后信息时代在线教育2.0的育人旨归

2022-01-01李丙春

科技创新与生产力 2021年10期

关键词：学习者教育教学

杨菲，李丙春

（1.喀什大学教育科学学院，新疆喀什 844000；2.喀什大学计算机科学技术学院，新疆喀什 844000）

后信息时代的在线教育2.0培养的学习者不仅是知识和信息的消费者，更是知识的主动创造者。教育技术和教育大数据于在线教育生态系统中，应以育人育心为旨归，使在线教育2.0有更多现实观照和具身转向。

1 在线教育1.0

1.1 在线教育1.0的受教育者产业化

大型开放式网络课程（Massive Open Online Courses，MOOC）教育将注意力放在概念化学习理念和社区般轻松愉快的学习氛围上。MOOC教学存在着试图提供预设学习者学习情况的个性化教学与大体量、标准化的在线课程供给间的矛盾。携着教育从业者共存的期望，在线课程设计试图改变高等教育的同质化和受教育产业化。但在线教育1.0并未对教育的工业化提出技术解决方案。教育扩张和经济膨胀发展后的不平衡加剧了在线教育的行业产业化和受教育者的同质化、产业化[1]。

1.2 在线教育1.0的教育数据商品化

许多教育组织都在试图寻找有效的方法来利用和分析教育大数据。当教育大数据变得种类繁多且庞杂，在线教育者亟待以有效的方式处理产生的数据，以提取数据价值并做出迅速、明智的教育决策。用于执行教育大数据分析应用程序的综合平台也面临教育大数据存储和使用等诸多问题。基于数据挖掘方法的商品推荐模型同样可以被异化应用于初心旨在育人的教育行业。用于用户行为记录的在线数据与商品价格之间的相似度、浏览历史和收集商品的数据来分析和生成目标用户的需求，同样可商用化分析学习者的在线学习数据以达到盈利。受教育者在商业系统内被定义为用户，在线教育制度设计却在教育实践中被改造为既得教育利益集团牟利的纯技术工具。

1.3 在线教育1.0的学习碎片化

信息时代引入了一种新的信息理论度量，即碎片化（F），其可用于确定系统中预测信息的碎片化程度。该概念可以扩展为生成碎片矩阵[2]。碎片矩阵可以提供数字网络中的人脑结构的新功能，即人脑在数字网络如何思考和处理信息。学习信息的碎片化带来学习习得和知识经验获得的碎片化。

1.4 在线教育1.0的教育技术悬空化

技术增强的数字教学在过去经常得到推广，但在实践落地中遇到重重阻碍。在线教育生态中教育者和受教育者感知到的知识观和学习观都会影响其当下和未来使用在线工具的意愿。新冠肺炎疫情不仅改变了世界的经济和全球的教育形态，而且永久改变了部分群体的教育水平和个体的命运。大部分国家的小学、中学和高等教育因物理隔离被搁置。部分欠发达国家的高等教育机构在疫情和经济疲态下自生自灭。2020年春季，美国高等教育机构关闭了部分高等学府的物理场所，通过紧急远程教学程序对高等教育的在线形式进行指导和调控。疫情前备受关注的在线学习工具对地域、层级间教育现实仍存在应对不足的问题。大多数的传统物理教学空间在当下仍不能被虚拟教室和教育技术替代。在教育现场中交流的重要性仍不能被现有的数字屏幕技术和网络端口取代。传统教室空间的教学表演性生产和改造与相同的物理环境中并存的在线学习空间的共居成为大多数教育机构的选择。

2 在线教育2.0

2.1 在线教育2.0的教育普惠

2.1.1 人机协作的移动在线教育资源共享设计

信息技术和人机协作的飞速发展促进了在线教育2.0的现代化和具身转向。人机协作技术角度的在线教育资源共享设计为在线教育2.0资源提供了移动、共享系统，实现了学习资源的统一组织和管理，提高了学习资源共享效率，增强了学习社区端和学习终端贡献教育资源热情度，提高了学习资源的利用率。在线教育2.0中协作的主体和范围构建了以大规模人机协作为主体的人机协作资源共享模型。在线教学系统设计原则即综合考虑软件分层思想和学习者的使用情况，确定了学习端的总体框架，包括学习端、表示层和业务逻辑层；将资源共享分为3个阶段：生产、注册、审核和发布，并采用“集中管理”，以保护远程教育资源的知识产权。系统内学习者角色采取访问控制、管理用户权限和结算激励算法来保护远程教育资源的知识产权。有限地开放是在线教育2.0的尝试，各类教育资源有序、分级地开放和共享，必会为世界范围内的教育普惠带来更多新思路和新路径。随着新课程改革的实施，高等学校已经开始改革其教育模式。在关键课程体系的改革中，学生可以通过现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）上的设计电路板来实现数字系统，解决学习上的问题。基于5G和FPGA集成信息服务，已经实现了FPGA类系统集成和教学装备租赁系统的实验验证。

2.1.2 在线教育平台STEM教学

要满足全球对技术型人才增长的需求，就需要针对科学、技术、工程和数学（STEM）提出在线教学的解决方案。在线教学和混合教学可以以较低的成本产生与传统面对面教学相似的学生学习成果。在线教育平台高等教育机构接入在线教育系统，共享顶尖大学开设的STEM在线课程。在线教育2.0中基于技术的教学策略、基于替代技术的课程评估改善学与教的意见及课程中的社交情感投入，以更大的辐射范围影响新冠疫情后全球的在线学习者，为全球教育减贫和教育普惠赋能。

2.2 在线教育2.0的教育大数据

2.2.1 基于学习者数据的教育决策

大数据已在高等教育领域显示出重要价值，在线学习环境可以驱动教学数据转型。在实时进行的在线教学中，导师与学习者协同学习中的社会和情感联结，将更多参与进关于在线教育的数据决策部分。教育平台、系统的各种数据源、学习管理系统（Learning Management System，LMS）、大规模开放式在线课程（MOOC）、网络开放课程（Open Course Ware，OCW）、开放式教育资源（Open Educational Resource，OER）、社交媒体，都为链接教育大数据和移动学习做出了贡献。Hadoop，Spark，Samza等大数据工具为教育大数据提供技术平台和架构。教育大数据分析形式超出了传统的学习分析形式。这包括学习协作，个体和群体学习行为，个人学习和评估在内的学习分析，以及推荐系统、图形分析、视觉分析、沉浸式学习和分析等。在进行教育数据挖掘（Education Data Mining，EDM）和学习分析学（Learning Analytics，LA）研究中出现了各种技术工具，如用于教育数据可视化、文本分析和社交网络分析的工具。

2.2.2 用于分析教育数据的商业智能框架

高等教育改变其教育模式，在知识和经验的传递和发展中更为注重学生的学习素养。分析教育数据的商业智能框架能够从不同的信息系统中提取有效数据，根据学生在不同信息系统中生成的数据对学生进行识别和分类，并将其转化为改善学习成果的决策。基于改进路径排序方法的神经网络路径排序算法、基于随机游走模型的路径排序算法和神经网络路径排序算法实现了在线学习知识库中的链接预测。高等教育的管理信息系统存储了大量有关学生的社会和学术数据。高等教育可以通过运用已被成熟商用化的数据分析模型对教育数据进行挖掘和分析[3]。

2.2.3 ElStream集成学习方法

通信技术和智能设备的迅速增长带来可测数据流量的巨大增长。不同的学习应用程序、学习者和学习设备每秒都会生成大量教育大数据。此类快速、实时生成的教育数据已导致与之配套的教学方案分析数据要因教育大数据变化而实时变化。在流数据的基础分布中，不可预见的变化被识别为概念漂移。新颖的ElStream使用集成的机器学习技术检测概念漂移。集成学习方法可为人工和真实数据集提供一致性能的结果。对比以前的研究和传统的机器学习算法，ElStream为电力数据集提供了1.20%的准确性[4]。

2.3 在线教育2.0的个性化学习

2.3.1 虚拟学习环境（VLE）

2020年，以数字工具为媒介的在线教育2.0作为一种理想的学习方式盛行。具身的在线教学实践确定了其与社会认知和虚拟教学之间的联结。在线教育2.0工具促进了学习者之间的互动。在全球化的后信息时代，混合性和流动性信息流影响着教育者对学习者空间性和时间性的解读，创造出教育的新的归属形式。虚拟学习环境（Very-Large-Eddy Simulation，VLEs）作为受教育者和教育者之间的交互工具，相关的远程教育（Distance Education，DE）提高学习效率的技术试图在VLEs中的教学进展与教育技术资源之间找到联系。这种互联将学习风格与在线教育2.0中学生的行为联系起来，观测学习者与VLEs的互动。

2.3.2 大学水平在线学习中的游戏化教学模型

基于传统的现场讲课被基于经验、基于体验的学习和基于项目的综合教育方法取代，并在参与学习者的满意度、学习影响方面取得了积极有效的成果。基于体验和基于项目的学习显示了为应对团队虚拟化的后果，学习者进行协同作用的调整在参与者的满意度、学习和影响方面取得了积极的成果。高等教育中的在线创新性教学课程是提高教育质量的关键，可为专业和学术活动方面存在问题、教育资源欠缺的学生提供跨校区、跨时空的高等教育。在高等教育在线游戏化教学中，游戏类型的选择取决于要获得的学习技能类型和要达到的学习目标。在游戏化的在线教育环境中，影响学习成效的因素有流量、情感投入和动机，沉浸体验和情感参与对学习动机的产生具有非常重要的促进作用。心流体验通过增加学习动力来增加学术成功几率。游戏环境把游戏元素和玩家类型纳入学习结构模型。

2.4 在线教育2.0的教育技术前瞻

作为与面对面教学过程不同的在线教育，不仅仅是将资料上传到资源库并以线性方式使用。在线教育2.0被视为一个完整的系统，拥有大量根据所采用的教育模型内容来使用的技术资源。在正确使用电子平台技术资源的基础上，后信息时代的数字技术和电子学习资源在在线教育中使用的效用和反馈更少受到“虚拟”参与的阻碍。在线教育2.0模型是基于整个国家系统的教育、行政、法律和基础设施方面的和谐架构，即整体模型。在正确使用电子平台技术资源的基础上，通过与教学目标和学习策略保持一致的教学设计来实施，用于在线教育的教学设计模型，如ADDIE，ASSURE，Dick和Carey等，充分利用了技术平台的资源和每个平台的特征。DevOps通过连续交付来充实并保持教育内容的更新，通过持续交付，教学设计模型可保持教育内容的实时更新[5]。