智慧學習環境的演變

李可

[摘? ? 要] 科技進步促使學習者的學習行為和學習方法發生改變，對現代教育體系有一定的挑戰。本文首先分析現代學習環境存在的問題以及改革和創新的需要，其次是討論智慧學習環境的必要性。以教學與技術融合的相互作用對智慧學習環境的提升為切入點，探討技術的創新應用。最后從教學與技術融合的角度來探討教學行為的改變和教與學結構的重組。

[關鍵詞] 智慧學習環境;情境意識;學習分析

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 21. 083

[中圖分類號] G434? ? [文獻標識碼]? A? ? ? [文章編號]? 1673 - 0194（2018）21- 0194- 03

0? ? ? 引? ? 言

首先，隨著互聯網通信技術的發展，學習者的學習習慣和方式不斷發生變化。學習者不再僅僅依靠學校來獲取知識。學習者通過網絡等多種方式學習非常便捷，學習者有一半甚至更多的時間用于非正式學習，正式學習逐漸向非正式學習轉變。其次，學習者的先驗知識差距越來越大。學習者通過智能移動設備可以隨時隨地檢索信息，教育工作者面對不同知識水平的學習者，像Clayton等所說，“網絡一代”在課堂和業余愛好上使用電腦，他們有更廣泛的興趣，在他們所選擇的研究領域外，通過做中學，而不是通過閱讀說明手冊或聽講座。然而，在教學中有些人還沒有接觸到主題和從教育者那里得到適當的內容。學習者的先驗知識差距越來越大，使得教育者很難在課堂上保持學習者的參與。最后，個人職業發展路徑與勞動力發展不相符。技術的發展推動社會動態變化，包括企業、行業和新興工作崗位的出現。這就要求從業人員必須具備足夠的能力來滿足行業擴張和發展的需求。僅依靠學校的正式學習是遠遠不夠的。這就使得企業必須定期對員工進行培訓，隨著工作要求的快速變化，企業通過改變工作環境轉向學習環境，將教育元素滲透到工作環境中，以滿足發展所需。

1? ? ? 智慧學習環境的出現

科技的飛速發展已明顯改變教育格局，為了給學習者提供更好的學習環境，教學方法和學習策略也隨之改變。新的學習模式將引發新的學習問題。當前教育體系迫切需要更新教學方法和學習策略來支持新興的教學模式。智慧學習環境不僅能使學習者隨時隨地都能訪問資源和互動，還能在適當的地方和適當的時間以適當的形式提供必要的指導、提示和支持工具學習建議。創建自主自適應學習環境，為學習者提供泛在的、實時的、整合正式和非正式學習和無縫學習體驗。使用大數據和學習分析技術來綜合實時和歷史學習數據確定學習者學習狀況，為不同學習水平的學習者提供合適的、精確的學習服務。

2? ? ? 智慧學習環境下的教學創新

2.1? ?評估社會交互過程中知識的建構

為了有效將社會交互中產生的知識與先驗知識結合起來，需要重新考慮對學生的學習評估。近年來，移動和傳感器技術的發展，在智慧學習環境中，通過學習分析方法識別學習者行為模式，利用學習者位置、環境，臨近性情境，將學習過程情景化，通過進入真實情境，通過實時的虛擬信息在學習者附近的物力對象的無縫融合，在這種泛在學習環境中適應其活力和個性化。取得了新意義。這不僅打破了教育障礙，通過整合多種教學資源情景化和實時位置感知學習，還增加了教學的豐富程度。因此，克服課堂學習的局限性，對泛在學習的評估也要從傳統的評估方法轉變。

2.2? ?實施干預學習

從各種來源挖掘學習者的相關信息，并將這些信息聚合到“泛在學習分析”中以便提供實時的建議。提高學習過程的有效性，這些信息塊需要使用先進的可視化和智能技術來實現，通過界面來實現自然交互，并幫助調查和分析泛在學習環境中學習者的行為、活動和性能。需要設計先進的數據處理技術來識別相關的模式。如何時何地學生有困難，以及他們的強項在哪里？教師在這種環境里能夠干預過程和為學習者提供建議和支持，如解釋主題，指向特別學習材料，為學習者提供的活動，可以幫助他們理解特定主題并創建團隊互補優勢，教師可以通過分析獲得個性化和智能化支持他們的喜好并能相應地調整他們的教學。

3? ? ? 智慧學習環境中的技術創新

智慧學習環境可以支持真實環境和虛擬環境中學習者的學習，新興的技術革新使我們能夠有效地記錄和分析學習者的學習模式和習慣，基于每個學習者的學習資料，為教育者和學習者提供一個定制的個性化學習方法。將實現無縫監控和自主適應學習。教師能夠以更精細的力度監控個體學習者的學習過程，學習者可以有機會選擇和塑造他們自己的學習組合。使學習者能夠自發地獲得信息，為學習者提供符合他們的需求、興趣和學習習慣的學習材料。對學習者的學習進度進行及時的反思和復習是可能的。

如翻轉課堂教學中教師能夠在課程中建立以學生為重的混合學習環境。教師能夠以一種更互動的方式傳遞課程內容，同時還可以在教室內外進行互動學習活動。包括正式和非正式學習方法，豐富有趣和互動學習活動以增強學習活動，提高學生的學習過程參與度。慕課學習者可以隨時隨地學習在線課程。學習者可以實現自己的學習需求和目標，讓學習者參與學習過程，異步學習和同步學習模式都可以通過慕課增加學習者和教師間互動，以獲得更好的學習體驗。基于游戲的學習包括將學習和課程整合到電腦游戲中，為學習者提供一個虛擬環境，讓他們在學習課程的同時享受游戲樂趣，與教學或正式的學習方法相結合。增強學習者的自我效能感，并有助于增強知識的記憶。增強現實和虛擬現實都可以在教學過程中模擬真實環境，提供給學習者更好的地位和可視化的主題，將物理環境轉化為3D沉浸式的學習環境整合物理和數字世界，具有真實定位和及時反應特征的學習體驗，虛擬現實可以在教學過程中模擬真實的環境。基于手勢的學習在學習過程中整合了基于手勢的技術，允許學習者在虛擬環境中與計算機交互，主要是利用他們的肢體動作和移動，增強學習者的身體相關經驗，通過運動感官體驗強化學習和認知加工。在教育方面，機器人可以為教學的概念提供一種社會和物力體現，幫助教師不斷地、重復地跟蹤學習者學習。教育機器人可以豐富學科課程，增加學習者的注意力和參與學習的過程。了解每個學習者的學習需求，并根據學習者的速度和要求，對學習內容進行定制，數據挖掘、大數據分析和學習技術分析的進步，有強大的潛力成為后端引擎用于實現更先進的智能教育機器人中。

4? ? ? 智慧學習環境的未來前景

4.1? ?終身學習

學習檔案不僅包括傳統的學習者模型描述的改變學習者的知識和技能，而且還包括從學習者學習過程中獲得能力的證據。他們為學習者提供了展示自己工作的機會，獲得有組織的記錄和系統展示自己的成就。所有的檔案在整個程序中有學習者創建的保持斷開連接。這些學習檔案的使用應該擴展到終身學習分析，從一個過程到另一個彌合差距課程，甚至超越從正式和非正式教育的持續學習。終身學習檔案可以儲存在云端，使用學習分析/大數據自動提供推薦和記錄。這樣學習檔案不僅可以連接到一個正式的學習系統來收集完成的數據，識別在任何社交媒體交互過程中獲得技能和知識。

4.2? ?協同教學

在教師教學過程中，教師個人特長也有所不同。智慧學習技術可以使教師要考慮與其他教師形成聯盟，在本地及遠程進行團隊教學、制定計劃、組織教材并根據個別教師強項和專業知識對各種教學活動進行分類，以提高教學質量和課程內容的質量，團隊教學可以滿足不同的教學情境，不同的老師可以從不同的角度來看待一個主題，也會減少個別教師不斷增加的教學負擔。學習者可以在每一次學習活動中獲得最好的學習經驗，因為每一項學習活動都將有最適合該活動的教師支持。此外，協同教學使學習者能夠解決傳統學校的資源限制，在技術進步的支持下，協同教學消除了這些限制，使全世界成千上萬的學習者可以選擇自己感興趣的課程。協同教學是學校通過利用教師的特長和專業知識來提供最好的教育的一種途徑，也是規避資源約束的一種方式。

4.3? ?基于能力的評估

評估通常在時間和地點上都是標準化的，與教師的課程內容有關，教師在教學過程中扮演著教育的角色，并對學生的學習成果進行評估。隨著信息技術的發展，要求所有學生同時完成評估。用不同的目的和程序來獲取信息評估可能有不同的參考或解釋，如關于規范數據或標準。在未來，評估過程將與課程分開或與學習過程中的變化相一致的程序。通過一系列的知識和技能實時評估學生的能力水平以及其他屬性。教師的角色也會從教授課程內容和評估轉變為支持學習者發展一定水平的能力。對學習者的知識、技能和其他屬性的評估將是無縫的、泛在的，評估方法需要對不斷變化的學習過程做出反應。智慧學習環境中應專注于評估，包括知識和技能在內的評估，而傳統的評估方法主要側重于記憶和概念理解。學習者模型將轉化為基于能力評估，以適應學習者不斷變化的需求的細微差別。

4.4? ?自主教學

傳統的教學中，學生通常是被動接受課程、考試考核，缺乏自我導向的學習，這意味著學習者不得不接受學校提供的一切，如何決定教學，這是不允許根據學習者的優缺點來決定學習的過程。自主學習是一種自我啟發的學習過程，它強調個人的計劃和管理自己學習的能力。智慧學習環境應該采用一種自我指導的教育方法，使學習者能夠更好地鍛煉自己，幫助他獲得定制的內容、時間和課程計劃，以適應個體學習者需求，同時也會提高學習者的學習經歷，靈活性選擇同伴和自己合適的教師。

4.5? ?適應個體差異

當前，學習者獲取學習資源的方式和途徑有很多，開放學習資源如慕課、優酷，甚至包括TED演講等，訪問開放多元的資源從來都沒有現在這樣容易，學習者有機會學習任何不同主題知識，而不必局限于教師的傳授。使得學習者在實現學習目標過程中變得更加多樣化。個體差異不僅是有學習者的背景、能力、性別、個性、認知和元認知能力等因素造成的，也有可能是資源的獲取造成的。提供一種適應所有學習者需求的教學是一項非常有挑戰性的任務。各類學科領域中可供選擇的學習資源都在不斷增加，需要考慮如何支持學習過程。由于個體差異的多樣性，學校采用智慧學習環境的特點通過技術的創新支持自適應和個性化學習。

主要參考文獻

[1]Hwang G-J. Definition，Framework and Research Issues of Smart Learning Environments-A Context Aware Ubiquitous Learning Perspective[J]. Smart Learning Environments， 2014（1）.

[2]胡永斌，黃榮懷.智慧學習環境的學習體驗：定義、要素與量表開發[J].電化教育研究， 2016（12）：67-73.

[3]祝智庭，賀斌.智慧教育：教育信息化的新境界[J].電化教育研究，2012（12）：7-15.

[4]程敏.智慧教室的設計與構建[J].實驗室研究與探索，2015，34（6）：245-252.

[5]郭曉珊，鄭旭東，楊現民.智慧學習的概念框架與模式設計[J].現代教育技術，2014，24（8）：5-12.

[6]趙長明.基于現代知識管理理論的警察院校教育管理改革[J]. 中國管理信息化，2011，14（23）：97-98.