（教育技术学专业论文）无边界学习及其支持和引导研究.pdf

论文摘要 本研究结合经典学习理论中关于目标、元认知、自我调节的强化等方面的论 述，以及新近出现的“关联主义”学习理论的观点，对在互联网在线自主学习环 境中的支持与引导技术进行了一些探讨。我在这里将这种有支持与引导的互联网 在线自主学习称之为“无边界学习”。 第一章为“序论”，对本研究的研究目的、研究背景、研究范围和研究对象 作了阐述。 第二章为“无边界学习”，对我提出的所谓无边界学习进行了表述。主要是 概念的界定，无边界学习的价值，支持和引导技术的重要性和疑难问题。 第三章为“无边界学习的实证分析”，对互联网上的几种学习现象，学习型 虚拟组织( 学习共同体等) ，无边界学习的特征等问题展开讨论。进一步说明互 联网背景下的在线自主学习是一个高度自主灵活、复杂、更加难以把握的学习现 象无边界学习。 第四章为“进行支持与引导的理论与技术”，此处主要对人工智能方面的智 能a g e n t ，以及搜索引擎和元搜索引擎的进行了一定探讨，并对两者结合促进学 习者更有效学习( 引导) 的方式进行研究。 第五章为“无边界学习的智能支持与引导系统”，结合前面几章的结论，对 整个系统的框架进行设计。在这里主要是对本文研究的核一t l , 部分一智能引导一进 行研究，提出了关键部分的设计思路和算法。 关键词：学习者，在线学习，自主学习j 无边界学习，支持与引导，智能a g e n t a b s t p a c t t h i sr e s e a r c hd i s c u s s e dt h ec e r t a i n t e c h n i q u e s a b o u tt h e s u p p o r t i n ga n dl e a d i n gi no n l i n el e a r n i n g i nm yp a p e g i tw a se n t i t l e d ”b o u n d a r yl e s si e a r n i n g ”f o ro n l i n es e l f - d i r e c t e dl e a r n i n gw i t ht h e t e c h n i q u e so fs u p p o r t i n ga n dl e a d i n g i nt h ef i r s tc h a p t e rp r e f a c e ，e x p l a i n e dt h ep u r p o s e ，b a c k g r o u n d ， c o n t e n ta n ds c o p eo ft h es t u d y i nt h es e c o n dc h a p t e rb o u n d a r yi e s s l e a r n i n g ，d e s c r i b e dt h e b o u n d a r yl e s sl e a r n i n g 。m a i n l y , t h ec o n c e p t u a l i z a t i o nf o r ”b o u n d a r y l e s s l e a r n i n g , d i s c u s s e d t h ec h a r a c t e r i s t i c so f b o u n d a r y l e s s l e a r n i n g ，t h ev a l u ea n dt h ei m p o r t a n c eo fs u p p o r t i n ga n dl e a d i n go f ”b o u n d a r yl e s sl e a r n i n g i na d d i t i o nt os o m e r e l a t e dp r o b l e m s ， n e x t ，i nt h et h i r dc h a p t e re m p i r i c a la n a l y s i sf o rb o u n d a r yl e s s l e a r n i n g ，a n a l y z e d t h es e v e r a lk i n d so fl e a r n i n gp h e n o m e n ao n i n t e r n e t ，f o ri n s t a n c e ，v i r t u a li e a r n i n go r g a n i z a t i o n c o m m u n i t y o r k n o w i e d g e l e a r n i n gc o m m u n i t y , f u r t h e r m o r e ，f e a t u r e db o u n d a r y l e s s l e a r n i n g a sah i g hf l e x i b l e c o m p l e xa n dd i 仟i c u l tt om a s t e r a n dc o n t r o l a c t i v i t y i nt h ef o u r t hc h a p t e rt h e o r i e sa n dt e c h n i q u e so fi m p l e m e n t a t i o n f o r s u p p o r t i n g a n dl e a d i n g ，f i r s t l y , i nt h i sp a r to fm yp a p e gi n t r o d u c e d i n t e l l i g e n ta g e n tf r o ma r t i f i c i a ii n t e l l i g e n c ea n dw e b s e a r c he n g i n e a n dm e t a - s e a r c he n g i n e ，a n dt h e ns t u d i e dt h es o l u t i o n st h a tw o u l d i m p r o v el e a r n i n ge f f i c i e n c yt h r o u g hi n t e g r a t i n gi n t e l l i g e n ta g e n t a n d ( m e t a ls e a r c he n g i n e s f i n a l l y , i n t h el a s t c h a p t e ri n t e l l i g e n ts u p p o r t i n g a n dl e a d i n g s y s t e mf o rb o u n d a r y l e s s l e a r n i n g ，a c c o r d i n g t ot h ec o n c l u s i o n s i n d u c e df r o mt h ep r e v i o u ss e v e r a lc h a p t e r s ，d e s i g n e d t h ew h o l e a r c h i t e c t u r e ，e s p e c i a l l yf o rt h eh a r d c o r ei nm y s t u d y , w h i c hw a s t h e i m p l e m e n t a t i o n o fi n t e l l i g e n ts u p p o r t i n ga n dl e a d i n g ，i n c l u d i n g i t s d e s i g ns c h e m e s a n da l g o r i t h m s k e yw o r d ：l e a r n e bo n l i n el e a r n i n g ，b o u n d a r yl e s s ，s u p p o r t i n g a n dl e a d i n g ，i n t e l l i g e n c ea g e n t 4 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文 不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：日期：缒：l 壑 学位论文授权使用声明 本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版。有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论 文进入学校图书馆被查阅。有权将学位论文的内容编入有关数据库进 行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版保密的学位论文在 解密后适用本规定。 蕉众皇硕士学位论文答辩委员会成员名单 姓名职称单位备注 许志祥教授上海大学主席 马和民教授华东师范大学 胡鸿毅教授中医药大学 章伟民副教授华东师范大学 叶长青副教授华东师范大学 1 序论 1 1 研究目的 在现代社会，互联网正在以一种不可思议的速度全方位地影响着我们。人们 大量的使用网络，特别是利用互联网的巨大便利来帮助和改善自己的生活、工作、 娱乐与学习，同时也在不知不觉中影响着生活、工作、娱乐的方式和学习的作用 与动力，影响着我们创造财富的方式、商业和销售的特点。从表面上看，互联网 确实拥有极为丰富的、多得难以想象的信息资源，通过使用互联网，学习者可以 用较少的时间获得大量的信息资源，然而更丰富的资源并不意味着会有更好的学 习。只有当学习者获得了新技能，比如能够对某个主题进行研究或者是能够对网 上材料的正确性和价值进行批判性思考的时候，才能促进学习。我们的社会已经 跨进数字时代，利用互联网进行各种各样的在线学习是一种普遍存在的现象。作 为一种新生的现象，普遍的学习现象，我们就有必要对它进行研究和评定。就如 电视那样，电视本身是一种技术手段，但是随着它逐渐地和人们的生活越来越多 地产生各种联系，它也渗透到社会生活各个方面，成为人们关注和研究的对象。 与电视相比，互联网的交互性，广泛性和平等性使得网络成为比电视更为理想的 学习环境，当然与人类学习的关系也更复杂。 在终身学习的情景中，自主学习无疑是一个关键的方法，不断变化的世界要 求人们进行更多的自主学习，人们可以籍此跟上新的变化。有证据表明至少有一 些自主学习的形式是特别地适合于在线环境，而且确实一些新近的技术进步是专 门针对支持独立学习和使用的，探索两者( 自主学习和在线环境) 在实践和概念 层次上的联系有着明显的优点。自主学习不像正式的教育和培训，没有很多思想 意识和教育教学上的严格规定与限制。因此它也提供了一个更直接的路线使我们 能理解学习与技术之间的确切的动态关系。自主学习是所有学习的原型，在所谓 的“前数字时代”它就已经被广泛地研究和著述。所以研究数字技术如何和怎样 影响自主学习似乎是潜在地成果丰硕的。 2 6 o 本文研究的目的是在以整个互联网为背景的大环境中，怎么样以技术手段支 援在线自主学习，蛆及其他以在线自主学习为主要形式的各种学习，增进学习的 成效。要增进成效，最重要的点是给学习者提供某种“支持”以减少在无关内 容和活动上的时间浪费，并促进学习者积极地评价和反思自己的学习过程：同时 跟踪学习者的学习兴趣，获取学习者的学习习惯，再反过来给予学习者一定程度 的“引导”以避免过多的注意力转移。尽可能地使学习者以一种更为自然、个性 化的方式进行有效的学习。然后在最终的结论里给出一种合适的框架和方法，用 来支持与引导学习者进行更有效地在线自主学习。 1 2 研究背景 首先让我们看看数字时代的学习有哪些重要的趋势【2 7 】： 许多学习者在一生中将会进入各式各样、很可能是毫无关联的学习领域 进行学习。 非正规学习成为我们学习的重要部分。正规教育不再构成我们学习的主 体。现在的学习可以各种方式进行一一通过各种实践活动，个人网络， 或通过完成与工作有关的种种任务。 学习是一个持续的过程，需要持续终生。学习与相关工作活动不再分离， 而在许多情况下合二为一。 技术正在改变重组着我们的头脑。我们使用的工具决定着我们的思维。 组织与个人都是学习的有机体。对知识管理的日益增长的关注使我们重 视对这样一种理论的需求，即设法解释个人与组织学习之问联系的理 论。个人和组织之间的学习存在良性的互动。 以从前的学习理论( 尤其是在认知信息处理中) 为基础的许多学习过程 如今可由技术取代或支持。 ”怎样学”与”学什么”正在被”从哪里学”( 了解从哪里可以找到所需要的 知识) 所补充。 技术已经重组了我们的生活、交流与学习方式。 想象一下互联网上网站、网页和它们包含的信息的数量，以及相互之间的基 于超链接的引用关系，实在难以估计其规模的庞大和相互引用的复杂程度。因此， 不管有没有确定的主题或目标，在使用互联网学习时边界总是模糊不清，甚至完 全就是混乱无序，边界无从说起。既然不能找到明确的边界，也没有专门的人来 标定边界，那么在互联网这个超文本网络中是无法明确确定学习的边界的，因此 把很多依赖互联网的学习过程称之为无边界学习是有道理的。如何对这种无边界 的学习活动进行某种程度的支持与引导昵? 这就是论文要研究的内容。我这里准 备借用无边界管理概念( 详见2 1 2 节) 引出无边界学习的概念。 那么什么是边界，为什么要寻找和确定边界呢? 无论何时当我们考虑边界这个词的时候我们总是认为它是这样一个概念：边 界能将事物从周围的环境中分离出来。有时候边界的确切位置是不清楚的或者是 2 有争议性的，就如你要探寻出珠穆朗玛峰的边缘，或者要描绘自己身体的边界时 那样。但不管边界是清晰或者模糊的，自然的还是人工的，对于每个对象而言， 总是有一个边界能够将他从周围的世界中标示出来。事件也有边界，至少是临时 的边界。我们的生命被限定在生与死之间；足球比赛从下午3 点开始，然后到下 午4 点4 5 分在裁判的哨声中结束。抽象的事物也有它们自己的边界，例如概念或 者集合1 2 “。在这个意义上，从外部来看，互联网自身是一个有边界的事物。从 内部来看，从它所承载的和传递的内容上来说，却又是无序和边界模糊的。传统 上的基于学科、领域和主题等之间的界限划分并没有使互联网上的信息自动地分 门别类。因此，宏观地讲，互联网从它所承载和传递的信息的内容上看，并没有 对所有这些信息按照某种标准进行分类和索引( 就如图书馆那样) ，或许这正是 它吸引人的一个方面吧。举例来说，在互联网上，介绍和研究某个事物的网页可 能有很多，但是相互之间可能没有联系。假如我们把这些都找出来，然后整理归 类，按照某种观念( 如概念、标准、方法和原则等，简单地说就是由学习者给定 的限定条件，如关键词的组合) 建立一个索引，也就是将边界内的资料有序化。 比如用w e b 聚类的方法对互联网上大量的关于“l e a r n i n g ”的内容进行搜索并 分类( 如图1 - l 所示图像资料来自w w w g r o k k e r c o m ) ，也是一个能表达这 种思想的非常理想的形式。 图1 - 1 1 蛩表1 】 这其实就是我们在某个混乱与模糊的地方建立边界与秩序的过程，籍此希望 尽可能地使学习者保持在一种简介明了同时又容易把握的学习情境中，不必忙于 点击链接和验证、排除无效、无关以及重复的链接，防止学习者迷失在超链接的 迷宫里，最后不知所终。当然，这种有序化过程更多的是指我们内心的过程，伴 随着我们知识结构的建构和再建构。无边界学习大概就是这样一个从无序到有 序，从无边界到有边界的过程。 自主学习是后面将不断提到的一个概念。在实践的层面，为了讨论和研究的 方便我在讨论的过程中将“( 基于互联网的) 在线自主学习”作为“无边界学 习”的基本形态来看待，并将“无边界学习”当作一个“有序化”和“建构”的 过程来看待。自主学习强调学习者是认知过程的主体，它依靠学习者的主动探索、 主动发现、主动学习，充分地依赖学习者的自主能动性推动学习的不断进行。在 线自主学习就是一种具体的自主学习的形式，它是一种非正式的教育形式，属于 终身教育的概念范畴，与学校教育和培训很不相同的是它比较宽松和自由，也就 是说“没有任何正式的来自制度上的支持或从属关系【2 b j ”。无边界学习是一种主 动的发现和建构的过程，是在无边界的混沌无序中勾勒某种边界并秩序化边界内 的信息的行为，从本质上讲它就是一种在线自主学习，任何基于互联网的在线学 习注定都是自主学习，这是由网络的本质决定的。在当今所谓的“数字时代”， 以学习者为中心借助数字媒体、依托网络的自主学习是最主要的自主学习形式之 一。在这种自主学习的模式下学习者时空自由度大，但是自主程度越高，学习者 个人就越难以有效控制学习的节奏、目标和方向。稍不注意就有可能使学习过程 成为一种费时费力，又没有成效的活动。而如果能利用一些相关的技术设计一种 具有某种智能程度的支持与引导系统来监督和评估学习，并引导学习过程，那对 提高基于互联网的自主学习的效率与品质将会是非常有意义的。 1 3 研究范围 关于人类学习的研究所涉及到的知识相当庞杂，涵盖的领域也很广泛。作为 教育技术专业的研究生，在这篇文章里我对学习理论或者学习理论某些部分的理 解可能有些幼稚和粗糙，甚或是错误的。对于自己不熟悉又不了解，但又不得不 研究的地方，就尽可能减小涉及到的范围，我在这里选择这些已有理论的一个基 本原则就是从技术角度来考虑其可操作性，以及对无边界的在线学习所具有的明 确的指导意义。 本文的研究范围涉及到在线自主学习和与这种学 - j 相关的诸多领域，包括互 联网的某些“边界”议题，在线学习环境中的典型情景，引入支持与引导技术的 现实意义，实现支持与引导功能的系统的结构框架，实现核心功能的算法。 4 就学习者而言，定位子所有能够使用互联网进行自主学习的人，假设他们有 成熟的学习能力，包括信息技术素养；至于目前互联网上的自主学习的形式，按 照信息的组织结构，支架和情境以及检索方式等条件分别列举三种情况进行探 讨，分别是透过w e b q u e s t ，b l o g 和搜索引擎进行的基于互联网的自主学习； 对于支持和引导学习的技术方面的研究，主要着眼于智能a g e n t 如何与w e b 搜索引擎结合，提供给学习者更好的支持与引导，最后提供给学习者一个解决方 案。而对于学习过程中学习者生理和心理过程没有研究，也没有探讨学习者使用 的学习策略和方法。 1 4 研究对象 按照对在线学习的四种划分( c o o m e y & s t e p h e n s o n ，2 0 0 1 ) 【1 】来看 无边界学习都有可能涉及到其中的任何一种类型。 ( 1 ) 教师控制、学习活动明确具体； ( 2 ) 教师控制、开放式的( 或策略的) 学习； ( 3 ) 学习者自我管理、学习活动明确具体； ( 4 ) 学习者自我管理、开放式( 或策略性的) 学 - - j 。 但总的来说，比较偏重于后两种，特别是第四种，这一类型特别贴近无边界 学习的风格：自我管理的，开放的、策略性的在线自主学习。 所以，在这里要特别指出，基于互联网的自主学习( s e i f - d i r e c t e dl e a r n i n g ) 是无边界学习的基本形式。考虑到互联网的特殊性，这种“无边界学习”活动自 然要受到一定程度的约束和引导，这种约束和引导可以是学习者自己的选择和把 握，也可以是教师的指导，或者软件的智能支持与引导等，因此它不是完全放任 的无目的漫游活动。引导在这里包含两层含义，一是对过量信息进行过滤，二是 在过滤的基础上再进行推荐，向学习者推荐合适的选择；支持所涉及的内容稍多 一些，一个是对学习过程给予定的监督与控制，另一个是实施某种程度的个人 知识管理，还有一个是记录和分析学习过程与内容。本文研究的重点集中在以人 工智能和知识发现技术为基础的在线自主学习的支持和引导方法的研究，特别是 对在线自主学习的引导。 一般成年学习者使用互联网，依靠搜索引擎的帮助和其他技术手段的支持与 引导( 信息过滤和推荐) 进行的有计划、有目的的自主学习，是本文的研究范围 和领域。对于所提到的学习者，本文的限定也很宽泛，就是那些有能力也乐意使 用互联网进行自主的探究和发现的人，至于他们在学习中的心里活动过程，以及 其他人文因素本文不做过多探讨。本文也不是有意要回顾和评论那些业已存在和 即将产生的来自于教育实践上的重大进步。本文聚焦于在线自主学习，特别是技 术如何改善与促进这种学习；无边界学习过程的概念界定，特点研究；它应该遵 循的原则与对他进行支持与引导的方法。 2 无边界学习 2 1 何为无边界学习 2 1 1 无边界组织 通用电气( g e n e r a le l e c t r i c ) 公司前总裁杰克韦尔奇( 1 a c kw e l c h ) 认 为个无边界的组织应该具有思想、信息可以自由流动，不受企业内部部门之间 的壁垒和企业与外部组织之间的壁垒的阻隔的特征。韦尔奇( w e l c h ) 在1 9 9 3 年制 定了通用公司的远景使命“无边界、快速、远大”。韦尔奇对全体员工说：“我 们用三个经营原则来定义通用的气氛与行为：无边界，指的是我们的行为不应该 自我设限；快速，指的是我们所做的每一件事都要讲求速度；远大，指的是我们 的每一个目标都要有远见【j 。”特别是关于无边界概念，这个概念意味着人们 在自己周围建立起来的人为的墙壁和障碍被消除。每个人都能获取同样的信息， 每个人追求同样的目标，推动组织朝向同样的方向，最终每个人分享成功的回报。 类似地，现实世界中的各种各样的社群、组织和个人的边界都有可能映射到互联 网，而互联网同时又克服甚至消除了现实世界中的某些边界障碍。使得信息能 够自由无障碍、平等的流动。 2 1 2 无边界学习 互联网是一个没有边界的虚拟世界，它既在信息的可获取性无障碍上表现 出无边界性质，也在其包含的内容的混杂性方面表现出无边界性质。“边界”在这 里可能会是时空的边界，社群组织的边界、学科领域的边界，文化的边界，语 言的边界，社会的边界，以及课堂与课外的边界，线上与线下的边界，课程材料 和非课程材料的边界。如果把互联网看作一个无比巨大的无边界组织，然后 再把韦尔奇的这种无边界理念，特别是关于信息的无边界自由流动，和不应该自 我设限的进取精神借用到基于互联网的学习中，结合这种学习不同于传统图书馆 等自主学习环境的特点，运用针对这种学习的支持与引导技术，那么就可以将基 于互联网的学习称之为“无边界学习( b o u n d a r yl e s sl e a r n i n g ) ”。 为了与韦尔奇的无边界概念有所区别，还应当有几点限定条件这是一种学 习活动而不是企业和组织的管理活动，它适用于团队和小组的合作学习也适用于 个人自主学习；这种学习是在互联网的开放空间中进行的，带有探索性质： 无边界不等与无主题、无方向和无目标，无边界学习也不等同于对某个主题或目 标的无止境，无休止的探索；概念必须有明确的边界。没有明确边界的概念， 将对应于一个在周围没有明确界限的区域1 2 4 】【钔。所以“无边界学习”这个概念本 身是一个明确( 有边界) 的概念，要不然就无法作为一个独立的事物来研究了， 但在时空特性等方面，互联网却是个有限而无界的事物。不管针对特定( 如 w e b q u e s t ) 还是不特定的主题，依赖互联网的学习过程其实是一个在无边界的 场景中描摹出一个范围和路径的过程，这一点是由超文本网络的复杂性和互联网 的内容无比庞杂决定的。 无边界学习是以整个互联网的开放空间和非线性结构为背景，在一段特定时 间里对某一方面、领域、主题和某个一时难以名状的事物涉及到的超文本节点有 选择的进行搜寻、浏览、学习，并在超链接引导下超越原来的范围和主题，继续 进行学习，直至达成目标的学习过程( 如果作一个形象的比喻，就有点像是在一 个无所不包，但又混乱不堪、没有头绪的巨大集市里寻找自己需要的东西) 。这 种学习是一种独立、主动地探索和发现的过程，虽然单位时间内对特定主题的学 习效率可能不高，而且容易偏离原来确定的方向，但是却完全有可能将学习者引 入到一个新的语境，拓展学习者的视野，有助于学习者发现或者产生新的想法和 思路，在主体认知生成过程中融入自己的创造性见解。比如我们透过这种学习， 发现某处的某人，有一个好的想法，那么我们就学习它、了解它、实践它、将它 与别人比较，再完善甚至超越它。 2 2无边界学习的特征 数字技术包含着窗户和镜子两者共同的个性特征，它们为自主学习提供了一 个唯一的机会，那就是将最好的外部输入与最好的个人反思结合起来【z 。网络 对进行在线学 - j 的学习者来说既是一扇通向广阔领域的窗户，也是一面折射出自 己学习行为的镜子，这一面镜予让学习者看到学 - 3 中的自己，所以在线学习是能 够促进反思的，反思自己的行为动机和方法、策略 学习不是被动接受信息刺激的过程，而是主动地建构知识的过程。学习者需 要根据自己的知识背景，对外部信息进行自动选择、加工和处理，从而获得知识。 现今更多的学生通过网络来学习，课堂转为网络空间的虚拟模式。这种新的学习 模式中，很少有教师的直接参与，整个学 - j 是处于一种相对独立的状态。或者说， 以过去教师和学生之间的分享，转变为以学生之间的分享为主。简而言之，酃形 成一种分享式的学习模式。在这种学习模式下，对教师的依赖将更少，更需要学 生自主的完成知识建构。 基于互联网的学习是无边界学习的唯一形式。这由互联网的互动性质和无边 界性质决定。它是以一般性的学习理论为指引，学习者适应由互联网和计算机这 两种学习手段共同构建的学习环境的一种学习的模式。是学习的一种具体形式， 有自己的特点和规律，研究它的特点和规律正是本文研究的一个重要部分( 另一 个重要部分是自动化的学习引导) 。它有这样一些特征，下面分五点列出来。 2 1 1 学习主体的自主性 自主学习( 包括探究、发现和问题解决) 学习者自主制定学习的目标、自主 控制学习的过程、自主选择学习的策略以及自主评估学习。在无边界背景下的交 互式学习环境中，学习者在学习中的困难要更多，因为学习材料更加宽泛，更难 以确定和把握，学习者需要更强的自我观察、自我评判和自我反应能力。因而， 在学习的时候，我们应该看到的是学习者作为主体肩负了传统教育模式下重得多 的责任；我们应该考虑的是学习主体要具备哪些素质，如何培养这些素质，才能 真正担负起这些任务，真正成为学习的主人。 2 2 2 学习环境的无边界性 1 资源无边界 资源无边界这句话有两个意思，一是说互联网络上的信息的数量和范围以及 深度和广度巨大，二是说这些信息从宏观上看是无序的，也可以说不是以某种边 界自动归类索引的。以学生为中心的学习是基于资源的学习，而在互联网上虽然 资源几乎是无限的，但这些信息却是如此庞杂、无序、良莠不齐和不稳定，没有 按照某种标准和原则分门别类进行索引。从宏观看，所有这些信息都处于一种混 乱和模糊的状态中，而互联网将所有这些融于一炉，导致准确地寻找到合适的、 符合需要的内容不得不花费很多的时间和精力，要进行成功的学习更需要很高的 信息素养。依靠具有高度智能化和高度个性化特征的支持与引导手段，期望能够 改善这种状况，增进在线学习的效率。简单地说，在这样一个环境我们要做的就 是“促进有效的学习，快速地划定边界”。 2 观念就是边界 在互联网的世界里面，形形色色的信息混乱无序地散布在各处，其间关系又 错综复杂难以把握，各自结构也极其的不一致，相当多的信息也难以评价可靠性 和真实性。它们还以非线性方式链接，形成超媒体结构，学习者处在网络灵活链 接的立体环境中。因此每个学习者在他自己具体的学习情景中，在学习活动的过 程中，头脑中就可能用不同的观念来刻画这个虚拟世界，这个观念就是我们的各 种概念、原则、标准在无边界的虚拟世界里以自我为中心，自由的划分边界， 在一眨眼间就能让众多可能符合某个标准、原则和概念的信息资源自动进入划定 的边界，让这么多信息和资源为我所用，这是对学习者最大的解放。 3 学习和生活的边界 在线和离线学习与生活的其他方面之间的边界变得越来越不清晰，因为技术 正在无缝隙地渗透到人们的工作、休闲、社会活动、购物和金融以及人们生活的 其他领域中。也正因为如此，在线学习正在变得司空见惯，它的普及率必定会由 于那些和数字技术一起成长起来的年轻人进入成年而增长。生活，娱乐和教育之 间的边界的模糊或许是我们时代的诸多交叉渗透的领域中的一个，这在教育和生 活惯乐两个方面都有着戏剧性的含义，特别是在教育领域。 2 2 3 学习过程的社会性 在线学习的过程中不可避免的要与不同的其他学习者教学者打交道。在一 些被称为社会性软件的技术手段构筑的虚拟人际关系所形成的所谓“知识学习 共同体”当中，现实社会中的人际关系、人际圈子被映射到了技术环境中。但 更重要的是这是一种公平与平等的人际关系，在线学习有能力使那些或许被边缘 化，处于不利境地的或者被从传统教育和培训中排除出去的学习者能够参加进 来，尽管数字领域自身也呈现出新的对存取和公平的挑战。以现在的发展趋势看， 这种以公平与平等为最大特征的虚拟社会性将在以后的在线自主学习过程中发 挥越来越重要的作用。 2 2 4 过量信息使选择变得困难 无边界学习当然不是一件轻轻松松的事，更多的是要付出很多努力和多次尝 试搜索查找。特别是如何搜索和定位自己需要的资源，如何找到它们，通过使用 什么手段和支持工具，怎么样以尽可能少的步骤将这些资源定位，这是非常重要， 9 有时又是很困难的一项工作。在数目庞大的超链接中如何选择令人头疼，即使用 搜索引擎来帮助学习，事情也不会变得轻松许多。 举例来说，通过国内专业搜索引擎“百度”，查找和“学习”相关的中文资 源，那么你会找到相关网页约1 0 ，2 0 0 ，0 0 0 篇，用时0 0 0 1 秒。当然这个搜 索太宽泛了，没有什么实用价值。那么再将搜索范围缩小一下，搜索与“研究性 学习”有关的内容，找到相关网页约4 4 3 ，0 0 0 篇，用时0 0 2 3 秒，数量仍是 相当可观。假如你是一个中学老师，你查找的内容可能是与自己的工作有关的， 所以你还得缩小查询范围，再次查找“中学研究性学习”，找到相关网页约1 1 ， 2 0 0 篇，用时0 0 0 1 秒，另外当然也可以尝试一下“中学生研究性学习”，找到 相关网页约9 2 ，4 0 0 篇。用时0 0 0 1 秒。这里发现一个有趣的现象，就是与“中 学生研究性学习”这个关键词相关的网页数量是与“中学研究性学习”这个关键 字相关的网页数量的8 2 5 倍。可见，在中文语境下，在对研究性学习的关注中， 人们更多地是去关注学习者自身“中学生”，而不是它们所在的环境“中学”。 通过搜索引擎进行学习内容的查找，特别是要找到自己所需要的那一个真的不是 很容易的一件事。而在头脑中的概念还很模糊，需要不断进行尝试和修正，进行 步步确认的情形下，这个过程将更加复杂困难，需要付出相当的努力。在没有 专门课程，没有“支架”的情况下学习困难比较多，但是也可能有令人惊讶的发 现会不期而遇。发现一种新颖的工具、方法、理论，甚或最后自己在别人的 启发下，有了某种灵光乍现的构思，完全是有可能的。 找到某个与自己学习主题领域相关的知识学习共同体，如b l o g 将会很有 帮助。但是要找到它们，往往还得依靠搜索引擎进行检索和查找，因为你并不知 道所有的你所感兴趣或者对你有帮助的网站网页、b b s 、w e b q u e s t 、b l o g 和 c o m m u n i t y 在哪里。 2 2 5 支持与引导的必要性 订三如上- - d , 节( 2 2 4 ) 所说，过量信息使选择变得困难，正因为如此所以对 无边界学习不但要给予支持还要旌以引导，并把引导放在首位进行研究( 本文研 究的重点) 。这个引导在这里包含两层含义，一是对过量信息进行过滤，二是在 过滤的基础上再进行推荐，向学习者推荐合适的选择。这就是学习者如何抵抗过 量信息供应的一个基本设想。 对无边界学习的支持与引导是多方面的，这当然包括来自于技术领域的手段 和方法，但是在在线自主学习的条件下，来自于技术的支持与引导是最基本的也 是最方便获得的，否则那也就不是自主学习了。同时为了能够更符合每个学习者 不同的个性特征，灵活的应对学习中出现的各种情况，这种支持与引导必须具有 1 0 某种程度的智能( 智能a g e n t ) 。对这一个部分，在2 4 节有更多的讨论。 2 3 无边界学习的价值 在互联网情境下，了解知识获得信息是第一个层次的学习；探究与发现是第 二个层次的学习活动；创新与解决问题则是第三个层次的学习。从最一般意义上 讲，借助互联网的学习都是为了寻找、查证、理解、展示和探讨某个概念、理论 或者技术与产品。它本身并不直接导致创新的出现，在某种程度上，它只是增大 了这种可能性。那是因为我们使用的工具改变了我们的学习与思维的方式2 7 1 。 2 3 1 发展批判的思维 在过量信息面前，学习者必须学会快速地判断与取舍，只有这样才能保证有 效的学习，保证自己不被淹没在信息的海洋里不知所措。同时，大量良莠不齐的 观点和看法混杂在一起，也必须给予尽可能快速和客观地判断，做出自己的评价 和选择。在无边界的这种自主的学习环境中，一个成功的学习者必须逐渐地发展 出自己独立的判断和评价能力，一套评判标准与程序技能，特别是批判性思维一 一这是一种高超的智慧和思维能力只有这样才能让学习者有更多的机会避 免成为一个简单的接受者，而更有可能成为一个发现和创造者。 当人们拥有了知识和经验，同时还把知识和经验应用于实践时，我们就会看 到这其中必然涉及判断。由恰当的工具和程序所引导和促成的熟练操作，可能会 导致好判断的产生。我们如果现在审视一下批判性思维的过程并明确其基本特 征，就能更好地领会它与判断之间的关系：批判性思维就是一种有利于做出好判 断的熟练操作和负责任的决定p j 。 判断是一种技能，批判性思维是一种技能性思维，在没有准则的情况下，人 们不能评价所声称的技能表现，也就不能界定技能。因此，批判性思维既是一种 运用准则的思维，又是依赖一定的准则来评估它自身的思维。批判性思维需要凭 借特定准则的事实昭示我们，和“非批判性思维”的无定形、偶然性和非结果性 相比，批判性思维是有根据的、结构严密的和稳定的。在一个探究团体当中，人 们对特定准则的认可和尊重程度有高有低，恰到好处地运用被高度认可的准则就 是为我们的常规判断、描述性判断和评价性确立客观性的一种方式。 2 3 2 培养开阔的视野 “创造力投资理论”( s t e r n b e r g ，1 9 8 8 ；s t e r n b e r g & l u b a r t ，1 9 9 1 ) 的基本观点是：当人们进行任何一项投资时，都应该“贱买贵卖”，创造力的投 资也是如此。换句话说，创造性的贡献，可以在那些当时不受重视的领域或观点 上做出来。当一班人还没有认识到某个观点的重要性的时候，对它做出重大改进 的可能性就越大；而一个观点越是受到欢迎，对它做出更高评价的可能性就越小， 因为它已经被重视了口j 。 环境造就人。网络是一个平等开放的环境，在网络中学习者更容易积极地参 与到学习活动中，发表自己的观点，提出自己的问题，更多地和他人交流讨论， 听取他人的建议与意见，独立自主的做出评价与判断，引发思考、怀疑与批判， 同时也接触到形形色色的事物与人物，这就延伸了学习者实现中的学习与生活。 这种在我们的学校课堂里不多见的情景在互联网上倒是司空见惯的。创造力也需 要一个培养的环境，而互联网是一个不缺乏i d e a 的地方。什么样的环境造就什 么样的人，平庸的环境、沉闷的气氛造就没有主见缺乏想象力创造力的人；开放 的空问、平等的交流、没有权威与压力的环境更容易造就有创造力的头脑。 当然必须指出的是创造是一种困难的工作，不但需要有创造力的头脑，也需 要有能够培养和发挥这种创造力的环境，以及其它的许多机缘巧合。对于一些缺 乏合适的环境和场所，特别是缺乏能够促进创造的环境的人来说，互联网或许是 一种很好的选择。创造力投资理论说你应该投资于某种有发展潜力的观点，那么 如果你缺乏可供选择的观点，倒不妨来到互联网这个充满i d e a 的b a z a a r ( 大 集市) 来看看，或许会有新的发现，找到可供“投资”的观点。 2 3 3 造就数字化时代的新型学习文化 或许每个时代都有不少对他们的青少年的未来感到担忧的人。在今天的数字 时代里，对许多教育工作者和为人父母的人来说，所有这些数字化活动都会引起 他们高度的焦虑。青少年们真的能够从数码媒体中受益o - 5 7 数码技术真能改善学 习过程还是只是将学习过程过分简单化并误导教育? 网络成瘾会怎么样? 青少 年们在网络上花费那么多功夫值得吗? 他们又在那里干什么? 网上约会和网上 色情会带来什么结果呢? 电子游戏会造就残暴的一代吗? 技术是否会使青少年 们精神紧张，网络是否已经成为一个充满新的问题和危险的虚拟世界，谁能保护 好青少年们，使他们避开低级趣味和黄色的东西? 他们成年以后是否会缺乏必要 的劳动和社交技能而难以融入社会群体中去? 这些问题只不过是人们广泛关注的问题中的一部分，而提出这些问题的人不 光是愤世嫉俗的人、伦理学家和技术恐惧者，而且还有明智和善意的教育者、父 母和社区的成员。 虽然这些恐惧和怀疑不是没有道理的，但是，我想大家还是放宽心，青少年 1 2 们一切都好。他们在这个数字化世界里学习、发展并茁壮成长。他们需要的是更 好的工具、更好的服务( 支持与引导) 和更多地接触世界，即更多探索的自由， 而不是相反。数码时代的青少年恰恰是在学习我们这个新世纪的社会生活中进行 有效交往的社会技能。他们在学习同辈关系、团队合作、批判思考、娱乐方式、 跨地域的友谊，以及自我表现的方式和自信的品质。 2 4 无边界学习需要用技术手段来支持和引导 没有完善的支持和引导手段的无边界学习很容易变成一种无目的的漫游，无 助于问题的解决和目标实现，因此，在线自主学习必须有支持学习者自主学习的 良好外部环境。当然学生没有良好的内部条件也无法完成自主学习。只有在内、 外部条件的共同支持下，学生才能够保持良好的学习状态和进度并随时了解自己 的学习效果，实现自主学习。 我在这里特别强调这一点的目的就在于“互联网在线自主学习”与“无边界 学习”并不是完全等价的，我所关注的是进行一种更加“有效的”互联网在线 自主学习。互联网的信息无边界自由流动性质给学习者提供了极大的选择便利和 自由，但是这种过饱和的信息供应并不一定就能够很容易的促成有效的学习。无 边界的学习之所以成为进行有效学习的一种形式，首先是因为在线自主学习能够 而且已经成为人们在这个知识爆炸的“数字化时代”特别依赖的、进行迅捷学习 的主要形式。其次还在于人们对在线学习的良好期望推动下的从各个方面的不断 改进和尝试，特别是各种在线学习支持系统的发展演化正在逐渐的改善着学习者 的处境，从技术的角度让学习者拥有了强大工具，用技术的“矛”对抗技术的“盾”。 提供一种支持和引导的手段，帮助人们更好的进行这类学习。无边界学习是 数字时代的产物，在计算机和互联网技术( 信息技术) 的推动下，出现了比坐在 图书馆罩翻动书页更容易，比在课堂上学习更随意，比参加专业学习和培训更自 由，当然也比其他这些学习更容易迷失道路，耗费更多时间和精力的学习方式一 一无边界学习。因此这种学习形式比其他形式更需要支持与引导自动的和智 能化的支持与引导。 图2 。1 图表2 】 假如把在线自主学习过程中访问过的节点和节点间的关系记录下来，那么最 后学习过程所走过的路径可能会如上图( 图2 1 ) 那样。这其实也就是我们为一 次简单的学习过程勾勒出了它的“轮廓”( 边界) 。为了防止涉及的内容过于庞杂， 过多注意无关和无用的信息而影响学习的效率与质量，通过使用机器学习技术随 时了解学习者的学习兴趣与倾向，并根据对本地历史数据进行分析的结果，对访 问的路径和内容进行某种限制。这正是本文试图进行研究的一个重要方面限 定一次学习活动的边界。这是因为虽然研究的题目是“无边界学习”，但需要指 出的是每一次具体的学习活动都有其具体的边界。之所以称之为无边界学习就如 前面所述，在一个模糊、混乱的地方勾勒出某个概念的边界( 比如使用w e b 聚类 技术) 。此外，我们也必须了解这样一点，学习者不可能完全依靠w e b 页面之问 的相互链接来不断的推进学习过程，这就需要搜索引擎的帮助。但是现有的那些 搜索引擎并不是很理想，至少不是很适合于专注的学习。 缺少了些东西，那是什么呢? 个性化缺乏对学习者个人特征的针对性； 智能化对某些常规过程和简单行为无法实现自动化；本地化缺乏搜索引 1 4 擎工具的桌面应用，与w e b 比较而言，桌面应用更灵活，更容易实现互动。 2 5涉及到的问题 一般来说，这种在线自主学习过程往往没有特定的课程和教材，没有专门的 教师来指导，学习者的类型和学习者的动机和初衷也是五花八门、不可名状，互 联网上的志愿者和资源更不会自动按照学习者的指令组合成符合他心意的结构、 形式和内容( 希望有一天会实现这个愿望) ，所以需要通过一定的手段( 技术和 非技术) 来支持和引导这个学习过程的继续推进直至达成目标。 另外，这种学习形式对学习者的技术水平和操作能力以及身心发展水平有较 高程度的要求，他不但要熟悉进行网上学习所需的各种基本技能，更要有不断探 索和持续研究的健康体魄和决心与毅力。对于中长期学习，学习者需要制定自己 的探索和研究计划( 项目) 并对学习过程实施一定程度的管理，然后在学习过程 中不断地、平稳地更新、修正知识结构、学习目标和学习计划。 还有一点，就是对于主要以在线自主学习为主的学习者来说，与他人进行在 线协作学习是非常重要的。因为不管软件系统多强大，多智能，它不可能和一个 具有丰富经验与精深专业知识的人相提并论，所以和他人进行成功的在线协作学 习的能力可以帮助学习者借助他人的经验和知识顺利完成自己的任务、达到既定 目标。 在线学习特别适合于获得指定的事实或者合理一致的信息，特别是正在快速 发展中的领域。在它当前的形式中，它不是很适合于高度概念化的信息；巨大数 量的文本材料( 尽管它