李逢偉

摘 ?要 如今，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”加速推進，使得信息技術(shù)與教學的融合進入更深層次。在現(xiàn)代教學理念的引領下，教與學的方式均發(fā)生根本性變革。為順應這一發(fā)展需求，改變傳統(tǒng)被動接受式學習方式，實現(xiàn)對學生自主、互動和個性化的高階培養(yǎng)目標，引入智慧學習環(huán)境理念，圍繞其學習模態(tài)，融合數(shù)據(jù)挖掘、人工智能等技術(shù)識別學生特征，從而為其提供適宜的學習資源和工具，創(chuàng)設新型的智慧學習環(huán)境，真正發(fā)揮學生學習的主體性，將教學推向更高的層次。

關鍵詞 信息技術(shù);智慧學習環(huán)境;課程管理系統(tǒng);學習資源中心;學習平臺

中圖分類號：G712 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）13-0039-03

1 前言

當前，我國正處于教育全面改革的關鍵時期，而要順利實現(xiàn)教育大國向教育強國的轉(zhuǎn)變，需要進一步推進資源的共享和優(yōu)化配置、促進教育公平、增強教育創(chuàng)新能力。信息技術(shù)的發(fā)展將擴展教育資源的覆蓋范圍，有效識別學生的個性化學習需求，助推教與學的深化改革，為教育新模態(tài)的發(fā)展提供有效支撐?；诖?，國家將信息技術(shù)與教育的深度融合作為未來發(fā)展的重點。目前信息技術(shù)支撐下的學習環(huán)境建設仍停留在表層，尚未擺脫“灌輸式”的病態(tài)，學生的主體地位和個性化差異得不到應有的重視。而不同學生存在認知結(jié)構(gòu)、學習和思維方式的差異，應該結(jié)合學生的個性化差異，提供多元化、個性化的學習環(huán)境支持和服務。

本文依托于現(xiàn)代信息技術(shù)，結(jié)合實踐經(jīng)驗，融合虛擬和現(xiàn)實環(huán)境構(gòu)建新型智慧學習環(huán)境，可自動識別學生個性特征，輔助學生進行交互學習并給予科學化的學習指引，將為學生的個性化學習提供有效支撐。

2 新型智慧學習環(huán)境構(gòu)建的現(xiàn)實依據(jù)

新型學習環(huán)境構(gòu)建的訴求 ?傳統(tǒng)教學框架下，以教師為中心的教學模式被固化，學生的主體地位被忽略，學習環(huán)境的構(gòu)建未真正體現(xiàn)以學生為中心的教學理念;實行“一刀切”的教學服務與評估策略，對于學生的個性化差異、自主性的學習需求分析不到位，無法提供針對性的學習服務和支撐，從根本上限制了教與學的實效性;學習評價過程過分注重學生對于知識的掌握程度，存在“唯考試”論的偏激做法;忽視了對學生學習過程的跟蹤和指導，將學習結(jié)果作為學習效果的單一評價機制，評價方式單一，缺乏個性化和彈性，影響了評價的科學性，無法給予針對性的學習監(jiān)督和指引。

信息技術(shù)在教學中的深化應用，雖然一定程度上改變了教與學的方式，實現(xiàn)了資源的共享，但信息化學習環(huán)境的建設成效與預期存在一定差距。根據(jù)2007年美國教育信息化應用效果調(diào)研結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論有無信息技術(shù)的支撐，學生的學習環(huán)境均未發(fā)生根本性的變化，且所獲得的學習效果與以往比較相差甚少。

智慧學習環(huán)境的效用性 ?隨著信息技術(shù)與教學的深度融合，智慧學習環(huán)境這一面向?qū)W習對象的理念被逐漸引入和應用，并受到諸多學者的追捧和研究。關于其概念，說法不一。鐘國祥在2006年融合建構(gòu)主義、混合等學習理論，將智慧學習環(huán)境界定為以學生為出發(fā)點，通過匹配適宜的教材、師生及設備工具來創(chuàng)設一個集成性、開放性的虛擬化學習空間，以為學生提供自主構(gòu)建、針對性指導的支撐和服務。而馬來西亞學者則主張：“智慧化學習環(huán)境是依托于現(xiàn)代信息技術(shù)，以學習者個性化特征為著力點，根據(jù)其學習方式、能力的差異為其提供個性化學習服務?！睋?jù)此，智慧學習環(huán)境的效用性表現(xiàn)在以下幾方面。

1）促進虛擬環(huán)境與學習主體的深度融合。智慧學習環(huán)境依托信息技術(shù)的優(yōu)勢，對學生的特征、能力和情感等進行深度感知，并實時監(jiān)控其學習行為，反饋學習效果，從而及時調(diào)整學習服務策略，為學生提供精準的資源推送，推薦交互學習的伙伴，從而讓學生在智能感知、虛擬交互的學習環(huán)境中進行知識的自主構(gòu)建和學習。

2）凸顯學生的主體地位。智慧學習環(huán)境重塑學生的主體地位，以學生的個性化學習需求和特征為根本出發(fā)點，制定學習目標、推行學習策略、進行學習跟蹤和評價，從而為學生的自主學習提供全過程的服務、監(jiān)督和指導。

3）注重學習指導和交互協(xié)作性。智慧學習環(huán)境中教師轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇д?，針對學生的特征和學習效果給予必要的指導，以免學生陷入學習誤區(qū)，彌補自我學習“無組織性”的缺點。且?guī)熒幕?、協(xié)作和探究式學習是有效學習的前提，需要努力將學生封閉式的個體學習轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放式的群體式學習。

3 新型智慧學習環(huán)境的主要構(gòu)成

新型智慧學習環(huán)境是以信息技術(shù)為支撐，以啟迪學生的“智慧”為根本目標，為學生提供全面、多元化的學習服務與支持。其構(gòu)成要素存在四要素、六要素及七要素等說法。而針對學生自主學習、交互、資源共享等學習需求，同時融合以往學者的研究成果，其應該涵蓋以下幾個方面。

個人自主學習的空間 ?智慧學習環(huán)境功能定位是通過學習情境感知、學生特征識別，提供更為適宜的學習資源和工具，以為學生的知識自主構(gòu)建和學習提供有效支撐。為此，構(gòu)建過程中應該首先創(chuàng)設學生個體學習的門戶，使得學生可以利用RSS工具將各類學習資源、咨詢和服務等融合為一體，實現(xiàn)功能集成，以便可以隨時隨地根據(jù)學生的步調(diào)和訴求提供“一站式”服務。該個體化學習空間的構(gòu)建應該創(chuàng)設近似逼真的學習環(huán)境和功能，為學生創(chuàng)造出沉浸式的學習氛圍，并匹配各類學習工具、服務和資源，以便學生根據(jù)個體學習需求進行靈活選擇。

交互式的學習平臺 ?師生、生生之間的交互協(xié)作是提升個體學習質(zhì)量，獲取科學評價和指導的基礎和前提。而智慧學習環(huán)境以服務學生學習需求為職責，需要搭建交互式的學習平臺。依據(jù)特定的學習情境，以社會性網(wǎng)絡SNS為支撐，融合不同學習主體，構(gòu)建多元化、寬范疇的學習社群，使得學習特征相同的學生可以進行協(xié)作、探究式學習，以及群體之間的互動和交流，并可有效鏈接專家、學者、教師等構(gòu)建成為一個交互的共同體，通過資源分享、經(jīng)驗交流和學習指導，不斷地提升學習能力，及時獲得學習反饋，調(diào)整個體的學習策略，優(yōu)化學習方法，從而深化對知識的理解和內(nèi)化。

完善的課程管理系統(tǒng) ?課程管理系統(tǒng)是智慧學習環(huán)境整體布局和實施的關鍵環(huán)節(jié)，是制作、推送、共享、評價、監(jiān)督、組織和管理學習資源與活動載體的支撐，也是學習者個體特征識別、學習行為跟蹤、評價的基礎。而根據(jù)目前各類課程系統(tǒng)的應用效果來看，Moodle系統(tǒng)應用最為廣泛，功能集成性好，具有資源共享、課程管理、測評分析、群組討論等各類功能，融合了不同的課程、試題內(nèi)容，據(jù)此，可以其作為課程管理系統(tǒng)。在系統(tǒng)內(nèi)，學生可進行學習資源的在線學習和下載，拓展資源獲取的路徑，并可創(chuàng)建自己的專屬學習空間，上傳學習筆記;而教師則可通過課程管理模塊上傳教學大綱、教學資料，布置學習作業(yè)，進行學習測評，并可基于群組討論功能與學生進行問題探討、交流。

智能化的學習資源中心 ?根據(jù)需求，可選用MySQL數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)ITS組建學習資源中心。ITS可感知學習環(huán)境，模擬教師教學行為，通過對學生特征和學習行為的識別，為學生提供針對性的評價和指導。以此為基礎的智能化學習資源中心，應該具備智能感知功能，能夠根據(jù)學生的個體差異、學習習慣和愛好，確定和推送精準的學習資源，優(yōu)化學習資源的適配性，以滿足不同學生的個性化學習需求。同時，其應該具備便捷管理性，學生可根據(jù)自身的學習需求創(chuàng)建學習文件夾，并增設、刪除和修改其中的學習資源內(nèi)容，鏈接至個體化學習空間之中，以為自主性學習提供有效條件。

4 新型智慧學習環(huán)境構(gòu)建的技術(shù)支撐

智慧學習環(huán)境的構(gòu)建需要依賴于人工智能、傳感器技術(shù)等識別學生特征、感知學習情境，從而針對學生的個體化差異，更好地整合學習資源和環(huán)境，以滿足學生“任意方式、任意步調(diào)、任意情境、任意時空”的個性化學習需求。

以人工智能技術(shù)識別學生的特征信息 ?個性化的學習環(huán)境構(gòu)建以學生的個體差異為前提，運用人工智能技術(shù)可通過數(shù)據(jù)分析提取學生的個性特征，從而為其推送適配性的學習資源，具體可通過學生建模技術(shù)獲取學生信息和表征學生特征。實踐中將采用ARGUNAUT系統(tǒng)通過文本挖掘方法判定學生在線討論的內(nèi)容是否契合學習主題，并可基于AutoTutor智能導學系統(tǒng)利用學生語言行為、情感表達及學習活動來識別學生的學習狀態(tài)，從而實時了解學生認知狀態(tài)，給予有效的學習引導。

同時，還可基于學生分析技術(shù)跟蹤和識別學習過程信息，運用交互文本分析技術(shù)，可有效分析學生的學習參與度、關注的學習內(nèi)容、交互的社交網(wǎng)絡，并據(jù)此對學生進行聚類，劃分不同的交互社群，為交互、協(xié)作學習提供有效支撐，并可利用學生對于資源的檢索與訪問、試題的選擇、學習記錄等日志類數(shù)據(jù)的分析，實時了解和評價學生的學習狀態(tài)，評估學習資源的適配性。

以傳感器技術(shù)感知和監(jiān)測學習情境 ?學習情境的識別和監(jiān)測有賴于特定的觀測變量，不同學習情境下學生的學習行為和活動存在明顯的差異。為在眾多的學習情境中提取學生的學習狀態(tài)、交互行為、學習活動等個性化的學習特征，需要利用傳感器技術(shù)來定位、識別和感知學習情境，實時采集、跟蹤采集學生的資源訪問類別、學習方式、學習習慣及認知能力等特征;并融合學習時長、頻率、暫停及重復學習次數(shù)等學習操作日志，共同感知學生的學習情境，以獲取更好的場景感知效果，從而結(jié)合學生的差異和多樣性特征，以適配性的內(nèi)容、工具和方式來啟迪學生的“智慧”。

5 結(jié)語

學習環(huán)境的構(gòu)建和完善是深化教育改革的基礎和前提。而信息技術(shù)支撐下的新型智慧學習環(huán)境，將改變傳統(tǒng)教育框架下以教師為主體的固化教學模式，重塑以學生為中心的教學理念。其既能夠根據(jù)學生的認知、思想和能力等個性化差異，推送學習資源，鏈接學習伙伴，進行科學化的指引，也可實時跟蹤和記錄學生的學習過程，從而給予正確的評價和監(jiān)督，幫助學生認清不足，實現(xiàn)針對性的學習?？梢姡腔刍瘜W習環(huán)境的構(gòu)建是迎合學生需求、踐行教學本質(zhì)的根本體現(xiàn)。

參考文獻

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