科研信息化環(huán)境下在線協(xié)同研究理論綜述

◆劉素雅

近年來(lái)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。就筆者所從事的教育領(lǐng)域來(lái)看，信息技術(shù)帶來(lái)的影響是不可同日而語(yǔ)的，教師教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變、學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革等都讓人體驗(yàn)著信息技術(shù)的力量。同樣，在教育的科研領(lǐng)域，信息技術(shù)與科學(xué)研究也在發(fā)生緊密結(jié)合，傳統(tǒng)科研方式的封閉性使得研究者之間的信息交流匱乏、重復(fù)性勞動(dòng)率高，在這種情況下，越來(lái)越多的科研工作者開(kāi)始尋求基于網(wǎng)絡(luò)在線的科研協(xié)同，信息化的科研方式改變了他們從事科學(xué)研究活動(dòng)的方法和手段，甚至直接影響到一些學(xué)科的發(fā)展。因此，許多國(guó)家紛紛提出數(shù)字科研（科研信息化）的現(xiàn)代化科研方式來(lái)致力于科研的發(fā)展。

1 科研信息化

科研活動(dòng)的信息化，即e-Science（或譯為“信息化的科研活動(dòng)”）。E-Science一詞由英國(guó)學(xué)者John Taylor提出，其意義被解釋為“在重要的科學(xué)領(lǐng)域中的全球性合作，以及使這種合作成為可能的下一代基礎(chǔ)設(shè)施”。一般來(lái)說(shuō)就是在科研活動(dòng)中系統(tǒng)地應(yīng)用最先進(jìn)的信息技術(shù)成果，發(fā)展新的科研手段、科研模式、科研環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)新的革命。

信息化科研是信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的實(shí)踐應(yīng)用的具體體現(xiàn)。那么，在科研領(lǐng)域，信息技術(shù)的作用具有多種表現(xiàn)形式：通過(guò)新一代基礎(chǔ)設(shè)施提供可共享的高性能計(jì)算資源，通過(guò)海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)提供分布式數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，以及在此基礎(chǔ)上的協(xié)同研究的虛擬環(huán)境支持（Sargent，2006）。研究人員借助信息化科研軟件和基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，建立起相互依賴和互信的協(xié)同研究關(guān)系，進(jìn)而協(xié)同地開(kāi)展數(shù)據(jù)的挖掘、數(shù)據(jù)的模擬、數(shù)據(jù)的分析與整合。利用領(lǐng)域特定的研究工具，研究人員能夠開(kāi)展更具建設(shè)性的研究實(shí)踐活動(dòng)[1]。

2 在線協(xié)同研究概述

在線協(xié)同研究 在線協(xié)同研究主要是對(duì)其協(xié)同研究的環(huán)境進(jìn)行了限定，是對(duì)傳統(tǒng)研究環(huán)境的一種改善或拓展。本文將在線協(xié)同研究界定為：不同的研究者個(gè)體，基于共同的研究興趣或選題，借助網(wǎng)絡(luò)在線支持平臺(tái)，利用網(wǎng)絡(luò)信息通信技術(shù)，組織開(kāi)展協(xié)同研究活動(dòng)，使得傳統(tǒng)的研究工作流程在網(wǎng)絡(luò)在線平臺(tái)中也得以實(shí)現(xiàn)，從而有效地促使研究者進(jìn)行跨時(shí)空、跨學(xué)科的學(xué)術(shù)研究探討，從而也有利于創(chuàng)設(shè)出良好的協(xié)同研究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

在線協(xié)同研究和線下協(xié)同研究 隨著信息化科研的深入，網(wǎng)絡(luò)在線協(xié)同研究活動(dòng)越來(lái)越受到各界學(xué)者的關(guān)注，如何將信息化的技術(shù)、工具和方法應(yīng)用于不同領(lǐng)域的科學(xué)研究已然成為時(shí)下探討熱點(diǎn)。然而值得深思的是，正像網(wǎng)絡(luò)在線協(xié)作學(xué)習(xí)不是利用信息技術(shù)徹底改變傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式一樣，網(wǎng)絡(luò)在線協(xié)同科研也是試圖通過(guò)利用一切信息技術(shù)手段和服務(wù)來(lái)改善和促進(jìn)傳統(tǒng)的線下科研環(huán)境和過(guò)程，而不是取代傳統(tǒng)的科研方法。

在線協(xié)同研究與線下協(xié)同研究應(yīng)是相輔相成、互為補(bǔ)充的關(guān)系。線下協(xié)同研究活動(dòng)包含確定研究選題、研究綜述、現(xiàn)狀調(diào)查、收集/分析數(shù)據(jù)、撰寫研究成果等過(guò)程，而網(wǎng)絡(luò)在線協(xié)同研究活動(dòng)則是通過(guò)信息技術(shù)手段對(duì)數(shù)據(jù)資源的獲取、數(shù)據(jù)處理分析、研究成果共享等操作過(guò)程更具可視化。雖然線下和在線協(xié)同研究活動(dòng)的流程大致相同，但是在研究活動(dòng)的具體要素上仍存在一定的差異。本文從組隊(duì)方式、成員管理、成員交流、成員定位和研究成果等幾個(gè)維度對(duì)二者進(jìn)行了比較，具體如表1所示。

1）從組隊(duì)方式來(lái)看，研究人員的線下協(xié)同研究因時(shí)間、地域、專業(yè)學(xué)科的限制，所能選的成員范圍比較窄，常常是由同專業(yè)方向、同門的師生組成，成員比較固定；而在線協(xié)同研究則突破了時(shí)空的限制，可實(shí)現(xiàn)跨地域、跨專業(yè)的成員組隊(duì)方式，可選范圍大，但是成員的流動(dòng)性比較大，不利于研究活動(dòng)的穩(wěn)步推進(jìn)。

2）從成員管理來(lái)看，一般線下協(xié)同研究活動(dòng)是由研究導(dǎo)師帶頭牽起，導(dǎo)師為主要的上級(jí)管理者，參與的研究人員則負(fù)責(zé)執(zhí)行、服從導(dǎo)師的安排；而在線協(xié)同研究活動(dòng)由于是自發(fā)的因共同的研究興趣組成，各成員間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、平等協(xié)作，管理上也相對(duì)比較注重自由平等的氛圍。

3）從成員交流上來(lái)看，傳統(tǒng)的線下協(xié)同研究活動(dòng)中，成員間的溝通交流主要是基于固定的時(shí)間、地點(diǎn)，采取面對(duì)面的一對(duì)多會(huì)議模式來(lái)進(jìn)行，形式比較單一；網(wǎng)絡(luò)在線協(xié)同研究活動(dòng)中，各成員可選擇的交流方式則更顯多樣化，可利用網(wǎng)絡(luò)通訊工具如QQ、Email、論壇回帖等渠道進(jìn)行，而且還不受時(shí)間地點(diǎn)的限制，可以成為線下協(xié)同研究活動(dòng)交流方式的有力補(bǔ)充。

4）從成員定位上來(lái)看，受成員管理方式的影響，線下協(xié)同科研活動(dòng)中的管理者往往承擔(dān)著指導(dǎo)、監(jiān)督、把控全局的職責(zé)，普通成員主要是作為任務(wù)執(zhí)行者而存在；在線協(xié)同研究活動(dòng)中的管理者則是負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)、引導(dǎo)參與者研究活動(dòng)進(jìn)程，普通成員則可參與到研究活動(dòng)各階段進(jìn)程方向的討論制定，更具開(kāi)放自主性。

5）從研究成果的共享發(fā)布上來(lái)看，線下協(xié)同研究活動(dòng)更傾向于通過(guò)正規(guī)的會(huì)議期刊來(lái)發(fā)布學(xué)術(shù)研究成果，在時(shí)間上具有一定的延遲性；而在線協(xié)同研究活動(dòng)中，可通過(guò)學(xué)術(shù)論壇、博客、工作空間等途徑發(fā)布共享研究成果，具有一定的即時(shí)性，當(dāng)然也可通過(guò)正式會(huì)議期刊發(fā)布。

表1 線下協(xié)同研究和在線協(xié)同研究活動(dòng)差異對(duì)比

3 在線協(xié)同研究的國(guó)內(nèi)外實(shí)踐研究綜述

從文獻(xiàn)分析的角度來(lái)看，隨著信息化科研的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者開(kāi)始關(guān)注信息技術(shù)給科研領(lǐng)域帶來(lái)的創(chuàng)新和挑戰(zhàn)，相關(guān)網(wǎng)絡(luò)在線協(xié)同科研的文獻(xiàn)也在逐年增加，研究?jī)?nèi)容也呈現(xiàn)多元化發(fā)展。基于此，本文從以下三個(gè)視角對(duì)各學(xué)者近年來(lái)關(guān)于在線協(xié)同研究所做的相關(guān)實(shí)踐研究工作進(jìn)行簡(jiǎn)要概述。

在線協(xié)同研究環(huán)境構(gòu)建的理論探源 理論指導(dǎo)實(shí)踐，在線協(xié)同科研的關(guān)鍵是協(xié)同工作環(huán)境的創(chuàng)建以及知識(shí)資源的充分共享。它的構(gòu)建必然有其依據(jù)的理論基礎(chǔ)原理，由于不同學(xué)科科研領(lǐng)域的多元需求，其在線協(xié)同研究環(huán)境的構(gòu)建的理論支撐勢(shì)必也是各有學(xué)科特色，然而就從學(xué)術(shù)交流、數(shù)據(jù)共享這塊來(lái)看，不同領(lǐng)域的協(xié)同科研卻又是異曲同工。歸納來(lái)講，主要有如下理論。

1）計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作（CSCW）理論。通常從CSCW角度出發(fā)對(duì)協(xié)同研究設(shè)計(jì)、協(xié)同研究平臺(tái)開(kāi)發(fā)等方面進(jìn)行應(yīng)用。比如蘭靈在《基于Web的CSCW系統(tǒng)：合作研究平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》這篇論文中，將CSCW的群體工作理論、協(xié)同控制機(jī)制、共享應(yīng)用和并發(fā)機(jī)制等應(yīng)用到協(xié)同研究平臺(tái)的建設(shè)。中山大學(xué)的劉超在《數(shù)字化校園中的科研協(xié)作平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》這篇論文中，在基于CSCW理論的基礎(chǔ)上提出適合于數(shù)字校園中科研協(xié)作的一個(gè)模型計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同科研工作（CSCWRW）模型，實(shí)現(xiàn)了用戶管理模塊、知識(shí)共享模塊、協(xié)作溝通模塊等數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境相關(guān)系統(tǒng)的集成。

2）知識(shí)管理理論。協(xié)同研究作為知識(shí)密集型活動(dòng)，其研究實(shí)踐就是一個(gè)知識(shí)共享、轉(zhuǎn)化、創(chuàng)新的過(guò)程。如于書紅在其《高校科研團(tuán)隊(duì)網(wǎng)上協(xié)作研究平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用》一文中就將知識(shí)管理應(yīng)用于平臺(tái)設(shè)計(jì)中，對(duì)顯性和隱性知識(shí)建立相關(guān)管理制度，建立以項(xiàng)目為中心的知識(shí)管理流程。

3）信息架構(gòu)學(xué)。信息架構(gòu)學(xué)是關(guān)于信息環(huán)境設(shè)計(jì)及其過(guò)程管理的一門科學(xué)，對(duì)于信息化科研協(xié)同環(huán)境的建設(shè)具有實(shí)際指導(dǎo)意義。如劉軍在其《e環(huán)境下高校合作研究平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》一文中，將信息架構(gòu)學(xué)的相關(guān)理論和方法為設(shè)計(jì)者和研究者呈現(xiàn)了在面對(duì)環(huán)境時(shí)所應(yīng)該遵循的思想，并給出在架構(gòu)信息環(huán)境、系統(tǒng)和平臺(tái)時(shí)的具體操作方法以及應(yīng)該遵守的原則，同時(shí)也對(duì)設(shè)計(jì)者（架構(gòu)師）提出技能要求和工作要求。

4）系統(tǒng)理論。將在線協(xié)同研究活動(dòng)視為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)的復(fù)雜性不僅體現(xiàn)在其網(wǎng)絡(luò)研究資源的隨機(jī)性、廣泛性，更體現(xiàn)在由研究者、研究團(tuán)隊(duì)或課題組及其之間關(guān)系的相互依賴性構(gòu)成。

在線協(xié)同研究團(tuán)隊(duì)建立和影響因素分析 國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)于在線協(xié)同研究團(tuán)隊(duì)的建立和發(fā)展有著很深入的研究，主要包括對(duì)研究團(tuán)隊(duì)管理方式、團(tuán)隊(duì)研究任務(wù)分配、團(tuán)隊(duì)知識(shí)共享以及共享途徑的選擇、知識(shí)共享的制約因素、團(tuán)隊(duì)成員參與的激勵(lì)機(jī)制、歸屬感等方面。作為一種新型的科研團(tuán)隊(duì)組織形式，合作與共享是其存在的根本（Zakaria，2004）。協(xié)作與知識(shí)共享的團(tuán)隊(duì)文化，依賴于有效的團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)（Mann，2005）、成員間的互信互惠關(guān)系以及沖突的有效管理（Zakaria，2004）。為此，需要建立協(xié)作研究團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)、規(guī)則，利用技術(shù)協(xié)商進(jìn)行問(wèn)題解決與沖突管理，以及互相學(xué)習(xí)等（Zakaria，2004），如我國(guó)學(xué)者王琛將Twitter技術(shù)應(yīng)用于研究生科研團(tuán)隊(duì)建設(shè)。

對(duì)于基于項(xiàng)目的在線協(xié)同研究團(tuán)隊(duì)，其主要影響因素歸為項(xiàng)目管理者的權(quán)力、經(jīng)費(fèi)機(jī)制、項(xiàng)目目標(biāo)、系統(tǒng)的相互依存性、組織結(jié)構(gòu)方式及過(guò)程方式、溝通工具等（Gassman&Zedtwitz，2003），且更依存于研究團(tuán)隊(duì)的形成、發(fā)展與成熟的IDEAL模型（Rad&Levin，2003），如Kratzer等對(duì)團(tuán)隊(duì)成員組成方式、通訊方式對(duì)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造力的影響進(jìn)行了分析（Kratzer等，2006）[2]。在線協(xié)同研究中，團(tuán)隊(duì)溝通的社交真實(shí)感會(huì)使團(tuán)隊(duì)成員的研究更具滿足感，從而能進(jìn)行更深入的討論和協(xié)作（殷秀蘭，2010）。

上述這些研究，綜合起來(lái)已經(jīng)系統(tǒng)地分析了在線協(xié)同研究團(tuán)隊(duì)建立涉及的方方面面，包括其制約因素的影響分析，但是同時(shí)從這些研究現(xiàn)狀也可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于如何促進(jìn)研究團(tuán)隊(duì)協(xié)同過(guò)程中的有效合作，尚缺乏可操作性的激勵(lì)機(jī)制，這也將是本研究努力探討的一個(gè)方向。

在線協(xié)同研究的技術(shù)架構(gòu)、工具和平臺(tái)支持 從信息技術(shù)的角度對(duì)關(guān)于在線協(xié)同科研的實(shí)踐研究情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)外學(xué)者更是進(jìn)行了廣泛的研究和技術(shù)架構(gòu)、工具和平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。目前針對(duì)支持在線協(xié)同研究的相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用研究可歸納如下。

1）在線協(xié)同研究平臺(tái)的技術(shù)架構(gòu)，主要包括Duckling技術(shù)、CNGrid技術(shù)、P2P計(jì)算技術(shù)、XWiki技術(shù)、VMWARE虛擬管理和云計(jì)算技術(shù)等。例如：有虛擬知識(shí)創(chuàng)造系統(tǒng)架構(gòu)（Bieber等，2002）、多代理的虛擬團(tuán)隊(duì)支持系統(tǒng)、知識(shí)共享的支持技術(shù)、支持協(xié)同研究的虛擬環(huán)境資源查詢系統(tǒng)（Ackland&Shorish，2007；Anderson & Carlson，2006；Maybury等，2001）[2]；面向云服務(wù)的科研在線平臺(tái)（于建軍、狄焰亮等，2011）、中國(guó)國(guó)家網(wǎng)格（CNGrid）的科研協(xié)同平臺(tái)（馬永征、孫鵬，2010）。

2）在線協(xié)同研究過(guò)程支持工具，包括研究資源獲取的信息門戶，搜索引擎，研究數(shù)據(jù)集成、共享、統(tǒng)計(jì)分析工具，協(xié)作交流工具，文獻(xiàn)組織工具等。例如：Google Scholar、Citeseer、Scopus等開(kāi)放式的學(xué)術(shù)資源檢索工具成為信息獲取的重要渠道；arXiv、DOAJ、PLoS等開(kāi)放獲取期刊和機(jī)構(gòu)庫(kù)平臺(tái)，是發(fā)表和獲取學(xué)術(shù)成果的多樣化途徑；Zotero、Mendeley和Endnote等文獻(xiàn)組織工具以及Connotea、CiteUlike等社會(huì)標(biāo)簽工具的使用，成為學(xué)術(shù)資源分類和共享的新模式[3]。

3）在線協(xié)同研究功能支持平臺(tái)，主要是基于不同學(xué)科領(lǐng)域科研需求而開(kāi)發(fā)功能各異的、極具專業(yè)學(xué)科特色的協(xié)同研究平臺(tái)用于支持研究共同體的合作、交流以及分享。例如：會(huì)議活動(dòng)的科研協(xié)同云平臺(tái)（鄭依華等，2011）、衛(wèi)生政策研究的協(xié)同科研系統(tǒng)（安新穎等，2013）、計(jì)算機(jī)化學(xué)研究的網(wǎng)格科研協(xié)同平臺(tái)（張瑞生等，2007）、基于工作流的科研協(xié)同平臺(tái)（陳丹等，2014）。

綜上所述，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同的視角關(guān)注信息化環(huán)境下在線協(xié)同研究支持環(huán)境的建設(shè)，無(wú)論是從基于各種新興技術(shù)的架構(gòu)，還是社會(huì)性軟件工具的支持上，或是具有專業(yè)學(xué)科特色的協(xié)同研究平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，都對(duì)本研究后續(xù)平臺(tái)設(shè)計(jì)理念的形成和總體架構(gòu)的設(shè)計(jì)有著重要的啟發(fā)意義。但是具體分析現(xiàn)狀來(lái)看，各類在線協(xié)同研究平臺(tái)的“信息技術(shù)氣息”過(guò)濃，然而實(shí)踐表明，要實(shí)現(xiàn)“信息技術(shù)所強(qiáng)化的研究”，除了信息技術(shù)這一個(gè)變量以外，可靠的協(xié)同合作分享機(jī)制更是起著催化劑的作用，而這方面的研究目前無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外都是較為欠缺的。■

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