楊 菲,李丙春
(1.喀什大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院,新疆 喀什 844000;2.喀什大學(xué)計算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院,新疆 喀什 844000)
后信息時代的在線教育2.0培養(yǎng)的學(xué)習(xí)者不僅是知識和信息的消費(fèi)者,更是知識的主動創(chuàng)造者。教育技術(shù)和教育大數(shù)據(jù)于在線教育生態(tài)系統(tǒng)中,應(yīng)以育人育心為旨?xì)w,使在線教育2.0有更多現(xiàn)實觀照和具身轉(zhuǎn)向。
大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程(Massive Open Online Courses,MOOC)教育將注意力放在概念化學(xué)習(xí)理念和社區(qū)般輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍上。MOOC教學(xué)存在著試圖提供預(yù)設(shè)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)情況的個性化教學(xué)與大體量、標(biāo)準(zhǔn)化的在線課程供給間的矛盾。攜著教育從業(yè)者共存的期望,在線課程設(shè)計試圖改變高等教育的同質(zhì)化和受教育產(chǎn)業(yè)化。但在線教育1.0并未對教育的工業(yè)化提出技術(shù)解決方案。教育擴(kuò)張和經(jīng)濟(jì)膨脹發(fā)展后的不平衡加劇了在線教育的行業(yè)產(chǎn)業(yè)化和受教育者的同質(zhì)化、產(chǎn)業(yè)化[1]。
許多教育組織都在試圖尋找有效的方法來利用和分析教育大數(shù)據(jù)。當(dāng)教育大數(shù)據(jù)變得種類繁多且龐雜,在線教育者亟待以有效的方式處理產(chǎn)生的數(shù)據(jù),以提取數(shù)據(jù)價值并做出迅速、明智的教育決策。用于執(zhí)行教育大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用程序的綜合平臺也面臨教育大數(shù)據(jù)存儲和使用等諸多問題?;跀?shù)據(jù)挖掘方法的商品推薦模型同樣可以被異化應(yīng)用于初心旨在育人的教育行業(yè)。用于用戶行為記錄的在線數(shù)據(jù)與商品價格之間的相似度、瀏覽歷史和收集商品的數(shù)據(jù)來分析和生成目標(biāo)用戶的需求,同樣可商用化分析學(xué)習(xí)者的在線學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)以達(dá)到盈利。受教育者在商業(yè)系統(tǒng)內(nèi)被定義為用戶,在線教育制度設(shè)計卻在教育實踐中被改造為既得教育利益集團(tuán)牟利的純技術(shù)工具。
信息時代引入了一種新的信息理論度量,即碎片化(F),其可用于確定系統(tǒng)中預(yù)測信息的碎片化程度。該概念可以擴(kuò)展為生成碎片矩陣[2]。碎片矩陣可以提供數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中的人腦結(jié)構(gòu)的新功能,即人腦在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)如何思考和處理信息。學(xué)習(xí)信息的碎片化帶來學(xué)習(xí)習(xí)得和知識經(jīng)驗獲得的碎片化。
技術(shù)增強(qiáng)的數(shù)字教學(xué)在過去經(jīng)常得到推廣,但在實踐落地中遇到重重阻礙。在線教育生態(tài)中教育者和受教育者感知到的知識觀和學(xué)習(xí)觀都會影響其當(dāng)下和未來使用在線工具的意愿。新冠肺炎疫情不僅改變了世界的經(jīng)濟(jì)和全球的教育形態(tài),而且永久改變了部分群體的教育水平和個體的命運(yùn)。大部分國家的小學(xué)、中學(xué)和高等教育因物理隔離被擱置。部分欠發(fā)達(dá)國家的高等教育機(jī)構(gòu)在疫情和經(jīng)濟(jì)疲態(tài)下自生自滅。2020年春季,美國高等教育機(jī)構(gòu)關(guān)閉了部分高等學(xué)府的物理場所,通過緊急遠(yuǎn)程教學(xué)程序?qū)Ω叩冉逃脑诰€形式進(jìn)行指導(dǎo)和調(diào)控。疫情前備受關(guān)注的在線學(xué)習(xí)工具對地域、層級間教育現(xiàn)實仍存在應(yīng)對不足的問題。大多數(shù)的傳統(tǒng)物理教學(xué)空間在當(dāng)下仍不能被虛擬教室和教育技術(shù)替代。在教育現(xiàn)場中交流的重要性仍不能被現(xiàn)有的數(shù)字屏幕技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)端口取代。傳統(tǒng)教室空間的教學(xué)表演性生產(chǎn)和改造與相同的物理環(huán)境中并存的在線學(xué)習(xí)空間的共居成為大多數(shù)教育機(jī)構(gòu)的選擇。
2.1.1 人機(jī)協(xié)作的移動在線教育資源共享設(shè)計
信息技術(shù)和人機(jī)協(xié)作的飛速發(fā)展促進(jìn)了在線教育2.0的現(xiàn)代化和具身轉(zhuǎn)向。人機(jī)協(xié)作技術(shù)角度的在線教育資源共享設(shè)計為在線教育2.0資源提供了移動、共享系統(tǒng),實現(xiàn)了學(xué)習(xí)資源的統(tǒng)一組織和管理,提高了學(xué)習(xí)資源共享效率,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)社區(qū)端和學(xué)習(xí)終端貢獻(xiàn)教育資源熱情度,提高了學(xué)習(xí)資源的利用率。在線教育2.0中協(xié)作的主體和范圍構(gòu)建了以大規(guī)模人機(jī)協(xié)作為主體的人機(jī)協(xié)作資源共享模型。在線教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計原則即綜合考慮軟件分層思想和學(xué)習(xí)者的使用情況,確定了學(xué)習(xí)端的總體框架,包括學(xué)習(xí)端、表示層和業(yè)務(wù)邏輯層;將資源共享分為3個階段:生產(chǎn)、注冊、審核和發(fā)布,并采用“集中管理”,以保護(hù)遠(yuǎn)程教育資源的知識產(chǎn)權(quán)。系統(tǒng)內(nèi)學(xué)習(xí)者角色采取訪問控制、管理用戶權(quán)限和結(jié)算激勵算法來保護(hù)遠(yuǎn)程教育資源的知識產(chǎn)權(quán)。有限地開放是在線教育2.0的嘗試,各類教育資源有序、分級地開放和共享,必會為世界范圍內(nèi)的教育普惠帶來更多新思路和新路徑。隨著新課程改革的實施,高等學(xué)校已經(jīng)開始改革其教育模式。在關(guān)鍵課程體系的改革中,學(xué)生可以通過現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(Field Programmable Gate Array,F(xiàn)PGA)上的設(shè)計電路板來實現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng),解決學(xué)習(xí)上的問題?;?G和FPGA集成信息服務(wù),已經(jīng)實現(xiàn)了FPGA類系統(tǒng)集成和教學(xué)裝備租賃系統(tǒng)的實驗驗證。
2.1.2 在線教育平臺STEM教學(xué)
要滿足全球?qū)夹g(shù)型人才增長的需求,就需要針對科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)(STEM)提出在線教學(xué)的解決方案。在線教學(xué)和混合教學(xué)可以以較低的成本產(chǎn)生與傳統(tǒng)面對面教學(xué)相似的學(xué)生學(xué)習(xí)成果。在線教育平臺高等教育機(jī)構(gòu)接入在線教育系統(tǒng),共享頂尖大學(xué)開設(shè)的STEM在線課程。在線教育2.0中基于技術(shù)的教學(xué)策略、基于替代技術(shù)的課程評估改善學(xué)與教的意見及課程中的社交情感投入,以更大的輻射范圍影響新冠疫情后全球的在線學(xué)習(xí)者,為全球教育減貧和教育普惠賦能。
2.2.1 基于學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)的教育決策
大數(shù)據(jù)已在高等教育領(lǐng)域顯示出重要價值,在線學(xué)習(xí)環(huán)境可以驅(qū)動教學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)型。在實時進(jìn)行的在線教學(xué)中,導(dǎo)師與學(xué)習(xí)者協(xié)同學(xué)習(xí)中的社會和情感聯(lián)結(jié),將更多參與進(jìn)關(guān)于在線教育的數(shù)據(jù)決策部分。教育平臺、系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)源、學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)(Learning Management System,LMS)、大規(guī)模開放式在線課程(MOOC)、網(wǎng)絡(luò)開放課程(Open Course Ware,OCW)、開放式教育資源(Open Educational Resource,OER)、社交媒體,都為鏈接教育大數(shù)據(jù)和移動學(xué)習(xí)做出了貢獻(xiàn)。Hadoop,Spark,Samza等大數(shù)據(jù)工具為教育大數(shù)據(jù)提供技術(shù)平臺和架構(gòu)。教育大數(shù)據(jù)分析形式超出了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)分析形式。這包括學(xué)習(xí)協(xié)作,個體和群體學(xué)習(xí)行為,個人學(xué)習(xí)和評估在內(nèi)的學(xué)習(xí)分析,以及推薦系統(tǒng)、圖形分析、視覺分析、沉浸式學(xué)習(xí)和分析等。在進(jìn)行教育數(shù)據(jù)挖掘(Education Data Mining,EDM)和學(xué)習(xí)分析學(xué)(Learning Analytics,LA)研究中出現(xiàn)了各種技術(shù)工具,如用于教育數(shù)據(jù)可視化、文本分析和社交網(wǎng)絡(luò)分析的工具。
2.2.2 用于分析教育數(shù)據(jù)的商業(yè)智能框架
高等教育改變其教育模式,在知識和經(jīng)驗的傳遞和發(fā)展中更為注重學(xué)生的學(xué)習(xí)素養(yǎng)。分析教育數(shù)據(jù)的商業(yè)智能框架能夠從不同的信息系統(tǒng)中提取有效數(shù)據(jù),根據(jù)學(xué)生在不同信息系統(tǒng)中生成的數(shù)據(jù)對學(xué)生進(jìn)行識別和分類,并將其轉(zhuǎn)化為改善學(xué)習(xí)成果的決策?;诟倪M(jìn)路徑排序方法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)路徑排序算法、基于隨機(jī)游走模型的路徑排序算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)路徑排序算法實現(xiàn)了在線學(xué)習(xí)知識庫中的鏈接預(yù)測。高等教育的管理信息系統(tǒng)存儲了大量有關(guān)學(xué)生的社會和學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)。高等教育可以通過運(yùn)用已被成熟商用化的數(shù)據(jù)分析模型對教育數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析[3]。
2.2.3 ElStream集成學(xué)習(xí)方法
通信技術(shù)和智能設(shè)備的迅速增長帶來可測數(shù)據(jù)流量的巨大增長。不同的學(xué)習(xí)應(yīng)用程序、學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)設(shè)備每秒都會生成大量教育大數(shù)據(jù)。此類快速、實時生成的教育數(shù)據(jù)已導(dǎo)致與之配套的教學(xué)方案分析數(shù)據(jù)要因教育大數(shù)據(jù)變化而實時變化。在流數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)分布中,不可預(yù)見的變化被識別為概念漂移。新穎的ElStream使用集成的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)檢測概念漂移。集成學(xué)習(xí)方法可為人工和真實數(shù)據(jù)集提供一致性能的結(jié)果。對比以前的研究和傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,ElStream為電力數(shù)據(jù)集提供了1.20%的準(zhǔn)確性[4]。
2.3.1 虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境(VLE)
2020年,以數(shù)字工具為媒介的在線教育2.0作為一種理想的學(xué)習(xí)方式盛行。具身的在線教學(xué)實踐確定了其與社會認(rèn)知和虛擬教學(xué)之間的聯(lián)結(jié)。在線教育2.0工具促進(jìn)了學(xué)習(xí)者之間的互動。在全球化的后信息時代,混合性和流動性信息流影響著教育者對學(xué)習(xí)者空間性和時間性的解讀,創(chuàng)造出教育的新的歸屬形式。虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境(Very-Large-Eddy Simulation,VLEs)作為受教育者和教育者之間的交互工具,相關(guān)的遠(yuǎn)程教育(Distance Education,DE)提高學(xué)習(xí)效率的技術(shù)試圖在VLEs中的教學(xué)進(jìn)展與教育技術(shù)資源之間找到聯(lián)系。這種互聯(lián)將學(xué)習(xí)風(fēng)格與在線教育2.0中學(xué)生的行為聯(lián)系起來,觀測學(xué)習(xí)者與VLEs的互動。
2.3.2 大學(xué)水平在線學(xué)習(xí)中的游戲化教學(xué)模型
基于傳統(tǒng)的現(xiàn)場講課被基于經(jīng)驗、基于體驗的學(xué)習(xí)和基于項目的綜合教育方法取代,并在參與學(xué)習(xí)者的滿意度、學(xué)習(xí)影響方面取得了積極有效的成果?;隗w驗和基于項目的學(xué)習(xí)顯示了為應(yīng)對團(tuán)隊虛擬化的后果,學(xué)習(xí)者進(jìn)行協(xié)同作用的調(diào)整在參與者的滿意度、學(xué)習(xí)和影響方面取得了積極的成果。高等教育中的在線創(chuàng)新性教學(xué)課程是提高教育質(zhì)量的關(guān)鍵,可為專業(yè)和學(xué)術(shù)活動方面存在問題、教育資源欠缺的學(xué)生提供跨校區(qū)、跨時空的高等教育。在高等教育在線游戲化教學(xué)中,游戲類型的選擇取決于要獲得的學(xué)習(xí)技能類型和要達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)。在游戲化的在線教育環(huán)境中,影響學(xué)習(xí)成效的因素有流量、情感投入和動機(jī),沉浸體驗和情感參與對學(xué)習(xí)動機(jī)的產(chǎn)生具有非常重要的促進(jìn)作用。心流體驗通過增加學(xué)習(xí)動力來增加學(xué)術(shù)成功幾率。游戲環(huán)境把游戲元素和玩家類型納入學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)模型。
作為與面對面教學(xué)過程不同的在線教育,不僅僅是將資料上傳到資源庫并以線性方式使用。在線教育2.0被視為一個完整的系統(tǒng),擁有大量根據(jù)所采用的教育模型內(nèi)容來使用的技術(shù)資源。在正確使用電子平臺技術(shù)資源的基礎(chǔ)上,后信息時代的數(shù)字技術(shù)和電子學(xué)習(xí)資源在在線教育中使用的效用和反饋更少受到“虛擬”參與的阻礙。在線教育2.0模型是基于整個國家系統(tǒng)的教育、行政、法律和基礎(chǔ)設(shè)施方面的和諧架構(gòu),即整體模型。在正確使用電子平臺技術(shù)資源的基礎(chǔ)上,通過與教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)策略保持一致的教學(xué)設(shè)計來實施,用于在線教育的教學(xué)設(shè)計模型,如ADDIE,ASSURE,Dick和Carey等,充分利用了技術(shù)平臺的資源和每個平臺的特征。DevOps通過連續(xù)交付來充實并保持教育內(nèi)容的更新,通過持續(xù)交付,教學(xué)設(shè)計模型可保持教育內(nèi)容的實時更新[5]。
在線教育2.0在后信息時代回應(yīng)公眾對教育的關(guān)切,為后信息時代的學(xué)習(xí)者提供公平而有質(zhì)量的教育,直面學(xué)習(xí)者個體,觸及受教育者真實的生活,在教育的漸進(jìn)式改革中以育人為旨?xì)w,始終秉持教育的初心。