科研信息化環境下在線協同研究理論綜述

劉素雅

摘 要 基于科研信息化的理念，對在線協同研究的概念進行簡要界定，并對在線協同研究活動和線下協同研究活動差異做了若干方面的對比。通過相關文獻的梳理，就國內外學者關于在線協同研究的理論與實踐研究現狀進行綜述。

關鍵詞 科研信息化；e-Science；在線協同研究

中圖分類號：G434 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）10-0012-03

近年來，隨著信息技術的發展，其應用領域也越來越廣泛。就筆者所從事的教育領域來看，信息技術帶來的影響是不可同日而語的，教師教學模式的轉變、學生學習方式的變革等都讓人體驗著信息技術的力量。同樣，在教育的科研領域，信息技術與科學研究也在發生緊密結合，傳統科研方式的封閉性使得研究者之間的信息交流匱乏、重復性勞動率高，在這種情況下，越來越多的科研工作者開始尋求基于網絡在線的科研協同，信息化的科研方式改變了他們從事科學研究活動的方法和手段，甚至直接影響到一些學科的發展。因此，許多國家紛紛提出數字科研（科研信息化）的現代化科研方式來致力于科研的發展。

1 科研信息化

科研活動的信息化，即e-Science（或譯為“信息化的科研活動”）。E-Science一詞由英國學者John Taylor提出，其意義被解釋為“在重要的科學領域中的全球性合作，以及使這種合作成為可能的下一代基礎設施”。一般來說就是在科研活動中系統地應用最先進的信息技術成果，發展新的科研手段、科研模式、科研環境，從而實現科學技術新的革命。

信息化科研是信息技術在教育領域的實踐應用的具體體現。那么，在科研領域，信息技術的作用具有多種表現形式：通過新一代基礎設施提供可共享的高性能計算資源，通過海量的數據存儲技術提供分布式數據庫服務，以及在此基礎上的協同研究的虛擬環境支持（Sargent，2006）。研究人員借助信息化科研軟件和基礎設施服務，建立起相互依賴和互信的協同研究關系，進而協同地開展數據的挖掘、數據的模擬、數據的分析與整合。利用領域特定的研究工具，研究人員能夠開展更具建設性的研究實踐活動[1]。

2 在線協同研究概述

在線協同研究 在線協同研究主要是對其協同研究的環境進行了限定，是對傳統研究環境的一種改善或拓展。本文將在線協同研究界定為：不同的研究者個體，基于共同的研究興趣或選題，借助網絡在線支持平臺，利用網絡信息通信技術，組織開展協同研究活動，使得傳統的研究工作流程在網絡在線平臺中也得以實現，從而有效地促使研究者進行跨時空、跨學科的學術研究探討，從而也有利于創設出良好的協同研究網絡環境。

在線協同研究和線下協同研究 隨著信息化科研的深入，網絡在線協同研究活動越來越受到各界學者的關注，如何將信息化的技術、工具和方法應用于不同領域的科學研究已然成為時下探討熱點。然而值得深思的是，正像網絡在線協作學習不是利用信息技術徹底改變傳統學習方式一樣，網絡在線協同科研也是試圖通過利用一切信息技術手段和服務來改善和促進傳統的線下科研環境和過程，而不是取代傳統的科研方法。

在線協同研究與線下協同研究應是相輔相成、互為補充的關系。線下協同研究活動包含確定研究選題、研究綜述、現狀調查、收集/分析數據、撰寫研究成果等過程，而網絡在線協同研究活動則是通過信息技術手段對數據資源的獲取、數據處理分析、研究成果共享等操作過程更具可視化。雖然線下和在線協同研究活動的流程大致相同，但是在研究活動的具體要素上仍存在一定的差異。本文從組隊方式、成員管理、成員交流、成員定位和研究成果等幾個維度對二者進行了比較，具體如表1所示。

1）從組隊方式來看，研究人員的線下協同研究因時間、地域、專業學科的限制，所能選的成員范圍比較窄，常常是由同專業方向、同門的師生組成，成員比較固定；而在線協同研究則突破了時空的限制，可實現跨地域、跨專業的成員組隊方式，可選范圍大，但是成員的流動性比較大，不利于研究活動的穩步推進。

2）從成員管理來看，一般線下協同研究活動是由研究導師帶頭牽起，導師為主要的上級管理者，參與的研究人員則負責執行、服從導師的安排；而在線協同研究活動由于是自發的因共同的研究興趣組成，各成員間優勢互補、平等協作，管理上也相對比較注重自由平等的氛圍。

3）從成員交流上來看，傳統的線下協同研究活動中，成員間的溝通交流主要是基于固定的時間、地點，采取面對面的一對多會議模式來進行，形式比較單一；網絡在線協同研究活動中，各成員可選擇的交流方式則更顯多樣化，可利用網絡通訊工具如QQ、Email、論壇回帖等渠道進行，而且還不受時間地點的限制，可以成為線下協同研究活動交流方式的有力補充。

4）從成員定位上來看，受成員管理方式的影響，線下協同科研活動中的管理者往往承擔著指導、監督、把控全局的職責，普通成員主要是作為任務執行者而存在；在線協同研究活動中的管理者則是負責協調、引導參與者研究活動進程，普通成員則可參與到研究活動各階段進程方向的討論制定，更具開放自主性。

5）從研究成果的共享發布上來看，線下協同研究活動更傾向于通過正規的會議期刊來發布學術研究成果，在時間上具有一定的延遲性；而在線協同研究活動中，可通過學術論壇、博客、工作空間等途徑發布共享研究成果，具有一定的即時性，當然也可通過正式會議期刊發布。

3 在線協同研究的國內外實踐研究綜述

從文獻分析的角度來看，隨著信息化科研的不斷發展，越來越多的國內外研究學者開始關注信息技術給科研領域帶來的創新和挑戰，相關網絡在線協同科研的文獻也在逐年增加，研究內容也呈現多元化發展。基于此，本文從以下三個視角對各學者近年來關于在線協同研究所做的相關實踐研究工作進行簡要概述。

在線協同研究環境構建的理論探源 理論指導實踐，在線協同科研的關鍵是協同工作環境的創建以及知識資源的充分共享。它的構建必然有其依據的理論基礎原理，由于不同學科科研領域的多元需求，其在線協同研究環境的構建的理論支撐勢必也是各有學科特色，然而就從學術交流、數據共享這塊來看，不同領域的協同科研卻又是異曲同工。歸納來講，主要有如下理論。

1）計算機支持的協同工作（CSCW）理論。通常從CSCW角度出發對協同研究設計、協同研究平臺開發等方面進行應用。比如蘭靈在《基于Web的CSCW系統：合作研究平臺的設計與實現》這篇論文中，將CSCW的群體工作理論、協同控制機制、共享應用和并發機制等應用到協同研究平臺的建設。中山大學的劉超在《數字化校園中的科研協作平臺的設計與實現》這篇論文中，在基于CSCW理論的基礎上提出適合于數字校園中科研協作的一個模型計算機支持的協同科研工作（CSCWRW）模型，實現了用戶管理模塊、知識共享模塊、協作溝通模塊等數字化學習環境相關系統的集成。

2）知識管理理論。協同研究作為知識密集型活動，其研究實踐就是一個知識共享、轉化、創新的過程。如于書紅在其《高校科研團隊網上協作研究平臺的設計與應用》一文中就將知識管理應用于平臺設計中，對顯性和隱性知識建立相關管理制度，建立以項目為中心的知識管理流程。

3）信息架構學。信息架構學是關于信息環境設計及其過程管理的一門科學，對于信息化科研協同環境的建設具有實際指導意義。如劉軍在其《e環境下高校合作研究平臺設計與實現》一文中，將信息架構學的相關理論和方法為設計者和研究者呈現了在面對環境時所應該遵循的思想，并給出在架構信息環境、系統和平臺時的具體操作方法以及應該遵守的原則，同時也對設計者（架構師）提出技能要求和工作要求。

4）系統理論。將在線協同研究活動視為一個復雜的系統，系統的復雜性不僅體現在其網絡研究資源的隨機性、廣泛性，更體現在由研究者、研究團隊或課題組及其之間關系的相互依賴性構成。

在線協同研究團隊建立和影響因素分析 國內外研究學者對于在線協同研究團隊的建立和發展有著很深入的研究，主要包括對研究團隊管理方式、團隊研究任務分配、團隊知識共享以及共享途徑的選擇、知識共享的制約因素、團隊成員參與的激勵機制、歸屬感等方面。作為一種新型的科研團隊組織形式，合作與共享是其存在的根本（Zakaria，2004）。協作與知識共享的團隊文化，依賴于有效的團隊領導（Mann，2005）、成員間的互信互惠關系以及沖突的有效管理（Zakaria，2004）。為此，需要建立協作研究團隊的目標、規則，利用技術協商進行問題解決與沖突管理，以及互相學習等（Zakaria，2004），如我國學者王琛將Twitter技術應用于研究生科研團隊建設。

對于基于項目的在線協同研究團隊，其主要影響因素歸為項目管理者的權力、經費機制、項目目標、系統的相互依存性、組織結構方式及過程方式、溝通工具等（Gassman &Zedtwitz，2003），且更依存于研究團隊的形成、發展與成熟的IDEAL模型（Rad&Levin，2003），如Kratzer等對團隊成員組成方式、通訊方式對團隊創造力的影響進行了分析（Kratzer等，2006）[2]。在線協同研究中，團隊溝通的社交真實感會使團隊成員的研究更具滿足感，從而能進行更深入的討論和協作（殷秀蘭，2010）。

上述這些研究，綜合起來已經系統地分析了在線協同研究團隊建立涉及的方方面面，包括其制約因素的影響分析，但是同時從這些研究現狀也可以發現，對于如何促進研究團隊協同過程中的有效合作，尚缺乏可操作性的激勵機制，這也將是本研究努力探討的一個方向。

在線協同研究的技術架構、工具和平臺支持 從信息技術的角度對關于在線協同科研的實踐研究情況來看，國內外學者更是進行了廣泛的研究和技術架構、工具和平臺的開發。目前針對支持在線協同研究的相關技術和應用研究可歸納如下。

1）在線協同研究平臺的技術架構，主要包括Duckling技術、CNGrid技術、P2P計算技術、XWiki技術、VMWARE虛擬管理和云計算技術等。例如：有虛擬知識創造系統架構（Bieber等，2002）、多代理的虛擬團隊支持系統、知識共享的支持技術、支持協同研究的虛擬環境資源查詢系統（Ackland&Shorish，2007；Anderson & Carlson，2006；

Maybury等，2001）[2]；面向云服務的科研在線平臺（于建軍、狄焰亮等，2011）、中國國家網格（CNGrid）的科研協同平臺（馬永征、孫鵬，2010）。

2）在線協同研究過程支持工具，包括研究資源獲取的信息門戶，搜索引擎，研究數據集成、共享、統計分析工具，協作交流工具，文獻組織工具等。例如：Google Scholar、Citeseer、Scopus等開放式的學術資源檢索工具成為信息獲取的重要渠道；arXiv、DOAJ、PLoS等開放獲取期刊和機構庫平臺，是發表和獲取學術成果的多樣化途徑；Zotero、Mendeley和Endnote等文獻組織工具以及Connotea、CiteUlike等社會標簽工具的使用，成為學術資源分類和共享的新模式[3]。

3）在線協同研究功能支持平臺，主要是基于不同學科領域科研需求而開發功能各異的、極具專業學科特色的協同研究平臺用于支持研究共同體的合作、交流以及分享。例如：會議活動的科研協同云平臺（鄭依華等，2011）、衛生政策研究的協同科研系統（安新穎等，2013）、計算機化學研究的網格科研協同平臺（張瑞生等，2007）、基于工作流的科研協同平臺（陳丹等，2014）。

綜上所述，國內外學者從不同的視角關注信息化環境下在線協同研究支持環境的建設，無論是從基于各種新興技術的架構，還是社會性軟件工具的支持上，或是具有專業學科特色的協同研究平臺的開發，都對本研究后續平臺設計理念的形成和總體架構的設計有著重要的啟發意義。但是具體分析現狀來看，各類在線協同研究平臺的“信息技術氣息”過濃，然而實踐表明，要實現“信息技術所強化的研究”，除了信息技術這一個變量以外，可靠的協同合作分享機制更是起著催化劑的作用，而這方面的研究目前無論在國內還是國外都是較為欠缺的。

參考文獻

[1]Sargent M. An Australian e-Research strategy and implemen-tation framework final report of the e-Research coordinating Committee[R].Common wealth of Australia，2006.

[2]顧小清，查沖平.信息化協同科研機制及其使能技術研究[J].電化教育研究，2008（8）：9-14.

[3]趙康.數字化科研環境下的學術交流研究[J].科技傳播，2014（2）.

[4]蘭靈.基于WEB的CSCW系統：合作研究平臺的設計與實現[D].南京：南京航空航天大學，2003.

[5]劉超.數字化校園中的科研協作平臺的設計與實現[D].廣州：中山大學，2010.

[6]于書紅.高校科研團隊網上協作研究平臺的設計與應用[D].浙江：浙江師范大學，2007.

[7]Anderson B， Carlson S. Entangled Data： Knowledge & Community Making in E （Social） Science： Research Report to the ES-RC[R].Chimera Working Paper Number，2006.

[8]Bieber M， et al. Toward Virtual Community Knowledge Evolution[J].Journal of Management Information Systems，

2002（18）：4，11-35.