数字化学习共享空间的概念、模型与设计

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数字化学习共享空间的概念、模型与设计

教育技术学科网 2012-04-16

摘要：数字化学习共享空间是国际教育信息技术、高等教育信息化、图书馆与信息科学等诸多领域竞相关注的一个热点问题。本文解读了数字化学习共享空间的基本内涵，构建了一个数字化学习共享空间的结构模型并对其教育应用进行了分析和阐述，提出了一个数字化学习共享空间建设的过程模型并对其相关问题进行了探讨，最后呼吁我国教育科学研究和实践工作者应该重视对数字化学习共享空间的研究与探索。     关键词：数字化学习共享空间；信息共享空间；概念；模型     学习总是在一定的时间和空间内发生的，从时间维度对学习进行研究构成了学习的时序动力学，目前已成为学习科学的一个前沿研究分支。从空间维度对学习进行探索则催生了学习空间这一历久弥新的研究领域。20世纪90年代以来，数字媒体与信息技术赋予了学习空间全新的内涵，把它推向了数字化学习共享空间的新境界，使之成为国际教育信息技术、高等教育信息化、图书馆与信息科学等诸多领域竞相关注的一个热点问题。     一、数字化学习共享空间的基本内涵     数字化学习共享空间是个新生事物，它与学习环境、学习空间、信息共享空间等诸多概念有着千丝万缕的密切联系。要全面准确地把握数字化学习共享空间的本质，必须详尽考察它与以上几个概念的相互关系。对于教育工作者来说，学习环境早已是个耳熟能详的术语。广义的学习环境指学习在其中赖以发生的、由一系列组份和活动构成的整体，而空间则是环境的一个不可或缺的构成要素。因此所谓学习空间，通俗的理解即学习发生的空间场所。Frederick G.Knirk在20世纪70年代末曾明确将学习环境界定为“由学校建筑、课堂、图书馆、实验室、操场以及家庭中的学习区域所组成的学习场所”。可见学习空间与学习环境二者之间的联系之密切。早期的学习环境主要由物理实体空间构成，因此学习环境和学习空间是一体的。但后来随着信息技术对教育和学习广泛而深入的参与，学习环境对由诸如学习管理系统之类的以计算机为支撑的系统的依赖性越来越大，其虚拟性质也越来越强，从而导致学习环境与学习空间逐渐发生了分化。学习空间仍然关注实体空间，学习环境则更加关注虚拟环境。而信息共享空间则是一个从图书馆与信息科学领域发展起来的概念。学术界公认的基本观点是：信息共享空间是一个经过特别设计的“一站式”服务中心和协同学习环境，它综合使用方便的互联网、功能完善的计算机软硬件设施和包括印刷型、数字化和多媒体等各种信息资源在内的内容丰富的知识库，在技能熟练的图书馆参考咨询馆员、计算机专家、多媒体工作者和学科指导教师的共同支持下，为包括个人、小组或学术团队在内的各种用户提供一站式服务，培养他们的信息素养，促进相互之间的学习、交流、协作和研究。从这里我们可以发现，任何信息共享空间都是空间、资源和服务这三个要素的有机整合与集成，它的构建是一项系统工程。Donald Beagle就指出，信息共享空间既是一个概念空间，也是一个物理空间，还是一个教学空间，它是对从印刷环境到数字环境在内的各种学习环境在组织层次上进行的重整，涉及到从总体战略到技术管理的各个方面。     随着实践向纵深发展，信息共享空间在使命和愿景上越来越强调自身与教育机构承担的学习使命二者之间的直接关系。在这种情况下，其关注焦点开始不断从“信息的共享”转向“学习的共享”，信息共享空间逐渐向学习共享空间演进。笔者认为，这其实反映了教育范式的深刻变迁，即从信息的传递和知识的灌输转向知识的创造与学习的自主。而信息技术对学习共享空间的数字化改造则促使学习共享空间向数字化学习共享空间转变。笔者认为，数字化学习共享空间既突破了信息共享空间“技术本位”和“图书馆中心”的局限，又超越了学习环境重“虚拟”轻“实体”以及学习空间重“实体”轻“虚拟”的偏颇，明确以学校教学、科研、管理与服务变革的目标为导向，提供了更加多样化的跨时空协同学习与研究空间，更强调以学生和学习为中心，以知识的创造为重点，它不仅拥有丰富的数字化图书与信息资源和先进的信息技术基础设施，而且还拥有多种教学与科研的支撑服务体系，实际上是以信息技术为支撑的图书馆、课程资源开放与集成、学习支助、教研支助和科研支助等多种教育公共服务体系与环境的深度整合。     信息技术对教育和学习活动的深度参与，固然让学习环境的技术含量不断增加，但同时却也使其虚拟程度越来越强，离现实越来越远。这些技术手段创造的只是“纸上的世界”“视听的世界”和“虚拟的世界”，但学习归根结底还是要回到胡塞尔所谓的“生活世界”。当虚拟环境越来越挤压实体空间时，教育和学习离现实生活也就越来越远。这显然背离了人们利用技术打破教育的“言语主义”和“指导主义”之窠臼、让学习重返现实世界的初衷。在这种情况下，如何实现“虚拟”与“现实”的整合便成为21世纪学习空间和环境研究与建设面临的重大挑战。现在，技术对教育世界的涉入已不可阻遏，既然重返更加广阔、更加意义深远的“生活世界”的唯一出路是虚拟和现实的整合，那么对传统学习空间和学习环境的超越就势在必行！笔者认为，数字化学习共享空间超越了偏狭的学习空间概念，整合了现实和虚拟两个层次上的学习环境，以对技术的系统集成实现了现实世界和虚拟世界的会通，在这两个世界中的教育与学习体验之间形成了一个生生不息的超循环结构，从而大大彰显了它对教育改革与发展的重要价值。     二、数字化学习共享空间的结构与功能模型     要想充分发挥数字化学习共享空间对教育和学习进行变革的潜力，首先必须通过建模的方式廓清其基本的结构与功能。一般来说，一个典型的数字化学习共享空间模型主要由底层结构和上层功能两大部分构成，底层结构是基础，上层功能是关键。它具体包括以下几个结构与功能模块。在底层结构中，信息技术基础设施平台是数字化学习共享空间的物质技术基础，它主要由国家层次上的信息技术基础设施与本地层次上的信息技术接入系统组成。而数字化学习共享空间需要的则是另一种新型基础设施与支撑环境，即“赛博基础设施”———各种数字图书馆和数据库、可以随时登录的计算机网络、充足的通讯带宽、拥有惊人处理能力的超级计算机，以及其他各种各样的支持设备等。它给我们提供了一个进行大规模教育研究和实践的技术平台。借助于赛博基础设施，人们不仅能够接入各种各样的虚拟教学和科研环境，随心所欲地获取种类繁多的信息资源，得到一流专家和学者的帮助和指点，而且还可以自由参与丰富多彩的在线教育活动，并及时准确地对学生的学习进程和结果进行评估。而本地层次上的信息技术接入系统则主要包括功能强大的校园网、规模庞大且分布合理的计算机中心以及其他各种固定和移动接入设备，它构成了信息技术基础设施平台建设的“最后一公里”。正是因为有了这“最后一公里”，赛博基础设施这个大平台才能够褪下其神秘的面纱，走到广大教育工作者、科技工作者以及新一代学习者面前，它潜在的各种功能才能得到充分发挥。     信息技术基础设施平台是数字化学习共享空间底层结构中的物理层，而信息集成和资源开放则构成了其底层结构的资源层。“知识爆炸”带来了教育信息资源的迅速增长。由于缺乏有效管理，大量关键的有用信息散落各处，形成了一个个“孤岛”，被淹没在冗杂数据的“海洋”中。而信息集成则可以对各种类型的数据进行统一处理，使其实现标准化，并通过计算机网络与数据库实现通畅的信息传递与共享，让信息在教育领域内的各种控制、管理与决策中发挥其应有作用，从而保证了教育和科研行政管理的科学化，并以其数字化有效降低教育、科研和学习的日常管理和领导决策的成本。从这一意义上来讲，通过信息集成实现信息共享是数字化学习共享空间实现“学习共享”的重要基础和前提。而资源开放则为数字化学习共享空间中的信息集成源源不断地注入新鲜血液，使其免于陷入“巧妇难为无米之炊”的窘境，从而突破传统的教育行政管理系统在可持续性发展和运作上面临的瓶颈。     这里资源开放具有两重含义。一方面，它代表了教育和科研信息资源在读取和使用上的开放性，这是“共享”意义上的开放；另一方面，它又意味着对这些信息资源在开发和建设上的开放性，这是“共建”意义上的开放。“共建”和“共享”构成了数字化学习共享空间资源开放的两大基本原则。通过“共享”，可以打破传统灌输式教育中横亘在作为主宰者的教师和作为被动接收者的学生之间的巨大藩篱；通过“共建”，则可以充分调动起学习者的积极性、主动性和创造性，让他们在共建的过程中成为学习真正的主人和新型学习模式的创造者，从而让“授—受”式的教育土崩瓦解。目前，一场“开放教育资源运动”正在悄然兴起。它以“开源软件”为代表，在“开放标准”“开放内容”与“开源软件”三个方面都取得了长足发展，为数字化学习共享空间在资源上的开放性共建共享奠定了坚实基础。     以信息技术基础设施平台为基础，通过海量的信息集成与资源的开放性共建共享，数字化学习共享空间可以实现下列功能：（1）决策支持———采用数据仓库和数据挖掘等新兴信息技术手段，利用强大的专家网络，对整个学校的发展决策提供全方位的支持与咨询服务，大到对宏观战略规划的决策支持，小到微观教育教学的决策支持等，都可以实现科学化和经济性；（2）行政管理———建设现代化办公环境，并与计算机和网络相结合，实现办公自动化，优化学校行政管理的业务流程，提高办事效率，使行政人员不仅能方便快捷地共享信息，而且能迅速高效地协同工作，从而对学校的日常管理进行流程再造，提高行政管理的质量，最终从管理的角度把学校改造成一个扁平化的学习型组织；（3）科研支撑、教学支持、学习支助与绩效评估———借助于赛博基础设施平台和本地接入系统，以丰富的教育信息资源为基础，数字化学习共享空间可以把分布于世界各地的科研人员、教育工作者和学习者联结在一起，构建一个全球性的社会性网络，让他们在一个新的数字化环境下从事科学发现、教育教学和创造性学习。借助于各种信息技术基础设施，学生和教师在数字化学习共享空间中可以以一种前所未有的方式获取到各种各样的课程教学、科学研究和学习资源，以个性化的方式在跨学科的教学、科研和学习实践中得到专家与同侪具有针对性的帮助；学生可以根据自己的个性特征和实际的学习需求自由选择和自主参与各种各样的在线教育与学习活动，和志同道合者携手打造一个实践社团，不仅可以实现隐性学习经验的显性化，而且还可以以超循环的方式在社团内部和社团之间生成新的学习经验，并把这些经验持续传递下去；而教师则可以利用各种信息技术手段及时准确地对学生的学习过程和结果进行评估，并对评估结果进行科学分析，从而为下一步的教学和学习提供指南，改进与提升教学和学习的绩效。     三、数字化学习共享空间的设计与创建     从上面的这个结构与功能模型中我们可以看出，数字化学习共享空间以信息技术基础设施平台为基础，通过资源开放和信息集成，实现了学习支持、教学支助、科研支撑、行政管理、决策辅助、绩效评估等多种教育公共服务体系的深度整合与集成，从而推动教育机构在课程教学、科学研究、社会服务和行政管理等各方面实现全面流程的再造与创新。笔者认为，数字化学习共享空间的历史使命是面向21世纪的教育变革，立足高素质和创新型人才培养，做一个教育与学习方式变革的发动机、孵化器和变革主体。因此我们在数字化学习共享空间的建设上要以先进的教育理念为指导，汲取人文和艺术学科的营养，以新兴的信息技术为支撑，打造一个由一系列高速互联网络、先进计算资源、各种应用软件及专门技能构建起来的科教平台，并把它作为一个在软件与硬件系统、分布式计算、各种数据信息、通讯技术、协同工具、研究共同体等多者之间进行联结的杠杆，把分布于不同空间地域内的机构、人员、信息与资源整合集成在一起，从而形成一个强健的知识网格平台和公共知识服务体系，让教育者和学习者在一个新的数字化环境下探索教育和学习方式的变革。     信息技术与学习环境整合的性质正在发生变化，因此数字化学习共享空间的设计和建设也需要进行创新。我们借鉴“持续设计”的思想，发展了一个数字化学习共享空间设计和建设的过程模型，把它的建设划分为规划、设计、建设和完成四个基本阶段。     在规划阶段，主要是进行需求分析和评估，它是数字化学习共享空间在建设和应用中能够做到“以人为本”的前提。这一方面需要利用各种手段直接收集信息，另一方面也可以通过使用对象的自我报告来把握他们的实际需求。规划初步完成后，就进入了设计阶段。设计主要包括原型设计、原型创建和原型评估三项基本内容。在传统的学习空间与环境建设中，各种技术手段都是按照前期的理论设计方案，以一种单一的线性过程，通过一次性购置和装配完成的。而原型则提供了理论设计中没有的隐性知识。我们通过构建一个结构化的数字化学习共享空间原型并对其进行评估，可以在一系列的试验中对各种新的思想理念和技术手段进行迭代式检验，而后再把其推进到实际的建设情境中。因此原型建设和原型评估也构成了数字化学习共享空间设计和建设的第三个阶段———建设阶段的两项重要内容。事实上，在整个数字化共享空间建设的生命周期中，来自这一试验过程的反馈信息始终影响和修正着后续的系统设计与建设工作，从而避免了一次定型带来的缺陷。这也是在项目建设完成后，为什么要进行持续评估的原因。尤其需要指出的是，在设计和建设数字化学习共享空间的过程中，教师、学生、行政人员以及设计专家的多方合作与积极参与非常关键。实际上，教师、学生、行政人员等利益相关者在需求评估和原型创建阶段就应该参与其中。另外，数字化学习共享空间的建设团队还应该包括那些从实体设计和技术交互的视角对人际交互问题进行探索，在混合式学习环境方面学有专长的人士。因为他们建设的并不仅仅是实体空间，而且还包括植入这些空间之中的交互技术。     数字化学习共享空间的创新发展要想取得成功，既要把握它在设计上的时代潮流和基本趋势，又要抓住它在建设上的核心内容。建构主义、数字化技术及当代教育科学与实践对学习所持之整体性观点让数字化学习共享空间的设计呈现出以下三大重要趋势：第一，以学习的基本原理为基础，把数字化学习共享空间建立在科学的研究发现之上，从而为富有社会性、积极主动的学习策略提供有效支持；第二，以人为中心，不仅考虑到学习者个性化的学习需要，而且高度重视空间中的人际交互和社会性网络的建构；第三，越来越重视那些能够丰富学习实践之多样性的设备的使用。在这三大总体趋势的指导下，数字化学习共享空间的建设主要包括基础设施建设、信息资源建设、功能单元建设以及管理机制建设等四项内容。基础设施建设是基础，信息资源建设是重点，功能单元建设是关键，管理机制建设是保障，四者构成了一个环环相扣、密切相关的有机整体，因此在建设过程中必须以系统思维进行综合把握与协调。笔者认为，数字化学习共享空间往往涵盖了科学、工程、技术、教育、人文、艺术、行政管理等多个学科与领域，在现实的建设实践中，只有来自多学科专业人士的精诚合作才能取得成功。     四、结束语     数字化学习共享空间是一个多学科交叉、理论色彩浓厚、实践特色鲜明的研究与实践领域，涉及到教育心理学、学习心理学、学习科学与技术、教育信息技术、教育人工智能、数字媒体与知识工程、网络与计算机科学、图书馆与信息科学、教育建筑学等多学科领域，已在国内外众多教育机构的探索中取得了巨大成功，有力促进了信息化和全球化时代教学方式、学习方式、科研方式、服务方式和管理方式的全方位变革，必将成为21世纪教育改革的重要战场，显然应该引起我国教育科学研究和实践工作者的高度关注。