中国智慧学习环境研究现状及发展趋势以知网学术论文研究为视角智慧学习环境智能技术教学应用研究现状和趋势

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当前，各类学习者都是“数字土著”或“数字移民”，学习 需求呈现多样化，传统学习环境已不能满足需求。基于“云物大 智移”技术的智慧学习环境，受到全世界教育界的关注，各国都 致力于智慧学习环境的研究与实践。2006 年起，中国广大研究者 和教育工作者对智慧学习环境持续关注，开展了较为深入的研究， 取得了明显成效，为智慧教育发展提供了支撑。本文对中国知网 收录的发表在核心期刊上 200 余篇论文进行分析，探讨智慧学习 环境研究取得的进展和面临的问题，以期为有关研究提供参考。 2 智慧学习环境研究现状 以“智慧学习环境”“智能学习环境”“智慧教室”等为检索 条件，时间设置 2006-2019 年，在中国知网中共检索到核心期刊 论文 212 篇、硕博论文 76 篇，发表年度趋势如图 1 所示，可以看出， 该领域的研究可以 2012 年为界分成两个阶段。2006 年，钟国祥 发表第一篇论文，虽然当时未引起广泛关注，但是标志着中国智 慧学习环境研究的开始，为后续研究提供了重要借鉴。2012 年， 黄荣怀等人发表《智慧教室的概念及特征》，标志智慧学习环境 成为研究热点，此后相关研究逐渐增多，进入深入研究阶段对上述论文的关键词分析，如图 2 所示，主要有“智慧学 习环境”“智慧教室”“智慧教育”“教育信息化”“个性化学习”等， 由此可知智慧学习环境研究主要集中于理论研究、技术研究和 应用研究，并具有鲜明特征。

国内学者围绕智慧学习环境开展了大量的理论研究，为实 践研究打下了重要基础。钟国祥（2007）等学者对智能学习环 境做了初步界定，认为是数字虚拟现实（Virtual Reality，VR） 学习空间，应具有智能化、开放式、集成化的特点，并构建了 通用智能学习环境模型。黄荣怀（2012）等提出应用传感技术、 人工智能技术等装备改造学习环境，构建了内容呈现 (Showing)、 环境管理 (Manageable)、资源获取 (Accessible)、及时互动 (Real-time Interactive) 和情境感知 (Testing) 的模型（简称 SMART），是中国 智慧学习环境建设的重要理论成果，得到广泛认可，截至目前， 文章被引用 400 多次。祝智庭（2012）等学者认为智慧学习环 境的任务是促进智慧能力发展和智慧行动出现，应遵循贯一性 原则，把智慧计算作为核心技术，为学习者提供支撑。徐显龙 （2014）等学者从职业教育特点出发，提出促进学生知识技能提 高的智慧学习环境，包括课堂教学、实验教学、实训中心和顶 岗实习等情境，针对职教特点，为学生提供学习平台、资源和 工具。台湾学者黄国祯（2014）（Gwo-Jen Hwang）认为智慧学 习环境不仅应满足正式学习，还应适应非正式学习需求，要重 视情感感知，支持学习者在休闲活动中获得知识，实现泛在学 习和移动学习。 2.2 智慧学习环境的技术研究 针对技术研究，专家学者开展了模型构建研究和装备应用 研究。其中，模型构建研究包括智慧学习环境的模型构建、应 用模式、建设思路等方面 ；装备应用则主要针对物联网、云计算、 区块链、人工智能等新兴技术的创新与应用。 陈卫东（2012）等学者最早基于主动学习设计了未来课堂 模型。聂风华（2013）等学者以清华大学的智慧教室为例，在 SMART 模型基础上，创新设计了图 3 所示的智慧教室 i-SMART 模型。刘永权（2014）等学者基于 PST 框架，针对成人在职学 习者的特点，对广播电视大学学习中心教室进行改造，设计了 “U”型教室、“链式”教室、小组讨论活动室和远程授课云教室 等多种模式。史宝虹等学者提出将物联网、云计算、VOIP、视 频监控等信息技术与智慧学校环境深度融合的策略，构建了图 4 所示的智慧教室系统总体架构图。

在智慧教育发展进程中，中国教育技术研究存在一定的滞 后性，当前研究以外因推动和促发为主。2019 年，自然科学基 金项目中增设“教育信息科学与技术”，标志着教育与信息技术 的融合进一步深化，智慧学习环境的研究将走向主动创新性发 展，教育心理学化、教育现代化、教育信息化的多向融合成为 重要方向，知识论、价值论和方法论的研究逐渐深入，更加注 重多向创新性融合研究，加快推进教育系统转型和教育制度的 建立。 3.2 环境功能上，更注重满足个性化差异的研究 在智慧学习环境的功能研究上，国内成果发挥信息技术的 记录、识别、联结和感知的优势，集中在内容呈现、环境管理、 资源获取、即时交


互和情感感知等功能在教学中的作用发挥。 未来更突出针对学生个性化差异，创建学习环境，提供多种教 学工具，多平台深度融合，摆脱键盘及固定终端，突出多维化 交互，更方便教与学，激发学生的学习兴趣，促进学生开展体 验学习，更注重“趣缘社交”的研究，推进协同人与技术的关系。 3.3 技术运用上，更注重大数据挖掘和可视化分析研究 当前，智慧学习环境的技术研究，已经进入“高原区”。信 息技术迅猛发展，逐渐引起教育研究界的普遍响应，互联网思 维催生技术应用研究范式的转型。然而，智慧教育不是技术化 的教育，而是被赋予了深刻内涵的新型形态，让环境变得更加“聪 明”，是未来技术应用研究的重点。因此，学习记录不排斥传统 的手写方式，标签、扫描、传感等方法被广泛应用，将更加注 重算法和编程设计，强调大数据资源库和数据深度挖掘，基于 大数据生成图表的可视化分析研究、学习画面的研究进一步得 到重视，技术研究的主题和重心进一步聚焦。 3.4 教学应用上，更注重学习模式和学习评价的研究 当前围绕教学应用等现实问题开展的微观研究越来越多， 对促进智慧学习环境的良性发展具有现实意义，然而尚处于初 级发展阶段，缺乏相对成熟的相关案例和较为完善的学习模式。 随着智慧教育的深入，学习模式和学习评价成为研究重点，应 用智慧学习环境实现人人皆学、处处能学、实时可学，尤其重 视情感提升的研究，适应人人皆学、处处能学、实时可学，促 进学习者全面发展。 4 结论 智慧学习环境是技术与教育的深度融合，为学习者提供更 加自主、灵活和沉浸的学习环境，提高学习效率，成为全新研 究热点。国内早期从宏观视角开展了大量理论研究，目前聚焦 符合“数字土著”和“数字移民”的学习风格、开展协作和个 性化的学习、培养思维和问题解决能力，围绕环境设计、技术 应用和教学应用开展了一系列的微观研究。但是，智慧教育不 是智能技术的教育，而是教育范式的变革，智慧学习环境的理 论和实践研究，应重视教育属性，着力解决重硬轻软、重建设 轻应用的问题，构建新型教育形态，发挥信息技术引领创新的 作用，促进教育教学模式的改革创新，推动现代教育制度的建立。 在具体操作层面，由政府出台规划、行业制定标准、企业提供 技术、学校创新模式，不断推进政、行、企、校的深度合作。

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