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面向人工智能时代的学习空间变革研究
2018年10月08日 16:02 来源:《远程教育杂志》 作者:许亚锋 高红英 字号
关键词:人工智能;学习空间;PST框架;教育目标;教学形态;人机协同;智能代理;混龄教育

内容摘要:人工智能在经历了多次起伏之后,近几年又迎来新一轮研究与实践的热潮,可以说,人工智能时代离我们越来越近。

关键词:人工智能;学习空间;PST框架;教育目标;教学形态;人机协同;智能代理;混龄教育

作者简介:

  作者简介:许亚锋,高红英,西藏民族大学 教育学院,陕西 咸阳 712082 许亚锋,博士,西藏民族大学教育学院副教授,研究方向:新技术教育应用、新型学习空间; 高红英,西藏民族大学教育学院在读本科生,研究方向:新技术教育应用。

  内容提要:人工智能在经历了多次起伏之后,近几年又迎来新一轮研究与实践的热潮,可以说,人工智能时代离我们越来越近。人工智能时代的教育目标将更强调高阶思维、价值观、信息素养、社会交互等素养,并且将呈现出新的教学形态,包括教学理念迈向全纳教育、教学方式突出基于人机协同的精准教学、师生关系趋向平等与合作、教学内容由标准化转向定制化、教学组织形式更加灵活多样。为了实现上述教育目标,满足教学形态的新需求,面向人工智能时代的学习空间,除了应具备研究者们指出的灵活性、人性化、开放性、智能性等特征之外,还将凸显包容性、层次性、多样性和协同性。体现上述特征的学习空间可以从空间规划、物理环境与服务、陈设、智能技术的整合四个方面进行设计与实现。

  关 键 词:人工智能 学习空间 PST框架 教育目标 教学形态 人机协同 智能代理 混龄教育

  标题注释:本文系教育部在线教育研究基金(全通教育)2017年度立项课题“在线教育影响西藏高等教育公平的实证研究”(项目编号:2017YB159);陕西省教育厅专项科研计划项目“网络课程实施中的教育公平研究”(项目编号:17JK1184);浙江省自然科学基金一般项目“基于视觉思维的知识可视化图形策略的设计与研究”(项目编号:LY13F020021);西藏民族大学重点教改课题“教育公平视角下网络公选课的改进策略”(项目编号:2016278)的研究成果之一。

  [中图分类号]G420 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008(2018)01-0048-13

  一、分析框架

  作为近些年才开始兴起的学习空间设计,其领域涉及教育学、环境心理学、计算机科学、建筑设计、工业设计等多个学科。最初学习空间设计这一潮流是由高等院校的一线教育工作者推动并实施的,但随着实践的深入,人们开始意识到单纯凭借经验已经很难把学习空间中的诸要素都全面考虑在内,为此,一些项目组和研究者相继提出了学习空间的设计框架。

  在这方面,PST(Pedagogy-Space-Technology)框架能够为我们带来一些启示,该框架由Radcliffe[1]提出,强调学习空间在设计时应该考虑三个相互联系和制约的核心要素:教学法、空间与技术。三者间的关系如图1所示,无论是空间设计还是技术应用,都要以“支持和促进相应的教学法”为目标,技术只有充分嵌入到空间中才能更好地发挥效用,空间也需要技术的嵌入来扩展原有的功能。

  

图1 PST框架

  二、人工智能时代的学习空间特征

  (一)包容性

  学习空间的包容性是指空间中的环境、设施、家具、技术都充分考虑了不同人群的学习需求,通过针对性设计和人工智能技术的应用,满足各类人群的需要。由于人工智能时代的教学理念将迈向全纳教育,不同种族、肤色、身体条件、学习基础的学习者,在教学中都能够得到个性化的支持,从而实现充分发展。因此,该教学理念体现到学习空间的特征中,就表现为空间对不同学习者的包容与接纳。

  如果我们将传统教室、现阶段的学习空间、人工智能时代的学习空间放在一个平面上进行比较,就会发现:传统教室的整齐划一、井然有序已经悄然演变成现阶段学习空间对用户体验、人性化和个性化的强调,包括创设舒适、美观、令人轻松和愉悦的空间环境等。当前学习空间的相关理念,已经开始深度影响实践,《2017年地平线报告(高教版)》就预测未来的三到五年将迎来学习空间设计与改造的高潮[2]。但受到现阶段技术发展水平的限制,学习空间仍然难以满足所有学习者的需要,只能通过对桌椅高度的调节、空间内部温度和湿度的调节、家具和陈设色彩的改变等方式,来增强学习者的体验,尽可能改变传统教室存有的一些弊端,而对于最为关键的个性化学习支持,还存在明显不足。人工智能技术的嵌入则可能使全纳教育理念的落地与实现迎来真正突破,能够智能化地感知不同类型的学习者对于空间环境、家具、设备、学习等需求,并提供适切性、个性化的服务。

  (二)层次性

  人工智能时代的教学组织形式将会更加灵活多样,可能出现的混龄教育,对学习空间将产生重要影响。

  借鉴已有研究,我们认为,人工智能时代学习空间的层次性主要体现在三个方面:一是空间规划与布局的层次性,由于人工智能技术能够满足不同学习者的学习需求,就使得一个空间中同时开展多种类型的教学活动成为可能,这就需要学习空间可以分区域、分层次为不同类型的学习活动开展同时提供支持。二是设施与陈设的层次性,尽管利用人工智能技术可以智能化地调节部分家具和设备的高低、大小、色彩等属性,但仍有一些基础设施和陈设无法调节。因此,学习空间在设施与陈设方面也将体现出层次性。三是学习资源与学习内容的层次性,混龄教育的出现,将导致同一个空间中的学习者所学习的内容、所需要的资源不尽相同,学习空间将根据学习者的多元需求提供不同层次的指导与帮助。

  (三)多样性

  学习空间的多样性是指在环境、桌椅、空间布局、空间规划、技术支持等方面,所呈现出来的丰富多彩的空间特征。学习空间是学习者学习的主要场所,在考虑空间的设计时,不仅要注重对学习过程的支持,还要注重学习者对空间环境的需求。人工智能技术有潜力为所有学习者提供个性化和定制化的空间环境、桌椅与设备、学习支持,这将在极大程度上改变甚至颠覆人们对传统教室和现阶段学习空间的印象。

  学习资源与学习内容的智能推送、虚拟代理的智能辅导、教育机器人的智能监督、个性化气候、个性化温度、个性化湿度、个性化照明等,都将促使传统教室的“千人一面”转变为人工智能时代的“千人千面”,也将使现阶段的学习空间进一步朝着个性化、温馨化的方向改进,所有这些感官上表现体现为空间的多样性。

作者简介

姓名:许亚锋 高红英 工作单位:

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