李可 董利亞

摘 要：教育信息化2.0時代，進入技術與教育教學融合應用的創(chuàng)新發(fā)展階段，智慧學習環(huán)境成為當前的研究熱點之一。本文以中國知網為主要數據來源，借助Bicomb2.0、EXCEL和UCINET6.0通過關鍵詞聚類和共詞分析以可視化的方式梳理我國智慧學習環(huán)境研究熱點，結果表明，當前我國智慧學習環(huán)境研究的熱點主要有智慧教室、智慧校園、智慧教育、智慧管理、智慧學習環(huán)境構思設計與模型構建、支持智慧學習環(huán)境的關鍵技術等。未來智慧學習環(huán)境將會朝著精準教學服務、以社交網絡實現教育協同和終身學習、教與學重組的方向發(fā)展。

關鍵詞：智慧學習環(huán)境；可視化；終身學習檔案；UCINET

中圖分類號：G40-057 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2018）19-0011-05

一、引言

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》提出“加快我國智慧教育建設，提高信息化和智能化對教育發(fā)展的貢獻度，推動教育現代化發(fā)展，為加快實現我國教育現代化提供有力支撐，構建學習型社會，建設智慧型教育環(huán)境”。[1] 十九大報告中提出：建設教育強國是中華民族偉大復興的基礎工程，必須把教育事業(yè)放在優(yōu)先位置，加快教育現代化，辦好人民滿意的教育。[2]隨后，智慧教育被寫入《雄安規(guī)劃綱要》；教育部印發(fā)的《教育信息化2.0行動計劃》中提出“構建智慧學習支持環(huán)境。加強智慧學習的理論研究與頂層設計，推進技術開發(fā)與實踐應用，提高人才培養(yǎng)質量”。[3]一系列的政策文件表明國家高度重視教育信息化。面對新時代教育發(fā)展的要求，第三次工業(yè)革命對教育提出了培養(yǎng)多樣化、個性化、創(chuàng)新型和國際化人才更高的要求。[4]信息技術改變著人們的工作和生活方式，甚至逐漸改變人類的大腦結構。[5]尤其是“數字土著”或“網絡一代”，對學習環(huán)境的要求更具個性化。[6]智慧學習環(huán)境為此提供了新的契機。智慧學習環(huán)境既關注傳統教育中的規(guī)模問題又關注優(yōu)質資源和個性化問題，這有利于促進教育公平和提供個性化學習服務。

二、數據采集與研究方法

研究流程是“數據采集-數據整理-數據統計-數據分析”。數據采集，選取CNKI中收錄的關于智慧學習環(huán)境研究的文獻為數據樣本，通過檢索，去除學術性不強的文獻，共得到有效文獻162篇。時間跨度為2012-2018年（時間截止到2018年4月）。數據整理，將所選文獻以需要的格式保存，將所獲取文件導入BICOMB中，并提取所需信息。數據統計，通過數據提取，導出文獻發(fā)表時間、作者及所述機構、文獻來源、關鍵詞出現頻次，生成關鍵詞共現矩陣。用UCINET對生成的關鍵詞共現矩陣進行分析，得出關鍵詞網絡分析圖。

三、研究熱點分析

1.文獻發(fā)表時間分析

每年國內關于智慧學習環(huán)境研究論文的發(fā)表數量與期刊分布統計如圖1和表1所示。

從發(fā)文量趨勢圖中可以看出，國內關于智慧學習環(huán)境的研究從2012開始呈現每年增長的趨勢，尤其是2015年后出現大幅增長。這與2015年《2015中國智慧學習環(huán)境白皮書》的發(fā)布不無關系。2012年關于智慧學習環(huán)境研究的文獻共7篇，其中6篇作者單位是北京師范大學，且5篇作者中出現黃榮懷。這是我國早期對智慧學習環(huán)境的關注，北京師范大學成立了智慧學習研究院并發(fā)布《2015中國智慧學習環(huán)境白皮書》，促進了信息技術與教育教學的融合，更好地服務于我國的教育信息化建設。此后，發(fā)布了《2016中國智慧學習環(huán)境白皮書》、《2017互聯網教育服務產業(yè)研究報告》和 《2018中國職業(yè)教育技術展望：地平線報告》等一系列研究成果。這對促進我國教育信息化和智慧學習環(huán)境研究有十分重大的意義。

2.文獻來源期刊分布

統計結果顯示，其中有50%的文獻發(fā)表在排名前5的期刊中。表1列出了有關智慧學習環(huán)境研究載文量排名前10的期刊。

由表1可以看出，智慧學習環(huán)境研究的文獻主要發(fā)表在國內教育技術領域比較有影響的期刊。具體來看，主要有《中國電化教育》、《現代教育技術》、《中國教育信息化》、《電化教育研究》、《開放教育研究》、《遠程教育雜志》等。每種期刊對智慧學習環(huán)境研究的關注側重點各有不同。文獻的學科分類主要在教育類，其次是計算機類、圖書情報檔案類、語言類等，如《電化教育研究》、《開放教育研究》等，由此開始國內關于智慧學習環(huán)境的探索。此后在各類期刊中有所顯現，尤其是2015年、2016年、2017年出現于多個學科中。這說明國內智慧學習環(huán)境的研究有了進一步的深化?！峨娀逃芯俊分兄饕d智慧學習環(huán)境中的學習分析干預機制[7]架構設計與實施策略[8]、學習投入問題[9]和學習體驗[10]等?！吨袊娀逃分饕窃O計范式[11]、應用路徑探究[12]、支撐技術[13]等?！冬F代教育技術》主要是學生評價、模型構建、支持服務、概念框架等。從各類期刊刊載中可知技術支持在智慧學習環(huán)境中尤為重要。

3.文獻作者和機構分布

研究隊伍和研究機構奠定了智慧學習環(huán)境研究的基礎。通過對相關信息的統計和解讀，對樣本數據中的發(fā)文機構統計如表2所示。

我國關于智慧學習環(huán)境研究發(fā)文量情況如表2所示，發(fā)文機構主要分布在師范類高校。說明師范大學成為智慧學習環(huán)境研究的中流砥柱。從發(fā)文作者來看，發(fā)文較多的作者依次為黃榮懷、王運武、祝智庭、胡永斌、楊俊峰、胡小勇等。這些作者和研究機構分別分布在我國不同的地理區(qū)域，在智慧學習研究領域都有一定的學術影響力，在將來一段時間對我國的智慧學習環(huán)境的研究會有很大的引領作用。

四、智慧學習環(huán)境研究分析

關鍵詞是文獻研究的核心體現，通過對文獻關鍵詞的統計分析可以更好地了解智慧學習環(huán)境研究的主題和熱點，將BICOMB導出的關鍵詞共現矩陣導入UCINET中，運用Netdraw繪制關鍵詞網絡圖，如圖2所示。

關系網絡直觀地顯示出各關鍵詞之間關系的親疏和結構特征。通過關鍵詞可以更直觀地展現該領域關注的熱點，有助于梳理其發(fā)展脈絡和趨勢。圖2中節(jié)點表示關鍵詞，關鍵詞之間的關系用方向箭頭表示。依圖2可知，各關鍵詞聯系緊密，關系錯綜復雜。關鍵詞由方形節(jié)點表示，中心節(jié)點表明該關鍵詞在網絡中的作用最大，以圖中最大節(jié)點關鍵詞“智慧學習環(huán)境”為中心，“智慧教育”、“大數據”、“學習分析”、“智慧校園”、“教學模式”等關鍵詞節(jié)點與“智慧學習環(huán)境”距離較近，聯系較為緊密。結合文獻內容分析，研究者從不同視角、不同方面對智慧學習環(huán)境進行研究。

1.智慧學習環(huán)境概況

2012年我國開始有學者關注智慧學習環(huán)境的研究，其研究內容主要有背景介紹、定義、構成元素、特征、設計原則、技術支持等。也有學者從不同視角和層面對智慧學習環(huán)境的內涵定義和關鍵特征進行構思和解讀，但其核心都具有一定的共性，如鐘國祥[14]、祝智庭[15]、黃榮懷對智慧學習環(huán)境的定義等。隨著教與學理論和技術等研究的不斷發(fā)展，智慧學習環(huán)境的內涵也逐漸豐富多元。目前，國內最受認可的是北京師范大學團隊對智慧學習環(huán)境的定義。智慧學習環(huán)境相較于數字化學習環(huán)境，則更加注重學習體驗和個性化的服務，強調自適應性和多元化的學習效果。國外早在2007年就開始智慧學習環(huán)境的研究，主要集中在美國、希臘、澳大利亞、巴西、智利、埃及、摩洛哥、韓國等國家，其中美國發(fā)展較早。主要注重在技術層面對智慧學習環(huán)境的內涵、構成和應用進行研究，未來教室的構建更注重新的學習環(huán)境理論的基礎研究，還有對師生和學習績效的影響、智慧學習環(huán)境的結構和開發(fā)方法、評價和用戶體驗等方面，也有些側重于實驗研究或準實驗研究。

2.智慧教學環(huán)境的構思設計與模型構建

主要指一些典型的智慧學習環(huán)境——智慧校園、未來教室、智慧課堂、智慧教室、未來課堂和智慧管理系統等的構思、設計與模型構建。智慧學習環(huán)境模型主要有系統模型、通用模型、聯通模型、Web X 模型、分布式模型、協同模型[16]、情境模型、智慧學習環(huán)境系統模型、TRACE3功能模型等。也有學者[17]提出智慧教室建設的系統模型和個人學習空間功能結構模型。王鳳琦等[18]提出的智慧學習環(huán)境構思以Moodle 和 Think SNS 兩大平臺為基礎。張際平等[19]提出的智慧教室“SMART”模型。祝智庭提出了以學生、數據、服務、體驗為中心的設計原則。有學者[20]結合智慧學習環(huán)境分類與其概念、內涵和特征，設計不同的學習模式以滿足不同的學習需求。智慧學習環(huán)境構建層面關注的主要是如何利用新技術來構建或設計智慧學習環(huán)境的空間或平臺等。智慧學習環(huán)境研究中的模型研究理論設計較多，主要是對其解析和提出意見和策略，而實踐研究則比較少。

3.支持智慧學習環(huán)境的關鍵技術

大數據、機器人、學習分析、物聯網、虛擬現實、增強現實、3D打印和云服務等技術對教育教學產生很大的影響。學習分析技術和學習感知技術，為學習者提供匹配的學習資源、學習路徑和學習方法等個性化指導、實時反饋和幫助。智慧學習環(huán)境也為成人和校外人員提供一種可能的學習方式，融合正式和非正式學習、正規(guī)與非正規(guī)學習，滿足終身學習的內在需要，適應學習者學校、家庭、社會學習需求，真正實現無縫學習的理念。學習分析技術和大數據為智慧課堂、智慧教室和智慧校園提供了良好的技術支持服務，主要表現在工具支持、移動學習、深度交互、協同學習、情境互動體驗等方面。有研究表明學習分析技術對智慧學習環(huán)境建設的支持，[21]也涉及對適應性學習、個性化學習的服務支撐。[22]構建智慧學習環(huán)境的硬件設施已形成一定的規(guī)范和標準，若無與此相匹配的學習分析技術等，恐怕硬件環(huán)境很難達到最優(yōu)的使用效果，學生的學習也極有可能得不到提高和改善。以數據增強智慧性、消除“信息孤島”、對數據進行對接整合是創(chuàng)建智慧學習的核心問題，需要技術標準支持與政策機制的推動。

4.更具“智慧”的教與學研究

2016年我國智慧學習環(huán)境研究的主題開始呈現多樣化。開始有一些應用在具體學科的案例，如翻轉課堂、慕課、基于游戲的學習、增強現實和虛擬現實、基于手勢的學習、教育機器人等創(chuàng)新應用和創(chuàng)新教學模式，促進學習者更具智慧地進行個性化學習。黃榮懷等[23]把學習情境分成了五種類型，分別為“課堂學習”、“個人自學”、“研討性學習”、“在工作中學”和“在做中學”，基于此智慧學習環(huán)境也相應分為五種類型，在未來的智慧學習環(huán)境應用中，將會圍繞這五種類型進行不同的應用設計與實踐。不僅是在教與學環(huán)境中被應用，也會延伸至其它領域中進行個性化的設計；智慧教學系統是智慧學習環(huán)境的應用案例之一，[24]探究與學科教學的融合應用，[25]以及其對學習、情感層面的效用研究[26]和交互協作研究。目前我國針對智慧學習環(huán)境的應用研究并不深入，較有影響的研究當屬北京師范大學智慧學習研究院發(fā)布的《智慧學習環(huán)境白皮書》，國內關于智慧學習環(huán)境的研究開始走校企合作的路徑，從理論到實踐的探究在少數具體學科中有所表現。未來會對學習者特征進行分析，從以教師為中心轉向以學習者為中心，讓學生從“學會”到“會學”，促進教學結構變革、教師角色精細化，營造良好的育人氛圍。

五、發(fā)展趨勢分析

1.基于數據的精準教學服務

數據驅動教育變革是智慧學習環(huán)境發(fā)展的趨勢之一，智慧學習環(huán)境是理念和建設方式上的一次提升，它更加深入應用融合、兼顧社會各方和區(qū)域差異。智慧學習環(huán)境需要解決優(yōu)質教育資源共享的問題、個性化學習服務能力不足的問題；要形成產學研協同創(chuàng)新機制；實現技術集成與教育教學的深度融合，整合相關數據安全和無縫流動，為學習者提供個性化、實時且有效的最優(yōu)服務支持。教育大數據促進學校教學、管理、服務的全面提升，促進教育資源配置的均衡化、教育管理決策的科學化、教育治理能力的現代化。數據驅動教學過程優(yōu)化主要指，學生數據、學習過程數據、交互數據、成績數據、學習難點偵測、視頻觀看及發(fā)帖檢測、學生學習習慣等，促進教學的精準化，教學流程的優(yōu)化、規(guī)?；c個性化的統一。檢測評估的系統化是指，教育督政、督學的精細化，宏觀評估與微觀評估的統一。促使知識體系的動態(tài)優(yōu)化、學習資源的適應性進化、知識服務的個性化，精確地為個性化教育教學服務。數據驅動教育管理職能決策、采集、匯聚、建模與分析、檢測、評估。進一步優(yōu)化智慧學習環(huán)境就是要求，具備先進教學理論支撐的信息化教學平臺，進行教學空間改造，使先進的教學設備與教學平臺無縫對接，形成一體化智慧學習環(huán)境，開展基于大數據的人工智能技術的教學質量評價，進行在線教學平臺的教學過程分析與評價。進行教學管理系統結構化數據的分析與評價，構建混合、多元的新型教學模式?！盎ヂ摼W+”創(chuàng)新人才培養(yǎng)行動計劃開展以后，教學環(huán)境進一步優(yōu)化，教學資源進一步豐富，教與學方式進一步創(chuàng)新，教學治理進一步優(yōu)化。普適計算就是要改善教育服務的適配性，支撐個性化學習。為智慧教學與體系中的教育服務發(fā)現、服務組合和服務適配性等問題提供了有效解決方案，這是實現智慧教育服務的發(fā)現、組合、適配和個性化推動的技術方向。

2.以社交網絡實現教育協同和終身學習

學習過程日益融入到生活的方方面面，協同教學使學習者能夠解決傳統學校的資源限制，協同教學消除了這些限制，是全世界成千上萬的學習者可以選擇自己感興趣的課程。因此，協同教學是學校通過利用教師的特長和專業(yè)知識來提供最好的教育的一種途徑，也是規(guī)避資源約束的一種方式。他們不僅會跟蹤個人的能力變化，而且還會通過分析技術來找出問題。社交網絡為非正式化學習和課后學習提供了重要的學習交流與協同平臺，把學習和人際交流活動深度融合在一起，有效促進泛在學習和終身學習，通過社交網絡技術，在智慧教育體系中構建學習社群和教學社群，可以智能地把具有相似特征的學習者和教學者在人際關系上聯系在一起，進行充分的協同與交流，這是目前已知的技術中把教育主題、人連接在一起的最有效手段。打破信息孤島，全面整合實現信息的共享和統一。從而為其深度融合提供更好的服務支持，促進教學質量有效改善。

3.教與學重組

技術的發(fā)展促進社會的變革，形成智慧教育新格局。云計算、大數據、人工智能、虛擬現實、增強現實、物聯網、普適計算和社交網絡引發(fā)生產方式、生活方式、思維模式、認知方式和社會各行業(yè)的深刻變革。越來越多的移動設備使人們可以隨時隨地獲取信息，當學習者需要學習的時候，學習者經常在社交媒體上進行互動，通過網絡提供的豐富的學習資源，正式學習和非正式學習可以合并成為一個“無縫學習”的環(huán)境，運用智慧學習環(huán)境的特點通過技術的創(chuàng)新支持自適應和個性化學習。

智慧教育是科學性、技術性、藝術性、人文性的有機統一，其核心價值是使學生獲得美好的學習發(fā)展體驗。隨著人工智能的發(fā)展，“人工智能+教育”深度滲透進校園，大數據、自適應技術、可穿戴化技術和增強現實技術等將深入影響教學，提供沉浸式學習體驗，以彌補傳統教學的不足。技術與教學理念、模式、方法的深入融合將會促使未來教師角色和能力體系的全面變革，信息時代的“數字教師”成為教師轉型的方向。智慧學習環(huán)境的研究開始關注到學習者本身，在保障規(guī)?；虒W的前提下，實現差異化和精準化教學、在線學習、移動學習、智能導學等。教育管理體系和運行機制更具智慧，能夠為教學提供更好的支持，實現學習資源共享和學習空間再造，使教學與系統的運行效率、決策水平、服務能力大幅提高，助力人才培養(yǎng)質量全面提升。實現人的全面發(fā)展、自由發(fā)展、個性化發(fā)展，實現教育的全納、優(yōu)質、公平、終身學習。

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（編輯：王天鵬）