面向泛在学习环境的移动情境学习资源设计研究

王 刚

（淮南师范学院 教育学院，安徽 淮南 232038）

一、问题的提出

新冠肺炎疫情大大促进高等教育领域在线教育应用，推进课堂变革。教育部高教司2020 年工作要点中指出，要以疫情为契机，大力推进课堂革命。随着新冠肺炎疫情在我国逐步得到控制，进入后疫情时代，推进基于泛在学习的高等教学改革，对于促进教学质量提升，具有重要意义。 泛在学习是一种基于普适计算技术与情景认知理论的学习方式，强调学习者在任何时间、任何地点、基于任何移动终端、可以获取任何所需学习资源，被认为是能真正实 现“5A”（Anytime，Anywhere，Anyone，Anyway，Anything）的学习模式［1］。近年来，随着大数据、人工智能以及5G 等现代信息技术的快速发展和智能移动终端的迅速普及，实现“人人、处处、时时”的泛在化学习已不再局限于理论探讨阶段［2］。 同时，随着移动学习资源的爆炸式增长，学生的学习体验满足感却并未提高， 对学习资源的使用效率不升反降。特别是随着学习环境与学习者学习需求的动态变化，在海量的学习资源中学习者难以获取自己真正需求的目标资源。 由此可见，当前实施泛在学习所面临的最大挑战已不再是移动设备与信息技术的有机融合，而是如何为学习者创设高质量的个性化学习资源。因此，现阶段如何设计科学、高效的移动学习资源，如何将移动学习资源以合适的情境呈现这一新命题应运而生［3］。 目前，已有的研究多从理论层面对移动学习资源的概念、 资源开发技术、资源建设的优化策略等角度进行分析，对于泛在学习环境下移动情境学习资源设计的相关研究还比较少。基于此，本研究着眼于泛在式学习理念，通过论证泛在学习理念与移动情境学习资源的相关性，针对当前移动学习资源建设过程中存在的不足，提出了泛在学习环境下移动情境学习资源设计的要点，构建了泛在学习环境下移动情境学习资源的设计模式。

二、泛在学习与移动情境学习资源建设的理念契合

（一）泛在学习的内涵

伴随着第三次计算机技术革命——普适计算时代的到来，线上学习已经经历了网络学习、移动学习与泛在学习三种阶段。 从本质上来说，泛在学习是网络学习与移动学习的延伸，强调学习者可以不受时空、设备、形式等的限制，享受无处不在的学习服务。余胜泉等认为泛在学习就是在无所不在的学习情境空间中,通过情境感知设备与情境相关群体或智能知识主体, 以自然的方式交互、共享和构建个体认知网络和社会认知网络的过程［4］。 原昉等认为泛在学习是指在学习活动中使用移动设备，以更好地理解学习者的学习行为和现实世界中有关教学环境参数的信息［5］。 本研究比较赞同余胜泉等人对泛在学习的定义，将泛在学习理解为在仿真教学情境中以学习者为中心，突破时空限制，具备环境智能化、资源开放性和学习个性化特征的新型学习理念。

（二）移动情境学习资源的内涵

移动学习资源作为学习者移动学习活动中知识构建的关键一环，是指根据教学目标设计，需运用一定的教学策略并可以在移动终端中显示的可供学生学习的数字化信息资源［6］，其资源形式大致可以分为流媒体、网页、FLASH 等。 本研究结合情境认知理论， 考虑到学习者移动学习需求的随机性、个性化与即时性将移动情境学习资源定义为在移动终端中显示的能够支持学习者实践活动、感知学习情境并能够支持学习者开展情境学习的数字学习资源，具有易获取、针对性、交互性、连通性、共享性等特点。

（三）泛在学习与移动情境学习资源建设的内在联系

泛在学习实施的关键在于建立可感知各类学习情境、为学习者推送适宜的情境化学习资源服务体系。 泛在学习所具备的情境感知、个性交互等特征对学习资源的建设提出了新的需求与挑战。传统的单点集中存储、按照层次目录结构组织呈现的移动学习资源已无法满足泛在学习开展的实际情况，亟需参照泛在学习理念建设具备动态生成与进化特征的学习资源［7］。 因此，泛在学习环境中的学习资源一方面需要能被各类虚拟现实感知设备所获取，加强学习者与学习环境之间的交互，使学习者的学习活动犹如在真实的学习情境中发生，有利于学习者在各类学习环境中高效快速地获取知识，便于各类知识的交互运用；另一方面，泛在学习自身存在碎片化特征，导致学习者在学习过程中容易出现肤浅阅读等问题，在学习内容的设置层面需要建立以实际情境问题为核心组织的相关知识集合，保证学习者能沉浸在学习过程中，便于对学习知识的全面了解与掌握。 因而，具备易获取性、易传播、易共享、即时性、个性化的系统学习资源，才是泛在学习时代学习者所真正需求的资源。 综合来说，本研究认为建设情境化的移动学习资源能满足泛在学习环境下学习者的实际需求。

三、现阶段移动学习资源建设存在的问题分析

由上文可知，近些年关于移动学习资源的研究焦点集中于移动学习资源在移动技术终端上的迁移与适配，过于关注移动信息技术的应用，忽视了移动学习资源建设中教育思想的融入以及资源建设标准的统一性等问题，导致了在在线教育中移动学习资源的针对性设计和适应性不足［8］(P8)。 本研究结合AECT94 定义将移动学习资源的核心要素总结为学习者、学习内容、学习环境以及学习支持系统， 并以此四个要素来对目前我国移动学习资源建设所存在的问题进行总结， 具体可概括为以下几个方面：

（一）资源建设重复率较高，使用率有待提升

学习资源与移动设备的适配性还需要进一步优化，大多数资源还未能根据不同移动终端的属性进行自适应模式的调整，如屏幕分辨率、画面大小与特效等问题。不同资源建设主体之间的共建共享体系通道还未形成，缺少在资源开发时的多样性选择模式。

（二）学习资源内容建设缺乏针对性设计

在追求短时限的同时， 内容却要求大而全，未形成独立完整的知识内容体系，忽略了学习者自身的特点以及移动终端的独特属性。在制作形式上存在片面为了“碎片化”而建设资源的倾向，并未较好融入在线教育教学理念，仍停留在传统教学与信息技术融合的初级阶段，对学习者自主学习、协作学习等方式缺少针对性的设计。

（三）学习资源支持服务体系建设还不完善

多数资源建设技术仍以静态数据描述技术为主，对于学习者学习过程数据缺少收集，资源之间缺乏动态语义关联，缺少能被机器使用与理解的语义描述信息， 片面将教学管理等同于学习支持服务，导致学习者萌生学习挫折感，发生学习迷航现象，失去学习者与学习过程之间的粘性。

（四）学习环境个性化建构不足

资源与社会情境关联性不高，学习者之间尚未形成彼此互联的学习社群。 同时，技术体验的问题也导致学习者“随时随地”的移动学习体验感较弱，对于学习过程中的学习和功能模块等设计应用理解偏差，存在片面否定移动学习与实体场所学习之间存在共同发展可能性的问题。

由此可知，目前移动学习资源建设现状并未能完全支持泛在学习的有效开展，建设能适应泛在学习情境以及学习者多样性、个性化特征的微型学习资源已是当务之急。 因此，开展泛在学习环境下移动情境学习资源设计模式的探索具有重要的现实意义，以情境化为导向的泛在学习资源设计是一种可参照的实现路径，有必要予以研究。

四、泛在学习环境下移动情境学习资源的设计

（一）理论依据

1. 联通主义学习理论对移动情境学习资源设计的启示。 联通主义学习理论是由西蒙斯于2005年提出的一种互联网时代的学习理论，它认为在互联网时代，学习不再是一个人的活动，学习是在现代网络化社会结构中的一种关系，是连接节点和信息源的过程［9］。 联通主义学习理论所论及的学习不再是学习者个人的内化活动，而是以学习者自身为起点，通过连接个人知识以及其他组织与机构的知识而形成一个实时更新的知识网络结构，学习的过程是通过所形成的知识网络结构中个体知识与外部知识之间的相互作用而完成的。

在泛在学习环境中，诸多碎片化的学习内容散落在网络空间，需要以联通主义学习理论为指导为学习者提供泛在网络资源节点，便于其在学习过程中不断优化自身内在知识网络。在移动学习资源设计的过程中需要充分考虑将这些微型知识模块设计为彼此间存在一定逻辑性与关联性的学习资源，以知识片段的形式呈现给学习者，学习者再根据不同学习资源的特征进行结构化链接与重组，进而实现内在知识建构与外在知识联通的整合。

2. 情境认知理论对移动情境学习资源设计的启示。情境认知理论作为目前学习理论领域的研究热点，它强调学习不再是简单的知识获得，而是学习者在学习情境中对知识进行意义建构的过程［10］。情境认知理论认为，学习者的认知过程是在一定的社会背景中生成的，只有将学习内容嵌入到学习的情境中才能触发有意义的学习，任何有效的学习都无法脱离情境而发生。其目的在于通过创设具体的学习情境， 帮助学习者在实践中参与学习活动，在个体与环境交互中建构知识。

泛在学习的发生依赖仿真的学习情境，注重所学知识的实际应用与真实情境问题的解决。 因此，在移动学习资源设计的过程中应注重针对特定问题创设情境， 建设以情境问题为核心组织的学习知识，为实现泛在学习按需、适量的学习目标构建具备情境感知、个性化与差异化的学习资源服务环境。

3. 认知负荷理论对移动情境学习资源设计的启示。认知负荷理论强调学习者在处理信息过程中对大脑资源占用的问题。它认为人类的认知资源是有限的，可以被划分为短时记忆与长时记忆。 在日常学习活动中， 短时记忆所能处理的信息数量有限，学习者需要将所学习内容存储到长时记忆中才被认为是有效的，一旦学习材料的难度与总量难以被学习者所内化，就必然会造成认知负载［11］。

认知负荷理论研究的目的在于通过调整教学过程、教学内容等控制学习者学习记忆负荷，降低阻碍学生学习的负荷。 因此，在泛在学习环境下对移动学习资源的设计应减少与学习无关的冗余信息，降低外在认知负荷的产生，通过分段呈现的策略将较为复杂的学习内容分解为单个独立的学习单元，保持适当的内在认知负荷，通过合理的教学设计增加关联认知负荷。

（二）设计要点

1.应注重资源的个性化服务。 资源的个性化推荐是解决学习资源海量增长与学习者信息处理能力之间有限矛盾的必要措施［12］。 在移动学习资源的设计中应充分考虑资源个性化推荐如何解决的问题。 本研究认为为实现泛在学习按需、适量的学习目标，应将个性化推荐技术融入其中，建立能感知学习者所处的各类学习情境， 通过全面感知现实生活中学习者的相关物理信息与个体特征， 根据学习者实时的学习需求， 利用用户建模的方法对所感知到的数据进行分析预测， 构建进行情境化推送的资源服务体系，为学习者提供学习资源的差异化服务。

2.应支持学习者创造与使用知识的活动。 泛在学习环境下学习者的学习活动绝不是知识内容的简单转移而应是知识创造与应用［13］。 因此，在学习资源的设计中应将学习资源当作可应用于学习活动实施的必要工具， 激发学习者的学习参与感，避免学习者始终处于非连续的注意状态。通过不断给予学习者持续的刺激与反馈， 激发学习者的学习投入。 在充分考虑移动学习资源相对独立性与松散性的基础上，实现各子内容模块之间的隐形结构化关联。

3.应支持以任务为驱动的情境学习。 以任务为驱动的情境学习关注在泛在学习环境中建立起用户、资源与终端之间的各类情境关联［14］。 在移动学习资源设计的过程中， 为吸引学习者的注意力，应为学习者提供基于真实教学情境的学习活动，避免外界环境对学习者的无关打扰。通过切分学习任务子组块，利用无缝的网络互通技术，按照以任务为驱动的学习情境模式对学习资源进行设计。

（三）模式构建

教学资源的设计与开发是泛在学习以及其他非面授学习的关键。泛在学习环境下对移动学习资源进行设计要以学习者为中心，依据一定的教学目标，融入适宜的教学策略，结合泛在学习环境下移动学习资源设计的要点进行分析。本研究从计算机软件工程设计的视角，构建了泛在学习环境下移动情境学习资源的设计模式。 具体包括四个过程：前期需求评估、资源总体设计、资源开发、测试反馈（如图1 所示）。

图1 泛在学习环境下移动情境学习资源的设计模式

1.前期需求评估。 前期需求评估是教学资源设计与开发的第一步，需求结果的呈现直接影响着后续资源设计与开发的具体内容与方向［15］。本研究主要选取了五个方面展开分析：学习目标分析、学习内容分析、学习情境分析、学习者特征分析、学习任务分析。学习目标分析子模块作为整个学习资源设计的出发点，主要利用布鲁纳认知目标分类法进行分析，确定学习主题与目标要求。 学习内容分析子模块将学习知识按照陈述性知识、程序性知识与策略性知识进行分类，旨在通过规范学习内容的选取范围与深度，以达到学习效果的最优化。 学习情境分析子模块则主要利用情境感知、情境匹配、情境聚合这一系列流程将真实的学习活动融入仿真学习场景中。学习者特征分析子模块主要通过评估学习者的认知能力、基础知识水平等了解学习者的学习风格与学习准备情况，为后续学习内容的设计提供依据。学习任务分析子模块主要依据学习内容进行任务目标分析、 任务类型选择以及任务序列设定。 随着“智能+”时代的到来，技术更迭频繁，学习者的特征也随之变化，不同群体的信息素养也略有不同，因此充分考虑当前诸多方面的变化对于后期移动学习资源的设计具有重要参考意义。 例如，将智能移动终端作为学习过程中的主要载体、学习资源的容量应进一步实现微型化等。

2.资源的总体设计。 在进行学习目标分析、学习内容分析、学习情境分析、学习者特征分析、学习任务分析并将知识进行划分组块后，开始对学习资源进行总体设计。结合上文中对移动情境学习资源的定义，本研究选择从学习活动、学习内容、学习场景以及学习支持四个方面展开设计。在移动学习活动设计层面，主要包括筛选主题资源、学习目标分解与活动任务细化等模块。通过对学习任务进行划分，探究知识结构内部的逻辑关系，将主题资源进行综合分析并组合成若干小单元，便于学习者在非连续性的学习状态中开展学习。在移动学习内容层面，适宜的学习内容设计对于后续移动学习资源的制作与开发至关重要，主要从知识结构设计、教学策略设计与知识组织分析等模块进行设计；基于科学性与创造性的原则， 按照学习者的认知逻辑规律，结合程序教学的方法，设计科学合理的教学内容，便于对学习资源的接受、理解与内化。在移动学习场景层面，主要从资源工具、资源交互以及资源媒体进行设计。 学习场景作为连接学习者、学习资源以及学习支持服务的桥梁，直接影响着学习者的学习效果，应建立简洁大方、布局色彩搭配合理的移动学习资源界面并且利用适当的树形层级结构设计导航交互模块，避免学习者在移动学习过程中出现“迷航”。 在移动学习支持层面，主要从技术支持、 资源筛选标准以及学习管理层面进行设计，对技术资源、信息资源、设备资源等进行整合。

3.资源开发。 资源开发阶段是在前期分析与资源设计的基础上所进行的功能实现环节。该环节具体包括脚本设计、素材收集、资源集成以及开发工具选择等子模块。资源建设者不仅需要细化资源脚本，筛选资源素材，还需要对在开发环境中所使用的开发工具进行选择。借鉴资源总体设计的具体方案， 收集制作学习者所需的知识素材（如文本、视频、动画等），通过快速原型法，对资源进行合理整合，开发出适宜学习者碎片化学习的移动资源。

4.测试反馈。 测试反馈是在完成资源开发后、在资源上传学习服务平台前，小范围内进行试点体验的环节。重点聚焦于评价所开发的学习资源是否满足资源设计的相关要求、能否实现预期的资源设计目标、是否有效帮助学习者完成学习任务等。 在试用结束后对学习资源使用过程中所出现的问题进行总结， 将相关建议反馈到资源总体设计环节，进一步完善移动学习资源设计。

五、结语

后疫情时代下，泛在学习已经不再是局限于学术研究中的概念，而是已经渗透到日常工作学习场所中的学习形式，更新了人们对传统学习的内涵认知。从当前文献分析中发现泛在学习资源设计中存在的问题，从理论依据出发，提出设计要点，并按照计算机软件工程设计方法设计资源开发模式，为移动情境下资源设计提供了较为科学的依据。