建構主義視野中的智慧圖書館

邱 源，程 躍

0 引言

建構主義起始于蘇格拉底、亞里士多德時代，至今已有2000多年歷史，中間有黑格爾、笛卡爾、米德等哲學大師的梳理和心理學大師皮亞杰、維果茨基的革故鼎新，把建構主義由哲學引入到實證科學，樹起了一桿哲學、心理學、思維學、社會學、管理學等各方關注的大旗[1]。當代建構主義崇尚“人機耦合”的科學技術，認為它是哲學思想嬗變的重要理論進路，也是實證演繹的重要把手。其基本邏輯是：在理性主義哲學傳統下從個體建構主義走向了群體建構主義；在信息技術和智能技術推動下走向了符號詮釋與人機互動論[2]。

智慧圖書館創建伊始，建構主義學者就不棄不離地以各種的方式介入其中，在智慧圖書館的核心特征、內在結構、空間交互和群體創新等領域，提出許多新理念、新舉措。例如，從智慧圖書館要素疊加的實質特征中，讀出建構主義交互同化的思想內涵[3]；從傳統圖書館的“自我建構”服務模式、數字圖書館的“數字建構”模式以及智慧圖書館創新模型中，讀出建構主義認知圖式的演化過程[4]；從智慧圖書館虛實交互的愿景、用戶畫像的外顯與內隱技術的開發、機器人“軟”“硬”兼備的功能設計，讀出建構主義雙輪建構的理念[5]。下文就這三個方面展開論述。

1 交互同化視野中的智慧圖書館結構

2003年，當芬蘭奧盧大學圖書館采用了位置感知的移動圖書館服務，以“Smart Library”(智慧圖書館)命名之時[6]，“智慧”好像已不再是人類的專利，倒成為數字化、網絡化、智能化的代名詞。人們熱議的話題是信息爆炸、遠程控制、智能替代、5G泛在……在人們沉浸在這一信息技術革命狂潮的當下，建構主義善意地提醒著我們：千萬不要忘記圖書館的初心，千萬不要丟棄智慧的本源。

1.1 智慧圖書館概念的要素疊加

近二三十年來，在傳統圖書館的基礎上，各種要素不斷更迭換代，完成了蛻繭化蝶的全過程。文獻圖書館、數字圖書館、泛在圖書館、智慧圖書館……這些使人眼花繚亂的演化，其速度之快、內容之多、項目之繁，千年未有，百年不遇。當人們還在討論數字圖書館時，泛在圖書館來了；當人們對泛在圖書館正在品味時，智慧圖書館來了……令人顧念不及。

有一種疊加理論，能將這種紛繁雜亂的現象簡化為一個公式。它認為圖書館的每一次變化，都是新內涵或時尚元素疊加的結果。如果“圖書館”最初的概念是T，疊加的新內涵或時尚元素看成是變量x，則圖書館演化的過程就是不斷對函數T變量增加各種自變量的過程。若把 f(x)看成是這個函數關系，即T＝f(x)，則公式中的x是動態的、新生的時尚元素。由于其不斷地添加、補充或修正，現在演變成了T＝f(x1，x2，x3，…，xn)，也就是說，xn決定了圖書館內涵豐富的程度和圖書館發展的速度。從文獻圖書館開始，人們就是對這個函數求偏微分的過程[3]。

按照疊加理論，可以把傳統圖書館T定義為f(x1，x2)，其中x1定義為館舍，x2定義為文獻；則傳統圖書館基于館舍，基于文獻[7]。什么是數字圖書館？數字圖書館T＝f(x1，x2，x3)，其中x3定義為數字化程度；什么是泛在圖書館？泛在圖書館T＝f(x1，x2，x3，x4)，其中x4定義為泛在網絡移動技術。

什么是智慧圖書館？智慧圖書館T＝f(x1，x2，x3，x4，x5)。關于x5，其內涵就不如x1，x2，x3，x4那么明晰。芬蘭奧盧大學之所以冠以“智慧圖書館”稱號，僅僅是因為采用了移動感知技術。Miller MC等早期研究智慧圖書館也是從科學計算及軟件工程技術開始[8]；Aithal P S認為未來資源的數字程度越來越高，智慧圖書館將突破物理圖書館的限制向網絡化的宇宙資源中心發展[9]……以上都把x5定義為智能技術。關于智能技術，也在不斷演化疊加中。由最初的移動技術，疊加上物聯網、地理信息技術和地理空間技術，再疊加云計算，再疊加智能化設備(如機器人等)，再疊加區塊鏈、5G……幾乎所有人都認為這個x5是無限的，智慧圖書館隨著x5內涵的擴展而擴展，隨著x5的突變而突變。

T＝f(x1，x2，x3，x4，x5)的確是個函數求偏微分的公式，便于人們了解圖書館嬗變的關鍵要素，而且簡單明了，不枝不蔓，其關鍵要素添加的路徑和順序也明白如斯。但在建構主義視野中，卻有許多值得商榷和重新定義的東西。

1.2 智慧圖書館各要素疊加后的交互同化

最早從建構主義角度提出不同見地的是邱章樂等人，他們認為智慧圖書館絕不是簡單的物理疊加。因為一種要素加入后，原先的各種要素也會隨之產生“同化”“順應”和“平衡”等變化[5]。“同化”“順應”和“平衡”原本是皮亞杰心理發展理論。所謂同化，就是“將外界因素整合于一個正在形成或已形成的圖式”[10]，以加強和豐富主體的內在結構。就好比沙子、水泥將鋼筋摻和到里面，集合成更具牢固度的混凝土結構。所謂順應，是指當原有的圖式在應對外界新的刺激時所采取的妥協調和的方法：要么修改原有的圖式來迎合，要么創造一個模式來容納。如果說“同化”是一種強硬手段，那么“順應”就是一種懷柔手段。所謂平衡，是指原有的圖式被打破時，硬手段和軟手段同時使用，用同化和順應兩種途徑達到認知上的暫時平衡。邱章樂、程躍把結構與功能放在同一時間進行研究，探討了事物的發展的結構內容和功能的涵義。他們認為，f(x1，x2，x3，x4，x5)中的所有智慧圖書館要素都會隨著交互同化而產生新的結構和新的功能。

在T＝f(x1，x2)傳統圖書館時代，主要是文獻資料、館藏空間與人之間的交互。其交互是根據建構主義的就近原則和通透原則進行的，這個時期標志性圖書館可能被認為是利物浦的威廉·布朗圖書館(1860)與伯明翰公共圖書館(1882)。到20世紀后期，復印機、掃描儀進入圖書館，圍繞大屋頂書庫有序排列，方便用戶使用。這實際上是在尋求具有“通透度”的“最短距離”，并將其納入到用戶的視野中，提供一種理想的交互環境與氛圍。

在T＝f(x1，x2，x3)數字圖書館時代，數字化打開傳統圖書館大門，原有的紙質文獻的采編、館藏、借閱都隨之添加了數字化色彩，自覺地進行數字“同化”。這種“同化”是在不同水平或平行水平的兩個或多個結構之間進行的，皮亞杰認為結構與結構之間“不能單向還原，只可交互同化，以致高級結構可以借助于轉換而從低級結構中演化出來，同時高級結構可通過整個低級結構而使其更為豐富”[10]。例如，一些高校圖書館在對紙本文獻資源整合后，通過聯網導航系統與書庫管理系統共同作用，實現一校多地文獻資源的異地整合與借閱，解決了資產管理分散、系統數據割裂等問題；還有一些圖書館借助RFID數據管理系統與匯文書目管理系統無縫對接，集搜書、評書、看書、藏書于一身，使兩個原本獨立的系統實現1+1大于2的功效。

在T＝f(x1，x2，x3，x4)泛在圖書館時代，3G、4G、5G先后打開了數字圖書館的物理空間，用戶可以在任何地方、任何時間借助互聯網與終端操作顯示屏，隨時隨地實時感知、傳遞、獲取圖書館的數字信息。大部分圖書館都利用成熟的計算機技術和網絡技術來設計、開發、拓展泛在圖書館的應用，如網絡門戶、書目指導、電子資源、用戶調查、虛擬教室等，甚至還開發電子閱讀器，獲取用戶閱讀頻率、閱讀間隔以及習慣的閱讀時間。這些本身就充滿了“同化”“順應”和“平衡”色彩。

在T＝f(x1，x2，x3，x4，x5)智慧圖書館時代，物聯網、互聯網、云計算、智能化設備、區塊鏈等與傳統圖書館、數字圖書館、泛在圖書館的各種資源是又進行新一輪的“同化”“順應”和“平衡”。從某種程度上而言，智慧圖書館是新一代智能化的數據處理技術與人交互的成果。許多原本人工操作的東西被智能工具替代了：無人駕駛的飛機、轎車，無人操作的生產流水線，甚至無需人工操控的手術臺……是不是說，智慧圖書館也會走到這一步？建構主義針對人工智能發展過程中可能遇到的勞動者被替代的問題和人工智能偏見的問題，提出的對應策略就是“人機耦合”[3]。將智能驅動與“以人為本”有機結合起來，既見人，又見物，使智能驅動與用戶之間形成一種友好關系和互補作用。“人機耦合”是雙向嬗變中向前演進的新結構，正如皮亞杰在論述結構與功能的同時性時指出的那樣：“新結構的建構是在肯定與否定的變換中發展的。”[10]“同化”“順應”和“平衡”的結果，不是建筑物的磚木結構，可以分拆；也不是鋼筋混凝土結構，僅僅是物理層面的功能提升；而更像是轉基因的生物體，通過原生質體融合、在細胞體內進行DNA重組，改變生物體的某些遺傳特性[11]。“同化”“順應”和“平衡”是建構主義的重要原則，是不斷成熟的內部組織和外部組織的相互作用，是智慧圖書館產生的前提條件。

1.3 智慧圖書館交互同化的層次結構

智慧圖書館各要素之間的交互，如同亞歷山大劍下的“哥丹結”，纏繞在一團亂麻之中，很難梳理出它的頭緒。但是，在結構主義視野中，萬事萬物都是有層次結構的。關于智慧圖書館的層次結構，一般認為需要一個統攝全局的智慧“大腦”[12]，“大腦”之下，至少有4個平行的層次，分別為智慧管理層、智慧服務層、智慧信息層和智慧空間層。這4個平行的層次既有相對的獨立性，又在“大腦”協調下交互同化，構建精準追蹤用戶個性化動態需求的自適應服務情境，核心競爭力的新型智慧服務空間，去庫存、降成本、去臃腫、補短板的資源供給保障，激勵推進型的開放式創新管理機制[13]。

1.3.1 智慧圖書館的頂層設計

圖書館大腦處在統攝智慧圖書館管理系統的頂層，是基于物聯網、云計算、大數據等信息技術，集成了包括地理信息、GPS數據在內的所有手段，對管理層、服務層、信息層和空間層實現全局統攝的監管指揮。其任務是將決策問題按總目標、分解成一個個子目標指派給不同層次的結構體系，然后用求解判斷矩陣特征矢量的辦法，求得低層次的各元素對高一層次元素的“優先權重”[14]，依據“兩利相權取其重”的原則，將權重最大者確定為最優方案。如果面對阻梗應急情境，執行的原則是“兩害相權取其輕”，將權重最小者確定為最優方案。圖書館大腦一般采用具有分層交錯評價指標的目標系統，其用法是構造判斷矩陣，求出其最大特征值及其所對應的特征矢量。給圖書館裝上一個智慧大腦，圖書館也能像人一樣智慧起來，使得圖書館各項資源通過這個大腦進行最合理的配置和調度，從而有效提升圖書館的承載力和運行效率，實現支撐感知、互聯、智能的服務[15]。

1.3.2 智慧圖書館的平行層次

有關智慧圖書館的平行層次結構，已有不少文章論及。筆者采取的是建構主義因素分析方法，它是利用智慧圖書館統計指數體系中各個因素功能、交互影響程度的一種統計分析方法。使用這種方法能夠將智慧圖書館各種疊加因素化繁為簡，提取出智慧管理層、智慧服務層、智慧信息層和智慧空間層這四個具有內在聯系的、平行的、決定智慧圖書館本質特征的結構。每一個層面都有若干圍繞其運行的子系統。每個子系統之下也有低一層次的支持系統。這些層次結構可分為歸屬層次結構、維度層次結構以及層次結構數據庫[16]。例如管理系統，其歸屬層次的最大特點就是將一個復雜的系統分解成若干單向依賴的層次，主干部分的服務窗口由紙質圖書采編、流通借閱系統、報刊閱讀系統、視頻會議系統和館員培訓系統等構成，智慧控制系統又由智慧導航系統、安防系統、節能系統、手機信號屏蔽器、智能座位管理系統等組構。每一層的操作系統也分多個層次。最內的一層具有初級中斷處理；外一層是具有編目、采購、借閱進程之間的切換功能，實施進程控制。系統核以外依次為儲存管理層、I/O處理層、作業調度層和資源分配層。層次結構數據庫不僅具備信息存儲、輸出功能，還會將不同層次、不同節點、不同維度的操作交互留下的海量痕跡進行智能分析。

智慧管理層、智慧服務層、智慧信息層和智慧空間層的跨界交互特征主要體現在3個方面：(1)人工智能的跨界融合是各層面交互同化的技術特征。如物聯網、實體抽取、數據挖掘、知識圖譜、智能代理、情報計算、語義關聯、本體、語義網、情境感知等技術的交互作用，為智慧圖書館知識服務延伸提供了可能。特別是數據挖掘、人工智能的交互更是突破了管理層、服務層、信息層和空間層的界限。(2)數字集成的跨界融合是各層面交互關聯的內容特征。符號化的原始關聯數據，具有統一于符號進行處理的“元服務”特性，從而能夠實現對數據集更大或更小或特定段的彈性發現[13]，無論管理層、服務層、信息層還是空間層的跨界交互都要基于元數據的標準化、數字化、本體化[17]。(3)智慧型人才的跨界融合是各層面交互創新的主體特征。隨著智慧圖書館的發展，通用型人才不僅具有學術資源發現方面的元數據知識、數字資源保存標準知識，還具有圖書情報學、信息技術科學、心理科學和統計學等交叉融合學科背景。這樣的“通才”將對管理層、服務層、信息層和空間層的融合交互和創新服務起著決定性的作用。

1.3.3 智慧圖書館的外圍系統

跳出圖書館的圈子，還有一個更廣袤的系統在運行著。這就是云計算、5G通訊、互聯網、大數據這些巨無霸。在這場偉大變革中，圖書館一直是新技術的積極倡導者，也是技術進步的受益者[18]：邊緣計算與云計算的協同將極大提升圖書館對海量數據的及時處理能力、數據存儲能力和深度學習能力；5G通訊使智慧圖書館實現無線網絡全覆蓋，較之2003年的芬蘭奧盧大學圖書館更為快捷便利；互聯網與大數據的結合越來越緊密，基于知識圖譜的大數據應用成為智慧圖書館最靚麗的風景線……未來云計算、5G通訊、互聯網、大數據與智慧圖書館人工智能將高度融合為一體化的系統，基于海量知識信息仍是多樣化模式并存融合的主流。

1.3.4 智慧圖書館層次結構模型

根據以上分析，建構智慧圖書館的層次結構模型。該模型像一個小宇宙，其核心層是智慧圖書館大腦及其統領的交互要素。圍繞圖書館大腦有相對獨立又緊密聯系的4個小行星：上端分別是智慧信息模型和智慧空間模型，下端是智慧管理模型和智慧服務模型。每個行星都有各自環繞的衛星，這些星羅棋布的衛星在云計算、5G通訊、互聯網、大數據這些更大的天體作用下形成了層級性、復雜性的生態系統(見圖1)。該模型強調系統中要素間的協同，形成良好的交互關系，推動智慧圖書館朝向前所未有的、充滿活力的服務方向開疆擴土，形成具有持續成長的健康機體。

圖1 智慧圖書館的層次結構圖

2 圖式理論視野中的智慧圖書館創新建構模型

2.1 圖式演化

建構主義學習理論中，圖式是一個核心概念。我們知道，人腦是由千億計的神經元構成，每個神經元都有很多用于連接的軸突和樹突，將神經元連接成巨大的、動態的神經網絡。神經網絡是圖式的生理基礎。人們處理外界的任何信息都要調動大腦中已有的圖式來組織、吸收外界的信息。圖式決定了個體對知識的選擇、吸納和存儲的方式[19]。

人的認知在感知過程中，把事物特有的普遍的重要的屬性突出出來。這些簡要、概括的形象就是表象。表象一旦形成，人的思維活動就進入了從原生圖式到抽象圖式的轉換過程，這是一個從感性思維升級為抽象思維的圖式，稱為抽象結構。抽象圖式的主要任務是產生概念，概念是對事物本質屬性的反映，是人類的邏輯思維范疇。概念形成后，也可以返回表象與之結合，產生一個與抽象圖式有相反意義的結構——想象。想象是形象的再塑，再塑的形象已從原來的表象里脫胎換骨，并催生了新圖式，稱之為意象圖式。意象圖式有兩種屬性，既有形象思維的屬性，也有邏輯思維的屬性，既有感性的成分，也有理性的成分。意象圖式還不完全具備創新的功能，但它已站在創新門口，就差臨門一腳。這時如果電光一閃、山嵐一旋，靈感來了，一個嶄新的認知結構——創造圖式便應運而生了[14](見圖2)。

圖2 圖式的演化

建構主義喜歡用愛因斯坦的時空扭曲現象的發現來說明圖式的演化。牛頓第一定律的存在形式就是對“絕對空間和絕對時間”的抽象，這個抽象概念以地球人的經驗看不出有什么錯，人們的認知圖式就這么固化了。但是愛因斯坦做了一個新奇的命題假設：在時空構成的框架結構中，地球這樣大質量的物體會不會使這個框架發生扭曲。他的想象是這樣的：時空框架就像蜘蛛網一樣，而地球就像吸附在網上的一個小昆蟲，昆蟲的重量讓蜘蛛網凹陷成一個“小酒窩”樣子的坑。由于愛因斯坦已經跳出了抽象圖式，所以他很容易把新的想象納入他的意象圖式之中，很快他就得出了“物質質量的存在會造成時空的彎曲”的結論。這個例子似乎說明抽象圖式通過想象到達意象圖式，再從意象圖式到達創造圖式的全過程。

如果把圖書館比喻為智慧腦，從1571年對公眾開放的佛羅倫薩圣洛倫佐圖書館誕生以來，圖書館的服務“圖式”在不同時代與不同的攝入要素經歷同化和協調，也有一個演化過程。在傳統圖書館時期，服務圖式主要是按人類大腦的圖式結構類比呈現出來的，稱之為“自我建構模型”，其特征是“契合和便捷”[20]；數字圖書館時代，數字成為人們驅動原生圖式到意象圖式的動能，稱之為“數字建構模型”，其特征是“數字流程”[21]；在智慧圖書館時代，將數字資源、智能資源、空間資源整合起來，全要素投入，進行創新活動，應該稱之為“創新建構模型”，其特征是“生態鏈條的全域交互”[18]。

2.2 傳統圖書館契合認知圖式的自我建構模型

人類特征智慧有兩個基礎建構，一個是“操作智慧”，另一個是“符號智慧”，它們如創造智慧的兩翼，共同構成人腦智慧的金三角[22]。幾乎所有人的由文字符號、繪畫符號、音樂符號、社會符號、科學符號編制的文獻都歸于此。操作智慧則由技能構成，一個是使用工具的技能，一個是制造工具的技能。如果把圖書館比作人腦，其智慧信息架構可與之類比，如圖3所示。

圖3 圖書館智慧信息結構與人類特征智慧結構

個體在不同環境和教育的影響下，形成不同的圖式架構，表現出不同的特征，可以是偏音樂型的、可以是偏言語型的、也可以是偏運動型的或是綜合型的。因此，個體的圖式類型影響了智慧偏好，形成知識自戀的傾向。圖4反映了不同偏好的智慧結構。

圖4 個體的智慧偏好

建構主義學者庫恩多次提醒，一個人所見所聞不是光憑當下看到的、聽到的，還依賴于以前的經驗[23]。不同偏好者的認知圖式對圖書類別的選擇偏好，就成為建構主義和行為主義共同的研究課題。為了滿足不同偏好用戶的需求，他們給出的建議有3條：(1)標準目錄學建構。制定通用標準目錄，將圖書按類別上架，滿足用戶在不同圖書館都能及時“對號入座”；(2)最近距離建構。越是讀者常用的書籍，擺放要離他們越近；越是讀者少用的擺放越遠，以滿足用戶方便快捷的要求；(3)通透空間建構。盡量做到一目了然，以滿足用戶視覺通達無障礙。這三項建構成為整個文藝復興時代圖書館共同遵循的原則。歐洲最古老的圣加倫修道院圖書館(公元8世紀)始終不渝地堅守著三原則，比它小得多，但也很古老的柏林國家圖書館(1659年)也毫不松懈地傳承了三原則。它們至今仍被人稱作“自我建構者的天堂”[4]。

傳統圖書館服務模式有利于用戶圖式的“自我建構”。這是一個自我學習和自我發展的過程，發展的結果與圖書館的生態環境密切相關。但僅僅靠自我建構顯然是不夠的。建構主義創始人維果茨基及后來的列昂捷夫都提出“活動的內部與外部結構相同”的假設[24]，并在此基礎上試圖從活動水平、活動形式、活動內部結構成分的轉化等各個方面，提示圖書館應以更為積極的服務模式，引領人們進行智慧創造活動。可惜這一理論假設受到條件的制約，在傳統圖書館時代沒有獲得過實踐檢驗。

2.3 數字圖書館契合認知圖式的數字建構模型

幾乎所有的建構主義學者都贊同古希臘畢達哥拉斯學派提出“萬物皆數”的觀點；幾乎所有的數字專家都贊同桑戴克所說的“隨便什么東西，只要存在的，總存在于數量之中”的判斷[14]。數字化描述、數字化存儲、數字化訪問是數字圖書館的三大要素。在此基礎上，建構主義學者試圖構建不同于傳統圖書館的數字驅動的認知圖式。這種數字驅動模式是通過對數字文獻的統計、運算和數據分析，重構命題范式。它與傳統的人文研究方法不同，傳統的研究方法是“大膽假設，小心求證”，即“發現問題——提出假設——求證、驗證”的“假設驅動”。“數字驅動”較之“假設驅動”有其鮮明的優勢：一是構建數字流水線，引入數字工具、按照規范程序進行“數字驅動”；二是確立數字思維的主動地位，讓數字說話，讓數字自然而然地將新命題呈現出來；三是在大多數情況下，研究結果可重復驗證，也就是說，它將人文研究從經驗思辨、演繹推理和解釋敘事的哲學方法帶進實證科學領域。如圖5所示，該流水線由以下幾個相互銜接的環節構成：(1)搭建核心數據庫。搭建核心數據庫必然經過主體認知圖式篩選和加工整理。從基礎數據庫將有一定價值的目標信息提升到有一定組織結構和功能特點的層面。通常是用數據接口耦合集成一個對相關信息進行標引的工作平臺。把核心數據合理切割成富含邏輯的若干子系統B1、B2……，每個子系統又負荷幾個下一層級d1、d2、d3等從屬概念的內容。所謂“標引”，就是將每個子系統之間用帶箭頭的線鏈接，表示它們之間的數據流動和控制關系。(2)搭建實驗數據庫。在實驗過程中，會產生新的數據，如初測數據、后測數據、相關數據、對比數據、信度數據、效度數據等等，故在核心數據庫之外，另建了一個開放型的實驗數據庫。(3)數據挖掘。對核心數據庫的數據進行有方向有目的的探索和分析，并將其消化、整合、概括為假設依據。(4)命題假設。將數據挖掘的結果進行關聯分析、類型分析，重新匹配，找出問題關鍵，作為命題假設的依據。(5)工具使用。有多種數字工具可選擇，包括常用的抽樣工具、空間測定工具、同類術語分析工具、檢測校對工具等。(6)數學計算。常用的有相關計算、信度計算、效度計算等數學模型。(7)分析研判。在數字驅動中，分析研判仍然非常重要。它不僅包括對一些學術論斷或假設進行印證，還包括如何對數字計算中各要素之間的相關關系進行人文學理的論證。也就是說，計算的結果需要進行解釋發現，并衍生出新的學術問題。(8)自我評估。自我評估大致有3種基本類型：符合性評估、包容性評估以及數學模型評估。

圖5 數字驅動模型

“數字建構”較之于“自我建構”，不僅有了操作的把手，還有了促進性的動力。數字圖書館有條件實現“對互聯網環境下網絡原生資源、科學數據、開放存取資源、個人創作資源等多源知識內容的統一加工揭示、自動語義關聯和集成管理服務”[18]，在數字建構基礎上推動圖書館走向“符號詮釋與要素交互”[2]。從這個意義上講，建構主義不但倡導以數字語言為基礎的智慧對象，也倡導研究超越數字語言的社會文化范疇內容[2]。但建構主義者并不同意數字萬能論，他們認為，數據建構模式只能在邏輯層面改變人們的認知圖式，很難單靠數字運算建構創新圖式。對于智慧圖書館而言，還應在數字驅動模式的基礎上，構建足以能摧毀人們認知的舊圖式，進而建立新圖式的動力機制。

2.4 智慧圖書館契合認知圖式的創新建構模型

智慧圖書館是數字圖書館的升華。故有人認為，只要在數字驅動的模式里，添加智能元素就可以幫助用戶達到創新的境界。20世紀末，美國衣阿華州立大學圖書館將原本用于通道的拱廊改建成數字環境的交流場所，稱之為“信息拱廊(Information Arcade，IA)”，隨后順勢在拱廊里不斷增添智能設備以拓展服務項目，終于打造了一個數字信息共享空間(Information Commons，IC)。

但建構主義者對這種信息共享空間多有微詞。美國南加州大學教授Melanie Remy就直接針對IC提出再建要求：“它的使命不只是整合技術……，它創造的條件和環境能夠使學生真正做到參與到知識創造的過程中，并將這種主動參與很大程度地延續到教室和學校之外”[25]。建構主義學者認為，創造的根本是產生新的思維圖式[1]。鄭永飛院士就說過，新的思維圖式是不可能在邏輯和中性經驗的推動下一步一步地前進，而是像格式塔轉變一樣，要么一下子出現，要么什么都沒有[26]。“數字信息共享”從根本上講，只是數字環境，連“數字驅動”也談不上。而智慧圖書館的創新模式是要踩著數字驅動的跳板，利用云計算、互聯網、5G以及各種智慧設備進行人機交融，通過思維共振、思維風暴這些環節，誘導靈感、頓悟的產生，實現“從個體建構主義走向群體建構創新的目的”[2]。說到底，數字不會創新，智能機器不會創新，只有人能創新，只有人與人、人與物交互，才容易創新。

維果茨基在社會學習的操作框架上，設置了協作型的學習流程，他認為理想的學習環境應當包括情境、協作、交流和意義建構4個部分[27]。后期的建構主義學者在該流程基礎上進行了修訂，將數字驅動作為命題確定的手段，以使其符合信息技術發展的實際；將協作交流用更具操作性的檢核表法和KJ交流法標明，以使其符合“從個體建構主義走向群體建構主義”的理念。這樣就搭建了數字驅動→情境創設→協作交流(檢核表法和KJ交流法)→意義重構→創新實驗等5個循環鏈：(1)信息檢索。信息檢索是目標確立的過程。立體化知識資源體系為信息檢索提供豐富的源流，數字運作為信息檢索“搭腳手架”。這個“腳手架”就是數字挖掘、命題假設、工具使用、數學計算、分析研判、自我評估的過程。(2)情境創設。與數字驅動的思維結構正相反，它將數字思維的核心內容——概念轉化為意象(圖式)，完成由抽象思維引入到維果茨基的“最鄰近發展區”中的問題情境中，是數字思維向形象思維的轉化過程。(3)協作交流。協作交流常用2種技術：一是檢核表法，又稱“分項檢查法”，是根據數據驅動的命題，從多方面列出有關方案，然后發散開來加以逐條分析，從而確定可選擇的方案；二是KJ交流法，又稱“頭腦風暴法”，鼓勵大家各說各的理，鼓勵異想天開，原則是只準講自己設想的優點，不準講別人的缺點。通過反復對比對各種設想進行有機的整合，其特點是在比較分類的基礎上使原來態度紛呈、多種意見矛盾的局面逐漸趨于一致起來。(4)意義重構。是在檢核表法和KJ交流法實施之后的吐故納新。吐棄舊的圖式，納入新概念、新圖式。它是創造門檻前的臨門一腳，是對舊圖式的徹底揚棄。(5)創新實驗。協作學習的最高階段是創新，當然，并不是因為有了臨門一腳就都能命中目標。所以，我們不必苛求每次都能達到這一高度。創新的結果需要實證支持，所以科學實驗是必要手段。

為協作學習添磚加瓦的是高清多維影像、移動設備、智能傳感器、空間分析工具等智能設備。智慧圖書館服務要根據用戶需求、行為數據進行實時匹配，使之符合不同用戶現代數字信息技術、智能技術與人本服務三結合的“場館體驗”。

符合建構主義的創新模型見圖6。該模型有3個相對獨立的結構：核心部位就是數字建構模式；右邊的是維果茨基的協作型創新流程；左邊的是云計算、互聯網、5G環境下的智能設備和智能運作。智慧圖書館在“自我建構”“數字建構”基礎上，不斷強化圖書館的社會價值和社會職能[28]，又將進入一個新的發展階段。

圖6 智慧圖書館創新建構模型

2.5 智慧圖書館創新模型的意義

幾乎所有的建構主義者都贊同這樣一個觀點：“功能只有在結構中并通過結構方可發揮作用，結構也只有在功能作用下才可不斷豐富和發展。”[24]該模型結構對其功能的意義主要體現在兩個方面：一是提供交互學習的場景，凸顯“滋養心靈”的功能；二是從理論和實際操作兩個方面，促使圖書館服務從助力創新的輔助地位向促進創新的引擎轉變。

習近平總書記給國家圖書館老專家的回信說，圖書館“是滋養民族心靈、培育文化自信的重要場所”[29]407。如何滋養、如何培養是擺在圖書館人面前必須思考的一個問題。2020年10月15日，饒權在“第十屆上海國際圖書館論壇”上的主旨報告，是代表圖書館人對習近平總書記殷切希望的回應。其中有一段對智慧圖書館場館特征的描述：“場館體驗將更加突出現代技術應用與人本服務理念的緊密結合，……利用虛擬現實、增強現實、多維影像高清晰攝錄等現代技術，進一步豐富知識服務內涵，使讀者能夠真正走進書本、穿越時空，獲得沉浸式的全景閱讀學習體驗”[18]。智慧圖書館創新模型非常契合饒權先生的這段描述，打造了一個集智能技術、智慧空間、數字信息、交互學習于一身的心靈體驗場館。愉悅的“心靈體驗”契合認知圖式的理智感、頓悟感、獲得感，最易激活大腦的α波。當α波活躍到一定程度時，可以使大腦的兩個半球同頻共振，一些“素未平生”的細胞突然間“通電”而得以聯結，這種腦細胞的聯結為新圖式的誕生或靈感的降臨提供更多的可能[1]。智慧圖書館的人機交互、情境創設、KJ交流……使人們在愉悅、亢奮中產生α波，并誘發“潛能效應”或“積極學習效應”。

自黨的十八大以來，習近平總書記在不同場合與不同對象的講話中，千百次強調“創新”的重要性，其頻率之密，期望之大，令人振聾發聵，他要求“把創新擺在國家發展全局的核心位置，讓創新貫穿國家一切工作，讓創新在全社會蔚然成風[29]403。學習習近平總書記講話精神，圖書館人將“創新服務”作為義不容辭的任務。隨著信息網絡延伸、圖書館文獻數據資源價值凸顯、信息技術跨越行業鴻溝，圖書館應從助力創新的輔助地位向促進創新的引擎轉變。但是，目前圖書館運作模型及其系統實現的經驗還不成熟，既“缺乏成熟的理論指導”[19]，也“缺乏系統實現的可行路徑”[3]。該模型正是針對以上兩個問題，通過對建構主義理論的梳理，從用戶的認知心理出發，在傳承傳統圖書館“自我建構”的基礎上，發揮數字圖書館的資源優勢，尋找智慧圖書館的創新路徑，向用戶提供創新的知識信息、創新的數字技術及用于創新的各種智能工具交互的操作模型。如何將“創新”這個“靶”與圖書館的“靶行為”結合起來？對當下圖書館而言，至少應該在以下幾個方面開拓服務的新業態：(1)知識服務上，提供人們不斷創新的“起點”[30]。要從過去的“自我建構”“數字建構”模式向“創新建構”模式延伸，從簡單提供期刊數據庫、會議數據庫、電子圖書，向提供具有一定組織結構和功能特點的核心信息方向轉變，以實現系統前端界面面向有創新意愿的特定人群；從知識獲取為主的信息服務向知識發現、潛能激活為主的創新服務延伸；(2)資源配置上，由原來以圖書館為中心的配置理念，向以用戶創新需求為導向的資源獲取上轉變，有效提供數字轉型、人機交互、融合創新等服務的資源要素；(3)空間再造上，要利用物聯網、云計算、大數據、人工智能等新技術進行全方位、全鏈條的改造，挖掘圖書館垂直領域空間，擴大合作場館，從個體沉浸式的閱讀空間向協作學習場景的方向延伸，衍生多樣性的功能[12]，真正促使圖書館站到“讓創新在全社會蔚然成風”的風口上。

3 雙輪建構視野中的智慧圖書館技術拓展

3.1 智慧圖書館的“實與虛”

當下人們比較熱衷于智慧圖書館實體結構的標配。圖7是廠商設計的智能書庫圖，包括：(1)智能化的物理空間。除了安保系統、檢索系統、復印系統、網絡終端操作系統、一站式借閱系統外，強調利用計算式的管理將感應系統、信息回報系統進行總結處理[31]，確保用戶可以在數據化的環境中，獲取需要的讀物，辦理借閱證件業務等。標配示意圖(逆時針方向)依次為：圖書殺菌機、移動還書箱、自動借還書機、自動辦證機、圖書館適時數據顯示、RFID標簽轉換系統、圖書管理系統、高頻標簽轉換器、館員工作站系統、掃描槍、智能盤點定位系統、高頻安全門、移動盤點車、手持盤點儀、層架標簽等。(2)泛在化的移動互聯空間。利用遠程交互技術，建立互聯網公眾平臺，用戶利用智能設備進行操作，在任意時間、任意地點查詢圖書館資料、書籍等項目。(3)虛擬化的數字信息。一是保應用信息數字化，二是將數字化的信息便捷地傳遞到用戶那里[32]。(4)舒適的人文環境。圖書館的人文環境比較契合“實用、適應性強、易訪問、多樣化、互動、適宜、環境舒適、安全、高效、適合于信息技術”[33]的原理。

圖7 智慧書庫標配圖

其實與其說它是實體結構，不如認定為虛實相間更為合適。因為在看得見的實物背后，還有物聯網、互聯網及各種數據層、傳輸層和數據分析層支持著。除此之外，在智能化的服務背后、各交互平臺在多節點的分析中，會留下海量印跡數據。這些印跡數據在不斷循環流動中將實體服務的效能展現出來，倒逼圖書館實體空間的改良，形成虛實結合、開放多元的智慧環境。

真正的虛擬世界，是指由計算機圖形學、人工智能、傳感器技術和人機接口技術等集成起來所生成的一種交互式空間結構，是一種可視、可聽、可觸的人機界面。智慧圖書館的虛擬世界至少在3個方面發揮作用：(1)場景建構。這種人機界面，綜合了美術、動畫、音樂、音效、文學、戲劇等多種藝術娛樂表達形式，可以搭建現實生活難以實現的場景或復原不可追悔的過去場景。心理劇、科幻劇、歷史劇……都可以隨心所欲地建構起來，以彌補現實不能還原的場景。(2)引發創新。建構主義對圖書館的虛擬設置還沒有給出方案，可以預料的是，雖然在一個封閉的虛擬世界里，也會有適合人腦創新圖式規則的建構。一般人在虛擬世界會產生應激反應。人在應激狀態下，因緊張而使神經系統與機體進入高度的激活狀態，能迅速做出大膽而合理的舉動，甚至創造奇跡。(3)降低“試誤”成本。智慧圖書館的虛擬世界給試誤理論提供一個最好的實驗地。試誤理論的創始人桑戴克認為試誤學習是成功的重要條件，他給出的條件主要有3個：練習律、準備律、效果律。在現實生活中，試誤的成本太大。例如人生的重要考試、應聘、比賽等等，往往“一失足千古恨”。在虛擬世界里，試誤的成本很小，大不了就是關機走人，退出虛擬世界。

3.2 用戶畫像的“外與內”

在傳統圖書館時代，個性化服務就被提上服務模式轉型的高度。用戶畫像成為分析用戶需求特征、為用戶制定精準服務的重要工具和技術手段[34]。傳統的個體用戶畫像大多采取顯性的手段：一是使用用戶借閱數據對其專業和知識偏好進行畫像；二是收集用戶發表的論文、作品進行分析，獲取其成就評價。這兩種方法都是對用戶外顯行為的畫像。了解用戶外顯行為固然重要，但更重要的是對用戶內隱性特征的知曉。有一種簡單的方法可以進入用戶的內隱世界，那就是心理測量技術。

心理測量技術是建構主義的得意成果。學者把某些心理特征(如智力特征、性格特征、氣質特征)進行因素分解，劃分成一個個相對獨立的成分，采取科學抽樣的方法獲取樣本，建立標準參數，然后拿標準參數去衡量被試的測量結果，如卡特爾16PF個性量表法。該測驗由187個題目構成，分別測量16種人格特質，故稱16因素測驗量表。這16個特性各自獨立，有的起源于體質因素，叫做“體質特性”，有的起源于環境因素，叫做“環境形成特性”。只要配備一套測量軟件、一個操作平臺，就可以在短時間測量畫像出各因素的分數以及在標準線上下的偏離度，并可以很快打印出個體心理特征(見圖8)。

圖8 卡特爾16PF個體心理畫像

除了卡特爾16PF個性量表外，還有上百套不同功能的量表可供選擇。圖書館可培養或聘請心理測量師，在遵循心測行業守則的前提下，將測量結果轉化為精準化、個性化的服務對策。例如，通過對比不同活躍用戶、沉默用戶、創新性人格用戶及傳統性保守用戶，采取不同的信息服務方式，從而鞏固活躍用戶、激活沉默用戶[35]。這種來自建構主義的技術可以在智慧服務生態鏈條的全域交互。個性化的知識信息服務將進一步向知識更新、科學研究、數字挖掘、協作創新等全生態鏈條延伸、拓展。

3.3 機器人建構的“硬與軟”

目前進入圖書館的機器人已有多種類型，如圖書盤點機器人、圖書分揀機器人、圖書搬運機器人、圖書上架機器人，甚至還有人臉識別機器人、迎賓講解機器人……機器人的這些“硬功夫”大多已經實現(見圖9)。但建構主義者不僅希望將機器人這些“硬功夫”整合為一體，還希望開發一些“軟”功能的機器人，朝模仿人類不同圖式建構的方向開拓進取。

圖9 智慧機器人的一體化服務

“軟”功能也要遵循“雙輪驅動”原則。例如，中國礦業大學圖書館設計的機器人把語音對話、視覺識別、規劃、決策等類似人的“大腦”功能，以及行為控制等類似人的“小腦”功能雙輪驅動起來，使得機器人更加擬人化、智能化，逐步滿足用戶經典閱讀、數字閱讀、圖像閱讀的“陪讀”功能[36]。清華大學設計的機器人“華智冰”，智商和情商雙輪驅動，邏輯推理和情感交互雙輪驅動，起臥蹦跳運動能力與寫詩作畫智慧能力雙輪驅動。“華智冰”的雙輪驅動顛覆了我們對機器人的認知，由此有理由相信，未來智能機器人還可以滿足內斂型、外向型、邏輯型、感性型等不同個性個體的聊天功能。總之，要求智能機器人軟功能硬功夫雙輪驅動，真正改善智慧圖書館的痛點與瓶頸[18]。

4 討論

4.1 關于智慧圖書館的理論進路

當前有關智慧圖書館的結構研究和功能研究呈現出百花齊放的狀態，其中建構主義科學技術論成為重要的理論進路之一。其基本觀點有：(1)不存在獨立于科學理論的智慧圖書館，其任何階段的發展總是負載著理論，任何階段的實踐總是受科學的范式所規定。傳統圖書館的“自我建構”，數字圖書館的“數字建構”，智慧圖書館的“創新建構”，都脫不開理論探索和科學操作范式。這是一種反經驗主義的實證科學進程。(2)圖書館沒有恒定不變的普遍本質。圖書館各種要素疊加交互的結果，必然使圖書館的本質功能悄然變化，伴隨數字圖書館向智慧圖書館飛躍的過程，我們應該清醒地認識到這種“質變”的形式和內容。這是一種反本質主義的意義重構進程。(3)任何關于智慧圖書館的科學知識的形成都滲透了人對認識對象的處理，認知圖式理論告知我們，智慧圖書館并不是被發現的，而是不斷演化、重構、發明的產物。這是一種反基礎主義的圖式演變進程[2]。

以上三點也可歸之為智慧圖書館建設的理論進路。就如目前還沒有廣泛支持宇宙爆炸的模型能夠描述大爆炸后的宇宙，但一般認為需要一個統合廣義的相對論和量子力學的量子引力理論來突破這一難題一樣，盡管目前還沒有廣泛支持信息技術爆發之時的智慧圖書館建構模式，但一般認為需要一個統合廣義的建構主義和廣義智能技術的理論來描繪這一藍圖。當下，國家圖書館正在著手規劃智慧圖書館評價體系、智慧圖書館標準規范體系和智慧圖書館研究及人才培養體系[18]，在這時刻，建構主義絕不能缺席，因為它能向圖書館人提供“仰望星空”的望遠鏡，給未來點燃希望的火炬。

4.2 關于智慧圖書館的實踐進路

皮亞杰時代的心理建構主義關注的是個體如何從內部來建構對外部世界的認知方式，現代建構主義更強調主體與客體之間相互作用的通道是實踐活動，故建構主義知識觀在智慧圖書館的實踐進程中具有重要的啟示意義。建構主義視野中的智慧圖書館，至少為我們提供了3個操作模型：結構模型、創新模型和智能技術雙輪建構模型。任何模型都要通過實踐不斷充實和完善。目前有關智慧圖書館實踐的文獻，多集中在泛在資源環境建設、空間體驗服務、智慧自助服務、多元化知識或多元文化服務、個性化服務等方面。這些實踐有現實價值，但延續的多是傳統圖書館和數字圖書館的功能。當下我們最急迫于創新服務的實驗操作。因為它涉及智慧圖書館服務新業態能否開拓、圖書館性能能否提升的關鍵。可惜有關智慧圖書館因創新服務直接促使創新成果誕生的研究案例寥若晨星，乏善可陳。故筆者在構建創新模型的同時，分別接手了兩個國家級創新課題的服務任務，一個是“古徽州祠堂文化與中國傳統家訓研究”，一個是“城區老舊小高層住房改造方案”。前者屬于人文領域，后者屬于經濟建設域。筆者按照智慧圖書館創新模型，一步一步實驗，一個環節一個環節操作，協助課題組比較快捷地拿出創新成果。如果說本文側重于建構主義理論闡述，那么，與之配套的《智慧圖書館創新模型的操作實錄》將客觀翔實記錄下課題實驗的全過程，以實踐論證該模型的有效性，并以此打開智慧圖書館創新業態的實踐進程。

4.3 智慧圖書館建設的“同質性”進路

建構主義熱衷于各種模型的建構。智慧圖書館模型是解決現階段圖書館轉型的方法論，可形成具有示范意義的樣式。近年，各地都出臺了一些模型，每個模型都描述了一個在其環境中出現的問題，然后通過反復實驗，得出解決問題的方式方法，并將其抽象歸納為解決方案的模型。同類型圖書館無需經歷艱難曲折的摸索、重復相同的工作，就可以使用這些模型快速進入智慧圖書館的開發活動。建構主義稱之為“同質性”進程[37]。同質性進程會促進智慧圖書館集體身份的形成，增強相互間的模擬、切磋、共建和認同感，但如果同質性關系處理不當，結果會適得其反，即可能弱化彼此之間的特定使命，從而產生影響特定身份塑造的阻礙作用。因此，在智慧圖書館同質性進程中，需要精細地考慮自身的客觀條件與特定環境。畢竟高等學校圖書館與地方公共圖書館之間、發達地區圖書館與欠發達地區圖書館之間、研究型圖書館與綜合性圖書館之間在功能結構上還存在差異，這種差異也必將使圖書館的建設進程受到掣肘。比較妥善的做法是：在智慧圖書館初建之時，除了在主觀上積極向“建構主義理論操作模型”所體現的“同質性”靠攏外，還要在“發展”和保持“個性”之間尋求一個平衡點，制定雙全策略，以全球視野謀劃和推動創新，把理論創新、制度創新、科技創新、文化創新與智慧圖書館的“人機耦合”有機銜接起來。