經管類實驗教學網絡學習空間的構建與應用

潘星　晏再庚

[摘 要]近年來網絡學習空間的建設與應用不斷深入，為促進經管類實驗教學場景下網絡學習空間的建設與應用，文章以“教學法—空間—技術（Pedagogy-Space-Technology）”學習空間理論為研究框架，從教學法、空間與技術三個核心要素出發，結合經管類實驗教學特點，構建個性化網絡學習空間。該網絡學習空間具有靈活性，能支持混合學習與個性化學習，在教學實踐中，通過分組教學實驗，對其教育效果進行了問卷調查與評估，進一步驗證了基于具體教學場景的網絡學習空間的有效性，其參與實驗教學能夠促進教學質量的提升。

[關鍵詞]實驗教學;網絡學習空間;PST框架

[中圖分類號]G434 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-7656（2021）02-0047-09

一、引言

學習空間（Learning Space）是指發生學習行為的場所，包括物理空間和虛擬空間[1]。虛擬空間又稱為“網絡學習空間”，是經過專門設計，利用現代信息化手段和計算機網絡構建的、支持在線教學活動的數字化平臺，是技術與教育深度融合的集中體現。

近年來，我國很重視網絡學習空間的建設與應用。2018年4月，教育部印發《教育信息化2.0行動計劃》，明確提出要規范網絡學習空間建設，開展網絡學習空間的應用普及活動，促進網絡學習空間與物理學習空間的融合互動[2]。同年，教育部還發布了《網絡學習空間建設與應用指南》，對網絡學習空間的內涵、構成、服務體系以及數據分析和空間安全等進行了統一的界定和規范，厘清了個人空間、機構空間與公共應用服務之間的關系，并提升了網絡學習空間對教育資源供給模式創新、教育教學創新、交互創新、管理模式創新等創新應用的支持，為科學、合理地建設與應用學習空間指明了方向[3]。在政策的大力支持下，網絡學習空間得到了快速發展。

目前的網絡學習空間仍存在不足，部分網絡學習空間旨在提供一個泛在的學習環境，從技術層面解決功能的實現和評價問題，缺少學習空間的理論指導，沒有針對具體的教學場景和教學任務進行個性化的設計，存在主體性、科學性、教育性不足等問題[4]，尚未實現技術與教育的深度融合。普通高校提升教學質量，推進人才培養模式改革，網絡學習空間是必要的基礎，要立足實際教學需要，深入探索網絡學習空間的設計、構建和應用，這對普通高校校本課程質量的提升以及遠程教育機構網上教學有借鑒和啟示意義。

二、國內網絡學習空間的研究現狀

國內對于網絡學習空間的研究起始于本世紀初，學者楊現民將其分為三個階段[5]。一是探索階段（2000年～2011年），主要載體為網絡教學平臺、教師博客、維基等社會化軟件平臺構建的個人學習空間，網絡教學平臺先在高等教育領域部署試用，之后快速擴展到基礎教育和職業教育領域。二是系統推進階段（2012年～2015年），標志為2012年“三通工程”的提出以及2012年教育部印發《教育信息化十年發展規劃》。在國家政策的指導下，全國各地加速部署網絡學習空間平臺以及相應的課程資源庫建設。三是融合創新階段（2016年以后），標志為2016年教育部印發《教育信息化工作重點》以及2017年《國家教育事業發展“十三五”規劃》，網絡學習空間超越單純的虛擬空間概念，轉向打造線上線下相融合，無縫聯通學校、社區、家庭、社會場館等學習場所的一體化學習環境;國家與地方部署各級網絡學習空間云服務平臺，實現數據化、智能化、個性化的網絡學習空間環境。

為了進一步了解網絡學習空間的研究現狀，筆者利用中國知網（CNKI）進行了文獻調查，統計“網絡學習空間”相關論文在近五年內的數據，具體選擇檢索主題為“網絡學習空間”，時間跨度從2015年到2020年，期刊來源類別為“核心期刊”，統計日期為2020年12月2日，排除其他不相關主題，如深度學習、卷積神經網絡及網絡表示學習等，共篩選出101條結果。圖1為發文量年度趨勢情況，可以看出核心論文數量逐年遞增，2018年和2020年的發文量較大。圖2為主要期刊的分布情況餅狀圖，可以看出教育技術行業排名靠前的期刊。

從篩選出的文獻中，筆者著重從網絡學習空間的構建與應用研究進行歸納和分析。有關網絡學習空間的構建研究主要包括：張璇在網絡學習空間軟件項目中引入CMMI（Capability Maturity Model Integration，能力成熟度模型集成），根據項目實施中遇到的問題和原因，提出改進辦法[6];梁為提出基于虛擬環境的體驗式網絡學習空間構建，并從主要特征、技術架構和功能組成等方面進行了詳細論述[7];李明喜結合大學英語教學中的三種應用模式：翻轉課堂、主題探究學習和混合教學模式，基于TPACK框架對學習云空間進行構建，實現定制化的大學英語學習空間，促進學生對英語應用技能的掌握[8];曾明星等人面向大學生的創客課程對網絡學習空間進行了構建[9]。

有關網絡學習空間的應用研究主要包括：張思從社會交換理論視角分析網絡學習空間中知識共享影響因素模型和研究假設，使用問卷調查法對研究模型和研究假設進行驗證[10];朱珂提出網絡學習空間中學習者交互分析模型，主要包括操作交互、信息交互和概念交互，并對模型的參數進行度量[11];梁云真等基于社會網絡分析視角對網絡學習空間的交互行為進行實證研究[12];李玉斌對于網絡學習空間評價指標體系的研究[13];謝幼如關于網絡學習空間提升自我效能感的效果研究則表明，應用網絡學習空間能逐步提升大學生的網絡學習自我效能感及相關因素[14]。許亞峰在《面向人工智能時代的學習空間變革研究》一文中介紹了有關學習空間的研究框架，有英國大學圖書館學會提出的影響研究模型，從八個具體步驟來優化學習空間[15];有側重于利益相關者視角的設計模型，即從教師、學生、設計師三個利益相關者視角出發，提出了設計模型，其中最著名的是PST（Pedagogy-Space-Technology）框架[16]，它以教學法（Pedagogy）、空間（Space）與技術（Technology）三個核心要素出發，指導構建并實施新型網絡學習空間。

三、PST理論框架的內涵與應用

（一）PST理論框架的內涵

PST（Pedagogy-Space-Technology）框架是學習空間理論分析框架。它是由昆士蘭大學的Radcliffe教授提出的基于下一代學習空間項目的研究成果，可用于指導、構建、實施與評估網絡學習空間。Radcliffe強調學習空間在設計時應該考慮三方面的要素：教學法、空間和技術，三者間構成一個循環迭代的過程，并共同進化，如圖3所示。無論是空間設計還是技術應用都要以“支持和促進相應的教學法”為目標，將技術充分嵌入到空間中才能發揮更好的效用，空間則需要技術的嵌入來擴展原有的功能。

表1是PST理論框架在整個生命周期階段，從總體目標、教育學、空間和技術四個不同維度解決或回答具體的問題。

PST理論框架基于問題驅動，將構建和使用學習空間的整個過程看作一個生命周期，在整個生命周期中，我們都需要解決以下關鍵問題：1.改革的動機是什么;2.改革試圖培養什么類型的教與學活動;3.空間環境能否促進這些教與學的活動，如何促進;4.將采用哪些技術或手段來補充空間設計以培養和促進教與學的模式？

PST理論框架是一個以教學為導向的學習空間構建技術，是指導學習空間中技術與教育進行深度融合的方法和理論。它將提出問題、解決問題作為整個探究過程，使學習者能夠整體考慮教學、學習空間及其相互作用。它可用于學習空間構建的每個階段，包括概念到設計、實施到運營等，它還可以作為評估工具，將設計意圖與結果聯系起來。

PST理論框架的研究重點并不在于提升學習成果這一目標，它不直接對最終的學習成果進行評估，而是將重點放在培養特定的教學模式，這一點恰恰和建構主義學習理論相呼應。基于PST理論框架指導構建的新型網絡學習空間，將支持建構主義學習行為的發生，支持協作、實踐，并提供個性化和包容的學習環境。

（二）PST理論框架的應用

PST理論框架已成功應用于多個改進的網絡學習空間中。

Gail Wilsona于2011年基于PST框架在澳大利亞邦德大學研究和構建了下一代學習空間項目Pod Room，并進行了實施和評估[16]。Pod Room項目以用戶為中心，設計靈活、允許傳統的面對面教學與線上教學活動并存，被設計成支持混合式學習的在線教學模型。在后期評估階段得出結論：Pod Room使得課程在互動和參與環節得到了較大的改善，在角色扮演、基于問題的學習任務當中表現出色。

Jenny Ng在2015年成功實施Grant 項目，使用PST框架和Blackboard Collaborate構建新型在線模擬法庭[17]。該項目結合法學專業課程教學特點，將物理世界和虛擬世界進行深度融合，允許校園內學生和校外（在線）學生進行角色扮演，在課程授課環節給學生分配原告、被告、原告律師、被告律師等角色，通過學習空間中進行書面和口頭陳述，并進行在線模擬辯論。Jenny Ng在項目實施過程的各個階段對項目的實施動機、教與學的類型以及如何促進等問題作了詳細的論證與回答，最后利用收集的數據和學生訪談對在線模擬法庭的有效性進行了評估。大部分學生認為，通過PST理論構建的系統使他們覺得模擬辯論更加有趣，使學習引人入勝。

PST理論框架可以很好地與實驗教學場景相結合，利用相關技術重新組織或構建支持混合學習和建構主義學習特征的教學場景，在具體項目中取得較好的教學效果。因此，本文選用這一理論框架，以經管類實驗教學為例，開展網絡學習空間的設計、構建及應用研究。

四、經管類實驗教學網絡學習空間設計、構建與應用

（一）經管類實驗教學的需求分析

1.教學過程分析

廣東外語外貿大學實驗教學中心于2013年成立，下設經管法實驗教學部和新聞藝術實驗教學部，其中經管法實驗教學部主要承擔經管類實驗教學任務，其主體課程為企業行為模擬和企業資源計劃。此類課程具有相同的特點，都是利用仿真教學軟件或硬件模擬企業的經營，包括手工和電子ERP沙盤、手工和電子供應鏈沙盤、各類ERP軟件以及最新的約創云平臺等，模擬經營分角色進行，可分為總經理、銷售總監、生產總監、財務總監等多個角色，對企業經營中的運作決策、供應鏈、財務、生產、銷售等環節進行全方位的仿真模擬。筆者作為實驗教學團隊的一員，參與課程的開發和授課環節，對企業行為模擬課程教學目標和教學活動進行了解讀與分析。

2.教學特點分析

通過剖析經管類實驗教學的教學過程，可以看出此類實驗課程具有以下鮮明的特點。

（1）課程的教學手段和教學資源豐富。經管類實驗教學利用多種教具，包括實物沙盤、電子沙盤、虛擬仿真軟件等參與教學活動，這些教學輔助工具具有不同的操作規則和使用規范，在實驗操作前可將學習要點制作成圖文并茂的課件、音頻或短視頻并發布在網絡學習空間中，供學生自主學習使用，同時可以將重要的知識點制作成測試題，進行線上自主學習和測試，教師可以通過測試反饋的結果來調整課堂學習的進度。豐富的教學手段和教學資源需要較好地組織和管理才能發揮其價值。

（2）課程教學過程實操性強。課程教學可分為任務式學習和自主學習兩個環節。任務式學習過程中，學生需要分組進行實操演練，組成一個“企業”，進行角色分工并按照各自的崗位要求分組模擬演練。教師先帶領學生進行一輪手工的模擬操作，對企業經營和計劃有直觀的認識后，再讓學生根據自己的崗位進行自主學習。自主學習過程需要學生們相互配合，進行大量的動手操作，操作有問題時可重置實驗環境再次進行模擬。無論是任務式學習還是自主學習，都需要學生進行大量的實操，結合不同的操作數據進行觀察和比較，最終形成對企業經營的整體認知。

（3）課程教學過程協作與互動頻繁。教學活動中，師生之間、學生與學生之間存在密切的協作與互動。在課程開始時，教師要通過講授帶領學生了解和掌握市場規則、熟悉沙盤實驗工具的操作并對學生進行分組。在組內，學生之間通過充分交流、思考、研判對手，碰撞出智慧的火花，形成各組的經營策略;經營過程中，各組每年的年終向市場公布財務報表，投放廣告進行下一年的選單，通過信息傳播形成對市場的判斷，同時在市場中挖掘有用信息，以進行可能存在的組間交易。經營中和經營后，教師不斷進行點評，各組也要進行分享和總結。

圖4顯示了實驗課程存在的六大學習活動，包括講授、交流、思考、實踐、分享和傳播。這些學習活動可以發生在師生之間，也可以發生在學生與學生之間。

3.網絡學習空間需求分析

經管類實驗課程的教學資源豐富、教學實操性強、協作與互動頻繁，這些特點對網絡學習空間的構建提出了很高的要求與挑戰。為了能夠得出最優的結論，依據PST框架，首先要在需求分析或概念設計階段，回答它的幾個關鍵問題。

（1）改革的動機是什么？廣東外語外貿大學實驗教學中心經管類實驗課程已經授課近7年時間，現有課程體系繼續進行改革和質量提升，這是學校領導層和所有參與教學的一線工作者的共識。為了推動課程改革，學校于2019年成立了教學質量管理評估中心，目的就是指導和監督本科課程質量體系。為了實現這一目標，本文開展以教學為導向的網絡學習空間的構建與應用研究，希望能夠改善經管類實驗課程的教學條件，從而提升教學質量。

（2）空間能夠促進什么類型的教與學？ 經管類實驗教學最大的特點就是模擬企業和市場行為。模擬企業的經營過程可以獲得認知技能，同時也是進行深層理論學習的工具。構建的網絡學習空間以教學為導向、以學習者為中心，在模擬經營過程中，對專業知識進行重新組織，以便學生能夠快速檢索與查閱，在空間中支持學生交流互動式的學習，支持混合式學習以及建構主義學習。

（3）空間設計的哪些方面能夠培養和促進教與學的模式，如何促進？構建的網絡學習空間在設計上需要考慮多元化、適應性與多模式的需求，兼顧教學的各個環節，具備集約、共享的特點。在促進教方面，空間能夠收集和處理學情數據，給教師提供學情反饋，教師通過分析學情數據及時了解學生的學習情況，以便掌握每個同學碰到的重點和難點，從而對課程講解內容進行重新組織和調整。在促進學方面，學生在學習空間中進行交流、互動與分享，同時又存在彼此之間的競爭，使得整個學習過程充滿挑戰和趣味性。如果在學習空間中能夠形成可視化的評價結果，可以激發學生的學習動力，促進學生持續的學習熱情。

（4）技術是如何促進和補充空間設計、培養和促進教與學的模式？在網絡學習空間中將集成多項特定技術，以滿足空間設計的需要。首先，在應用層，網絡學習空間需要支持多終端顯示，兼容手機、PC以及平板，通過采用響應式開發設計可滿足這一需求;其次，應用層還需要能夠支持多種類型課件的展示，如PDF格式、PPT格式、圖片、音頻、視頻等。在服務層，網絡學習空間需要記錄和收集學生的學情數據，通過和第三方應用的對接技術，實現與其它平臺的數據交換和分享;再次，通過嵌入移動應用來實現學生的移動學習，例如使用微信小程序。

（二）網絡學習空間的設計與構建

圖5為網絡學習空間的整體架構設計，主要分為四個層次。

（1）物理層是系統運行所需要的基礎硬件設備，主要包括服務器、NSA存儲等。

（2）數據層采用VMware虛擬化技術、結合NSA存儲設備實現云數據中心架構。

（3）服務層分為融媒體服務和應用服務。融媒體服務是將聲音、視頻、圖片、文字等資料進行數據庫處理，建立“媒資庫”，采用融媒體架構會使教學多媒體在后續能夠進行復用。應用服務則是指對融媒體服務構建的資源庫進行各項操作，包括添加、刪除、修改、查詢等，并對所有操作進行日志記錄。服務層具體是指廣東外語外貿大學網站平臺，該平臺既提供系統運行環境，也提供學習門戶所需要的后臺及開發環境。

（4）應用層是指教學過程中能被師生直接感知的網絡學習空間。應用層由兩部分構成：①基于廣東外語外貿大學網站平臺開發構建的學習門戶，該門戶采用響應式開發，具有多終端適應性，可對課程知識進行分類索引，展示服務層提供的學習資源，頁面可生成二維碼或分享鏈接的方式將知識模塊發布到組建的微信學習群中;②基于騰訊公司的微信產品構建的移動學習環境，包括學習群、公眾號以及小程序。學習門戶將與微信公眾號做對接，支持從網站后臺定期推送學習資源到微信公眾號中。如果說學習門戶與微信公眾號主要是展示和檢索課程知識，那么微信小程序則具有豐富的功能和靈活的特點，能夠為學習者提供互動性更強的學習通道，為學習空間提供很好的補充。

在上述架構中，網絡學習空間主要的功能模塊在整個模型的頂部，位于服務層和應用層，是教師和學生可直接感知的部分。圖6為網絡學習空間主要的功能模塊、用戶之間構建的學習交互行為圖解。

構建的網絡學習空間主要包括五大功能模塊：①教師管理后臺，可完成課程知識的構建、發布與維護，可將課程相關內容（文本、PDF、圖片、音頻、視頻等）上傳到管理端，并發布和推送到學習門戶和微信公眾號中，除內容管理和推送外，管理后臺還具備日志審計、安全檢測等功能;②學習門戶，需要進行前端頁面的設計與開發，將采用響應式開發設計來實現，實現用戶多終端兼容展示;③微信平臺，由騰訊公司提供的一系列關聯產品（微信群、微信公眾號和微信小程序）組成。其中，微信小程序需要進行獨立的開發與對接。它們被集成在騰訊公司提供的聊天軟件微信中，三者之間相互關聯、各司其職，微信群實現師生、學生之間的互動、分享及答疑，微信公眾號實現課程信息的展示、推送和查詢，微信小程序實現學習闖關、課后測驗、打卡及作業提交等功能，并提供一種基于線上的課程考核機制，進行課程滿意度調查等。學習門戶中的內容以鏈接或生成二維碼的方式分享到微信群中，實現知識在不同終端之間的傳遞。

（三）網絡學習空間的應用與評價

網絡學習空間開發完成后，2019年下學期，教學團隊針對企業行為模擬實驗課程開展了第一輪教學實驗，在經管類3個專業的不同班級中開展了分組教學實驗。共6個班參與實驗，其中3個*A班為實驗組，即采用網絡學習空間進行輔助授課的班級，另外3個*B班為對照組，即按照常規進行教學，不使用網絡學習空間輔助教學。

筆者對授課過程的各個環節進行比較，體會到實驗組與非實驗組之間的差別。例如，在課程的開始環節，需要對電子沙盤工具的使用和相關市場規則進行理解，*A班的學生通過網絡學習空間進行信息分享、課前答疑以及微信小程序打卡等環節，對內容能夠及時快速掌握，*B班的學生則在課前只提供相關電子文檔和學案，沒有相關學習跟蹤工具，效果相對較差，在課堂上需要花費更多的時間來對這部分內容進行講解和答疑。在實驗模擬環節，使用網絡學習空間的班級溝通更加順暢，實驗過程中隨時通過微信群發布和查看市場動態，通過分享信息銷售自己的產品或原材料，并能夠自行談判以更好地決定價格，降低了模擬企業違約行為的發生。通過對*A班與*B班的教學過程進行對比，發現采用了網絡學習空間進行輔助授課班級學生的參與度較高，課堂的積極程度較高，同時由于在課前、課后進行了學情跟蹤，使得課堂環節更為順暢，課堂更加高效。

其次，從課程結束后的教務數據來分析，通過表3對6個班級最終的期末成績以及課程評價數據進行對比，可以看出實驗組的期末平均成績以及對課程的評價都高于對照組。其中，課程評價為課后每個班的每個參與實驗課程的學生通過教務系統進行自主打分的結果取平均值，各個具體分值是對課程評價指標的十大項中分別給出，如圖7所示。圖8則為其中某同學在進行課程評價時給出的建議。

部分A班學生給出的課程評價：

通過分組教學實驗發現，以教學為導向、根據PST理論框架設計并實施的網絡學習空間使得實驗課程整體教學效果得到提升，實驗教學環節更加順利、學生能夠更加積極地探索，并進行自主學習，期末成績也有所提升，對課程的教學評價更高、反饋更為正面。但無論是網絡學習空間還是后續的分組教學實驗環節，都存在一定的局限，由于實驗樣本較小，學生學習過程的中間數據還沒有進行充分分析，難以將學生成績的提升具體歸因到學習空間、教學法或是信息技術。

五、結語

基于實驗教學場景的網絡學習空間不同于MOOC、云課堂等泛在的網絡學習空間，它是以教學為導向，結合具體實驗課程進行設計開發，構建者即教學參與者，能夠有針對性地結合課程的教學特點、教學內容和個性化需要，從教學法、空間、技術三個要素出發進行設計與實現。結合具體教學場景的個性化網絡學習空間需要教師團隊具備一定的研發能力。在強調教學質量的今天，這一領域值得我們教育工作者去探索和實踐。

未來，網絡學習空間一方面可以利用云技術、智能技術以及虛擬現實技術在功能上不斷進行擴充，支持更寬廣的泛在學習環境;另一方面，網絡學習空間也可以通過與不同類型的線下課程進行融合，支持線上、線下相結合的教學方式，更加具備靈活性，同時支持混合學習與個性化教學。

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[作者簡介]潘星，廣東外語外貿大學實驗教學中心高級實驗師，碩士，研究方向：計算機教育應用;晏再庚，廣東外語外貿大學實驗教學中心副教授，碩士，研究方向：計算機教育應用。

[責任編輯 唐東海]