支持成人教育的網絡學習空間再設計
[摘要]實現“網絡學習空間人人通”是我國今后推進網絡學習空間普及應用工作的重點。網絡學習空間已經成為支持成人學習者進行正式及非正式學習的有利環(huán)境，是成人進行職業(yè)教育、社會教育和終身教育的有效途徑，有利于成人實現更好的自我學習與發(fā)展。通過分析成人學習者特征和網絡學習空間內涵，探討支持成人教育的網絡學習空間的設計理念，并在此基礎上提出了一種包含數據資源池的基礎層、基于云中心的架構層以及提供支持學習者個性化學習服務的應用層的技術架構方案。
[關鍵詞]網絡學習;學習空間;成人教育
一、研究背景
學習者的學習活動必須在特定的學習環(huán)境下進行，教學活動的開展與良好學習環(huán)境的構建密不可分。關于學習環(huán)境的研究，一直都是國內外教育領域研究的熱點。自2003年起，為與傳統(tǒng)教室、實驗室改造區(qū)分，把對學習者學習場所(即學習環(huán)境)的研究歸為學習空間研究。通常，學習空間是指整個學校的學習環(huán)境，主要研究在技術豐富的環(huán)境下，如何改造學校環(huán)境，以便適應學生學習需求。隨著建構主義、情境認知等新型學習理論的興起，學習空間的研究轉向以學習者為中心，研究如何通過支持學習者的相關學習活動，激發(fā)學習者學習興趣，促進學習者學習。因此，學習空間并不僅僅局限于學校中教室、實驗室等傳統(tǒng)教學空間，它涵蓋校園內外，任何學習活動發(fā)生的場所都可以稱為學習空間。特別是計算機網絡通信技術、虛擬技術等信息技術在教育領域的有效運用，拓展了學習空間。學習空間除了物理空間還包括虛擬空間，因此一般劃分為三類：正式、非正式和虛擬學習空間。2009年，澳大利亞教育和青少年發(fā)展部發(fā)布《教學方法和學習空間——創(chuàng)新變革(PedagogyandSpace，TransformingLearningthroughInnovation)》研究報告，指出澳大利亞很多學校在學習空間改造方面的實踐，確實提高了學生的學習成績。2016年，美國《地平線報告》指出，學習空間再設計將成為教育技術發(fā)展的趨勢，它能夠滿足以職業(yè)或學術為導向的多元化培養(yǎng)需求。未來，世界范圍內對學習空間再設計及新技術有效運用的研究將成為趨勢。
我國《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》中指出，要培養(yǎng)學生信息化環(huán)境下的學習能力�！督逃�2016年工作要點》指出，要重點推動“網絡學習空間人人通”。網絡學習空間在我國得以快速發(fā)展，推進網絡學習空間普及應用成為今后工作的重點。網絡學習空間成為支持學習者正式及非正式學習的有利環(huán)境，特別是成為成人進行職業(yè)教育、社會教育和終身教育的有效途徑，幫助成人實現更好的自我學習與發(fā)展。
二、網絡學習空間內涵
盡管目前對網絡學習空間的定義尚未統(tǒng)一，但它并不是一個全新概念。在互聯(lián)網時代，由于增強現實技術、多媒體技術、傳感器技術等新興技術發(fā)展，不斷促進虛擬空間進化以及與物理空間的有效融合，因此網絡學習空間是智慧化學習環(huán)境的高端形態(tài)。從廣義角度來說，運行在任何平臺之上的支持學習者學習活動的虛擬空間都是網絡學習空間。從狹義角度來說，網絡學習空間特指教育服務平臺上以學習者為中心構建的虛擬空間，它是為學生、教師、管理者、教育機構等提供各種空間服務的在線平臺。通常情況下，網絡學習空間再設計是圍繞狹義網絡學習空間展開研究的。
網絡學習空間具有一體化、數據化、智能化、個性化的特征。主要表現在：(1)有效融合物理與虛擬空間，實現線上線下無縫對接，打造學校、家庭、社區(qū)場館等一體化學習環(huán)境。建立各級各類網絡學習空間服務平臺的互聯(lián)互通機制，逐步形成覆蓋全國的服務體系。(2)從“數字化”走向“數據化”，實現各數據平臺間的融通共享，從簡單的分析統(tǒng)計變?yōu)橥苿咏逃兏锏牧α俊?3)利用人工智能技術，制定基于數據的教育教學策略，設計個性化學習路線，提供學習診斷與危機預警服務。(4)提供個性化教育服務，支持學習者按需學習，構建學習者學習模型，提供診斷評估與智能化互動反饋。
三、支持成人教育的網絡學習空間再設計
學習空間再設計是指對學習環(huán)境進行重新設計，以適應學生為中心的教學方式。網絡學習空間作為智慧化學習環(huán)境的高端形態(tài)，綜合考慮了技術的最新發(fā)展，并與各種學習方式相結合，滿足學習者個性化的學習需求。因此，網絡學習空間再設計要從使用者角度出發(fā)，根據學習者特征，提出學習空間設計方案與技術架構。
(一)成人學習者特征
成人學習者的學習內容主要是圍繞職業(yè)崗位培訓，包含針對知識技能提高的繼續(xù)教育和滿足興趣愛好的生活服務教育，學習行為更具有自發(fā)性。成人學習者學習特征包括目標和成就導向、多任務導向、重視體驗(試誤)、愛交互有小組活動傾向、更喜歡視覺表達、高度依賴網絡等。其學習方式涵蓋正式學習和非正式學習，學習場所除了包括正式的學習場所外，更多的是非正式的學習場所，特別是信息技術拓展了學習空間，數字環(huán)境下成長起來的一代更喜歡網絡學習空間。可通過建立學習者電子檔案，分析數據、構建學習者模型，對學習者進行智能型診斷分析評估，提供準確的評價與反饋;通過移動網絡技術、傳感器技術、虛擬現實技術、3D仿真模擬技術等整合多種學習資源，為學習者提供良好的學習體驗;通過即時聊天軟件、共享屏幕、虛擬白板等技術，支持學習者之間的協(xié)作、合作;通過分析學習者偏好，有選擇性地推送學習資源。這種靈活、可控、智能的學習環(huán)境更利于成人學習者逐步成長為問題解決者、技術專家及研究者。在進行網絡學習空間再設計時應充分考慮學習者特征，以學習者為中心，滿足學習者學習需求，支持學習者開展自主性、獨特性、創(chuàng)新性的學習，促進學習者自我成長。
(二)設計理念
進行網絡學習空間設計的目的是促進學習者個性化發(fā)展。為滿足學習者個性化學習需求提供智慧化虛擬學習環(huán)境，也就是與學習者相關的學習資源、學習工具要適時出現，讓學習者簡單自然地沉浸于其中，讓身處不同地方的教師、學習者實現實時互動，可為學習者提供智能診斷與即時反饋，促進學習者思維水平、行為能力的提升和創(chuàng)造潛能的激發(fā)。立足成人學習者學習行為與特征，支持成人教育的網絡學習空間，應遵循下述設計理念。
1.開放式大平臺模式。由于成人教育形式的多樣性，成人學習者的個性化學習要求較高，網絡學習空間要為學習者提供個性化學習環(huán)境，實現跨平臺整合，將各類學習資源、學習管理系統(tǒng)、社交軟件等有效融合，從而讓學習更加高效，因此支持成人教育的網絡學習空間可采用基于大平臺建構的全方位開放服務模式。開放式大平臺服務模式，主要是將學習者個人學習環(huán)境的構建與公共學習空間的建設統(tǒng)一。開放式大平臺建設，包括：可共享的基礎數據層，主要服務功能是提供基礎設施和數據資源池;云平臺，主要承擔公共服務功能，能實現對學習者學習活動的全記錄，感知學習者學習情境和連接第三方服務，依據數據統(tǒng)計分析提供政策決策等，同時也為學習者提供個性化學習服務與支持。
2.實現虛擬現實體驗式學習。物理空間和虛擬空間的有效融合是學習空間建設的核心目標。利用先進技術使得學習者和教師之間實現面對面的實時互動，學習者實現并超越現實物理環(huán)境的學習效果，真正實現物理空間與虛擬空間的融合，是網絡學習空間設計時必須考慮的因素。通過運用虛擬現實、三維動畫、模擬仿真、增強現實等技術，構建一個體驗式網絡學習空間，把文本、聲音、視頻、動畫等學習資源融入一系列體現真實情境的場景中。學習者作為場景中的角色，可多次重復進入，能夠結合虛擬化技術來觀察現實世界，在參與中不斷積累經驗、獲取知識、發(fā)展技能。
3.基于大數據的學習診斷與評估。通過對學習者學習過程中的全程數據采集，將學習者的學習風格與行為習慣、對學習資源與工具偏好性選擇等進行記錄，構建學習者模型。通過對模型中大數據的深入挖掘與分析，為學習者提供個性化的學習智能診斷、資源精準推送和多元化評估等個性化自主學習服務。讓學習者了解自己的學習情況，引導正在發(fā)生的學習健康發(fā)展。
4.提供高交互性，增強學習者沉浸感。實證研究表明，沉浸感影響到學習者的持續(xù)使用意愿。學習者在使用學習空間時產生的沉浸感越強，則對學習空間的滿意度越高。而沉浸感是虛擬交互中經常出現的一種狀態(tài)，表現為學習者情不自禁地進入一種情境。沉浸感的出現與虛擬空間中的交互有關。在網絡學習空間中交互不僅體現為學習者與學習內容、教師和其他學習者的交互，還包括學習者與系統(tǒng)的交互。特別在網絡學習空間中，學習者與學習內容、學習者與系統(tǒng)的交互對學習者使用的滿意度影響最大，因此在網絡學習空間設計中，系統(tǒng)界面的設計要具有易操作、路徑導航清晰、內容層次結構合理等特性。同時，依托虛擬現實、增強現實等技術，提高用戶交互體驗。
5.提供個性化學習服務。成人學習者在網絡學習空間開展的學習活動更具有主動性，學習者的個性特征更明顯。從成人學習者的角度來看，網絡學習空間所提供的，正是學習者所需的，并且能適時出現，幫助學習者展開學習。因此，在空間設計時要圍繞空間構成要素，構建學習者個人學習空間的信息模型，跳出某一具體應用的局限，整合學習資源、工具以及關聯(lián)相關角色，形成全面動態(tài)的成長檔案，支持成人學習者展開自主性、創(chuàng)造性學習。
(三)設計方案與技術架構
成人在網絡學習空間開展學習活動是為了提高自身的職業(yè)能力、實踐能力與創(chuàng)新能力。其學習過程是從知識獲取到技能內化再到創(chuàng)造創(chuàng)新的螺旋式演進。滿足成人教育的網絡學習空間整體設計方案是：成人學習者通過統(tǒng)一的身份認證登錄到網絡學習空間，通過統(tǒng)一的學習界面管理系統(tǒng)訪問融合平臺，以第三方應用所提供的各類學習資源，打破各個應用間的壁壘。學習者還可以進行虛擬仿真訓練，提高技能水平，并與教師或其他學習者進行實時交流，在線展示學習成果，支持學習者自主、探究與協(xié)作等多種學習方式。教師或學習管理者可以依據大數據分析結果，適時調整學習進度與難度，分層次推薦學習資源和工具，參與學習者訓練過程，及時答疑解惑。教育部門也可以把大數據分析結果作為政策決策依據。為支持成人教育的特性而進行的網絡學習空間再設計，其核心是云服務平臺。這是綜合運用大數據處理、云計算、移動互聯(lián)網絡、虛擬現實技術、人工智能等多種新技術形成的一種技術架構模式。云服務平臺不僅對學習資源數據存儲與交換進行有效管理，同時跨平臺整合多種應用，實現不同系統(tǒng)間的資源融合，支持不同角色間的協(xié)作學習，還可以通過大數據采集與分析形成學習者模型，給出智慧化學習診斷與反饋互動，為學習者提供個性化服務。整個網絡學習空間總體架構分為三層，即包含基礎設施、數據資源池的基礎層，基于云中心的架構層以及提供支持學習者個性化學習的應用層。
1.基礎層。基礎層是整個網絡學習空間應用平臺的底層，主要包括服務器、路由器等網絡基礎設施以及數據資源池。基礎層的主要工作有：一是做好各類數據的采集以及在數據資源池中的存儲。例如將文檔、圖片、音視頻等形式的學習資源存儲于數據資源池、學習資源庫中，或是將個人學習數據采集并存入數據資源池。二是建立安全、可靠和高速的專用數據通道，通過數據交換引擎，將其他應用系統(tǒng)、學生管理系統(tǒng)、社交軟件等數據進行數據交換。無論是進行數據采集、存儲、交換，還是數據資源池的建設，都要參考現有行業(yè)數據的交換標準和未來的發(fā)展需要，設計統(tǒng)一的數據模型，統(tǒng)一制定數據入庫標準，實現數據充分共享。
2.架構層。架構層是整個網絡學習空間應用平臺的核心所在。其主要功能為：向下對基礎層數據資源池中的各類大數據資源實現分析運算、交換共享和安全調度與控制;為滿足平臺自身功能和第三方合作系統(tǒng)的需求，架構層通過標準化服務接口向上為應用層提供環(huán)境開發(fā)、數據資源交換對接以及服務支持。主要建設工作包括云中心、數據引擎、個人數據中心和服務接口。其中，云中心建設主要是實現大數據共享開發(fā)的支撐環(huán)境。在此基礎上實現統(tǒng)一訪問、統(tǒng)一管理和統(tǒng)一驅動的數據引擎建設，按照用戶授權完成面向教師、學習者、學習資源開發(fā)管理者等不同主體的數據抽取、脫密、授信及受控訪問等，并為個人數據中心和上層應用提供大數據支撐服務。個人數據中心應創(chuàng)建一個支持學習者跨各類應用統(tǒng)一身份認證的個人學習數據模型，為學生訪問平臺自身或經審核授權的第三方提供統(tǒng)一的數據服務，保證各個應用間的數據融合，有效避免信息孤島，為學習者提供更精準的學習支持。接口建設是指無論平臺自身應用還是第三方應用均可通過統(tǒng)一接口對數據資源進行調用，不僅可以有效融合第三方應用為用戶提供多樣化服務，也為未來技術手段升級提供無限可能。
需要注意的是，基礎層和架構層應由各級教育部門主導統(tǒng)一搭建。這樣不僅可以優(yōu)化和整合現有的硬件及數據資源，實現數據兼容，還可以充分實現建成后的數據共享，避免造成信息孤島。
3.應用層。應用層主要包含有學習資源中心、虛擬體驗中心、學習管理中心、社交分享中心和在線服務中心，是支持成人學習者個性化學習的各項服務的集合。
(1)學習資源中心。網絡學習空間中最重要的組成部分就是學習資源。學習資源中心主要是為成人學習者提供在網絡學習空間學習、體驗時所需的所有學習資源。學習資源不僅來自于平臺自身資源池，也可以提供跨平臺資源搜索。按照學習內容，學習資源中心提供兩類學習資源：一是預先設計好的學習資源，也就是傳統(tǒng)意義上的教學所用的文本、聲音、視頻、課件、試題庫等。二是在學習者學習過程中動態(tài)產生的資源，例如小組協(xié)作學習話題討論、在線作業(yè)與答疑、學習成果分享等。
(2)虛擬體驗中心。虛擬體驗中心是依托多媒體技術、計算機仿真技術、虛擬現實技術、人工智能等創(chuàng)建虛擬化的實驗實訓場所。學習者可多次重復進入，進行體驗式學習，感知與操作各種虛擬設備，并能全程記錄學習者實驗實訓過程，及時糾錯與評價反饋。學習者身臨其境的體驗不僅有利于提高其技能水平，還可以將實驗實訓項目與情境模式不斷組合，提高學習者的創(chuàng)新能力。
(3)學習管理中心。學習管理中心是支撐層中個人學習中心在應用層的延伸。學習者在學習管理中心可獲得個性化學習方案與支持。學習管理中心依照支撐層中學習者個人學習模型，提供個性化課程表、學習路徑與資源導航、學習成長過程與成果記錄等。另一方面，學習管理中心還為教師及學習資源開發(fā)者提供學習者學習需求信息，進而改進其教學方法、學習資源設計、政策措施等。
(4)社交分享中心。社交分享中心是成人學習者開展協(xié)作學習、社交活動和作業(yè)成果展示的中心。在社交中心學習者可以相互分享學習成果、實驗實訓感受、心得體會，還可以開展小組討論、社團聯(lián)盟等交流活動，甚至可以融合其他社交軟件，促進學習者間互通有無。通過學習者與學習者、學習者與教師間的交流與分享、思想與思想的碰撞，實現對新知識的建構與創(chuàng)造。
(5)在線服務中心。成人學習者學習的核心價值在于創(chuàng)造與創(chuàng)新能力的形成。在線服務中心主要是為成人學習者提供創(chuàng)造與創(chuàng)新服務。選擇專家學者、企業(yè)家和行業(yè)帶頭人，組成在線服務團隊，建立專家?guī)�，在學習者學習、實驗、實訓，特別是開展創(chuàng)新活動遇到困難時，根據不同領域，由不同的導師提供相關指導服務。
網絡學習空間建設是我國“十三五”期間教育信息化的核心工作。本文立足成人學習者的學習行為與特征，提出了一種包含基礎設施、數據資源池的基礎層，基于云中心的架構層以及提供支持學習者個性化學習的應用層的一體化綜合應用方案，為滿足成人多樣化學習方式和個性化學習需求提供了一種新的解決思路。
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