基于普适计算技术的泛在学习环境设计

勾俊琪 戴振 张鑫 石春 林红燕

摘要：随着计算机技术、网络技术的不断发展，传统的数字化或者移动化学习模式逐渐向泛在学习模式转变。该论文通过对普适计算、泛在学习理念进行概述，论述了泛在学习环境的界定以及设计，最后提出了泛在学习环境设计阶段需要注意的要点，旨在为泛在学习领域相关研究人员提供一定的参考。

关键词：普适计算；泛在学习；学习环境设计

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）26-0078-02

1 相关概念论述

1.1 普适计算

普适计算可以理解为信息与物理空间的相互融合，打破时间以及空间的限制，促使人们可以在任何时间以及区域中获取相对透明化的数字化服务。就其本质来说，普适计算是一种计算范式，能够普遍适用于生活以及工作的各个方面。

1.2 泛在学习

泛在学习则是普适计算的基础上实现的数字化学习模式，主要强调任何人、任何地点、任何时间可以获取任何信息。借助于泛在学习能够为学习人员构建相对智能化、科学化的学习环境。提高知识的学习效率。一般来说，学习者借助于泛在学习方式，能够体现出学习过程的主动性，不以受到外界学习环境以及学习辅助工具的影响。

2 泛在学习环境设计

2.1 泛在学习环境界定

泛在学习环境则是指对涉及到泛在学习的各种条件进行全方位的支持，实现整个学习环境的综合化构建，通过融入物流领域以及信息领域的新兴技术，不断优化人机交互的操作性以及体验性，促使学习者借助于泛在学习环境高效化、深入化完成一系列的学习行为。

事实上，泛在学习环境属于综合化的学习环境，借助于物理领域的技术将该环境扩展至每一位拥有移动设备的学习者，进而促使学习环境的信息资源范围也得相应的扩展。与此同时，学习者在泛在学习环境的学习过程中也会与不同类型的学习者之间展开交流，有利于拓展学习者社会交往的广泛性，最终实现全网共同参与交流，实现知识理论的深入讨论，促使学习者能够以不同的角度对知识了解以及掌握。

2.2 泛在学习环境设计

2.2.1 物理环境

泛在学习环境中的物理环境是指学习者实际生活以及工作当中能够达到的实际物理空间，比较常见的有学校或者社会中的图书馆、卧室等。事实上，由于学习者是由不同的社会成员构成，所以，社会成员所在区域便是泛在学习环境当中的物理环境。

当然，仅仅有物理环境也无法支持学习者完成一系列的知识获取行为。所以，需要在物理环境中融入智能化的设备，为了确保学生仔能够相对直观化的完成知识的学习，则需要知识的显示设备。如果对于墙面来说，则可以选择投影仪设备，通过将投影仪将计算机设备相互连接，实现知识资源在物理环境中的全面展现，一定程度上促使物理环境呈现出灵敏化以及主动化的特征。

2.2.2 信息环境

泛在学习环境中信息环境占据着较大的比重，借助于信息环境，促使学习者能够获取多元化、丰富化的信息资源。通常来说，信息环境中的信息资源可以分为两种类型，一种为基本的学习资源，而另一种则是具有智能化的综合性信息。其中，对于学习资源来说，主要包括教师等社会成员设计的学习资源，而另一种则是可以直接参考学习的资源，例如，互联网中各种电子图书信息。由于信息环境中的学习资源呈现出不同的展现样式，所以，能够给予学习者视觉、听觉等不同类型的感官体验。由于信息环境中的所有学习资源实在数据库中存储以及管理，因此，可以根据信息资源的类型或者存储方式进行相关信息查询，即利用非线性的方式完成学习资源的获取，有利于根据学习者自身的需求获取相应资源信息，具有一定的对应性。

而对于智能化综合信息来说，则是涉及到各种类型的服务信息资源，例如，自动化处理服务信息、远程控制服务信息等，帮助学习者能够更加高效的实现对信息资源的获取以及管理。

2.2.3 技术环境

对于泛在学习环境来说，技术环境在其中扮演者基础性的角色。假设泛在学习环境不能得到技术方面的有利支持，则不能实现泛在学习环境的各项功能。就当前阶段而言，泛在学习环境技术方面研究的重点主要是侧重于构建合理化、广泛化、适应化的学习环境。加强泛在学习环境中学习资源的全面整合，最大限度发挥泛在学习环境的学习交流作用。现阶段，泛在学习环境的技术环境可以分为三个方面。

第一，硬件方面。泛在学习环境中硬件设备主要是指学习者手中所掌握的各种类型的终端设备。通过利用终端设备，能够确保学习者在整个知识获取以及学习交流的过程中体现出主动地位，能够在一定程度上改变人们对于移动设备的固有形象，帮助学习者完成一系列的学习以及交互行为。通常来说，学习者所应用的终端设备类项相对多样化，例如笔记本电脑、智能手机、嵌入式设备等。

第二，软件方面。终端设备中所具备的信息可视化软件，或者支持语音以及图像功能的多媒体软件等。

第三，平台方面。针对于泛在学习环境来说，系统平台是帮助硬件环境以及软件环境完成自身功能的前提条件。假设学习者手中的终端设备缺乏系统平台，则必然不能完成各种学习行为。一般来说，系统平台主要代表有计算机操作系统、网络操作系统、学习平台等。

2.2.4 交互环境

由于泛在学习环境构建完成之后，对于现实环境与虚拟空间都有涉及，因此，为了较好的处理现实与虚拟之间的联系，需要利用交互环境完成上述操作。事实上，交互环境在泛在学习空间当中也承擔着信息环境与技术环境构建桥梁的作用。基于此种设置，能够帮助社会成员学习过程中所产生的各种交互行为。

在泛在学习交互环境中，主要存在着三种类型的交互对象，分别为现实生活中的物质对象，虚拟空间的信息资源以及参与者人。通过对泛在学习环境的深入研究，可以发现在社会成员的学习过程中，产生的交互形式主要表现为六种类型：

第一种类型，社会成员与现实物质对象的交互行为。

第二种类型，社会成员与虚拟信息资源的交互行为。

第三种类型，社会成员与社会成员产生的交互行为。

第四种类型，现实物质对象之间所产生的交互行为。

第五种类型，现实物质对象与虚拟信息资源的交互行为。

第六种类型，虚拟信息资源之间所产生的交互行为。

总之，就泛在学习环境整体的交互环境来说，可以将其划分为网络传输交互、社会成员与终端设备交互以及社会成员之间的交互。

2.3 泛在学习环境设计注意要点

对于泛在学习环境设计中所涉及到的物理环境、信息环境、技术环境以及交互环境是根据学习者参与泛在学习环境实际操作而划分制定的。就实际情况来说，需要将上述四个环境充分结合，实现有机统一，促使不同环境之间能够优势互补，进而应付不同工作岗位的学习者完成相应的学习行为。设计人员需要根据社会成员的学习需求以及学习规律，对泛在学习环境实现科学化、合理化设计。

3 结束语

综上所述，泛在学习环境的出现，改变了传统现实中直接面对面的学习方式，将现实与虚拟网络之间构建联系，实现社会成员无时间地点约束，开展各项学习行为。借助于泛在学习模式，一定程度上为实现终身学习环境的构建以及数字化的学习模式提供了有利的支持。随着技术的不断发展以及完善，传统的学习方式必然会产生巨大的改变，所以，需要根据新兴技术不断转变学习理念，创新学习方式。对于泛在学习而言，影响其学习效果的主要影响因素在于学习环境的设计以及构建。所以，为了进一步提高学习者借助于泛在学习模式的学习效果，需要不断优化泛在学习环境，帮助学习者实现终身学习的目标。

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[通联编辑：唐一东]