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建新的數(shù)字智慧生態(tài)系統(tǒng)，產(chǎn)生智慧生成效應(yīng)。

(4)CIT借助技術(shù)融合，將因特網(wǎng)帶入真實(shí)的世界，形成人類聯(lián)網(wǎng)、物體聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)聯(lián)網(wǎng)，如圖1所示(改編自Hafkesbrink等人的研究[4])。這種融合將技術(shù)、媒體、市場(chǎng)和行動(dòng)者的配置融合在一起，把因特網(wǎng)演變成泛在的 Outernet網(wǎng)，利用Web4.0把真實(shí)世界的產(chǎn)品、服務(wù)和位置的智能應(yīng)用進(jìn)行交聯(lián)。

圖1 CIT的演變

(二)CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的要義

學(xué)習(xí)是創(chuàng)新發(fā)展和智慧獲得的基礎(chǔ)，是適應(yīng)社會(huì)大格局調(diào)整的現(xiàn)實(shí)要求。學(xué)習(xí)環(huán)境是學(xué)習(xí)的重要依托，而當(dāng)下的學(xué)習(xí)環(huán)境未能滿足智慧學(xué)習(xí)的“混沌性、多樣性、共同創(chuàng)造性和持續(xù)擱置確定性”等特征[5]。作為教育教學(xué)變革的基礎(chǔ)，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境誕生于工業(yè)時(shí)代，全新設(shè)計(jì)和加速發(fā)展于CIT時(shí)代，因而智慧獲得的過程需要借助CIT重新設(shè)計(jì)。

工業(yè)社會(huì)誕生的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，具有“封閉創(chuàng)新、效率驅(qū)動(dòng)、產(chǎn)品聚焦、組織專有”[6]等局限。它以層級(jí)式管理的團(tuán)隊(duì)為創(chuàng)新主體，利用在線學(xué)習(xí)、虛擬實(shí)驗(yàn)室、重量級(jí)穿戴等技術(shù)構(gòu)建實(shí)體智能空間和界限分明的物理空間。這未能滿足學(xué)習(xí)者對(duì)“空間實(shí)時(shí)感知、資源自動(dòng)適配、活動(dòng)多樣開展和工具智能支持”學(xué)習(xí)環(huán)境的需求，未能滿足學(xué)習(xí)者對(duì)“協(xié)同創(chuàng)造、智慧交流、分享成果”的殷切期盼。作為高端形態(tài)的CIT，則開創(chuàng)了大規(guī)模協(xié)作創(chuàng)新的新模式，這種智能化關(guān)聯(lián)、透明化運(yùn)作、協(xié)同式參與創(chuàng)新的方式，實(shí)現(xiàn)想法到服務(wù)、到產(chǎn)品的創(chuàng)生，達(dá)到價(jià)值最大化。

CIT催生的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，以創(chuàng)新行動(dòng)者為共同體，運(yùn)用情感計(jì)算、開源硬件、泛在學(xué)習(xí)、全息環(huán)境、3D打印、社交媒體技術(shù)、自適應(yīng)技術(shù)等新科技構(gòu)建人人參與創(chuàng)新的實(shí)在世界。CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境不僅僅是新科技的呈現(xiàn)，而且是學(xué)習(xí)者參與創(chuàng)新活動(dòng)方式變革的體現(xiàn)：其一，由于開源硬件與開放資源的推行，為富有想法與創(chuàng)造力的學(xué)習(xí)者提供了參與創(chuàng)新活動(dòng)的多元路徑；其二，學(xué)習(xí)者不僅可連通實(shí)體空間內(nèi)的人、機(jī)、物，也可無縫關(guān)聯(lián)空間外的所有信息源，其學(xué)習(xí)伙伴也從僅僅是團(tuán)隊(duì)中的成員變?yōu)轫?xiàng)目的全球行動(dòng)者；其三，學(xué)習(xí)共同體變革活動(dòng)參與的方式為深度學(xué)習(xí)和創(chuàng)造學(xué)習(xí)。CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與當(dāng)下智慧學(xué)習(xí)環(huán)境在空間、資源、工具、活動(dòng)、交互等方面存在著差異，如下表所示。

CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與當(dāng)下智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的比較表

二、CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的特質(zhì)

CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是通過凝集群體智慧、利用新技術(shù)和新方法驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新的環(huán)境，除了具備“虛實(shí)環(huán)境融合、服務(wù)個(gè)性化學(xué)習(xí)、支持校內(nèi)外學(xué)習(xí)，以及支持正式與非正式學(xué)習(xí)”[7]的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的一般特征外，還應(yīng)立足于其新穎特征。因此，需要深入分析CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境這一復(fù)雜系統(tǒng)，展現(xiàn)內(nèi)在關(guān)聯(lián)，知曉個(gè)性特征。

(一)智慧圈

智慧圈是作為生物圈發(fā)展的新階段而提出來的概念，強(qiáng)調(diào)人類智力因素在現(xiàn)代進(jìn)化中的強(qiáng)大力量[8]。人類通過運(yùn)用自身智慧探究新方法、創(chuàng)造新技術(shù)、開發(fā)新工具，并借助所創(chuàng)造的產(chǎn)物進(jìn)一步提升群體智力、擴(kuò)大作用范圍和變革學(xué)習(xí)環(huán)境，進(jìn)化為蘊(yùn)含發(fā)展力和創(chuàng)新力的人類智慧圈。智慧圈是智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的重要特質(zhì)，依靠數(shù)據(jù)流、信息流、智慧流的快速流通和高度連通，產(chǎn)生巨大的變革力量，創(chuàng)造關(guān)聯(lián)智慧個(gè)體、提高群體智慧、活化參與式創(chuàng)新體驗(yàn)等全新的學(xué)習(xí)場(chǎng)。

(二)微創(chuàng)新

微創(chuàng)新是一種新的教育思維方式，是教育中的每個(gè)個(gè)體都能從事的創(chuàng)新，它“不是突破高科技，而是對(duì)技術(shù)應(yīng)用的微變革，然而其中卻蘊(yùn)含著巨大發(fā)展?jié)撃堋盵9]。日常創(chuàng)新的小行為同樣也是偉大的，人類大多數(shù)進(jìn)步都是由微創(chuàng)新累積產(chǎn)生的重要結(jié)果[10]。微創(chuàng)新發(fā)生在日常基礎(chǔ)上，每個(gè)學(xué)習(xí)者都是創(chuàng)新者，都具有微創(chuàng)新的能力，都能參與到產(chǎn)生創(chuàng)新性結(jié)果的活動(dòng)中去。微創(chuàng)新運(yùn)動(dòng)能激發(fā)教育的深刻變革，使其成為數(shù)字教育變革的核心戰(zhàn)略。

微創(chuàng)新雖然由一個(gè)個(gè)學(xué)習(xí)者或小團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)，但它與宏觀創(chuàng)新具有共同的特質(zhì)：創(chuàng)造性思維基于不斷的行動(dòng)，并利用再造使每個(gè)想法都是新的機(jī)會(huì)，建立創(chuàng)造性解決方案，帶來真正的進(jìn)步。微創(chuàng)新是局部行動(dòng)，全局創(chuàng)新，是一種去中心化的、網(wǎng)絡(luò)化的創(chuàng)新，局部微創(chuàng)新的組合會(huì)對(duì)全局性的教育結(jié)構(gòu)產(chǎn)生直接影響。微創(chuàng)新不是整體性組織和指導(dǎo)的，因此在這個(gè)意義上，創(chuàng)新變成了日常習(xí)慣，為任何規(guī)模的教育機(jī)構(gòu)提供可持續(xù)的創(chuàng)新結(jié)果，鼓勵(lì)新技術(shù)、新過程在教育中的擴(kuò)展。

(三)跨邊界

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是跨組織、跨空間和跨學(xué)科的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，打破了閉合的邊界，以真正實(shí)現(xiàn)智慧的融合。其一，學(xué)習(xí)環(huán)境不僅超越了物理空間的有形邊境，而且跨越了數(shù)字空間的無形邊界；其二，環(huán)境中的智慧流、信息流在企業(yè)、科研組、項(xiàng)目組和學(xué)習(xí)共同體等組織中不斷流通；其三，由于智慧的獲得不是局限于某一具體學(xué)科，因而智慧學(xué)習(xí)環(huán)境強(qiáng)調(diào)不同學(xué)科間的跨界、連接和融合。

(四)自組織

自組織的智能空間是學(xué)習(xí)者在CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)的重要保障。嵌入到環(huán)境中的智能系統(tǒng)，具有持續(xù)學(xué)習(xí)和自我控制的能力，通過融入人工智能技術(shù)，賦予環(huán)境記憶、計(jì)算、邏輯思考和自組織的智慧，以便為學(xué)習(xí)者提供更加智能化、有序化的學(xué)習(xí)。

(五)入真境

入真境以環(huán)境智慧性為基礎(chǔ)，以實(shí)時(shí)翻譯、情感計(jì)算、空間定位等技術(shù)為依托，開創(chuàng)具有高度代入感、沉浸感、真實(shí)感的學(xué)習(xí)實(shí)境。入真境的學(xué)習(xí)環(huán)境，能捕獲學(xué)習(xí)者的姿勢(shì)、位置、活動(dòng)、表情和語言，能跟蹤、識(shí)別、控制和維護(hù)物體，并能利用人與事物的關(guān)系模型智能地把人和對(duì)象關(guān)聯(lián)起來。這不僅有利于提高學(xué)習(xí)者在正式學(xué)習(xí)中的學(xué)業(yè)成績(jī)，更有利于沒有教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)的非正式學(xué)習(xí)，而且入真境的環(huán)境所提供的適切資源、建設(shè)性反饋、智能互動(dòng)，有利于增強(qiáng)學(xué)習(xí)者獲得積極的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

(六)高增值

CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是一個(gè)持續(xù)關(guān)聯(lián)、高度流通、自我增強(qiáng)的學(xué)習(xí)場(chǎng)景。正是環(huán)境中數(shù)據(jù)、信息、智慧的流通和再創(chuàng)造，促使知識(shí)和智慧的高度增值，而那些弱流轉(zhuǎn)、低再創(chuàng)的數(shù)據(jù)和信息，是不可能造成跨越式的變革和高價(jià)值的創(chuàng)新。因此，需要提升數(shù)據(jù)再加工，加快知識(shí)流通，匯聚個(gè)體智慧和群體創(chuàng)新力量，以實(shí)現(xiàn)價(jià)值的高度增值，使創(chuàng)新能力持續(xù)地螺旋式上升成為新常態(tài)，展現(xiàn)出創(chuàng)能的發(fā)展性。例如，以科學(xué)知識(shí)、活動(dòng)生成的大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以深度學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)為挖掘方式，結(jié)合語言理解與圖像識(shí)別，智能化輸出問題答案、圖像信息和動(dòng)作示范等，為學(xué)習(xí)者提供增值服務(wù)。

(七)強(qiáng)精益

強(qiáng)精益的學(xué)習(xí)環(huán)境，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)習(xí)者生成的大數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，優(yōu)化決策、提升效能、減少偏差，以發(fā)現(xiàn)潛在問題、評(píng)估學(xué)業(yè)進(jìn)展、預(yù)測(cè)未來表現(xiàn)。其中，精益思想在于科學(xué)和精確，做到高效和最優(yōu)。因此，可利用科學(xué)分析技術(shù)和信息可視化技術(shù)，用圖表或立體影像展示復(fù)雜數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，旨在快速輕松地識(shí)別事物的關(guān)聯(lián)與模式[11]。

從認(rèn)知的情境屬性出發(fā)，將知識(shí)包含的單元點(diǎn)之間的聯(lián)系、包含的應(yīng)用于實(shí)踐的方法策略與技術(shù)等全面展開；采取活動(dòng)與情境相結(jié)合的多樣化方式，提高學(xué)習(xí)者解決非良構(gòu)、復(fù)雜性問題的能力；利用智能工具揭示隱性知識(shí)，展現(xiàn)知識(shí)生成的情境與共享知識(shí)的脈絡(luò)；借助移動(dòng)智能終端，在戶外真實(shí)場(chǎng)景下進(jìn)行親自然的知識(shí)學(xué)習(xí)。在這樣的知識(shí)情境中學(xué)習(xí)，可提升學(xué)習(xí)關(guān)聯(lián)度，降低認(rèn)知負(fù)擔(dān)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)投入，生成學(xué)習(xí)智慧。

(八)深融合

作為在智慧環(huán)境中通過實(shí)時(shí)感知而得到的信息統(tǒng)一體，學(xué)習(xí)資源具有深度融合性：其一是線上與線下的物體融合，如真實(shí)的物理校園與數(shù)字化校園相結(jié)合；其二是真實(shí)的物體與疊加在其上虛擬控制信息的語義融合，支持異構(gòu)資源的互操作，支持多樣性數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化。例如，實(shí)體空間與基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟硬件無縫連接所展現(xiàn)的虛實(shí)融合的信息，是學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的額外資源或拓展資源，同樣可成為他們的核心知識(shí)來源；其三是虛擬控制的信息與線上物體的數(shù)據(jù)融合。線上物體為虛擬控制的信息提供源源不斷的數(shù)據(jù)來源，而虛擬控制的信息又實(shí)時(shí)擴(kuò)充線上數(shù)據(jù)庫，它們的數(shù)據(jù)融合體現(xiàn)了學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的核心訴求。

(九)多互態(tài)

多態(tài)交互通過“人—物”(H2T)、“人—機(jī)”(H2M)、“物—機(jī)”(T2M)，以及“人—人”(H2H)、“物—物”(T2T)、“機(jī)—機(jī)”(M2M)之間的內(nèi)部交互，為智慧學(xué)習(xí)提供更加人本性服務(wù)，滿足學(xué)習(xí)者對(duì)高度互動(dòng)體驗(yàn)的強(qiáng)烈要求。友好的多態(tài)交互，離不開“人—物”通訊裝置設(shè)計(jì)、機(jī)器操作物體設(shè)計(jì)和多模態(tài)人機(jī)交互設(shè)計(jì)，為人、機(jī)、物之間自然、便捷、高效的互動(dòng)提供支持。例如，Guastavino建立的多態(tài)交互實(shí)驗(yàn)室包括“人—機(jī)”互動(dòng)、知識(shí)展示、聽覺識(shí)別與認(rèn)知、多官能整合等。

三、CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)范式

作為知曉知識(shí)、參與創(chuàng)新和獲得智慧的學(xué)習(xí)場(chǎng)域，CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境緊緊圍繞著智慧，以嵌入其中的環(huán)境感知、云端服務(wù)、智能工具和系統(tǒng)融合為四支撐，對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)、演化資源和智能空間三要素深度融合，實(shí)現(xiàn)智學(xué)、智睿、智造三層次目標(biāo)，如圖2所示。

圖2 CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境

(一)三目標(biāo)：智學(xué)—智?！窃?/h3>

智學(xué)、智睿、智造是CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的三層次根本目標(biāo)，是學(xué)習(xí)活動(dòng)、演化資源和智能空間兩兩融合的環(huán)境對(duì)學(xué)習(xí)者從“靈巧學(xué)”到“靈巧思”，再到“創(chuàng)意做”等梯度進(jìn)行的層級(jí)劃分，對(duì)CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)筑具有重要導(dǎo)向。其中，學(xué)習(xí)是思考的加速，思考是創(chuàng)造的加速，而靈巧學(xué)、靈巧思和靈巧行的融合則是智慧的體現(xiàn)。

1.智學(xué)

智學(xué)是CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的關(guān)鍵基礎(chǔ)目標(biāo)?？涤袨閺?qiáng)調(diào)智學(xué)是一種境界：一種艱苦卓絕的追求和思索，以及人之生存創(chuàng)造性領(lǐng)會(huì)能力[12]。因而，智學(xué)不僅僅是習(xí)得知識(shí)，更是超越學(xué)識(shí)、洞悉未知和通曉萬理。智學(xué)需要學(xué)習(xí)者具備未來智慧的視線，在復(fù)雜而多變的世界中努力提升好奇心、啟發(fā)智慧、增進(jìn)學(xué)習(xí)的自主性和責(zé)任感，積極、廣泛、有遠(yuǎn)見地追尋有意義的學(xué)習(xí)[13]。

智學(xué)是學(xué)習(xí)活動(dòng)和演化資源所融合的環(huán)境在提升學(xué)習(xí)者認(rèn)知知曉和靈巧學(xué)習(xí)等方面的努力，以提升學(xué)習(xí)者多維度認(rèn)知事物、跨領(lǐng)域?qū)徱晢栴}和超視距洞悉事態(tài)走向的能力，以便達(dá)到“靈巧學(xué)”的目的。其中，智學(xué)是演化資源與學(xué)習(xí)活動(dòng)相促進(jìn)與相融合的實(shí)果。與學(xué)習(xí)活動(dòng)關(guān)聯(lián)的演化資源，具備強(qiáng)聚合、多策略和高代入感等特性，為學(xué)習(xí)者進(jìn)行智學(xué)創(chuàng)造了跨區(qū)域觀念、拓常規(guī)知識(shí)、超學(xué)科學(xué)習(xí)、解決復(fù)雜性問題的可能性，而這正是學(xué)習(xí)者靈巧學(xué)的重要基石；融入演化資源的學(xué)習(xí)活動(dòng)，以多樣化方式開展，不僅增加學(xué)習(xí)資源的生成，而且促使個(gè)體在集體中為未知而探討和學(xué)習(xí)。

2.智睿

智睿是一種快速動(dòng)態(tài)的心智、靈巧的思考力和思想的創(chuàng)造力，是學(xué)習(xí)者面對(duì)靈活多變、兼具未知與已知的世界，在并行處理多面來源信息流的基礎(chǔ)之上，從不一樣或全新的認(rèn)知方式進(jìn)行的思考，以及對(duì)可能發(fā)生事情的推測(cè)。智睿以智學(xué)為基礎(chǔ)，它可增進(jìn)學(xué)習(xí)進(jìn)度、改變認(rèn)知進(jìn)程和思考深度，拓展思維力量，加快尋求更多新的方式和方法，生成新穎、科學(xué)和可行的策略，智慧地處理各種離散的、單調(diào)的事物。

智睿是演化資源和智能空間耦合的環(huán)境在提升學(xué)習(xí)者靈巧思考和創(chuàng)新加速等方面的努力。其中，融入演化資源的智能空間，自然融合了數(shù)字影像信息，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造了多方感知事物對(duì)象、多維挑戰(zhàn)大腦與心智的機(jī)會(huì)，整合學(xué)習(xí)者的具身參與和高效思索；借助智能體的演化資源，不僅僅使學(xué)習(xí)者在具體數(shù)據(jù)生成、可視信息分析和信息關(guān)聯(lián)情境中進(jìn)行科學(xué)思考和決策，而且增強(qiáng)學(xué)習(xí)者利用智能體、新技術(shù)和新方式進(jìn)行人機(jī)思維和靈巧思考，而這正是面對(duì)未知變革的“智”之所在。

3.智造

智造是現(xiàn)代社會(huì)人之為人的基本要義，若脫離智造，則不能面對(duì)未知變化。在工業(yè)中，智造就是利用自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智慧化的信息技術(shù)如物聯(lián)網(wǎng)等快速、自適應(yīng)地生產(chǎn)產(chǎn)品。而在CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中，智造強(qiáng)調(diào)的是靈巧行動(dòng)和創(chuàng)造。

智造是個(gè)體和集體在創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)文化中聚集微小創(chuàng)意、敏捷開發(fā)產(chǎn)品、定制個(gè)性服務(wù)、重塑創(chuàng)意行為等的靈巧行為，展現(xiàn)了CIT學(xué)習(xí)活動(dòng)和智能空間的融合環(huán)境在增強(qiáng)學(xué)習(xí)者靈巧行為和創(chuàng)意實(shí)踐等方面的交互和協(xié)同。借助智能空間的學(xué)習(xí)活動(dòng)，為學(xué)習(xí)者進(jìn)行創(chuàng)意探索、科學(xué)嘗試和創(chuàng)新實(shí)踐增加可能性；耦合活動(dòng)的智能空間，提供了“人—機(jī)—物”之間多態(tài)性交互的機(jī)會(huì)，而這正是靈巧行動(dòng)的基礎(chǔ)。

(二)三要素：學(xué)習(xí)活動(dòng)、演化資源和智能空間

學(xué)習(xí)活動(dòng)、演化資源和智能空間，是CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的三大核心要素。其中，學(xué)習(xí)活動(dòng)是深度化學(xué)習(xí)和連通性創(chuàng)新的總和，演化資源是進(jìn)化的進(jìn)化資源，智能空間則是學(xué)習(xí)活動(dòng)與演化資源的智能化場(chǎng)景依托?？梢?，CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，關(guān)注學(xué)生大腦和心智的發(fā)展，而不僅僅是知識(shí)的習(xí)得；關(guān)注學(xué)生在身體與環(huán)境的互動(dòng)中全面的發(fā)展，而不僅僅是概念的抽象建構(gòu)；關(guān)注學(xué)生發(fā)展、學(xué)生學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)效果，而不僅僅是結(jié)業(yè)考試成績(jī)[14]。

1. CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的學(xué)習(xí)活動(dòng)

“發(fā)明新事物的速度已經(jīng)超出了我們‘教化’這些新事物的速度”，如何變革學(xué)習(xí)與認(rèn)知方式以適應(yīng)學(xué)習(xí)環(huán)境的變化，最終落腳點(diǎn)在直接影響學(xué)習(xí)成效的活動(dòng)上。CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境所蘊(yùn)含的學(xué)習(xí)活動(dòng)，以智慧為核心，以感知學(xué)習(xí)需求和連通外在信息源為前提條件，以培養(yǎng)學(xué)習(xí)者復(fù)雜思維與智慧為非預(yù)設(shè)性目標(biāo)，以多元化、可視化、智能化的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)為支撐，是學(xué)習(xí)者利用情境泛在的活動(dòng)內(nèi)容，采用多樣化的深度學(xué)習(xí)活動(dòng)和創(chuàng)造學(xué)習(xí)活動(dòng)的總和。

(1)CIT智慧學(xué)習(xí)活動(dòng)的深度學(xué)習(xí)

CIT深度學(xué)習(xí)活動(dòng)，是通過運(yùn)用創(chuàng)新方式將豐富的核心內(nèi)容“傳遞”(不是指學(xué)習(xí)者被動(dòng)地接受識(shí)知，而是指教師對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的指導(dǎo)與啟迪)給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，促使學(xué)習(xí)者應(yīng)用所學(xué)知識(shí)與技能解決真實(shí)問題的活動(dòng)，以獲得“批判思維、溝通交流、內(nèi)容知識(shí)、學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí)”[15]，包括問題學(xué)習(xí)、主題學(xué)習(xí)、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)等積極參與式的學(xué)習(xí)活動(dòng)[16]。這些多樣化的深度學(xué)習(xí)活動(dòng)，有利于學(xué)習(xí)者批判性看待問題，高效性與同伴溝通；有利于學(xué)習(xí)者掌握專業(yè)核心知識(shí)及其與之關(guān)聯(lián)的學(xué)科領(lǐng)域，以及學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的方法與技術(shù)；有利于學(xué)習(xí)者靈活地運(yùn)用知識(shí)、正向地遷移技能、科學(xué)地創(chuàng)新事物。

(2)CIT智慧學(xué)習(xí)活動(dòng)的創(chuàng)造學(xué)習(xí)

CIT創(chuàng)造學(xué)習(xí)活動(dòng)，是學(xué)習(xí)者具身參與的一種創(chuàng)新創(chuàng)造的活動(dòng)，強(qiáng)調(diào)發(fā)揮學(xué)習(xí)者的思考力、想象力和創(chuàng)造力。然而單單依賴于沉淀在腦海中的知識(shí)與技能是無法進(jìn)行創(chuàng)新學(xué)習(xí)的，因此，需要學(xué)習(xí)者依托創(chuàng)造性活動(dòng)，在做中感悟與思考，在動(dòng)態(tài)過程中追尋升華的創(chuàng)新。例如，在學(xué)習(xí)顏色的活動(dòng)中，學(xué)習(xí)者可利用全息影像技術(shù)用手觸碰不同顏色，具身感知不同顏色的特征，通過選擇后的顏色疊加在校園中的相應(yīng)位置上，從而新穎別致地設(shè)計(jì)心中的美麗校園。創(chuàng)造學(xué)習(xí)活動(dòng)需要培養(yǎng)學(xué)習(xí)者善于借助智能終端、智能工具等外力，與表征的知識(shí)與信息進(jìn)行交互，與連通的小組外學(xué)習(xí)共同體進(jìn)行互動(dòng)。這不僅產(chǎn)生小組內(nèi)部的學(xué)習(xí)活動(dòng)、生成個(gè)體的認(rèn)知活動(dòng)與組織內(nèi)部的經(jīng)驗(yàn)智慧，還能通過人與技術(shù)、與外界知識(shí)、與關(guān)聯(lián)的境外學(xué)習(xí)共同體生成集體經(jīng)驗(yàn)、匯聚成大智慧，而活動(dòng)中生成的這種人機(jī)分布式認(rèn)知、協(xié)同思維和群體創(chuàng)造力，是學(xué)習(xí)者創(chuàng)造性表現(xiàn)的基礎(chǔ)。

(3)CIT智慧學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)原則

正是由于學(xué)習(xí)從知識(shí)走向智慧與創(chuàng)造的必然性[17]，以及學(xué)習(xí)活動(dòng)的重要性，因而在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)遵循一定的設(shè)計(jì)原則：凸顯學(xué)習(xí)活動(dòng)的多維性(項(xiàng)目領(lǐng)域、參與方式、學(xué)習(xí)路徑、活動(dòng)內(nèi)容等方面)，支持學(xué)習(xí)者創(chuàng)造思維的發(fā)揮(活動(dòng)實(shí)時(shí)援助、可視化的及時(shí)反饋、活動(dòng)策略支持、創(chuàng)意想法視覺化展示工具等)，強(qiáng)調(diào)內(nèi)部心理(思維、動(dòng)機(jī)等)與外部體驗(yàn)(動(dòng)作、操作、環(huán)境感知等)的雙向轉(zhuǎn)化[18]，兼顧面向情境(物理情境、社會(huì)情境)與過程(注重與活動(dòng)結(jié)果相關(guān)聯(lián)的學(xué)習(xí)活動(dòng)方式)的學(xué)習(xí)軌跡[19]，注重創(chuàng)造的趣味性、參與的便捷性和活動(dòng)的開放性。

2. CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的演化資源

在CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境活動(dòng)中，無論是活動(dòng)內(nèi)容的智慧性學(xué)習(xí)，還是活動(dòng)方式的多樣化開展，都需要演化資源的支持。演化資源，是指進(jìn)化的進(jìn)化資源，是在連通和泛在的環(huán)境中處于動(dòng)態(tài)和演化的學(xué)習(xí)資源，從靜態(tài)的材料數(shù)字型、自展型、微型媒體資源，不斷演化成信息立體化、自創(chuàng)+共創(chuàng)、任務(wù)關(guān)聯(lián)化、情境自適應(yīng)、持續(xù)進(jìn)化的學(xué)習(xí)資源。

(1)CIT演化資源的進(jìn)化形態(tài)

演化資源可分為初級(jí)資源、次生資源和創(chuàng)生資源三個(gè)層級(jí)。通常，非技術(shù)性的投入越少，人與群體的智力投入越多，則演化資源層級(jí)越高，如圖3所示。

圖3 演化資源的進(jìn)化形態(tài)

初級(jí)資源是次生資源與創(chuàng)生資源的基礎(chǔ)，是未經(jīng)處理、未經(jīng)關(guān)聯(lián)的原始的數(shù)據(jù)，是通過儀器記錄、智能設(shè)備跟蹤生成、個(gè)體觀察等方式，表征事物變化和真實(shí)反映客觀實(shí)在的資源，具有低關(guān)聯(lián)、多碎片、弱聚焦的特征。

次生資源強(qiáng)調(diào)揭示事物發(fā)展規(guī)律，借助處理分析工具，對(duì)初級(jí)資源進(jìn)行處理，通過剖析其內(nèi)在聯(lián)系、連通斷裂的相關(guān)數(shù)據(jù)，以生成數(shù)據(jù)所暗藏的原理與模型、追尋所蘊(yùn)含的意義或文化，達(dá)到可視化展示初級(jí)資源內(nèi)在的關(guān)聯(lián)和預(yù)測(cè)事物發(fā)展的目的。

創(chuàng)生資源則是學(xué)習(xí)者經(jīng)過頓悟而創(chuàng)新的成果，是“智慧沉淀和分享的重要載體”[20]，是次生資源的升華。它同時(shí)又是方法與策略的集合，可利用策略來指導(dǎo)初級(jí)資源的生成。

(2)CIT演化資源的特性

高度聚合與支持學(xué)習(xí)策略的獲得是演化資源的重要特性。演化資源并不是孤立的單元，而是具有知識(shí)高度關(guān)聯(lián)的整體，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)為目的，為學(xué)習(xí)者提供優(yōu)質(zhì)資源。

在知識(shí)社會(huì)時(shí)代，“知道在哪里”找到知識(shí)、“知道怎樣改變”“知道成為”比知道知識(shí)本身更重要[21]。因此，演化資源應(yīng)根據(jù)本體而關(guān)聯(lián)一切可關(guān)聯(lián)的與有價(jià)值的信息源，如專家、學(xué)者、研究實(shí)果、圖像視頻、網(wǎng)站網(wǎng)址等，應(yīng)通過感知情境、主題和意義而主動(dòng)進(jìn)行資源聚合，形成動(dòng)態(tài)樹狀或網(wǎng)狀的組織資源，以實(shí)現(xiàn)支持富有策略的學(xué)習(xí)，降低認(rèn)知負(fù)荷，提高學(xué)習(xí)效率。例如，可利用圖4所示的INSTAGROK等網(wǎng)站，動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)資源。

圖4 INSTAGROK搜索“學(xué)習(xí)資源”

(3)CIT演化資源的設(shè)計(jì)維度

演化資源的設(shè)計(jì)，涉及泛在、智辯、分形、遞歸等維度。

其一，泛在。無處不在的多樣化資源，既是演化資源的基本質(zhì)料，也是學(xué)習(xí)者對(duì)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的強(qiáng)烈要求。設(shè)計(jì)泛在的資源應(yīng)依托群體，展現(xiàn)集體智慧，創(chuàng)造共建共享的知識(shí)。

其二，智辯。通過提供極具思考性的問題，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造“越辯越明”的多樣化資源。只有身處智辯的多樣化資源中，才能為學(xué)習(xí)者智慧的生成、創(chuàng)造力的發(fā)揮提供可能。

其三，分形。事物并非處于二維或三維的空間中，而是一種更為復(fù)雜的非線性的狀態(tài)，這才是一種真實(shí)的自然狀態(tài)。根據(jù)分形理論，使演化資源自然表征真實(shí)的、復(fù)雜的問題，促使學(xué)習(xí)者感知事物的自然存在，而不是人為抽象出來的模型。

其四，遞歸。明晰了演化資源從初級(jí)到次生，再到創(chuàng)生階段的演化過程，應(yīng)領(lǐng)悟到資源只有處于不斷流通的、動(dòng)態(tài)的、智慧共建共享的遞歸式的進(jìn)化過程中，才能使知識(shí)增值，才能使知識(shí)成為活的知識(shí)。

3. CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的智能空間

(1)CIT智能空間的高效能

作為數(shù)字化信息與物理空間自然融合的產(chǎn)物，智能空間已不僅僅是將學(xué)習(xí)者帶入一個(gè)已經(jīng)構(gòu)建良好的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)空間，而是將傳感器、RFID、超微計(jì)算機(jī)等智能系統(tǒng)嵌入到學(xué)習(xí)者生活與學(xué)習(xí)的實(shí)體空間中。同時(shí)，在泛在網(wǎng)絡(luò)下，通過與演化資源的整合，以智能設(shè)備和移動(dòng)互動(dòng)終端等為中介，為學(xué)習(xí)者呈現(xiàn)立體化數(shù)字信息或圖像，打造高效適切的學(xué)習(xí)創(chuàng)造空間，凸顯CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的效能性。

智能空間是“以基礎(chǔ)設(shè)施或環(huán)境為對(duì)象，通過嵌入傳感系統(tǒng)、微型計(jì)算機(jī)、通訊工具等系統(tǒng)，構(gòu)建允許人們通過手勢(shì)、聲音、行為與空間設(shè)施進(jìn)行高度互動(dòng)的學(xué)習(xí)空間”[22]。從最初孤立空間內(nèi)的智能化到移動(dòng)智能設(shè)備的融合，再到目前由單個(gè)空間互連而構(gòu)筑成的智能空間，打破了對(duì)學(xué)習(xí)者的層級(jí)劃分，成為了人人皆可參與的、互通的、創(chuàng)造性的、全方位的學(xué)習(xí)空間，提高演化資源的利用效能，保障學(xué)習(xí)質(zhì)量，如下頁圖5所示。

智能空間通過視覺感知技術(shù)、聲音感知技術(shù)和各項(xiàng)參數(shù)精細(xì)感知技術(shù)等，實(shí)時(shí)監(jiān)控空間內(nèi)人與物的位置與活動(dòng)，并為學(xué)習(xí)者提供視覺、音頻和場(chǎng)景的反饋，有利于將智能設(shè)備通過監(jiān)測(cè)和感知收集到的數(shù)據(jù)在可視化分析后展現(xiàn)出來，以做出科學(xué)決策；有利于學(xué)習(xí)者通過使用關(guān)系概念圖、網(wǎng)絡(luò)地圖等方式高效地展示創(chuàng)新想法，便于交流學(xué)習(xí)；有利于與連通的學(xué)者、教師、校外專家、項(xiàng)目愛好者等人一起進(jìn)行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。在這實(shí)時(shí)感知與高度互動(dòng)的學(xué)習(xí)空間中，學(xué)習(xí)者不僅僅是通過大腦學(xué)習(xí)概念，更是在身體與物體互動(dòng)的過程中增強(qiáng)對(duì)知識(shí)與技能的高效能學(xué)習(xí)。

圖5 CIT智能空間

(2)CIT智能空間的富創(chuàng)造

智能空間的富創(chuàng)造，體現(xiàn)在對(duì)空間的知化。作為具備認(rèn)知能力與深度學(xué)習(xí)能力的產(chǎn)物，智能空間在與學(xué)習(xí)者互動(dòng)的過程中匯聚大數(shù)據(jù)、優(yōu)化算法、提高并行計(jì)算力，通過不斷學(xué)習(xí)人類智慧以使空間變得更加智能[23]。這個(gè)持續(xù)增強(qiáng)的創(chuàng)造性智能空間，在與學(xué)習(xí)者交互的過程中，為學(xué)習(xí)者提供他們所需的可視化數(shù)據(jù)、未考慮到的實(shí)在信息、深度參與式的情境、互連的共同體等等，因此，它更能提升學(xué)習(xí)者的智慧力量。

富創(chuàng)造的智能空間，展現(xiàn)的是一個(gè)全新視角下的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，凸顯泛在化、輕小化和虛實(shí)信息自然疊加的特征。例如，Avegant公司利用虛擬視網(wǎng)膜顯示技術(shù)(VRD)開發(fā)出了Glyph眼鏡，能直接在人的視網(wǎng)膜上投射圖像，而不需要穿戴傳統(tǒng)的數(shù)字頭盔。Magic Leap公司利用動(dòng)態(tài)數(shù)字化光場(chǎng)信號(hào)，不僅記錄光線顏色與強(qiáng)度，而且可持續(xù)存儲(chǔ)來自場(chǎng)景的光線信息數(shù)據(jù)，并結(jié)合VRD、硬件、軟件、傳感器等技術(shù)與設(shè)備，創(chuàng)造全新的學(xué)習(xí)空間與互動(dòng)體驗(yàn)。

(3)CIT智能空間的設(shè)計(jì)原則

CIT智能空間的設(shè)計(jì)不應(yīng)率性而為，而應(yīng)遵循一定的設(shè)計(jì)原則：凸顯數(shù)字化信息與物理場(chǎng)景的自然融合；強(qiáng)調(diào)智能空間的開放性與連通性，富有創(chuàng)意的任何學(xué)習(xí)者都可加入項(xiàng)目之中，并能與外部信息源協(xié)作學(xué)習(xí)或進(jìn)行學(xué)習(xí)求助，應(yīng)體現(xiàn)CIT的真正蘊(yùn)含；應(yīng)提供整合“異構(gòu)、多樣、動(dòng)態(tài)”計(jì)算場(chǎng)景的中間件，屏蔽智能設(shè)備復(fù)雜性，為頂層應(yīng)用提供服務(wù)[24]。

(三)四支撐：環(huán)境感知、云端服務(wù)、智能工具、CPS

環(huán)境感知、云端服務(wù)、智能工具、系統(tǒng)融合是CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的必要支撐。為了體現(xiàn)學(xué)習(xí)環(huán)境智慧性，CIT學(xué)習(xí)環(huán)境的三大要素——學(xué)習(xí)活動(dòng)、演化資源和智能空間，需要通過環(huán)境感知靈敏地適應(yīng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為，利用云端為學(xué)習(xí)活動(dòng)提供人本化服務(wù)，使用智能工具共享智慧與經(jīng)驗(yàn)，通過系統(tǒng)融合為學(xué)習(xí)者構(gòu)筑自然無縫的智慧性環(huán)境。

1.CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的環(huán)境感知

環(huán)境智能感知通過運(yùn)用R F I D、H R S、QRCode、傳感器、嵌入式設(shè)備等技術(shù)，感知教學(xué)臨場(chǎng)、認(rèn)知臨場(chǎng)和和社會(huì)臨場(chǎng)，收集與學(xué)習(xí)者相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而提高“人—機(jī)—物”的交互質(zhì)量[25]。泛在網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)互動(dòng)終端、創(chuàng)新學(xué)習(xí)體、加工工具、移動(dòng)終端、智能空間、加工場(chǎng)景、學(xué)習(xí)活動(dòng)、RFID、傳感器、學(xué)習(xí)書籍、關(guān)聯(lián)資源等進(jìn)行智能感知，收集與學(xué)習(xí)者相關(guān)的語境信息，如圖6所示。例如，學(xué)習(xí)者情緒、心理狀態(tài)等個(gè)體隱性信息，聚集創(chuàng)新學(xué)習(xí)團(tuán)體在通訊交流中所反映的關(guān)系信息，匯聚實(shí)體空間中設(shè)備與工具等屬性、位置等信息數(shù)據(jù)。

圖6 環(huán)境感知網(wǎng)絡(luò)

然而，由于信息的時(shí)間瞬時(shí)性和空間碎片化，導(dǎo)致所收集的大量數(shù)據(jù)具有異構(gòu)性，并且關(guān)聯(lián)度極低，因而需要對(duì)其進(jìn)行智能解析，分析出富有價(jià)值的信息，提升學(xué)習(xí)環(huán)境適應(yīng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣與活動(dòng)偏好，解決學(xué)習(xí)困難，增強(qiáng)活動(dòng)體驗(yàn)。

2.CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的云服務(wù)

CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境匯聚的大量數(shù)據(jù)，離不開云端所提供的承載與計(jì)算。云端支持大規(guī)模資源共享，對(duì)設(shè)備具有較低要求，并且具有高安全性與高可擴(kuò)放性，而云計(jì)算所擁有的特質(zhì)是CIT的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境必不可少的現(xiàn)實(shí)需求。例如，Compuware Gomez、ManageEngine、Aternity等提供監(jiān)測(cè)用戶體驗(yàn)、監(jiān)控應(yīng)用程序等云監(jiān)控服務(wù)。另外，云應(yīng)用服務(wù)不斷涌現(xiàn)，如遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)室iLabCentral、地圖協(xié)同制作與共享平臺(tái)ArcGIS Online、班級(jí)管理云平臺(tái)Learn Boost等，而云教室、云課堂等標(biāo)準(zhǔn)意義的教育云服務(wù)則對(duì)智慧學(xué)習(xí)發(fā)揮著重要的基礎(chǔ)支撐[26]。

數(shù)字教育中心(The CenterforDigitalEducation)的研究報(bào)告指出，云計(jì)算是學(xué)校和工作場(chǎng)所合作的重要組成部分。具體包括：讓數(shù)字原住民有效地投入學(xué)習(xí)，能勝任以技術(shù)為焦點(diǎn)的現(xiàn)代職業(yè)；創(chuàng)建課堂和家庭學(xué)習(xí)的無縫銜接；改變學(xué)生學(xué)習(xí)和訪問資源的方式，提供深度投入的、學(xué)習(xí)者驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化學(xué)習(xí)體驗(yàn)；隨時(shí)隨地提供在線學(xué)習(xí)資源、協(xié)作和分享；消除數(shù)字鴻溝；無須攜帶和購買紙質(zhì)教材，提供最新的學(xué)習(xí)材料和資源[27]。

3.CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的智能工具

圖7 智能工具

在CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中，智能工具并不是教師知識(shí)授遞的媒體，而是經(jīng)驗(yàn)共享的中介，建立群體智慧的主渠道。它打破了“整齊化、同一化、預(yù)設(shè)化和順序化”[28]的傳統(tǒng)工具的使用特點(diǎn)，進(jìn)而創(chuàng)建了“個(gè)性化、泛在化、入境化和群體智性”[29]的特征，包括課程評(píng)價(jià)、教程設(shè)計(jì)、協(xié)同學(xué)習(xí)、效能學(xué)習(xí)和研究等基于移動(dòng)終端的智能化工具，如圖7所示。

4. CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的系統(tǒng)融合

CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境離不開系統(tǒng)的高度融合。“人—機(jī)—物”融合系統(tǒng)(Cyber Physical System，CPS)耦合網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算到物理環(huán)境，通過計(jì)算、通信和控制等技術(shù)的深度融合，實(shí)現(xiàn)高度自治、高效協(xié)作、移動(dòng)控制、動(dòng)態(tài)適應(yīng)和人本服務(wù)[30]。

系統(tǒng)融合不僅變革了人與機(jī)器、物體的互動(dòng)方式，生成新方法，而且將各個(gè)獨(dú)立物體或其子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)成統(tǒng)一體，創(chuàng)造了自然世界、虛擬世界和思想世界的融合。它強(qiáng)調(diào)物體間的通信，通過精密計(jì)算各數(shù)據(jù)參量，科學(xué)控制物體運(yùn)動(dòng)，持續(xù)地編織自己到教育活動(dòng)中，以利于學(xué)習(xí)者在創(chuàng)新創(chuàng)造活動(dòng)中科學(xué)感知物體、知曉規(guī)律、獲得智慧。

四、結(jié)束語

創(chuàng)新不僅驅(qū)動(dòng)世界發(fā)展，而且推進(jìn)人類進(jìn)步，變革外在世界的同時(shí)也在塑造人類符合新時(shí)代特征的內(nèi)心世界。CIT智慧學(xué)習(xí)環(huán)境將個(gè)體的智慧匯聚成一股強(qiáng)大力量，開創(chuàng)了“人人性、開源性、共創(chuàng)性”的學(xué)習(xí)新境地。它突破傳統(tǒng)創(chuàng)新封閉研究的局限，變革傳統(tǒng)創(chuàng)新環(huán)境中人們的思想與觀念，推動(dòng)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境向智學(xué)、智睿和智造的方向發(fā)展。

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責(zé)任編輯：趙興龍

CIT: ADesign Paradigm for an Smart Learning Environment

Zhan Qinglong, YangMengjia, GuoGuiying
(School of Information, Tianjin University of Technology and Education, Tianjin 300222)

In modern times, great changes have taken place in smart learning environmentfocused on the deep convergence of innovation and digital technology (CIT). This paper explains basic philosophy, opinions and main characteristics of smart learning environment in CIT, and thus to design a paradigm.This paradigm has three layered objects (smart learning, smart mind and smart production), three core elements (learning activity, evolving learning resources and smart space), and four supports (situation awareness, cloud services, smart tools andCPS).The paradigm regardsinnovation and wisdom as the core competitiveness of digital education, and promotes the high-order development of smart education.

Digital Technology; Learning Innovation; Learning Environment; Smart Learning; Design Paradigm

G434

：A

1006—9860(2016)06—0049—09

詹青龍：博士，教授，副院長(zhǎng)，研究方向?yàn)榻逃畔⒒?qlzhan@126.com)。

楊夢(mèng)佳：在讀碩士，研究方向?yàn)榻逃畔⒒?1243979872@qq.com)。

郭桂英：碩士，副教授，系主任，研究方向?yàn)榻逃畔⒒?35123650@qq.com)。

2016年5月8日

* 本文系教育部人文社會(huì)科學(xué)研究青年基金項(xiàng)目“學(xué)習(xí)型社區(qū)媒介環(huán)境建設(shè)研究”(項(xiàng)目編號(hào)：14YJCZH040)研究成果。