泛在学习中社会交互支持模型的构建

李晓会　刘洪沛

【摘要】文章在介绍计算机支持的泛在学习系统及社会交互概念的基础上,提出了社会交互支持模型的构建,并运用该模型设计和分析了社会交互场景及使能技术,为泛在学习中社会交互的技术实现提供参考。

【关键词】泛在学习;社会交互;模型

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009—8097(2009)10—0080—03

引言

从1991年Mark Weiser[1]在《Scientific American》的“The Computer for the 21st Century”中提出泛在计算(ubiquitous/pervasive computing)的思想至今,它在计算机和教育技术等领域受到了广泛的关注。近年来随着泛在计算技术的不断进步,泛在学习(ubiquitous learning)正引领着一场教育领域新的革命。

当前,许多致力于泛在学习的研究者已经设计与实现了各种泛在学习环境模型[2],提出了泛在学习中的关键技术[3],引入了泛在学习中交互的应用[4]。通过对泛在学习系统的研究,我们认识到尽管泛在学习环境在多方面都优于远程教育与网络教育,但它们都有一个共同的本质特征,即学习者之间存在空间隔离,缺乏足够的社会交互。文献调研显示,学习者的社会交互问题成为远程教育与网络教育质量的争论焦点[5],由此许多专家学者也开展了网络教育中学生社会交互的研究[6],以及远程教育中学生社会交互的研究[7],并提出了相应的优化解决方案。在此基础上,本文从社会交互的定义出发,提出在泛在学习系统中构建统一的社会交互支持模型,并运用该模型设计和分析泛在学习中社会交互场景及使能技术。

一 社会交互

许多研究者认为学习过程是一个社会化过程,并且社会化技能和团队精神是在学习和工作中取得成功的关键因素。

1 社会交互定义

当前研究领域中已有不少术语用于描述交互。例如,Walther通过计算机媒介通信(CMC)技术把交互分为非人的,人与人的及超个人的交互[8]。其中超个人的交互指通过亲密接触,意志力和喜好等高层次的感官产生的交互,它不能通过面对面的交互得到,而能通过CMC支持的交互体验到。陈丽老师[9]认为,在计算机支持的学习环境中,交互分为三个层次,学习者与学习资料,学习者与教育者,以及学习者与学习者之间的交互。其中,学习者与教育者、学习者与学习者之间的交互称为社会交互。本研究中,我们简单的定义社会交互为泛在学习环境中学习者根据自己的意愿同其他人的交流与合作。

2 社会交互作用

首先,社会交互可以促进学习者与学习资源之间的信息交互,也有助于学习者建立良好的师生和生生关系,激发学习者的学习动机和学习热情,使得学习者获得更多来自教师和学习伙伴的帮助,这些都会促进学习者与学习资源更深层次的交互。

其次,社会交互对于发展学习者的社会性至关重要。社会交互促进学习者的社会化,它帮助学习者建立和维持与他人的关系,使学习者根据社会规则和标准调整自身的行为,逐步成为社会所接纳的成员[10]。

社会交互在减少学习者学习障碍方面也起着关键的作用。许多学习者认为交互是轻松、有效学习的一个重要因素。支持交互的解决方案包括异步信息交换,如通过电子邮件;同步信息交换,如使用即时通信工具;集体讨论空间,如使用BBS;合作环境,如讨论研讨会等。

二 社会交互支持模型

一般来说,泛在学习环境中社会交互产生于两个以上的学习者之间。在泛在学习环境中,很多研究者已经根据不同的情境成功运用社会交互原理达到学习者的各种学习目标。然而,一个学习者在什么时间,以及如何能够感知其它学习者的存在,并且与他们交流、合作,仍是艰巨的任务。

为了在泛在学习环境中构建统一的社会交互,提高学习者的社会交互程度,促进泛在学习中的学习质量,我们提出了社会交互支持模型。在这个模型中,把泛在学习环境中学习者之间的社会交互分为三个层次:动态分组、交流与合作。

为了感知其它学习者的存在,文中通过“动态分组”对学习者进行小组匹配。只有在感知到其它学习者的存在以及各自的特点后,学习者才可以有目的的通过电子邮件、聊天或BBS等方式和他们进行相关研究内容的交流,我们称这个层次为“交流”。更高层次的交互是与其它学习者合作,如共同完成论文写作等,文中称这个层次为“合作”。这三个层次的功能关系如图1所示。

1 动态分组

学习者在和其它学习者交互之前,需要了解他是否能够与其它学习者交互,以及他能够与哪一位学习者交互。对于其它学习者的情境感知是交互的起点,比交互本身更重要。在本文提出的社会交互支持模型中,我们采用动态分组来实现对学习者的情境感知。

(1) 可行性与必要性

在泛在学习环境中,由于泛在计算设备能稳定的感知学习者的动作、声音以及所处的环境等,因此获得学习者情境的方式不仅仅局限于键盘或鼠标的输入;甚至即使学习者远离计算机,他的实际情境,言谈和动作都能被泛在计算设备捕捉,并作为社会交互模型中情境感知的基础。

在泛在学习过程中,由于地理位置分离,学习者需要通过与其它学习者交互完成学习任务,促进学习。然而在交互发生之前,学习者首先需要了解其它学习者的存在,即需要对其它学习者情景感知。只有当学习者感知到能够与自己交互的学习者后,学习者之间才能继续进行交互。然而,学习者可能并不对所有在线的学习者都感兴趣,因此按照一定的方式对学习者进行动态分组,这对于为他们提供情境感知具有必要性。

(2) 动态分组的方式

在泛在学习环境中,通过泛在计算设备捕捉到学习者的语言、动作等信息,泛在学习系统从这些信息中智能化推测出学习者的性格、爱好等。在此基础上,根据学习者的课程选择、研究专题内容等,模型中的动态分组层为学习者建立各种小组。同一个学习者被动态的划分到各种不同的小组中,他可以在不同的小组中针对相关内容与其它学习者展开交流。

例如,社会交互支持模型的动态分组层根据学习者的性格爱好划分小组,将意气相投的伙伴组合在一起,他们可以充分开展和交流共同的话题;还可以按照班级划分小组,将同一班级的学习者划分在一个小组中,他们可以对班级的集体活动积极的团结协作;还可以按照同一学习内容来划分小组,将当前学习同一内容的学习者划分在一个小组中,他们可以针对该学习内容的相关知识点进行充分的交流。

2 交流

根据动态分组,每个学习者被动态的划分到各个类别的小组中,他们在每个小组中都与其它成员具有某一方面的共同特征,因此学习者能与小组中的其它学习者就相关学习内容进行交流。

(1) 传统交流支持工具

支持交流的传统工具有即时通信工具,e-mail,BBS,虚拟社区等。其中通过即时通信工具与电子邮件,学习者可以实现个人与个人之间的同步和异步交流;通过BBS与虚拟社区,学习者可以实现个人与群体之间的异步交流。

以上的传统交流工具不仅能够使得学习者之间相互交流更加便利,而且也能帮助学习者增强他们的个人表达能力、相互沟通能力以及在泛在学习环境中的交流能力。

(2) 泛在计算交流支持工具

在泛在计算技术和人工智能技术的支持下,与其它学习者的交流可以不需要接触到计算机。泛在学习系统通过嵌入式微芯片或环绕在学习者周围的不可见的计算机搜集到学习者的行为动作,并分析学习者的行为形式,智能推测出学习者的需求和观点等,然后把这些信息发送给其它的学习者,为学习者了解其它学习者的需求和观点等提供一定的参考。在泛在学习中,这种交流方式无声无息的进行着,使得交流支持工具变得更加灵活、智能。

3 合作

只有在学习者相互充分交流的前提下,他们才能对研究课题更深入的展开合作。当前,社会交互支持模型的合作层中,支持合作学习的传统工具有文件共享、协作文本编辑等;这些传统支持工具大部分都是为完成团队合作而提供的一个平面接口。学习者可以就某个问题进行观念分享,充分发表自己的见解,展开争论、相互补充、相互修正,不断地引向正确的结果,还可以对某一个学习任务进行分工协作,分头解决各自承担的部分,最终形成优秀的集体成果。在这种传统合作学习过程中,学习者可以从同伴那里获得宝贵的学习心得,与其它学习者共享学习成果。

根据泛在学习环境的特点,计算机隐退到背景环境中,学习者周围随处可见接口,因此学习者之间的合作如同在三维空间中一样完成。在讨论研讨会中,系统把每个学习者的形象(如同一个虚拟形象)发送给其它学习者;在另一个学习者的一端,学习者可以通过指出该虚拟形象显示在哪一个位置来安排对方的“座位”。通过这种方式,讨论研讨会看上去好像在一个真实的会议室举行,以此增强学习者对研讨会场景、内容的真实体验性,弥补空间隔离带来的社会交互障碍。

三 泛在学习中社会交互场景设计

如何在泛在学习中实现社会交互,需要各种泛在计算技术的支持。智能空间(Smart Space)是交互活动产生的工作环境,它可以通过泛在计算提供的联入Internet的静态和动态信息环境,借助计算机多层次的信息访问方式有效地执行任务[11]。在前文介绍的社会交互支持模型基础上,下面运用该模型设计泛在学习中社会交互场景,同时分析该模型中各层次的使能技术。

在泛在学习环境中,所有学习者按照不同的划分方式分为不同的小组。在这一场景设计中,我们把选择相同课程的学习者划分为一组。泛在学习系统运用智能空间的泛在计算技术,通过嵌入式计算机和多模态传感器等情境感知设备感知学习者的动作、声音、操作习惯、个人喜好等,再根据学习者的性格、爱好和历史信息等把选择相同课程的学习者划分为不同的小组。在小组中他们通过相互之间的直接交流或系统提示等方式自主选择系统提供的课题、伙伴等,以此完成社会交互模型中的动态分组环节。

在此基础上,同一小组的学习者对所选的研究课题相互交流。交流方式多样化,其中传统的方式包括通过即时通信工具聊天,在互联网上收发电子邮件,在BBS上异步讨论,在虚拟社区组成主题讨论区等;其次在泛在技术和人工智能技术的支持下,学习者不仅可以通过自然的方式,如语音、手写等与计算机系统交互,而且学习者周围的嵌入式微芯片等可以搜集、分析并发送组员的学习观点给同组其它学习者,达到无声无息的交互。

学习者的全部学习历程都记录在泛在学习系统中,通过系统分析学习者的学习进度,在小组成员相互充分交流的前提下,系统为学习者提供合作的环节。学习者分享各自的研究报告、观点、文件等,并且学习者之间通过协作的方式为同伴修改报告、论文。学习者的这些活动都记录在系统中,并反馈给相应报告或论文的作者,他们通过讨论研讨会的形式进行交互,进一步改进自己的报告或论文。在该泛在学习场景中,学习者受空间地理因素的阻碍,但他们在上述社会交互支持模型的指导下,利用联网的计算机或嵌入式的设备以及泛在计算技术,融入到泛在学习环境中,通过自然舒适的方式与学习系统及其他学习者交流、合作学习,实现了泛在学习中学习者之间深层次的社会交互。

四 结论

文章中讨论了计算机支持的泛在学习系统中社会交互的定义,社会交互支持模型的构建,为以后在泛在学习系统中构建社会交互提供了统一的模型。最后,运用所提出的社会交互支持模型设计了一个泛在学习中的社会交互场景,同时分析了该模型中各层次的使能技术,为泛在学习中社会交互的技术实现提供参考。文章中提出的社会交互支持模型的实践运用和评估有待进一步的研究。

参考文献

[1] Weiser M. The computer for the twenty-first century [J]. Scientific American, 1991, 265(3):94-100.

[2] 李卢一,郑燕林.泛在学习环境的概念模型[J].中国电化教育,2006,(12):9-12.

[3] 赵海兰.支持泛在学习(u-Learning)环境的关键技术分析[J].中国电化教育,2007,(7):99-101.

[4] 叶海智,辛尚鸿,王富强.泛在学习环境下个性化知识感知地图系统的构建[J].现代教育技术,2008,18(4):35-38.

[5] 陈向东,余锦凤.网络学习环境中交互问题的跨学科研究[J].中国电化教育,2006,(4):24-27.

[6] 孟庆军.国外基于网络学习的社会交互研究透视[J].外国教育研究,2007,34(10):76-80.

[7][9][10] 陈丽,仝艳蕊.远程学习中社会性交互策略和方法[J].中国远程教育,2006,(8):14-17.

[8] Walther J B, Boyd S. Attraction to computer-mediated social support [J]. Communication technology and society: Audience adoption and uses, 2002:153-188.

[11]付道明,徐福荫.Ubiquitous CSCL的概念模型与关键技术要素[J].远程教育杂志,2009,(1):8-12.