基于 Web2.0技术的知识传输网络模型的初步分析*——以OCW到MOOC的发展为例

谭 璐

（北京开放大学 数字化教学指导中心，北京100081）

引言

开放教育资源（Open Education Resources）运动兴起至今，教育资源“开放”和“共享”的理念已在全球范围传播开来。在开放教育资源共享运动中，开放课件（Open Course Ware，OCW）或“开放式课程”，和大规模在线开放课程（Massive Open Online Courses，MOOC），即“慕课”的出现，是最引人关注的两次教育信息化革新浪潮。在此过程中，以简易信息聚合源（RSS Feeds）、网络博客（Blogging）、微博（Microblogging）、维基百科（Wikipedia）、社交网站（Social Connection Sites）、播客和视频（Podcasting & Videocasting）等典型社会软件应用为代表的Web2.0信息技术是引领和推动开放教育资源运动发展的有力支撑，其用户分享、信息聚合、开放平台等技术架构和互联网文化对于教育领域的影响是深远的，不仅极大地促进了教育资源共享，还赋予知识创造与传递行为的新内涵。

Web2.0各类平台与软件技术架构的出现，促使一种新的教育范式的维度正在形成。这种范式的来源是给所有学习者提供了个性化的参与式学习空间，改变了教育资源与学习者之间的交互模式，教育资源由单向传播转变为由资源提供方与学习者共建的关系，发掘了学习者群体的内在潜能。Asselin等[1][2]研究表明，在Web2.0参与性和创造性的环境下，学习者发展了新的读写能力、查找关键信息的能力，以及共享与建构知识的能力，学习者的内在学习动机和自我效能得以提升。Web2.0的出现为打造更有活力的“多元学习生态”[3]和营造教育界“供人分享的文化”[4]带来了可能。Web2.0所支持的知识内容聚合、信息智能搜索等功能，使开放性的学习与开放性的资源相互匹配，知识的共享与共建融为一体，非常适用于构建开放教育资源传播的技术架构。

为了探讨信息技术应用于教育背后的自然科学原理，研究开放教育资源传输过程中 Web2.0技术的作用机制，本文运用复杂网络理论的模型方法，以关联主义（Connectivism）学习理论为依据，即“知识是网络化联结的，学习是连接专门节点和信息源的过程”[5]，在知识信息传输的一种典型组织形态基础之上，对基于 Web2.0技术的知识传输网络模型进行初步分析，尝试描述和解释开放教育资源传播的抽象机制，并以OCW到MOOC的发展为例，阐释网络模型的演化行为及节点中枢角色与功能的转变。

一 基于Web2.0技术的知识传输网络模型的构建

对于世界范围（Internet）或局域范围（LAN）的互联网来说，将利用计算机使用公用语言互相通信的内容限定为特定领域的“知识”，如开放教育资源，将计算机用户限定为利用互联网对该领域知识进行非正规学习的学习者，那么在知识传输意义上可以抽象出一类包含众多异质型节点（包括资源和学习者）的知识传输网络。网络存在着广泛的连接与相互作用，天然地适用于复杂网络研究方法，通过分析网络的成分关系及特性，可以获得对于现实网络知识传输机制的更多认识。

以开放教育资源网页为节点，网页之间的知识关联（即存在知识信息内容的交互，可以按交互频率或强度赋权重）为边，构建出一个开放教育资源网络，称之为网络R。由于知识产权保护等原因，网络R内部节点之间的知识传输量很少，连接也不稳定。同时，以开放教育资源在互联网上的受众为节点，其间的知识共享路径为边，构建出一个学习者网络，称之为网络S。在Web2.0出现之前，网络S内部没有发生聚集现象，知识传输上的联结可考虑为社会人际关联，已有“六度分离”等理论描述其结构特征。从学习者网络S到开放教育资源网络R之间构建的知识传输网络，称之为“关联学习网络”，在应用Web2.0技术工具之前，学习者个体自主选取开放教育资源进行学习，故从网页到学习者的知识传输是独立的单向输出模式。网络连接是单向的，结构是零散的、无规则的。

基于Web2.0技术的各类社会性学习平台，可以架起网络R与S之间沟通的桥梁，改变关联学习网络的结构属性。通过RSS聚合源、专业网站、社交媒体网络等Web2.0技术工具，能够将专门领域的开放教育资源通过一定规范集中呈现与发布，并以Web2.0平台为媒介自动聚集特定领域的资源提供方和学习者群体，实现知识的双向传输与建构，进而在网络中产生节点的自组织（Self-organized）和自我更新机制。

如图1所示，在关联学习网络中，Web2.0平台建立起沟通两个子网络R与S的有序连接。网络R借助平台拓展其连接对象的范围，实现信息更广泛、更稳定地共享；网络S的学习者除了籍由平台快捷地定位到所需的知识信息，还可以参与同类知识的创建，并经平台有效地输送给网络中的其他节点，实现知识的动态更新和进化。在此过程中，平台引发的聚合效应会促使网络S内部生成一些虚拟学习社区，当学习者数目达到一定规模时，还能够通过平台反馈和分析学习者行为数据，为网络R的进一步发展提供依据。由此，可将Web2.0平台看作是关联学习网络中位于R、S两个子网络中间层的一类中枢节点（网络中度数、介数最高的节点），在网络中拥有最多数量的强连接，将开放教育资源与学习者群体密切联系起来，构成了一个有层次结构的知识传输网络模型。

从信息论的角度看，Web2.0平台为信源与信宿之间的信息传播提供了大规模的集成信道，促使子网络R与S之间连接的层次结构变得明显，知识信息的传输能力得以提高。由于Web2.0平台对两类节点的干预，模型的熵（即系统状态的不确定性和无组织性）降低了，意味着组织化程度（有序程度）提高了，知识传输网络具有了自组织特征，即系统自发地形成了以Web2.0平台为网络中枢的某种有序结构，这种结构具有更高的内部关联耦合度，在知识传输功能上拥有更高的效率和稳定性，后文将对此作进一步阐释。

图1 基于Web2.0的知识传输网络模型示意图

实际上，Web2.0架构首先在电子商务领域得到成功地运用，提供并维护Web2.0平台成为特定的商业服务，Web2.0技术促成的是服务提供商与零散客户之间快速、有效的信息沟通。在电子商务领域，信息传输并非是一个完全自组织的过程，服务提供商会借助Web2.0平台持续地引导客户消费行为，通过各种手段增强老客户对特定产品或服务的粘度，同时发展新的客户群体，以此保持网络连接的稳定性并有意识地扩大网络规模。同理可鉴，在关联学习网络中，加强对学习者学习目的的引导、学习习惯的培养以及学习过程的辅助，吸引更多学习者加入到网络中，也成为网络规模保持与发展需要强化的机制。从OCW到MOOC的演变，从复杂网络系统自我进化的视角来描述和理解，正是关联学习网络为加强其系统的功能与稳定性而产生的演化过程，体现了在Web2.0技术引领下知识传输机制的微妙变化。

二 从OCW到MOOC：网络中枢角色与功能的转变

从OCW到MOOC的发展，体现了“开放教育资源从单纯资源到课程与教学的转变”[6]。在知识传输意义上，从OCW利用社会性平台进行开放教育资源的集中输出，到MOOC专门提供教学主体之间在线合作与交互的平台，加强了资源的管理和传播过程的组织，能够“将数以万计的学习者，在共同学习目标、学习兴趣和先备知识的驱使下组织起来”[7]。这是正规教育需求和市场竞争行为引发的一种变化。从复杂网络演化的视角来关注隐藏在现象背后的自然机制或规律性，可以看出，OCW到MOOC的转变，是知识传输网络为加强连接稳定性、保持并扩大规模而演化形成的一种新的稳定状态，也就是说，社会系统在人为干预下完成了自我进化。

如前所述，关联学习网络中，Web2.0平台作为节点中枢对于知识传输功能的发挥起到了至关重要的作用。在OCW项目中，Web2.0平台的主要作用是构建互联网上的开放教育资源社区，集中发布网络课件资源，不强调对资源传播过程进行人为干预。在没有教学设计和评价的情况下，学习者群体基于 Web2.0技术应用工具进行自发的、随意的交流和讨论。此时网络会存在一定的泛中心化情况，大量冗余信息出现的频率较高，学习者可能在众多教育资源与知识信息中迷航，产生学习主题不明确、认知负荷过重、理解不完全等诸多问题。

在 MOOC项目中，学习者的学习行为要在教师的引导和支持下进行，以获得接近于正规教育的学习体验。实现这种要求的途径是构建专门化的课程学习平台（如Udacity、Coursera、edX），让教师的角色介入到开放课程传播和学习者学习过程之中，如图2所示。在MOOC为主体资源的关联学习网络中，节点中枢的角色和功能得到进一步补充和强化，除了在开放教育资源和学习者之间起到沟通衔接的作用而外，还承载了对教育资源的组织功能和对学生学习的支持功能，使技术、教学组织和学习支持整合于统一的Web2.0平台架构之中。

图2 以MOOC为主体资源的知识传输网络模型示意图

按照Web2.0理念和关联主义思想，在MOOC模式下教师的地位和作用与传统课堂教学不同，不是课程的主导者，而是引导者和支持者，促进虚拟学习环境下学习者的自主学习及分享协作。这体现在知识传输网络模型上，教师将通过发挥节点中枢（即基于 Web2.0的课程学习平台）功能来实现与学习者之间的互动。例如，教师利用RSS和邮件推送提供或推荐更加适用的课程资源，利用讨论空间和实时交流工具安排专家互动与主题讨论，以网站意见领袖身份设计学习活动等等。教师处在关联学习网络中心，利用平台发起特定项目的开放课程，筛选、组织学习资源，支持学习者的线上线下学习及互动；甚至主动搜集学习者创建的知识及反馈信息，将其系统化为有利于课程持续改进的内容。在MOOC为主体资源的模型中，正是这类由教师干预的Web2.0中枢，造就了关联学习网络的他组织（Heter-organized）特性，能够适当地协调学习者的自主学习行为，促使学习者群体内部联系更加密切，网络结构向更为有序的方向演变。

值得一提的是，在开放教育资源的传播过程中，“作为他组织的学习支持应遵循学习的自组织规律，实现学习自组织与他组织之间的动态平衡”[8]，这一点在基于关联主义的MOOC（cMOOC）模式下得到强调。在cMOOC模式下，教师和学习者之间是变化的、开放的师生关系，注重平等对话，以学习内容为起点，“在多种社交媒体支持下”实现“资源共享与交互扩展学习”[9]，从而保持了关联学习网络的虚拟社会化、开放性与共享性特征。所以，在以 MOOC为主体资源的网络中，教师角色的参与行为或外部对自主学习的干预深度是值得探索的，提供给学习支持的内容、形式与频率也要慎重选择，以使系统有知识信息更新和资源溢出能力，也使开放教育资源的传播保有互联网时代的应有之义。

三 知识传输网络模型基本特性的分析

在 Web2.0知识传输网络模型中，以网络中枢角色与功能的转变为着眼点，一定程度上解释了从OCW发展到MOOC开放教育资源传播机制的变化。下面初步分析系统网络结构、小世界效应、信息传输效率和功能鲁棒性等基本特性，增进对网络整体结构与功能特征的理解。

1 网络结构

基于Web2.0技术的知识传输网络（如图1所示）具有分布—聚合式结构，此种网络结构在自然界和社会组织中广泛存在。以Web2.0平台为中心的、通过系统自组织形成的分层体系，可以增强网络内部联系的有序性和稳定性，形成更高的内部关联耦合度；而Web2.0平台的节点中枢功能，大大减少网络连接时路径选择的计算量，使得网络通信既符合经济效益，又提高了知识信息的传输速度、效率和可靠性。

分布—聚合式结构不同于 Facebook、人人网一类的社交网络系统（SNS），后者是以“偏好重连”的方式形成的网络结构，幂律度分布使其具有了无标度的网络特征，较之于知识传输网络，网络规模可以依靠模块迭代迅速扩张，信息的传播和扩散更加快速。但是，与社交过程不同，教育资源的传播不仅以提升传播速度为目的，更需要考虑知识在传播过程中的有效利用，考虑教育资源与学习者多样化学习需求的匹配性。因此，MOOC项目中依靠专门化平台补充了教学互动环节，让学习过程受到教育者的适当引导，在给学习者提供自由选择空间、保持知识持续更新与创造的动态特性的同时，能够降低学习者的信息搜寻成本与资源传递过程中的损耗，使开放教育资源在学习者之间的传播兼具自由度和效率，这是分布—聚合式网络结构的优势所在。

2 小世界效应

Web2.0技术驱动的知识传输网络同现实中的很多社会网络、生物网络一样，呈现出小世界效应。“Web2.0环境下的教育传播网络在本质上相当于一个由众多学习者及学习组织组成的既不完全规则也不完全随机的人际传播网络”[10]，由此推断，关联学习网络是介于规则网与随机网之间的小世界网络，体现为网络拥有较短的平均路径长度〈L〉和较大的平均聚集系数〈C〉，在网络的局部结构上（如R、S内部）具有了集团化特征。

网络的小世界效应是 Web2.0信息技术环境下开放性学习与开放性资源相互匹配的结果。Web2.0平台提高了开放教育资源与学习者之间的交互频率，开放教育资源的整合将特定知识领域的学习者聚集在一起，形成学习共同体和知识社区，使得子网络内部的连接也更加紧密，利用小世界效应，还可以有针对性地增强网络聚合模块内部节点之间的联系。

3 信息传输效率

在Web2.0知识传输网络中，信息的聚合效应使得子网络S内任一随机节点，能够与子网络R内节点连接的可能性较之从前的无序网络大为增加，虽然S内的节点到达R的路径长度会因途经Web2.0平台而稍有增长，但较之连接规模的增加，这种增长可以忽略不计，学习者在单位时间内获得的来自资源网页的信息量是增加的。

简单推理如下：以网络S内随机选取的某节点i为研究对象，假设网络内两点之间路径长度为其间连接的边数，在引入Web2.0平台之前的无序网络中，节点i连接到网络R内的某节点j，经历的路径长度是1，而在引入Web2.0平台之后的图1中，i经由平台连接到j的路径长度是2。这里简化地将两点之间的路径长度作为一定量信息在其间传输所需耗费的时间。同时，假设R中每个节点的知识信息传输给i的概率是相同的。无序网络中，节点i只能与网络R中少量p个节点建立连接，而有序网络中，节点i经由Web2.0平台，能够与网络R中的P个节点建立连接（pP）。按照Shannon的信息量度量公式，i在无序网络和有序网络中获得某信息的概率分别为1/p和1/P，故i获得的信息量先后各为：

容易证明，若pP，则I1I2。对S内任意节点，无序网络和有序网络中的信息传输效率分别为：e1=I1/1 ，e2=I2/2。由于I1I2，从而e1e2。可见，Web2.0知识传输网络中信息传输效率比之从前大大提升。同样，借助Web2.0平台，子网络S内学习者之间共享信息的效率也明显提升，这一点可以从小世界效应找到理论推测依据。

4 功能鲁棒性

从稳定性来讲，节点中枢会造成网络从结构到功能的局部脆弱性，即网络对除了节点中枢之外的其他攻击表现出鲁棒性，但针对中枢的专门攻击会造成网络核心结构或功能的破坏。因而在Web2.0知识传输网络模型中，应加强网络中枢建设，在中枢遭受特定攻击时施以专门的保护，同时发展其复制再生能力，设计替代受损功能的技术工具，使网络具有功能鲁棒性。

实际上，Web2.0技术本身具备可移植性强的特点，项目开发者可以对网络中枢实现的功能进行随时补充或更新，无须担心由于该节点的通信障碍，造成整个网络功能的缺失或不稳定。在MOOC项目中，教师的介入可以增强网络中枢的稳定性，在学习者和学习内容之间建立起较之过去更为稳固和有效的连接，以弥补网络信息流通的突发性障碍和某些功能性缺陷，这是对Web2.0平台功能的一个有益补充。

四 总结与讨论

以关联主义学习理论为依据提出的基于Web2.0技术的知识传输网络，对开放教育资源在学习者之间的传播机制进行了复杂网络模型抽象。Web2.0模式下的关联学习网络给出了开放教育资源传播的一种自组织机制，借助通用的技术标准和学术规范，构建衔接开放教育资源和远程学习者的Web2.0平台，能够在教育资源和学习者群体之间自发地建立起有序连接。从OCW演变到MOOC的过程，可以看作是网络加强其功能与稳定性的系统演化过程，通过对网络节点中枢，即Web2.0平台施加适当干预（包括专门平台的构建与教师角色的介入），使得知识在学习者之间的传播具有了他组织特性，能够优化网络的结构与功能，造就更加开放有序的学习环境。对网络结构、小世界效应、信息传输效率、功能鲁棒性等网络特性的初步分析，有利于认识和把握模型特征与规律，为Web2.0技术架构在教育领域的应用及推广提供理论支持。

以此文为基础，未来仍可继续关注技术变革引发的开放教育领域的新变化及其背后的发生机制，借助复杂网络等方法开展进一步理论和实证研究，例如探讨Web2.0网络发展下一阶段——语义网的生成和发展机制。

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