信息技術支持下的新型學習環境建構研究

李逢偉

摘 ?要 如今，“互聯網+教育”加速推進，使得信息技術與教學的融合進入更深層次。在現代教學理念的引領下，教與學的方式均發生根本性變革。為順應這一發展需求，改變傳統被動接受式學習方式，實現對學生自主、互動和個性化的高階培養目標，引入智慧學習環境理念，圍繞其學習模態，融合數據挖掘、人工智能等技術識別學生特征，從而為其提供適宜的學習資源和工具，創設新型的智慧學習環境，真正發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;智慧學習環境;課程管理系統;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，而要順利實現教育大國向教育強國的轉變，需要進一步推進資源的共享和優化配置、促進教育公平、增強教育創新能力。信息技術的發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，為教育新模態的發展提供有效支撐?；诖?，國家將信息技術與教育的深度融合作為未來發展的重點。目前信息技術支撐下的學習環境建設仍停留在表層，尚未擺脫“灌輸式”的病態，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構、學習和思維方式的差異，應該結合學生的個性化差異，提供多元化、個性化的學習環境支持和服務。

本文依托于現代信息技術，結合實踐經驗，融合虛擬和現實環境構建新型智慧學習環境，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 新型智慧學習環境構建的現實依據

新型學習環境構建的訴求 ?傳統教學框架下，以教師為中心的教學模式被固化，學生的主體地位被忽略，學習環境的構建未真正體現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督和指引。

信息技術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，實現了資源的共享，但信息化學習環境的建設成效與預期存在一定差距。根據2007年美國教育信息化應用效果調研結果發現，無論有無信息技術的支撐，學生的學習環境均未發生根本性的變化，且所獲得的學習效果與以往比較相差甚少。

智慧學習環境的效用性 ?隨著信息技術與教學的深度融合，智慧學習環境這一面向學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年融合建構主義、混合等學習理論，將智慧學習環境界定為以學生為出發點，通過匹配適宜的教材、師生及設備工具來創設一個集成性、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：“智慧化學習環境是依托于現代信息技術，以學習者個性化特征為著力點，根據其學習方式、能力的差異為其提供個性化學習服務。”據此，智慧學習環境的效用性表現在以下幾方面。

1）促進虛擬環境與學習主體的深度融合。智慧學習環境依托信息技術的優勢，對學生的特征、能力和情感等進行深度感知，并實時監控其學習行為，反饋學習效果，從而及時調整學習服務策略，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、虛擬交互的學習環境中進行知識的自主構建和學習。

2）凸顯學生的主體地位。智慧學習環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、監督和指導。

3）注重學習指導和交互協作性。智慧學習環境中教師轉變為指導者，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，彌補自我學習“無組織性”的缺點。且師生的互動、協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變為開放式的群體式學習。

3 新型智慧學習環境的主要構成

新型智慧學習環境是以信息技術為支撐，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建和學習提供有效支撐。為此，構建過程中應該首先創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，實現功能集成，以便可以隨時隨地根據學生的步調和訴求提供“一站式”服務。該個體化學習空間的構建應該創設近似逼真的學習環境和功能，為學生創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、生生之間的交互協作是提升個體學習質量，獲取科學評價和指導的基礎和前提。而智慧學習環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。依據特定的學習情境，以社會性網絡SNS為支撐，融合不同學習主體，構建多元化、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、教師等構建成為一個交互的共同體，通過資源分享、經驗交流和學習指導，不斷地提升學習能力，及時獲得學習反饋，調整個體的學習策略，優化學習方法，從而深化對知識的理解和內化。

完善的課程管理系統 ?課程管理系統是智慧學習環境整體布局和實施的關鍵環節，是制作、推送、共享、評價、監督、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。而根據目前各類課程系統的應用效果來看，Moodle系統應用最為廣泛，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、試題內容，據此，可以其作為課程管理系統。在系統內，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，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 ?根據需求，可選用MySQL數據庫和專家系統ITS組建學習資源中心。ITS可感知學習環境，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，學生可根據自身的學習需求創建學習文件夾，并增設、刪除和修改其中的學習資源內容，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 新型智慧學習環境構建的技術支撐

智慧學習環境的構建需要依賴于人工智能、傳感器技術等識別學生特征、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境，以滿足學生“任意方式、任意步調、任意情境、任意時空”的個性化學習需求。

以人工智能技術識別學生的特征信息 ?個性化的學習環境構建以學生的個體差異為前提，運用人工智能技術可通過數據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獲取學生信息和表征學生特征。實踐中將采用ARGUNAUT系統通過文本挖掘方法判定學生在線討論的內容是否契合學習主題，并可基于AutoTutor智能導學系統利用學生語言行為、情感表達及學習活動來識別學生的學習狀態，從而實時了解學生認知狀態，給予有效的學習引導。

同時，還可基于學生分析技術跟蹤和識別學習過程信息，運用交互文本分析技術，可有效分析學生的學習參與度、關注的學習內容、交互的社交網絡，并據此對學生進行聚類，劃分不同的交互社群，為交互、協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據的分析，實時了解和評價學生的學習狀態，評估學習資源的適配性。

以傳感器技術感知和監測學習情境 ?學習情境的識別和監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、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，從而結合學生的差異和多樣性特征，以適配性的內容、工具和方式來啟迪學生的“智慧”。

5 結語

學習環境的構建和完善是深化教育改革的基礎和前提。而信息技術支撐下的新型智慧學習環境，將改變傳統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督，幫助學生認清不足，實現針對性的學習?？梢姡腔刍瘜W習環境的構建是迎合學生需求、踐行教學本質的根本體現。

參考文獻

[1]付強.論“互聯網+”創新型教育環境下數字化校園與信息化學習環境的構建[J].電腦知識與技術，2017，13（32）：26-27.

[2]于舜.基于信息化技術構建高校學習環境[J].中外企業家，2015（32）：207.

[3]石世美.高校信息化學習環境的研究與設計[D].北京：北京理工大學，2015.

[4]劉長勇，李穎，朱瑩澤.在數字化校園環境中建立信息化學習環境的研究[J].科技創新與應用，2013（12）：267.