时间：2023-08-18 17:17:24
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇人工智能在英语教学的应用，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：智能控制；双语教学；教学实践
作者简介：陈志楚（1976-），男，湖北仙桃人，湖北汽车工业学院电信学院，讲师。（湖北 十堰 442001）
中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）34-0077-02
随着全球经济一体化以及信息处理手段网络化的发展，世界各国高等教育正在经历深刻的变化。中国高等教育的发展也正在经历教育方式国际化和人才培养综合化。而社会对于掌握专项技术同时又可以熟练使用英语进行国际交往和合作的高级复合型人才的需求也使得当前高等院校中的双语教学方兴未艾。
当前随着我国入世和国际贸易交流的发展，全方位发展的高素质工科人才不仅需要面对大量的工程问题，同时也会遇到使用国际通用语言——英语的问题。能够阅读和查找最新说明书和工程资料，与同行沟通交流和解决问题，这些都是高校教育的目标。采用双语教学，引进外文教材，使用英语、汉语来讲授专业内容，让学生可以接触到较先进的内容和理念的同时，增强使用英语阅读交流专业知识的能力；同时可以促进教师的教学方式和学校相关课程设置的发展，是“一举多得”的教学改革。
智能控制作为高校机械工程及自动化专业的一门专业课程，是在人工智能及自动控制等多学科基础上发展起来的新兴交叉学科，是控制理论发展的高级阶段。对于控制理论及控制工程等领域的本科生来说，需要通过该课程掌握智能控制的基本理论并逐步学会智能控制的应用。通过这些内容的学习，使学生了解智能控制的基本结构、各类主要智能控制方法的基本知识，掌握模糊控制与神经控制的基本理论、算法和基本设计方法，并为今后智能控制系统的设计、运行打下一定基础。
湖北汽车工业学院坚持特色兴校、教育创新，注重个性发展，着重培养学生的创新精神和实践能力。在本科教育上紧紧围绕培养创新型应用人才为目标，坚持走产学研道路，积极推进本科教改，全面推进教学改革，提高教学与教研的整体水平，不断提高人才培养质量。湖北汽车工业学院自动控制教研组在省级精品课程“电工电子技术”的基础上，以“智能控制”课程作为教学试点，开展了双语教学的一系列教学实践。
双语教学是使用外语进行的非语言专业类课程教学。双语教学在高校中广泛开展的同时也遇到了相当多的问题。在课堂中由于双语的引入，引起了思维方式的转变，学生的学习内容和教师的备课工作量都大为增加；学生英语水平参差不齐和教师的英语能力有限造成课堂专业课信息量减少，缺乏师生互动，教学效果受到限时。笔者一直任教控制类课程专业课程教学，并从事过英语教学多年，在开展“智能控制”课程双语教学教学实践活动中总结了一些经验。
一、教材的选用
双语教材的选用是关系到双语教学质量的大事。在选择教材时，应以实用、适用和学生的承受能力为主要参照。引进的原版教材一定要是优质的，同时也应是内容比较新的。各个学校和各个院系可以根据自己的需要进行优选。原版教材注重启发学生思考和动手实践，善于由浅入深地叙述和展示理论、原理，并非常注意实验和技术应用。但是原版教材也存在课程体系和大纲与国内不符，同时内容过浅的问题。而国内教材从内容、知识结构和难度上都较符合学生的认知水平和规律，知识体系清楚完整，叙述严谨，擅于概念和理论推导。所以在教材的选择上，不应完全排斥中文教材，教师应在吃透教学内容的前提下充分发挥两者的长处，组合使用。而学生也可以在使用一两本主教材的基础上，同时阅读多本参考教材，以帮助理解，激发求知欲。
考虑到多数高等学校第五或第六学期开设智能控制课程，其前序课程有“自动控制”、“现代控制”和“过程控制”作为基础，所以其内容和前面课程有较强的连贯性。因此，为开展“智能控制”双语教学，笔者将在前面部分回顾控制理论的主要内容作为引入智能控制方法的基础，并向学生推荐课下阅读控制理论的经典教材，比如Dorf的《Modern control System》（国内有影印版）等。“智能控制”课程本身内容非常庞杂，涉及领域也很广，故教材也是风格迥异。模糊控制方面的教材有Kevin M. Passino etc.的《Fuzzy Control》等，神经网络控制方面的教材有Kevin Gurney的《An Introduction to Neural Networks》等，但符合国内“智能控制”大纲的教材非常少，而且国内改编和自编教材基本没有。考虑到课程本身的特点，笔者采用了“原版教材和中文教材结合，主要教材和参考教材结合”的方式。笔者在课程中外文教材主要采用Alexander M. Meystel和James S. Albus等的《Intelligent Systems：Architecture，Design，Control》。该书是智能控制领域的著名教材，它回顾了整个学科的发展，同时从理论和技术两个方面全面讲述了智能控制系统的构造、设计和实用。国内出版社有影印版出版，并同时有原文和中文翻译两个版本方便学生阅读。易继锴的《智能控制技术》作为主要中文参考教材。该书对于各个知识点的讲述比较清晰透彻。除此之外，在课程教学过程的不同阶段，鼓励学生通过图书馆或者网络自由选用、阅读更多的外文教材和中文参考教材。
二、教学内容的选择
不论是否采用双语教学，课程最后的教学效果是关键。由于双语教学在语言理解上花费了学生和老师大量的精力，这样在教学内容的选择上就更显得尤为重要。应在内容上选择符合大纲、重点难点为主的知识，并在这些知识点上增加教学投入时间。“智能控制”是一门国内开展较晚的课程，由于其涵盖模糊系统、神经网络、优化算法和专家系统等诸多智能算法和应用控制方法，所以教学上不可能做到面面俱到，只能是择优而取。参照国外很多著名大学（诸如麻省理工学院、加州理工大学等）的教学课程安排，基本上没有专门的“智能控制”课程，而是各个系会针对学生所学专业需要开展相应的课程，例如“针对模式识别的神经网络算法”或者“机器学习中的模糊控制”等等。依据湖北汽车工业学院和自动化专业的具体情况，“智能控制”主要是对各类控制算法的原理和应用领域进行介绍，让学生对其有总体的了解和认识，使其能在实践中运用。基于此目的，笔者主要讲授的内容为绪论（智能控制的发展历史）、模糊控制理论基础、模糊控制系统、神经网络模型、神经网络控制论和集成智能控制系统。
由于课程学时较少，每个知识点的学时有限。这样，每种智能控制方法以介绍讲述为主，但不作详细的分析和过多的数学推导。比如在讲述模糊控制的模糊推导系统时，推理方法有蕴含积、蕴含最小和Mamdoni方法等各种推理方法，在讲授时以应用最多的Mamdoni方法为主介绍原理，其他方法只需了解。为使得学生能够理论联系实际，特为本课程增加实验环节，并专门开设“智能控制”实验，安排实验学时及老师等资源配置，以保证实验效果。学生需要利用Matlab或者C及其他编程语言分别针对倒立摆和水箱水位控制等多个控制对象使用神经元控制、模糊控制、专家控制等不同的智能控制手段进行仿真分析，以验证课堂内容。比如针对水箱水位控制学习，采用学生分组，每个小组通过讨论确认选择不同算法，可采用神经元控制、模糊控制、模糊控制和专家控制结合等各类方法。最后测试结果，分析原因。通过这样的实践活动可以提高学生对书本内容的直观理解，增加学习热情。
三、教学方法的改进
“智能控制”课程涉及到控制论、人工智能和运筹学等诸多交叉学科，而其中每个学科的内容都十分庞杂。一味介绍讲述容易使学生像听“科普课”，兴趣很大但实际意义不大，无法指导实践；而针对某个知识点讲述过深过难，本身学时不够，会造成学生的畏难情绪且无法让学生形成对课程的整体理解。双语教学既有很多优点，但要教好也存在学生不易理解等诸多难题。为此，笔者和课题组老师针对这些问题展开了一系列教学改革和探索。
1.教学课件使用英语制作，主要使用英语讲述
双语教学要提高学生英语的阅读、沟通和交流能力，教师首先要使用英语教材和英语课件，并使用英语来“教授”课程。但是考虑到英语并非母语，可在重要专业术语初次出现时旁边加注汉语。并在介绍和描述概念时主要使用英语，但不应盲目排斥使用汉语。在需要师生互动的时候，如果学生反映理解有困难，可以使用汉语举例子或者使用比喻、讲故事等方法以帮助学生理解。
2.多使用课堂多媒体演示
智能控制效果单独通过讲述智能控制方法会让学生觉得枯燥，而利用多媒体来对某个控制算法进行软件仿真和演示就可以直接形成“感观”意识，从而加深学生对于课程内容的印象。例如针对智能洗衣机的模糊控制，可以使用Matlab结合Simulink和Labview等软件对分别进行使用不同形状隶属度和不同模糊推理方法的仿真，最后控制的效果可以通过仿真展现在学生面前，激励学生自己通过实验得到真实结果来对比并展开讨论。
3.增加实验教学环节
本课程之前由于学时的限制，仅限于理论教学。为增强教学效果，特增加神经元控制和模糊控制等多个实验，并在实验验收阶段增加小组答辩等环节，以增加学生的实践技能和分析研究问题的能力。
四、课程考核的改进
双语教学不同于普通英语教学、专业英语教学，它以掌握专业知识和技术为主要目的。但是双语教学课程既然以培养学生的全面素质为目的，那么在最终成绩的考核体系上就需要综合各类因素，尽可能全面公平公正地给予学生评价。传统的“智能控制”课程考核方法仅限于试卷考试，主要是概念论述和公式推导演算，无法全面评价学生的能力水平。试卷中无法涵盖学生对于专业基础知识的掌握情况，也无法提供学生在学习探究以及采用双语教学后英语应用能力的测试结论。
本课程现已转变为试卷考试、试验考查和独立报告等多方面结合的课程考核方法。除去卷面考试分数外，学生可以通过以下途径获得加分：阅读相关外文文献并作出阅读报告或完成英语口述演示；学生通过独立或小组实验并根据实验结果作出实验分析报告且完成答辩。这些教学改革意在全面考查学生的理解和实践能力，鼓励学生分析研究和创新。学生不仅要掌握智能控制的控制思想和方法方面的知识，还要能使用英语阅读和表达，并通过试验和独立研究实现自己的控制理念。
五、结束语
笔者通过对“智能控制”进行双语教学提高了学生对于该课程的学习兴趣，并取得了较好的教学效果。多数同学认可教学改革的效果。课程考查通过率达到82%，其中约21.2%的同学通过英语综述和阅读报告获得加分，约1/3的同学通过实验和课程报告获得加分。而随后的问卷调查显示，31.7%的同学在课程结束后对智能控制产生兴趣，51.3%的同学认同在学习后英语水平有提高，并对后期通过大学英语四、六级考试有帮助。
从长远看，在专业课程中开展双语教学是一个大趋势，但是如何使双语教学发挥优势、避免一些可能的问题还需要解决大量细致的问题，在师资培养、教学方法创新和双语教学效果评估方法方面不断思考、研究和探索。
参考文献：
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[7]Kevin M.Passino，Stephen Yurkovich. Fuzzy Control（First Edition）[M].Addison Wesley Publishing Company，1997.
[8]Kevin Gurney.An Introduction to Neural Networks[M].CRC Press，1997.
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[10]刘金琨.智能控制[M].第二版.北京：电子工业出版社，2009.
[关键词]英语原声电影 大学英语写作教学 教学模式
1. 引言
视听教学法是二语教学的重要手段。随着计算机和现代信息技术的迅猛发展，视听输入的形式和内容日益丰富化和多样化，被不同程度的运用到二语教学中。其中，在当前英语课堂教学中最为频繁使用的便是英语原声电影视听教学，其对英语教学的积极作用已得到广泛认同，主要体现在英语听说、阅读和词汇习得方面。冀文涛（2008）指出，原声电影创造一个立体的语言环境，让学生能够充分利用视觉、听觉的认知，产生对语言学习的兴趣从而更加激发学生听英语和说英语的热情。汪微（2005）的研究认为，英语原声电影尤其是带英文字幕的电影，对学生的词汇附带习得和记忆有显著的积极作用。戴劲（2006）认为，英语原声电影有字幕功能，可以让字幕与言语同时出现或消失，这为学生创造了一种独特的阅读氛围，可以用来训练和提高我国学生的英语阅读速度。然而，英语原声电影同样对英语写作教学具有积极作用。
2. 原声电影辅助语言教学的理论基础
按照双编码理论（Paivio，1986），语言学习过程需要启用两个不同的信息处理系统，分别为语言处理系统和意象处理系统。语言处理系统负责处理与语言有关的信息，意象处理系统负责处理所有非语言方面的信息。通常情况下，人们在进行视听活动过程中需启动这两个系统，对视听语料中的语言信息（如人物对话、讲解词等）和非语言信息（如画面中所出现的情景、场面、字幕等）进行同步处理。原声电影中语言信息通过多重表现形式，即言语形式、文字形式以及相应语境氛围，得到进一步强化。在外语学习环境中，学习者的听觉语言处理能力通常都低于其视觉语言处理能力，原声电影中语言信息的多重表现形式正好弥补了学习者的这一特点，满足语言教学的需要。
二语习得理论（Krashen，1982）提出，语言习得有赖于大量的语言信息输入，而且这种语言输入必须是有效的输入（comprehensible input），应具备可理解性、趣味性、丰富性的特点，其总体难度不能超过学习者的学习能力同时要包含学习者现有能力（i+1）。语言习得还需要考虑到学习者的情感因素（the affective filter hypothesis），并且只有在真实的语境中才能顺利实现，语言交际行为也只有在真实的语言环境中才能成功实施。因此，理想的目的语环境是学习者习得第二语言的必备条件，原声电影可以为学习者创造良好的语言环境，提供大量地道、标准、生动和真实的语言输入，是培养语感、加速习得的好素材。
3. 英语原声电影在大学英语写作教学中的应用
在大学英语教学中，英语写作技能是一项能够反映学生的英语综合应用能力的重要指标。新《大学英语课程教学要求》对英语写作能力提出明确目标，要求学生在今后的工作和社会交往中能用英语有效地进行书面的交流。另外，近年来大学英语四级机考的试行和推进，一方面表明大学英语水平测试逐步与国际接轨，更为重要的是，对大学英语写作技能提出更高的要求。机考新题型的最大特点是采用了视频输入式试卷形式，以加大听力比例来强调用英语进行交流的目的，作文部分也融入了听力要求，需要看懂了视频以后在作文中描述视频内容，并阐发自己的观点。可见，英语写作不再是单纯的命题作文和语言输出，而是需要经历一个先理解再发挥，由语言输入到语言输出充满互动的完整过程。因而，英语写作已从单一的写作技能演变为更为综合的能力，它还包含了听力技能和阅读技能。但是，大学英语教学相对孤立化，目前专门开设大学英语写作课的高校为数不多，写作教学大多是在精读课教学中涉及，而且带有极强的功利性和目的性，难以完成对学生英语写作综合技能的培养。
英语原声电影已广泛地为国内高校大学英语教师所接受用于课堂辅助教学，其对大学英语听力、口语和阅读教学的积极作用得到了众多学者的认同。事实上，英语原声电影作为辅助教学手段同样能够应用到大学英语写作教学，并且有利于促进视听输入式写作任务的完成，实现向新型大学英语写作教学模式的转型，具体体现在以下几个方面：
3.1 促成写作词汇与语言表达的习得
英语原声电影，特别是带中英双语字幕的英语原声电影，有助于英语词汇和语言表达习得。影视字幕比传统的书面词汇教学方式更有趣，而且它丰富的视觉信息和极强的故事性能大大增加词汇习得的机会。对于非英语专业的大学生而言，在进行英语写作时常常纠结于单词记不住，写作词汇不丰富，记住的单词在写作时又词不达意，无法准确表达自己的思想，而英语原声电影辅助教学一方面能够促进他们学习积累新词汇和语言表达，另一方面则能帮助他们理解和巩固已学词汇，从而灵活使用这些词汇遣词造句表达自己的思想。所以，新老词汇可以首先通过原声电影提供的语境为学生理解和使用，然后凭借字幕式视频输入的方式被学生加深和巩固。例如，在理解rat和mouse这一组词时，两个词都是指“老鼠”之意，可是使用时却是有区别的，在《浪漫鼠德佩罗》（The Tale of Despereaux）的影片中，学生们便能非常直观和形象的理解两个词的区别在于感彩的不同，所以在表达“宿舍里有老鼠”就会使用rat了。同样是在这部电影中，学生还能积累如“whenever you have a hope, you're never really anybody's prisoner!”（只要你有梦想，你永远不会受制于人）的表达。又如在《蒙娜丽莎的微笑》（Mona Lisa Smile）这部影片中，学生便能在片中艺术史的课堂争论中学习到很多专业词汇和语言表达。
3.2 加强英语文化认知与培养英语写作思维
英语原声电影是学习者接触英语语言文化的重要途径之一。不同的社会文化孕育不同的民族，不同的民族有不同的思维方式，因而，英语语言受英语思维的支配，英语思维受英语文化的影响。英语思维和汉语思维存在很大差异，汉语思维重视整体性和含蓄性，英语思维重视逻辑性和结构性，两种不同的思维方式对语篇的语言表达、衔接连贯和结构组织都有影响。在英语学习中，学生常常受到母语的负迁移作用，套用汉语的文化、习俗、思维方式和语言表达习惯，再用英语词语串起来表达，有的甚至先用汉语写出来然后再翻译成中文，最终的结果便是让人费解的中式英语‘Chinglish’。英语原声电影在大学英语写作教学中的应用能够让学生直观地接触到英语文化，树立学生的跨文化交际意识，从而排除汉语思维习惯的干扰，帮助他们写出纯正、地道的符合英语思维习惯的英语作文。如《喜宴》（The Wedding Banquet）、《刮痧》（Gua Sha Treatment）、《喜福会》（The Joy Luck Club）等影片都能生动地表现出中西文化存在的差异，让学生在故事情节的带动下感受这种文化差异，从而强化英语写作思维。
3.3 激发写作兴趣与提供写作素材
英语写作主题的选择在大学英语写作练习中至关重要，好的写作主题能够激起学生的写作兴趣和拓展写作思路。传统的大学英语写作教学方式对写作主题重视不够，写作练习以单纯的命题作文为主，学生按照给定的提纲按部就班，很难发挥其主动性和创新性。为了激发学生的写作兴趣，教师可以选取某部影片或电影片段，以影片主题为基础，充分发挥学生的主动性自我发现写作话题，像《阿甘正传》（Forrest Gump）、《人工智能》（Artificial Intelligence）、《勇敢的心》（Braveheart）、《剪刀手爱德华》（Edward Scissorhands）等影片虽然题材不同，但都能很好地引发学生思考并激发他们的写作欲望。这种方式不仅可以寓教于乐而且更重要的是学生可以从影片中获得写作素材，包括相关的词汇、表达等。比如作者曾经在写作课堂上截取电影《喜福会》（The Joy Luck Club）的某个关于婚后家庭经济主导权的片段，让学生根据影片中的内容确定写作主题，再由此发表自己的看法，学生反映和教学效果都很不错。这样的写作练习形式属于开放式写作任务，学生可以极大发挥其写作主动性，而且影片中主人公的态度和观点也能为写作提供参考，这为学生创造了轻松的写作氛围，也建立了听、说、读、写一条龙教学的新大学英语教学模式。
4. 结语
中国大学英语教学正处于教学改革的阵痛期，各高校对大学英语教学模式的改革都还处在探索阶段。但是，初见端倪的是大学英语写作教学作为其重要组成部分正逐渐从中分离出来，今后的大学英语课程教学不再只是听力课和精读课两个部分，还应包括写作课，并且通过视频输入式教学手段让听、说、读、写技能在每一堂课中相互交融，达到培养学生英语综合应用能力的目标。英语原声电影的语言辅助教学功能让大学英语写作课有了实现的可能，它不仅改变了传统英语写作课固有的枯燥风格，并且能帮助学生形成英语思维方式，增强语言驾驭能力，为写作课教学提供有效手段。在实际操作中，教师应该对影片进行精挑细选，尽量选取发音清晰地道并带有中英双语字幕的影片，考虑影片内容和主题，积极做好课前准备工作，从中挖掘写作知识点和素材，尤其要避免将写作课上成电影欣赏课，否则就失去了意义。而如何针对现阶段非英语专业大学英语写作教学建立教学影片库以及相应的课堂教学设计和实施方式仍值得笔者进一步研究。
基金项目：南京信息工程大学第六期教改项目（2009JY0040）
参考文献
[1] Krashen, S.D. Principles and Practice in Second Language Acquisition [M]. Oxford: Pergam on Press, 1982.
[2] Paivio, A. Mental Representations: A Dual Coding Approach [M].Oxford, England: Oxford University Press， 1986.
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作者简介
关键词: 构建;网络语境;学习理论;媒体
前言
语境概念起源久远，学者在不同的时间，以不同的角度，构建了不同语境内涵。着眼于语言的功能，各语
言学流派都不约而同地把语境作为研究视野中的一个重要参数，加以重视和研究(王建华， 2002: 189) 。这说明了语境理论在语言发生发展过程中的重要性，也说明了语境研究的困难。语境研究的困难主要源于三个方面:语境内部结构的复杂性、语境外部功能的多样性、语境运动形态的具体性(段曹林， 2000: 5) 。在语言学研究中， 语境是一个理论构建( theoretical con2struct) ，是语言学家从实际情景中抽象出来并确定为语境构成的所有因素(Lyons， 2006: 572 ) 。从本质上说，语境是语言发生发展、存在与变化的条件，一切影响与制约语言的发生发展、存在与变化的因素都属于语境范畴(韩彩英， 2004: 43) 。也就是说，语境是语言学家的抽象，是成系统的，并非包括任何可能出现的环境因素，所有被语言学家看上去是带有任意性的因素都不在其中(许力生， 2006: 158) 。从信息处理的角度看，语言的输入输出即是信息的加工处理过程，也是语境构建的过程。从语言习得的角度看:母语习得理论表明，学生要熟练掌握言语能力，就必须把学生放在特定的、与之相适应的言语交际环境中，通过学生的言语实践活动来实现(孔凡成， 2004: 64) 。按照建构主义的观点，学习实质上就是个体在具体的情境中通过协作与会话等交互控制方式来实现意义建构的过程(邹建梅、刘成新， 2003: 61) 。换言之，言语交际中的意义构建也就是语境构建的过程。
综上所述，语境无处不在。在语言学中，如何进行语境的理论构建就成了一个比较关键的问题，这在很大程度上决定了研究的状况和可能取得什么样的成果。从语境构建方式的变化上，我们也可以更清楚地看出语言学的发展趋向(许力生， 2006: 158 ) 。换言之，在多媒体网络自主学习中，如何进行网络语境的理论构建就成了一个比较关键的问题，这在很大程度上决定了研究的状况和可能取得什么样的成果，所构建的网络语境合理与否将直接影响着网络课程的学习绩效。从网络语境构建方式的变化上，同样可清楚反映出多媒体网络自主学习的发展趋向。也就是说，网络语境范畴包括多媒体网络中学习者语言输入输出和背景因素的变化条件及一切影响与制约语言的发生发展、存在与变化的因素。实际上，网络学习的过程即是网络语境构建的过程，构建是由交互和控制来实现的。交互是指学习者与学习资源、学习伙伴以及指导教师
等在网络化情境中借助网络媒体的功能所进行的信息交流活动;而控制则是指学习者在网络语境中通过各种交互操作和信息反馈来管理自己的学习过程，并通过对自己的学习行为进行适时调整，以达到提高学习质量和学习效率的目的。交互和控制是网络语境构建过程中互为条件、互相依存、密不可分的两个方面。网络语境构建过程中的控制很大程度上是学习者与学习资源、学习系统和课程环境等交互操作的过程。网络语境研究的最终目的在于为指导交际主体更好地建构、适应、利用和控制语境，为各类语用活动(表达〈输出〉、接受〈输入〉、交际〈交互作用〉、语言文字信息的加工处理等)服务。然而，随高科技迅速发展及应用于网络教学的研究与实践，学者从不同角度对网络教学进行了研究，但从网络语境的概念上进行探索的却极少。重视网络语境的构建将有助于网络教学的普及与提高，直至主导教学。
1 从建构主义看网络语境的构建
建构主义认为，人是知识的积极探求者和建构者，知识的建构是通过人与环境的互动进行的。从网络学习的角度看，知识的建构孕育在网络语境的构建之中，其关系是相辅相成的。在网络教学中，教学双方的交互与控制过程即是网络语境构建的过程，过程中信息的输入输出促进了学习者外语知识的习得和发展。事实上，多媒体计算机和网络所具有的技术特性，为建构主义的实现提供了物质基础和技术支持，使得建构主义所倡导的学习环境的“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”等基本属性能够得以实现(王景胜， 2006:126) 。也就是说，网络媒体支持由“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”所形成的学习环境(李新民，2006: 13) 。由此，以网络教学为基础，以建构主义学习理论为起点，探索构建网络语境的理论基础对指导网络教学而言有着现实意义和理论价值。
(1) 从“情境”看网络语境构建。建构主义认为，“情境”是学习者进行学习活动的社会文化背景，学习
者在真实的情境下，借助于社会性的交互作用和利用获得的学习资源，可积极有效地建构知识(李民，2006: 13) ，真实的情境创设是意义建构的前提条件。由此，网络语境的建构总是以学习者已有的知识结构为基础，有选择地知觉外在信息，根据具体实例的变异性建构当前事物的意义，即学习者以网络海量的学习资源为背景，把所学的知识与一定的真实任务和情境挂钩。为解决实际问题，学习资源要在形式、内容、观
点上各有所异。基于个性化和自主性考虑，可以创设全方位、多层次与学习相关的真实语境，并为学习者提供足够的控制学习方式、学习进程和学习内容的手段，以促进自主性学习。应特别注重构建基于任务和解决问题型的情景语境，任务的难度和复杂程度可以各有所异，以体现个性化教学的特点。学习者也可根据各自不同的需求来选择适合自己的语境来践行自主性学习，逐步提高相关的技能，从而实现学习者的认知灵活性，形成对知识的多角度理解，并把知识学习与具体情境联系起来。网络中的言语交流受到情境制约，随言语交际的发生发展所创建的情境构建了语境的动态变化。
(2) 从“协作”看网络语境构建。建构主义认为，学习者与周围环境的相互作用对于知识意义的建构起
着关键性的作用。知识不是抽象的，而是与学习的情境、学习者带入这一情境的经验及周围环境有密切关
系。知识的复杂性使得学习者不可能对知识有全面的理解;同时，由于情境中问题的艰巨性，学习者也不可能完全独立解决。学习者主动从不同背景、角度出发，在教师或他人的协助下，通过独特的信息加工活动(争辩、讨论和提供证据) ，实现知识意义的重新建构，从而使面对面的或通过多媒体网络进行的“协作学习”成为必然。“协作”是学习者在学习过程中，利用已有经验的基础，在特定的情境下，以特殊的方式建构;强调学习者与教师、学习同伴、网络交流者等的相互作用(李新民， 2006: 13) 。网络教学实践证明，协作在一定的意义上主要是自我协商和相互协商。自我协商是学习者自身对学习内容或结论等比较或判断;相互协商可以是人对人，组对组对学习内容的商榷、讨论和辩论等。因此，体现学习社会性的“协作学习”是整个学习群体共同完成对所学知识的社会性建构，具有社会性特征，即是建构了语言学习的社会性语境。
(3) 从“会话”看网络语境构建。“会话”是协作过程中，通过人/人、人/机交互，使得每个参与者的思
维成果(智慧)为整个学习群体所共享，以实现意义建构(李新民， 2006: 13) 。“会话”是“协作”最基本的方式或环节，“协作”过程必然存在“会话”。“会话”对于推进每个学习者的学习进程，是至关重要的手段。如，人/人通过“会话”来讨论学习内容、方法、经验等。事实上，人/人的言语“会话”只有在一定的语境的作用下才有其现实意义，语境影响言语交际的绩效，“会话”的过程也是语境构建的过程;随着言语内容的变化，也同时伴随着语境内涵的重新构建。此时，学习者与周围环境的交互作用，促使学习者对知识的理解将更加丰富和全面(即对知识意义的建构) ，认知水平也随之得到提升，也说明语境的发生发展是动态变化的。也就是说，语境并不是预先已经给定的，而是在交际过程中由语言使用者的主动选择所生成的，外在世界的方方面面只具有成为语境因素的潜势，但是否实际成为特定语言交际中的具体语境构成，则最终还要取决于语言使用者(许力生， 2006: 162) 。这说明了学习者的主动构建是学习的主干，也说明了“会话”是构建语境不可少的因素。
(4) 从“意义建构”看网络语境构建。“意义建构”是整个学习过程的最终目标，所要建构的意义在于事物的性质、规律以及事物之间的内在联系(李新民，2006: 13) 。在学习过程中的意义建构即是对当前学习的内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联系达到较深刻的理解。建构主义认为，知识是学习者主动建构的结果，是一种意义的建构，具有个人性和情境性。学习者与环境这两个因素对建构主义来说都是重要的，因为正是两者之间的具体互动创造了知识(盛群力， 2004: 29) 。也就是说，学习者知识的主动构建与语境构建过程是互动的，两者相互作用使得知识与语境达到新的构建。由此，网络学习者的自主性则显得更为重要，只有学习者主动的进行知识意义上的构建，伴生的网络语境才会更丰富与完善。从作用与反作用的角度看，知识建构的过程也就是网络语境构建的过程。相对具体英语学习来说，无论是语言知识还是语言技能，都要靠学生自己主动去学去练，这样才能有长进，教师的作用只能是主导而不能包办代替(陈坚林， 2000: 6) 。学习者知识意义上的主动构建与创设真实情境相互作用。为提高学习绩效，学习者可通过学习策略训练，培养自身自主学习能力，在教师、学习同伴、媒体等的帮助下在构建网络语境的同时，实现知识意义的主动建构。
转贴于 2 支持构建网络语境的技术基础
由于高科技含量的日益增加，可以说，在教学领域里，计算机的功能(拟人化或拟物化)更加全面而完
善，以前很难实现的教学效果(如教学示范、场景呈现、超量信息传输、模拟互动等) ，现在都能通过计算机得以完美实现(陈坚林， 2005: 10) 。从个性化与自主性来看，现代教育技术中多媒体网络教学系统所具有的技术特性，为在大学英语网络教学中构建网络语境提供了技术支持的基础，促进了教学观念的根本性变革，自主学习理念的应用有效地克服了传统教学中的种种弊端，提高了学习者的认知能力、分析和解决问题的能力，使大学生的素质教育和创新教育落到实处，也为网络教学奠定了基础。
(1) 多媒体网络平台构建宏观网络语境。目前，信息和网络技术的应用使当今的数字化信息网络成功构建了“天网”(如数字卫星通讯系统，移动数字通讯系统)与“地网”(英特网及其他各类网络)相互独立与优势互补的宏观网络语境，以其覆盖面广、资源广泛与共享、时空超越限制、多向互动和便于合作的优势，实现了学习者自主学习过程中的个性化，自主性和交互性。如，多媒体网络自主学习者的个性化学习可以通过网络进行文献检索，视频点播获取需要的信息。这些信息具有多角度、即时、新颖、影音文图的特点。由此，虚拟课堂、虚拟学校、虚拟社会等概念脱颖而出，改变了传统的学习观念，促进了自主学习理论的应用。当代国际教育界正在以建构主义理论为指导思想，深化科学教育改革，形成了基于建构主义的科学教学模式百花齐放的局面(袁维新， 2003: 50) 。而计算机网络技术为课题研究模式、问题解决模式、探究学习模式、情境学习模式、概念转变学习模式和社会文化模式提供了良好的技术支持。基于多媒体与网络的大学英语教学软件具有跨越空间进行实时或非实时交互的特点，为学生个性化学习和大量的声像语言互动练习提供了机会(王守仁， 2004: 6) 。事实上，这种交互为学习者提供了丰富的通讯交流机会，它能够支持协作学习、讨论学习、探究学习以及个别化学习等多种学习模式(邹建梅、刘成新， 2003: 61) 。网络技术、多媒体及虚拟现实等技术相结合，可以虚拟教学课堂的现场，学习者可以根据自己的需要主动选择学习的内容及课程的进度。教师与学习者之间可以通过网络环境的支持，在任何时间、任何地点进行信息交流，不必拘泥于课堂上有限的时间。人机交互的教学模式能有效地实现班级授课制下的教学个别化，为大面积因材施教提供了重要的条件。
(2) 超媒体(Hyper Media) 构建网络节点语境。
超媒体是由文字( Text) 、影像(Movie) 、图片( Image) 、视频(Animation) 、音频(Audio)五部分媒体元索组成的。认知心理学的研究表明，人类思维具有联想特征，经常从一个概念或主题转移到另一个相关概念或主题。超媒体是按人脑联想思维方式非线性组织管理的一种先进技术。它按照人脑联想思维方式，将文、图、声、像等不同媒体信息整合，将讲解、演示、测验等不同教学内容整合，将预备知识、当前知识与扩展知识整合，构成了一个丰富而生动的超媒体学习环境(王光玲、宋廷山， 2003: 137) ，这和人类思维的联想特征相符合，从而实现对教学信息最有效的组织与管理，使得学 习者自由联想能力得到发挥，促进创造能力的培养。同时，教学信息的非线性使学习者可以根据自己的实际情况通过联想，自由选择不同的路径，进入不同的链接点，从一个主题跳转到另一个主题，即从一个链接点跳转到另一个链接点，灵活地浏览各节点的内容(包括文本、声音、图形、图像、动画等) ，为自主学习奠定了基础。特别是流媒体技术的应用，以其连续性( continu2ous) 、实时性( real2time) 、时序性( time2ordered)使得流媒体数据流随时传送随时播放。例如，实现对教学进程和呈现方式的全面控制，用便捷的方式解决同步和互动的难题(陆元明、郭丽， 2006: 76) 。这样，就为多媒体技术的交互功能提供了图文声并茂的多重感官综合刺激，使得学习者可以依据自己原有的认知结构、认知水平和兴趣，自由选择、自主控制学习内容及其呈现方式。
(3) 虚拟现实技术构建网络虚拟语境。网络和虚拟现实技术的结合，促使了网络虚拟现实技术的出现，
给网络教学带来了新的教学手段，为网络教学提供了新的技术支持(徐素霞，马文婕， 2006: 29) 。虚拟现实技术是由计算机与仿真技术、智能接口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理与音响技术、网络技术、并行处理技术等相结合而形成的媒体技术。它具有沉浸性、交互性和构想性，使参与者能在虚拟环境中做到沉浸其中、进出自如、交互自由，因此虚拟学习环境是其它教学环境无法比拟的。人与计算机生成虚拟现实环境的交互，在虚拟现实技术“构建”的交互性课堂中，实现了人的临场化，增强了参与者与环境的自然交互，可获得直观、真实的效果。此时，教师和学生可以是真实的或虚拟的，学习者可以是一个或多个，教学模式可以多样化，教学方法的可选择性使得教学进度可由多方控制。也就是在教学过程中，学习者和教师同是教学的设计者和控制者，克服了传统班级授课限制学生主动性和独立性的缺点，确保了师生双主作用得到充分发挥。虚拟现实技术所创造和展示各种趋于现实的学习情境，把抽象的学习与现实生活融洽起来，有效地激发了学生的思维，使得学习者以丰富的想象力实现知识意义上的建构。例如，在外语教学中，虚拟现实技术可虚拟学习者亲临英语语言情境，并通过学习者的视听说来提高听说能力及了解英语语言文化背景。
(4) 多媒体通信网络技术构建网络资源语境。计算机通信网络与多媒体技术融合而成的多媒体计算机
通信网络是计算机网络和多媒体技术发展的必然趋势，它兼收了计算机的交互性、多媒体的复合性、通信
的分布性及电视的真实性等优点。在网络学习环境中，学习者既可实现信息资源共享，也可实现利用网络媒介进行信息交流，打破了地域和时间上的限制，学习者自主地选择学习内容、学习方法、学习时间、学习地点、学习条件，改变了被动的、被支配的、受监控的地位(王光玲、宋廷山， 2003: 137) 。网络资源共享使得学习者获取学习信息的资源极大丰富，帮助了不同层面的学习者获取平等受教育和平等竞争的权利，为面向民众的全面素质教育的实施和语言文化交流的国际化奠定了基础。网络教学中的“协作学习”、“小组讨论”、“在线交流”、“BBS论坛”等学习策略使师生之间、学习者之间通过交流信息实现情感互动。网络语境所构建的课题研究模式、问题解决模式、探究学习模式、情境学习模式、概念转变学习模式和社会文化模式对高级认知能力的发展、合作精神的培养和良好人际关系的形成等具有明显的支持作用。在某种程度上，网络语境的构建是学习者在网络上各取所需的学习过程。
(5) 人工智能技术支持网络智能语境的构建。人工智能技术使计算机的功能智能化，智能化也就意味着计算机可以进行拟人思维，可以在教学上扮演人的角色，因此人工智能技术可以被认为是信息化外语教学系统的核心技术(陈坚林， 2005: 10) 。目前出现了基于网上的多媒体专家系统，这些知识和新的技术可以被应用于计算机远程教育，带着问题进行在线学习的学习者可以得到丰富细致准确的解答服务，而且采用各种媒体显示的答疑专家系统，无疑会提高学习者的学习效果，提高远程教育的教育质量(张， 2005:
230) 。
3 结束语
在科学技术高速发展的今天，尤其是由于计算机三大关键技术(人工智能技术、数字化技术、信息和网络技术)的发展，可以说在外语教学上计算机有了主导教学的可能和条件(陈坚林， 2005: 49) 。但目前大部分多媒体网络教学研究仍停留在传统教学模式起点上，仅仅着重于各种网络技术多媒体技术在教学中的综合应用，没有从教学理论思想的深层次进行研究，以揭示学习和教学的本质规律(杨红颖、王向阳， 2004:49) 。语境范畴基本理论研究刚刚起步，对于语言与语境的关系和关于语境的一些基本理论问题还有待于语言学界、语言哲学界进一步的研究与认识(韩彩英，2004: 47) 。本文仅是基于建构主义学习理论、现代信息技术对构建网络语境进行的概括性论述，仅是一种尝试性的讨论，也仅仅是为了抛砖引玉。
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论文摘要：面对中职学生进行计算机英语教学的困惑，深入分析计算机英语教学的规律，以激发学生学习的主观能动性为突破口，以创新设计为手段，详细设计了计算机英语多媒体课件的教学过程。实际教学表明，创新设计能够有效提高中职计算机英语教学的质量。
随着我国职业教育教学改革的不断深化，教育部对职业教育提出了新任务和新要求，强调职业教育要以岗位需求为职业教育的出发点和落脚点，在教学中重点培养学生的工作技能，使学生在学习中不断积累经验，真正担负起为生产、服务一线培养具有综合职业素质的技能型人才这一重要任务。在实际教学过程中，不断改进传统教学模式，紧跟时代步伐，引入多媒体教学的先进技术手段，把创新设计贯穿于计算机英语教学的全过程和各个层面，发挥教师的引导作用，显著提高了计算机英语教学的质量。
一、多媒体教学的优势
计算机辅助教学(Computer Aided Instruction，简称CAI)是在计算机辅助下进行的各种教学活动，是以对话方式与学生讨论为教学内容，安排教学进程，进行教学训练的方法与技术。CAI为学生提供一个良好的个人化学习环境，综合应用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术，克服了传统教学方式上单一、片面的缺点。它的使用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率，实现最优化的教学目标。
多媒体教学属于计算机辅助教学(CAD的范畴，准确地说其应称为多媒体计算机辅助教学。多媒体技术具有集图形、图像、声音、动画、文字等多种信息为一体的功能。多媒体教学应用于课堂教学，不仅能实现学生与机器之间的交互，还能实现学生与学生之间、学生与教师之间的多向交流。由于可以做到人机交互，因而通过多媒体教学使用辅助教学软件的教学，其效果要优于电视、录像的教学。因前者信息的传递是双向的，学生的学习是主要的、积极的，有利于调动整个课堂教学气氛，而积极的教学气氛正是上好一堂课的关键。而后者的交流是单向的，仅限于被动的学习老师所讲的知识。
因此，在现代教学中，教师应充分利用多媒体，使英语教学变得活泼起来，不再乏味、枯燥，让学生由怕学变为爱学。CAI教学技术使教学手段趋向于全方位、多层次，声音、图像、文字多种刺激并重，使师生闻其声、观其形、临其境，完全沉浸在教学要求的氛围之中，从而收到其他教学手段所不能比拟的教学效果。因此在实践中，优质的课件设计成了教学是否取得成功的关键所在。
二、计算机英语课件的创新设计
计算机英语课件的创新设计，要从引导学生的土观能动性上「功夫，激发学生学习计算机英语课的兴趣，教会学生学习计算机英语课的方法，并不断地在学习中让学生培养起爱学习的习惯。计算机英语课件的创新设计主要体现在教学准备、教学过程、教学总结三个方面。现在以“Unit 12: What Is a Network?”为例，创新设计一该课的计算机英语课件。
(一)教学准备的创新设计
教学准各主要包括学情分析、教材分析、教学目标。中专生有一个普遍的现象:他们的英语基础较差，没兴趣学英语，但是他们对计算机及网络却表现出非常浓厚的兴趣。比如，他们经常玩电脑游戏、网上聊天、下载音乐、网上看电影、搜索资料等等。按照常规，对这样的学生就是批评教育，但是往往取得的效果并不好。计算机英语课件的创新设计应从学生的兴趣入手，把学生喜欢玩游戏等作为学生学习的突破口，从创新设计的角度设计计算机英语课件。
选用的教材为高教出版社出版的中职职业英语系列之《计算机英语》。本教材以培养听说技能和交际能力为主，综合、均衡地发展学生的各项语言技能，使其能在真实的交际环境中运用英语完成交际任务。本次课的教学内容选自于第12单元《What Is a Network》中的听说部分。木课时主要学习用英语来描述网络的应用，其内容贴近学生的实际生活和职业场景，有利于他们在真实的语言情景中培养运用英语进行交际的能力。通过对教材的认真分析，计算机英语课件创新设计用网络情境教学作为激发学生学习的载体，让学生通过实践增强学习的兴趣。
计算机英语课件的创新设计的教学目标主要包括能力目标、知识目标、情感目标。在计算机英语课件创新设计中，能力目标是计算机英语课件创新设计的应用能力，通过计算机模拟本课的场景，使学生在情景交流中学会基本句型的使用。知识目标是计算机英语课件创新设计的知识重点，通过充分的联想、大脑风暴法，让学生掌握基本的知识点。情感目标是计算机英语课件创新设计的德育教育，通过在学习中玩、玩中学，让学生体会什么是正确的人生观、世界观、价值观，培养学生对网络的正面情感，抵御不良习惯，即健康网络，远离网瘾。
(二)教学过程的创新设计
复习:把复习的内容做成蕴含娱乐性的幻灯片，通过提问和点击幻灯片的方式，组织教学并复习Unit 1I所学过的重点内容，检查了解学生对已学内容的掌握程度，同时训练学生说的能力，为后面的教学做铺垫。
导入:在导入部分中，给予学生具体的学习任务，包括10个专业词汇和4个典型句子，以同桌为单位扮演学习伙伴。在课件中，选择学习的角色，使学生进入到真实的情境中。故任务型教学可让学生主动地把兴趣与新知识“网络”联系起来，从而不知不觉进入到新课的教学中。
教学呈现的创新设计
1.单词学习的创新设计
单词是学习英语的基础，重点掌握network， bus， present，ring， spur， via， global， server， arrange， prefer。在计算机英语课件的创新设计中，用图片和实物进行演示教学，把单词的一记忆方法同课件的创新设计结合起来，把词汇的学习与场景紧密地结合在一起。学生通过“读一认一记”(大声朗读一辨认实物一用心记忆)来学习并掌握专业词汇。在课件创新设计中，这种身临其境般的体验加快了学生习得语言的速度，也加深了学生对语言知识的理解。
(1)释义:
network n.网络;网状物:广播网;电视网
①演示法:呈现图片T: What does it mean in Chinese? Ss:说出这个单词一一net
②拆分联想记忆法:net表示网，在网上的各个节点放上电脑，成了可以工作的网，即为network
③应用举例:How to reject `network force’?如何拒绝网络暴力?
(2)领读单词，由2一3个学生示范读单词。
(3)利用图片学习单词bus， ring， spur， server， via， global o
(4)利用专业词汇分辨4种网络连接类型。
设置问题:The star network is the best. Why?~下次课将会学到。
2.教与读的创新设计
在教与读的创新设计中，以学生的兴趣作为创新设计的着力点，按照“教—学—练”的步骤进行教学。先讲述一个一与网瘾有关的小故事，引起学生的注意和兴趣，并把学习的主要内容与学生的兴趣紧密地联系起来，不断激励学生深入学习，再以学生为主进行朗读练习，然后围绕四个句子采用问答情境(现场)教学，让学生巩固所学内容，并当场打分予以鼓励。
(1)Explain
①Tell a storiette about net addiction.
②Show some pictures and explain the four sentences:
I can play computer games against my little brother.
Our school network allows us to access the school library.
They share data although they are in different cities all through the country.
My uncle runs a dotcom business
(2) Study
①领读。
②学生跟读。〔鼓励学生勇于开口)
(3) Practice
围绕四个句子提问:
T; What are networks used to?
S: I can play computer games/ download music.
(学生利用网络教室里的设备进行回答，现场打分，鼓励)
3.听与练的创新设计
在听与练的创新设计中，以练作为创新设计的着力点，通过具体的生活及职业情景来展示材料，为会话表达和口语练习提供范例，将听与说能力的培养有机地结合起来，为学生提供在具体的语境中运用语言的机会。按照“教—学—练”的步骤进行教学，并把枯燥的语言学习以学生感兴趣的网络聊天的形式来进行，即转化为学生的动脑、动嘴、动手的活动，有助于学生语言的记忆。并不失时机地对学生进行情感教育，促使学生树立正确的价值观。
(1) Explain
Explain the dialogue material.
Key points:
I can play computer games.
Networks can do a lot for us.
You can make networks work better for us
T: Is it good to play computer games?
Ss:…
(2) Study
学生用此材料练习对话，模拟句子的使用。
Sample:
A: What are networks used to?
B: I can play computer games/ download music"""
A: Where are networks used for?
B: They are used at home/school " " "
(3 ) Practice
学生打开网络聊天工具，两人一组进行练习。
4.角色扮演的创新设计
在角色扮演的创新设计中，以具体的电脑游戏“星际争霸”为教学的突破口，对星际争霸引出的相关论点展开辩论赛。在这项活动中，所有学生全面参与，学生思维一直处于积极活跃的状态，易于激发学生表达欲望。活动中暗藏枯燥的语言知识练习，不仅让学生勇于开口，也提高了学生的语言运用能力。同时，通过辩论也让学生明确了对待网络的正确态度。最后，在放录音环节中，有了前面大量的口头训练作基础，学生很容易听懂并辨别对话中的句子，这使他们有一种成就感，从而大大激励了学生学习的欲望。
(1) Explain
活动:辩论赛，正方一家长，反方一孩子
议题:玩电脑游戏好吗?
要求:尽量使用刚学过的简单的句子。
正方:It is good to play games online.
I can play the game `Star Craft’
I think playing games can let me relax and forget about the bad things.
I feel pleasant when I play games online.
反方:It is not good to play games online.
I don’t think so
Playing games is to waste time.
Some students skip school for playing computer games
We shall play the good games.
We can’t forget to do our things that we shall especally fin-ish our homework.
(2) Practice
①以电脑游戏“Star Craft”为例，学生分成两组进行辩论。
②展示漫画图片，教育学生不能沉迷于网络及游戏。
Health network Far from net addiction(健康网络，远离网瘾)
(3)Listen
放录音，学生辨别句型。
(三)教学总结的创新设计
总结的创新设计是把学习的主要内容以简明扼要的方式呈现给学生，通过顺口溜、动画、联想等方式，引导学生认真总结本次课的内容:单词学习、短语、对话中的重点句型及其运用。通过总结，学生复现和利用新知完成任务的活动，激发了学生的学习兴趣，体现了学生的主体地位，让学生在活动中巩固了新知。为加深并巩固新知，强调学生温故而知新的能力，课后的学习也是一个必不可少的环节。可安排以小组为单位，通过小组长的组织，把学习和预习的内容编成小故事或情境剧，来加强课后创新学习的效果。
关键词：虚拟现实；沉浸式教学；艺术设计类专业；高职院校
高等职业教育人才培养目标是适应行业、企业发展的高端技术技能型人才，实践能力的培养是关键。不同专业在教学过程中，通过采用合适的教学方法与手段，能够有效提升教学效果，促进学生对知识、能力的掌握。高职艺术设计类专业培养的学生除具备基本的设计能力外，对学生的艺术素养、创业创新能力也有较高要求。但是从实际情况来看，受一些主、客观因素的影响，专业人才培养还难以满足市场需求，专业教学依然存在大量亟待解决的问题。
一、高职艺术设计类专业教学中存在的问题及解决方法
（一）不可回避的老问题
随着高职院校艺术设计类专业建设发展，相关专业在教学中逐渐呈现出诸多问题。第一，生源水平参差不齐。谁都喜欢优质的种子选手，但艺术和非艺术生源的不同类型客观存在，无疑对专业教师提出了越来越高的要求;第二，企业找不到岗位需要的人才。时空限制，在执行专业课程教学过程中，缺乏与职业岗位的有效衔接，学生专业实践能力不强;第三，学生找不到合适的岗位。学生在学习过程中因为缺乏必要的艺术修养，学习一些课程也比较吃力，而具有先进教学理念的教师在教学过程中教学手段、教学方法的灵活运用，直接影响教学效果以及学生认知能力、就业和创新能力的培养。
（二）沉浸式教学新方法
沉浸式教学最早由加拿大学者在十九世纪六十年代提出，是一种针对第二语言学习的教学模式。在教学过程中，通过使用目的语言进行教学的全封闭式语言教学模式，从而达到快速有效的语言学习。沉浸式教学最早引入国内主要应用在语言类课程教学中，随着信息技术发展，逐步应用到一些其它专业教学中[1]。VR（VirtualReality，虚拟现实，简称VR）沉浸式教学是在沉浸式教学基础上，将虚拟现实技术与沉浸体验式教学相融合，实现一种独立实验、多人协作、实时互动、远程指导，让参与者完全置身于虚拟世界之中的教学方式，拉进供需矛盾和距离，让学生提前掌握真实岗位职责要求[2]。随着社会高科技发展与进步，可以把VR沉浸式教学方式引入到日常教学管理，使得一些抽象的课程内容能够以一种更直观、方便、及时的方式来完成教与学，可以大大减少非艺术类学生在专业学习过程中的与艺术类学生之间的差距。通过新一代信息技术的广泛应用，VR沉浸式教学将教学内容场景化，设计作品三维立体化，为学生提供沉浸式、实践式、交互式的虚拟现实教学和实训虚实结合环境，学生综合认知得到最大限度的激发，综合能力得到最大限度的拓展，这种教学方式的优势也逐步得到验证，为广大教学工作者所喜欢和采用[3]。
二、VR沉浸式教学在高职艺术设计类专业教学中的实践探索
作为教学工作者，如何教会学生将抽象的思维呈现在设计图纸上，如何提升学生实践创新能力是艺术类专业教学难点。高职平面设计、环境艺术设计、建设装饰设计等艺术类专业人才培养有个共同目标是提升学生的综合技能，基本能力目标是要在一定条件下能独立完成项目设计，从需求分析到方案设计完成，设计者不仅仅是在设计图纸上将效果呈现出来，更重要的是设计作品能够在实践中应用。针对具体的课程，借助VR沉浸式教学系统，开发出满足教学需要的资源库，教师在教学过程通过合理引导，学生在VR虚拟场景中，仿真完成抽象知识的学习，在虚拟场景中模拟设计全过程中，在熟练掌握设计流程的前提下，在实训室提供的设备完成产品的设计与制作，从而增强学生对设计流程的掌握，提高教学效率，增强学生学习兴趣，变难为易，提升教学效果[4]。场景的建设。在具体实施VR沉浸式教学过程中，核心关键是场景的构建。场景构建除了环境的虚拟化之外，还有就是实践教学过程中设计流程的构建。流程的构建需要课程讲授教师事前完成设计流程的构建，提供丰富的设计素材供学生使用[5]。只有将产品设计融入真实的场景过程中，学习者才能更加真实地体验与感受到氛围的重要性。场景的构建应该以真实的工作流程为依据，将设计流程移植到VR交互式系统中，将流程的每一步骤通过虚拟技术进行重构，让真实的场景在交互系统中重现，保障学生在学习过程中能够体验到最真实的工作流程与工作场景。信息化技术的运用。随着5G通信技术的大量运用，人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术应用日益广泛，在交互式系统中，通过信息技术的运用，能够进一步增强系统的交互性、可用性，同时借助这些信息技术，能够帮助教师、学生更好地完成专业知识与技能的提升[6]。有效运用信息技术，可以将教学知识点更好融入交互式系统，利用大数据技术可以清楚看到学生学习状况，学生也能够及时掌握自己的不足，从而实时查漏补缺，发现问题及时改进，教学效果与学习效率得到有效提升。具体到高职艺术设计类专业，充分利用VR沉浸式教学，将会为教学带来极大的便利。以下通过VR沉浸式教学在包装设计课程教学中的应用为例，详细介绍具体的操作流程。
（一）VR沉浸式教学环境的搭建
随着人工智能、虚拟仿真等信息技术的不断发展完善，5G通讯技术得到广泛的应用，VR教学与5G通信技术深度关联，让虚拟现实技术更广泛、有效地应用到教学之中。搭建VR沉浸式教学环境，首先：需要一套基于VR的互动设备，目前国内能够提供这样设备的厂商逐渐增多起来。其次，需要支持网络的教学系统，系统中提供教学需要的素材，这些素材可以自己开发设计，也可以委托设备提供商与学校共同开发。素材的多少与质量高低将直接影响VR沉浸式教学的效果，也与学生最终能力掌握息息相关。
（二）VR沉浸式教学在包装设计课程教学中的实施
以前传统教学过程中，使用六步教学法完成一个案例的包装设计，第一，根据包装要求提出设计草案；第二，设计平面结构展开图，标示出各部分精确的尺寸；第三，根据产品特点完成包装的平面视觉效果图设计；第四，根据透视关系、空间结构生成包装的立体多维效果图设计；第五，调整平面效果和尺寸，完成包装打样，手工检验和沟通后，确定最终设计方案；第六，将平面效果图打印输出，完成正式打样，将打印输出的包装样品进行模切成型，完成包装成品的最终效果方案，正式上市。执行过程中发现这种基于工作过程的教学实践缺点：学生要在规定时间内独立完整完成一项设计，所涵盖的知识点较多、技能关键环节较多、包装结构复杂、包装材料、尺寸、公差、经验等设计理念和特色难以充分展现，很容易让人觉得麻烦、困难、不易坚持。例如：学生在设计平面图时往往很难把控期望值，设计过程中任何错误，或者尺寸上的偏差，将直接影响包装最后的多维立体效果。然而在设计前期，学生在样品出来之前无法直观看到最终设计效果，只能在实践时通过实物裁剪拼接完成三维立体成型。（1）设计是否正确、是否满足包装主客观要求，需要等实物成型后才知道，况且一旦设计有误，直接后果可能就是重新设计，但教学课时已无法满足；（2）前面成型的包装及设计过程中材料等资源将会直接浪费掉，让人产生挫败感，这种挫败感会直接影响教学效果；（3）由于非艺术生基础上的缺失，特别是不利于非艺术类学生的学习，会影响学生实践操作的成功率，失败多次后会影响学生的学习兴趣与学习积极性。采用VR沉浸式教学，学生可以在虚拟系统中进行包装设计与成型，整体教学过程交互性、直观性更强。以设计茶叶外包装盒为例，学生同样需要在规定时间内完成茶叶盒的外包装设计，借助虚拟教学系统，学生完成二维平面图设计后，可以在虚拟的材料上按图进行“裁剪”，发现不恰当的地方可以适时进行修改、调整，直至达到包装要求，“模切”完成后可以进行“拼接”成型，如果在拼接成型的过程中发现设计上的误差，可以重新恢复原装，及时进行修改，再次裁剪拼接，直到完成包装设计要求，呈现最终的三维立体包装盒，整个过程简单、方便、直观、可控，借助虚拟技术，学生能够快速走进设计岗位中，可以达到从任意角度、视角来感受设计的包装作品，身临其境感受到茶品包装作品的尺度、色彩，更方便让学生从二维到三维空间的转换，让空间感、立体感、色彩感不强的学生能够快速达成自己的设计要求，同样是学生在额定条件下完成一项茶叶包装设计实践，能够有效培养学生的产品设计与制作能力，综合思维能力、整体协调能力也充分得到锻炼，同时让人能及时获得小小成就感和愉悦感，从而大大地提升了教学效果。
三、VR沉浸式教学反思
通过VR沉浸式教学在包装设计课程中的运用，有效提升了学生的设计效率，使得包装设计成功率得以大大提高。VR沉浸式教学有效解决了艺术设计类专业教学过程中抽象性设计问题，使得教学过程更直观、交互性更强。同时，通过VR沉浸式教学系统的运用，让专业教学更加方便、快捷，尤其对非艺术类专业学生的能力提升帮助显著。但是从实践过程中也发现，VR沉浸式教学系统中素材的开发尤其重要，课程素材的制作质量、数量将直接影响教学效果。这需要教师在素材制作方面加强与企业协作，共同开发出更多更优质的素材库，从而增强VR沉浸式教学的效果[7]。VR沉浸式教学系统的开发要更加贴近工程实际，除了满足真实场境的虚拟外，更应该在系统的可用性、仿真性等方面下工夫，让系统不仅能够模拟出真实的工程设计场景，还能够为教师与学生搭建一个良好教与学的沟通平台，让教学过程与工程实践流程合二为一，提升教学效果，帮助学生更快捷掌握专业知识与专业技能。VR沉浸式教学系统仅仅是一种辅助教学与学习工具，不能指望一切都由这个系统去完成。在教学与学习过程中，合理利用它才能达到事半功倍的效果。教学相长才能够实现专业学习的长足进步。
四、结语
借助新一代信息技术的发展，VR数字孪生云服务已经在房产、家装、酒店、民宿、文旅教育等领域广泛应用,聚多功能于一体的VR数字艺术设计实验室的构建,为艺术设计专业基础课、专业课、综合实践等课程教学提供全新的教学方法与参考,大大缩短职业院校与企业间在艺术设计技能人才需求的鸿沟。将沉浸式教学引入艺术设计类专业教学中，不仅仅解决了专业教学过程中的一些难点痛点问题，也为艺术设计类专业教学探索出一种新的教学方法，让非艺术设计类学生能够在VR沉浸式教学过程中更直观、形象学习技能，提升综合素养。
参考文献：
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陈凯泉 张凯
[摘要]信息技术广泛而又深入地渗透到大学生的学习和生活，但在具体的大学生学习实践中，学习者主动性不足、学习交互行为匮乏、所谓的探究性学习活动形式化严重，学习资源利用意识欠缺等表现普遍，大学生学习质量的提升依然具有较大空间。学习科学的发展重新阐释了学习的本质，提供了泛在互联网络和计算设备的普适计算(PervasiveComputin，UbiquitousComputing)环境，使泛在学习(Ubiquitous Learning)成为可能。大学校园应科学地配置和整合已有的数字化学习环境，从技术设施、学习资源和学习共同体三个方面，为大学生构建支撑泛在学习的技术文化环境。
[关键词]学习科学；普适计算；泛在学习；学习环境
[中图分类号]G434 [文献标识石马]A [文章编号]1672-0008(2011)05-0050-08
一、引言
从日常的教育实践及学习者的学习实践来看，学习环境主要有硬件范畴的教学设施、实验设备、交互工具。软件范畴的学习氛围、校园文化、师资力量等等。学习环境为学习者提供了学习的资源和师生及学习者之间的交互工具。虽然从实践中可以找到学习环境的具体形式，但长期以来，学者们并未对学习环境达成一致的认识和表述方式。
心理学家和教育学家都从各自的视角对学习环境进行了深入地研究。如德国心理学家勒温(Lewein)第一次从心理学的角度，对人的行为和环境的关系进行了研究，在20世纪30年代他把物理学中“场”的概念移植到心理学领域，并把这里的环境定义为一个人发生某一行为的心理事实。1938年，译自日本细谷俊夫的《教育环境学》一书中指出，教育分为有意识的教育和无意识的教育两种，有意识的教育活动不过是教育现象之一部分，人们是不断地从无意识中感到某种大势力的教育影响，这种“大势力”就是学习的“环境”。学习环境在我国《教育大辞典》中的定义是：为学习者的学习活动提供的条件。钟志贤从情境、资源、工具、支架和共同体五个方面归纳了学习环境的要素构成。
(一)大学生学习环境概述
大学生学习环境是众多学习环境中在大学校园情境性下的一种特殊形态，与基础教育相比，大学校园里的学习环境需要发生极大地变化，这种变化主要源于学习内容的性质差异及学习者的心智成熟。首先，大学阶段的学习内容是基础教育阶段学习内容的一个延续，对基础性依然非常重视，但与社会实践的距离已经大大拉近，学习的深度也进一步加深。学习需要与社会的实践及科学研究的实践保持一个更为紧密的联系。其次，学习者自身的心智成熟，大学校园里的学习者绝大多数都已达到或超过十八岁的成人年龄，学习者的独立思考能力和自我驾驭能力渐趋成熟，学习兴趣和学习内容的就业相关度被大学生高度重视，这些都体现为学习者对学习内容的选择性增加，学习过程的自主性更为明显，学习者开始有意识地从学习环境中获取“给养”来满足自身的学习需要。
学习内容的性质差异及学习者的心智成熟两方面，决定了大学校园在学习环境的构建上，首先应以学习者为中心。创设便利舒适的学习空间、生活空间利信息空间。第二，要有丰富的学习资源供应，如图书资料、实验设施和优秀的教师，以支持学习者开展自主探究活动；第三，从文化氛围上唤醒大学生的主体意识，培育大学校园以持续学习、思考、创新、发展为主旨的学习型校园文化；第四，支持和推进师生之间、学习者之间、学生与同行专家之间的深度交互，形成良好地学习共同体网络(Community of Learners Network)。
空间、资源、文化、学习共同体网络这四个方面的环境“给养”，是大学生开展有意义学习(Meaningful Learning)的重要保障，高校在这几方面都开展了广泛而又深入的建设工作，如大学信息化环境的深入建设，专门的大学生学习指导中心的设置，本科生研究训练计划的实施。但在具体的大学生学习实践中，学习者自身的主动性不足、学习交互行为的匮乏、形式化严重的所谓探究性学习活动、学习资源利用意识欠缺等表现普遍，大学生学习质量的提升依然具有较大空间。
(二)对大学生学习质量的理性思考
1.需要审视当前教学活动的主要运行模式
千百年来，学习首先被理解为是学习者接收教师传输的知识，“教育是点燃思维的火花”这种促进学习者自主思考和自我知识建构的哲学层面的教育理念在教育实践中鲜有实施。教学活动首先是按一种传递――接收的模型在运行着，即使到了大学教育阶段，虽然教育者和管理者从理念层面都认识到高等教育与基础教育的巨大不同，但顾及管理的便捷性、评价的公平性和易操作性等，教学活动仍然按照传递――接收的教育模式开展。课堂教学主要是教师的讲解，学生的实验活动主要是验证型的，所谓的自主探究性学习活动被赋予相对较少的学分，考试和评价主要以对教材和讲义内容的背诵复述为依据，这些教学活动决定了学生走不出教材和讲义的窠臼，课堂教学以外的学习活动还是以课堂教学中所做的规定性内容的背诵、记忆为主。
2.需要审视学习与工作实践和科研实践情境的关系
毋庸置疑，大学阶段的学习仍然要以对基础内容的学习为主，但大学阶段的学习内容已经与实践的关系非常密切，如果学习者缺乏时间和机会到实践工作情境中进行学习，学习的内容和学习的资源与知识的进步及实践的发展，表现为一定程度的割裂，在此背景下，学习者的兴趣必然难以发掘和激励，甚至于表现出对学习内容的厌倦，这无疑会极大程度上打击学习者的自主性。并且，当学习者发生学习兴趣的转换需要转换专业时，高校内普遍存在专业间转换的程序困境，且学习资源(教师、教室、实验设备)的供应不足也一定程度上限制了大学生在个专业间的流动，因为专业转换的不成功，部分大学生又进而加大了对所学专业的无奈和厌倦。
3.需要反思信息技术在学习中的功能和效用
信息技术可以增加学习资源的数量，丰富学习资源的媒体表现形式。并且能提供便利的交互平台，理论上信息技术应该能有效地提高大学生学习质量，但理论上成熟而深刻地分析却往往在实践中脆弱不堪。在实践中，技术对教师、教学和学习者的帮助是那么的举步维艰。有学者在2009年对网络教学环境的建构质量、师生交互频度、基于网络教学环境的学习质量与教学效果等几方面进行了调查，通过研究发现，高达77.5％的学生认为，课堂教学中电子讲义的下载与阅读是信息技术应用与学习的主要形式，且师生在网络教学中普遍表现为投入不足、交互欠缺，仅有11.8％的学生曾通过网络环境与教师交互，教学活动和信息技术环境缺乏对自主性、研究性学习的支持。通过对比实验，在大学生英语教学中，加大网络教学时间、缩短传统授课时间之后的学习效果，也反而低于传统课堂授课为主的教学形式。
4.需要反思学习的主体――大学生的学习理惫和信息技术
应用方式
大学的教学模式、教学内容与实践的关联度、信息技术功能与效用的发挥这三个方面是高校教师和管理者作为主体的教学安排，但大学生自身学习理念的落后、信息技术应用方式的不当等，也是导致学习质量低下的重要原因。长期以来的基础教育，使相当多的大学生形成了对教师和学校的依赖，尽管已经进入大学校园，但很多大学生对学习的主动性、研究性依然漠视。电脑、手机、互联网的娱乐成为信息技术的主要应用形式，信息技术的便携性、互联性本应促成的泛在学习。在一定程度上却塑造了大学生泛在的娱乐。沉迷于娱乐、游戏和虚拟的社交网络对大学生学习质量形成极大的冲击。此外，缺乏中心化的管理，导致互联网学习资源的杂乱和无系统性，这又进一步导致了学习者注意力的分散和时间的浪费。
(三)创设以学习科学为指导的泛在学习环境
大学生学习环境的构成非常复杂，影响大学生学习质量的因素也非常广泛，在当今学习科学和信息技术飞速发展的背景下，从大学的教学模式、教学内容与实践的关联度、信息技术功能与效用的发挥、大学生学习理念和信息技术应用方式这四个方面来寻找原因，更有助于我们找到提高大学生学习质量的办法和路径。
学习行为是人类众多行为中最为复杂的行为之一，人类千百年来对学习的本质不断地进行着探索，尤其是近年来，在认知科学、计算机科学、生物医学工程、教育学、心理学等众多学科领域的关注下，人类对学习机制的本质认识有了较大的飞跃，形成了一批最新的研究成果，并且形成为一个新的学科――学习科学。
犹如150年前临床医学的诞生给医学带来了巨大变革一样，学习科学的出现也将给教育和学习带来同样的变革。信息技术的飞速发展也已经在走过大型机时代、个人电脑(PC)时代之后，进入一个普适计算的时代，在这个时代，桌面设备、无线手持设备、嵌入式设备、传感设备等学习终端，通过有线或无线的互联网连接在一起，构成一种无缝的设备生态系统，信息空间与物理空间走向融合，信息技术变得“透明”和无处不在。普适计算又进一步催生了泛在学习，泛在学习可以使任何人在任何时间(Anytime)、任何地点(Anywhere)、用任何设备(Any-device)获取任何学习内容(Any-content)，泛在学习通过进一步发展的信息通讯技术，改变e―learning所具有-的局限性，欲创造出不受时空限制的、创意性的、高度自主的、以学习者为中心的崭新的教育环境，这是一种对学习真正有意义的学习环境，可以促进有效学习的发生。
大学生学习环境的构建应充分吸收最新的学习科学研究成果，重塑师生的学习理念，并在这个“透明”的普适计算环境中，最大程度地发挥信息技术的效用，以支撑大学生的泛在学习。
二、跨学科的学习科学及其关于学习的观点
任何关于学习的研究都无法回避“学习是如何发生的”和“如何促进学习”这两个问题。对这两个问题的研究来自广泛的学科群体，是一个典型的跨学科研究，其中包括教育学、心理学、认知科学、脑科学和神经科学、信息科学，还有语言学、人类学、社会学等。这些学科群体把研究的视角都汇聚到了对人类学习本质的探讨，即学习究竟是如何发生的?并且来自教育学、心理学和计算机科学的学者，通过情境创设和技术构架，创设了新颖的学习环境和学习方法。伴随实践中学习理念的变革，关于学习的科学性研究也已经取得丰硕的成果。表1是心理学、脑科学、信息科学、语言学、社会学等几个学科关于学习的观点。
(一)心理学的研究者从建构主义的观点重新诠释了学习的发生
建构主义认为，学习是建构内在心理表征的过程，学习者通过原有的知识经验与外界学习环境进行互动，以获取和建构新的知识，对这种诠释的理解包含两个重要的方面：第一，学习不是一个知识的传递过程，而是一种意义的建构；第二，意义的建构总是基于特定的情境(Context)。因此，教的过程是为学习者营造一种特定的学习环境，环境中要有教师、学习伙伴、真实的问题情境、一系列的问题解决的工具等。
(二)脑科学和神经科学学者的研究视角主要集中于脑的学习机制
通过研究，学者们发现了社会互动所涉及的大脑系统和促成学习的神经突触可塑机制，并且人的学习是可计算化的，婴儿和幼童拥有强大的计算技能，这些技能可以帮助他们推断环境中的知识结构模型。学习也具有强大的社会性，儿童会根据社会线索来决定学生和如何学，学习中的计算技能是在做出社会性选择以后才发生。甚至是幼小的婴儿也会积极模仿他们所观察到的他人的行为。此外，学习是由连结感知与行为的大脑回路来支持的。感知与行为所使用的大脑系统有着明显的重叠，这个大脑系统起到了连结感知与行为的作用。同时，社会神经科学又在探索支持自我与他人之间紧密联结与协调的大脑机制，人的社会(Social Behaviors)机制有望在脑科学研究中获得解释。
(三)信息科学的学者把信息技术的革新广泛应用到了促进学习的实践中
从最早的借助信息技术进行学习材料的呈现，到运用技术进行互动交流，再到运用信息技术搭建学习的环境，信息技术在学习情境的创建、学习资源的呈现等方面发挥了巨大的作用，并且信息技术还成为学习者的学习效能工具、交流协作工具、研究工具和决策工具。人工智能、虚拟现实、模拟仿真等技术，也广泛应用于学习系统的搭建。随着技术应用的深化，不是学习者被技术淹没，而是学习者的中心地位得到凸显，技术促进学习是为学习者营造一种包含真实情境信息的学习环境和学习者共同体网络。
(四)语言学在关于人类语言学习的机制方面做了大量的实验探索
人类的语言习得也充分体现了脑科学研究中的学习的计算性、学习的社会促进性及感知与行为共享神经系统这三者的协同效果。依赖语言学习的研究，新的交互机器人正在被设计出来，它以一种类社会化的方式教授儿童语言。工程师创造了一种类社会化机器人(social-Like Robot)，这种机器人自主地与幼儿进行交互并识别幼儿的情绪和活动。通过与社会机器人十天的互动学习，与同年龄的控制组儿童相比，18-24个月大的实验组儿童在词汇学习上取得了显著地提升。
(五)关于学习的社会性研究主要集中在非正式学习和分布式认知
如海斯和卢夫(c.Heath&P.Luff)的伦敦地下控制室研究。休斯(J.A.Hughes)等人的空中交通控制中心研究，实践中几乎所有的学习都发生复杂的社会情境中。尤其是科学发现，作为一种特殊的学习行为(新知识的发现、获取与建构)不是科学家个体的单打独斗，而是科学家群体在互相批评和交流中，社会性的建构出了新的发现和创造，学者之间学术观点的认同或者批评充分体现了科学知识的情境性、实践性和合作生成性。
不同的学科视角对学习本质的表述虽不尽相同，但各学科对学习的科学性、复杂性、社会性、情境性和实践性普遍予以
认可。总结起来，学习科学已经取得研究成果表明：
第一，学习不是简单地传递与接收的过程，个人意义的制定与建构是学习发生的主要机制。每个学习者依赖于自己的知识背景、阅历经验建构对知识的自我认识。
第二，学习的发生依赖于学习所处的环境，学习情境的调节作用对学习影响甚大，正式学习或非正式学习提供的学习情境会促成学习者对知识建构的不同，学习的深度、知识掌握的牢固程度都会有显著地差异。
第三，学习是一种社会性的行为，交互、讨论、协作等社会极大地影响学习的效果，学习情境所提供的不仅是直接的学习资源和发现探究的场景，还有社会流中的深度会谈(Deep talks and discussions)，这种交流与思想的碰撞使学习的过程成为一种社会性的协商。
第四，非正式学习与正式学习愈加交融，两者既是学习场景的差异划分，也是学习方法的区别。校园情境中的学生群体从形式上是正式学习的主要参与者，同时非正式学习的方法又被广泛采用。“学生”的角色定位并不能掩盖“学习者”的本质，
“学生”作为“学习者”应以非正式学习的方法进行发现、探究、实践和个人知识的建构。
第五，学习科学的复杂性、社会性与实践性，也决定了学习科学的研究是一种基于设计的研究(Design-Based Research)非正式学习、泛在学习、虚拟学习、开放学习、基于网络的学习共同体这些学习方式的实现以信息技术为支撑，信息技术能为学习环境的创设发挥巨大作用，信息技术可以为各学科研究发现的学习的本质规律，提供实践的场景。
三、普适计算环境中的泛在学习
信息技术发展的过程是实现人际、人机间互联的一个过程，人类知识的迅猛发展也得益于这种互联。互联网的飞速发展、无线互联网的普及，使人类大脑与客体存在的承载于信息技术的信息宝库互联，就如同人类大脑记忆中的长时记忆库得到了拓展。思维的过程是各种信息的碰撞和交流，人类思考的过程也从单一的个体化走向群体化的思考，互联网延伸了碰撞和交流的空间。学习科学所发掘到的人类学习的科学性、复杂性、情境性、社会性、实践性等规律，要有其实现的现实条件和环境、工具，在普适计算(Pervasive Computing，UbiquitousComputing)的环境形成以后，人类记忆库的拓展与思维的延伸变得异常便利。
(一)普适计算研究概述
普适计算的概念源自于最早由施乐(Xerox)帕尔托研究中心(Palo Alto Research Center)首席科学家马克・威瑟(MarkWeiser)于1988年提出的泛在计算(Ubiquitous Computing)。其基本思想是为用户提供服务的普适计算技术将从用户意识中彻底消失，即用户和周围环境(无数大大小小的计算设备)在潜意识上进行交互，用户不会有意识地弄清楚服务来自周围何处。
普适计算是计算机发展的第三次浪潮，如表2所示，第一次浪潮是大型机时代，这个时代需要多人共享一台大机器，单体计算机的计算能力非常有限，并且价格昂贵，网络的规模、存储的信息量都非常小；第二次浪潮是个人电脑(PC)时代，每个人得以使用一台计算机，个人电脑计算能力发展迅速、普及迅速并且价格便宜，并且这些计算机之间逐渐形成互联；第三次浪潮是一个普适计算的时代，每个人可以享用多台计算机，计算机的形态从传统的个人电脑发展到个人电脑、智能手机、平板电脑等诸多计算设备，并且每个人的计算设备的集合是与他人的计算集合通过有线或者无线的互联网连接在一起，人们可以在任何时间、任何地点、采用任何方式进行信息的收集、加工、处理、。从第二次浪潮到第三次浪潮的发展过程是人类计算设备形态的飞速发展期，电脑以各种新的形式呈现出来，比如手机从传统的收发信息和接拨电话，发展为拥有与电脑近乎相似的硬件架构和功能架构，手机渐趋成为智能手机，本质上就是一个掌上电脑，兼具网络互联的功能。世界各国也纷纷将Ubiqmtous作为信息技术战略发展的一项关键要素。如日本政府正在实施的U－Japan计划，韩国也推动了IT839战略，支持的重点技术即以普适计算及相关应用技术为主。
根据现有的资料与发展现状，我们认为，普适计算的重要特点体现在：
(1)专业设备与生活工具间的边界模糊。如基于苹果公司的P0deasting技术，教师可以非常方便的利用手机或iPod把自己上课的过程进行全程录像，然后直接上传到学校的网络，课后学生利用个人电脑或者手机迅即可以获取到这个录像，并且直接把自己的问题通过微博或者其他交互工具提交给老师。美国的普渡大学、斯坦福大学、杜克大学等已经实施了这方面的实验。这在大型机时代是不能实现的，在个人电脑时代则要依赖于专业昂贵的设备和更高的人力成本才能完成。手机的发明本来是作为生活中的通讯工具，但现在发展出了强大的计算能力和非常丰富的功能，这些功能替代了过去的专业设备和专业人员。
(2)普适计算使得电脑作为数字化服务的中央地位被打破。云计算程序已经成为服务应用程序的一种趋势，如谷歌文档或远程游戏技术Onlive等，都不再依赖于用户的手持设备或者个人电脑设备的运算能力及存储空间，互联网络承载着异常丰富的计算能力，更有数量巨大的存储空间，这些计算能力和存储空间可以被所有的设备所共享共用。谷歌公司开发的Chrome操作系统俨然就是一个网络浏览器，这个浏览器成为用户获取应用程序和存储空间的一个接口。这个接口可以被电脑、手机、平板电脑甚至家电来使用。
(3)普适计算使人机交互变得更趋人性化和流畅。从个人电脑时代到普适计算的发展过程，是计算设备的便捷性与人机交互方式人性化的发展过程，普适计算使人类与机器的互动方式发生了巨大的变化，最先在iPad上应用的多点触控，使得在摆脱鼠标羁绊的同时，用户依然可以方便自如的应用图形用户界面(Graphical User Interface，GUI)，人机互动变得自然流畅。更自然更人性化的人机接口将废除鼠标和键盘至高无上的地位，虽然鼠标和键盘不会彻底消失，但其功能降级为仅仅处理一些特定的任务诸如文字处理等。
(4)普适计算将各种计算设备连为一体，网络的无缝覆盖使得人类彻底进入无线时代。图1所示是大型机(A)、个人电脑(B)和普适计算(c)三个时代的网络互联形态。普适计算使每个人的信息技术设备连接在一起，红外传输，蓝牙(Blue Tooth)、无线传感器、射频识别(RFID)等技术可以非常便利的将小范围内的所有电子设备进行互联，比如非常普及的蓝牙可以把带有蓝牙传输模块的手机与电脑连接在一起。
微软首席用户体验设计专家比尔・巴克斯顿(Bill Buxton)曾说，每个人都面对着一个“无缝的设备生态系统，所有设备都可以交互作用”。如英国伯明翰大学的传感衬衫(SensVest)就能在使用者运动中对腿、胳膊、心率、体温甚至
心电图的数据进行记录。这个设备生态系统间的互联并不依赖干线路连接，设备生态系统与范围更广的局域网、城域网及广域网之间更无须进行有线连接，无线局域网技术(WIFI)及移动互联技术(GPRS、3G、4G)可以使网络互联走出有线的藩篱。
技术的特征决定了技术的应用，在计算机历史发展的第二个阶段，信息技术对人类具有显然的强迫性，比如限制学习者必须在电脑(笔记本或者台式机)面前，依赖鼠标与键盘，坐在教室或者书房里进行学习，这种技术渗透于学习的方式无形中限制了学习者的自由。普适计算与计算机历史发展的第二个时代相比已经发生根本性的变化，信息技术变得小巧、可移动、隐形、低功耗、人机交互人性化，这些特征使得人类摆脱了对桌面计算的依赖。普适计算使得人类可以像使用水、电、纸、笔一样可以随时随地的获取信息服务，应用该技术的泛在学习也自然而然的发展起来。马克・威瑟(MarkWeiser)1991年在其文章“The Computerforthe 21stCentury”中曾经说过，普适计算是机器去适应人类的环境而不是强迫人类进入机器的环境，这使得信息技术的使用如同林间漫步一样轻松。
(二)泛在学习及其与e-learning的比较
1.泛在学习的概念及内涵
源生于普适计算的泛在学习(Ubiquitous Learning，以下简称u―learning)作为一个名词由Jones和Jo于2004年提出。泛在学习这个名词虽然提出不久，但人类长期的学习历史中就有对泛在学习的渴望，远程学习、开放教育等等都使学习超越了学校的围墙、走出了传统教室的限制，在职人员的非正式学习、学生坐在校园内草地上的阅读等这都是对学习时空条件的突破。泛在学习的内涵体现在：学习的需求无处不在，学习的发生无处不在，学习的资源无处不在。泛在学习可以发生在各种场景中，比如教室内的问题解决、博物馆里的互动、户外环境中的探测、生活中的语言学习等等，Bomsdo讦认为，泛在学习使得“个人学习活动嵌入到日常生活之中”。为了展示朱来的教育和学习环境，微软公司学习科学与技术(Leamin~Science andTechnology)小组的Randy Hinrichs，于2004年提出VISION2020项目，即是对泛在学习的技术支持环境的研究。
普适计算所提供的信息技术环境，使信息技术成为一种透明的存在，技术的使用主体在不知不觉中融入信息技术所提供的智能空间(Smart Space)中进行思考，U-learning不仅是对人体视听器官的延伸，而且对人的思考、感知进行了延伸。u―learning把技术隐于无形，又提供了丰富的信息和交互的渠道，这些信息和交互不需要学习者花更多的心思和时间进行技术操作。如MIT的“没有围墙的博物馆”项目(Museum WithoutWails，MWoW)，该项目以无线手持设备、嵌入式设备、无线网络(WIFI)为支撑，使学习者进入到一个基于位置的(Location-Based)、讲故事型(storytelling)的学习环境，该项目随着学习者在校园的走动，把麻省理工学院100多年的历史都通过无线手持设备呈现出来，这个项目的原型系统可以使学习者“沉浸于”对MIT秀美风景和辉煌历史的体验而无须关注于技术的操作。所以普适计算将学习者从技术操作中解放出来，实现了“学习者与技术最优化的智能整合”，使学习者把主要精力投入到了“思考”，“从思考中学习”成为泛在学习的本质内涵。
2.U-learning与e-learning的比较
e-learnhag对学习资源的内容呈现上有了质的飞跃，学习内容的媒体呈现形式从单一感官刺激走向多感官刺激，有了更为丰富的交互渠道，存在交互性，自主性，协作性和创造性的特征，理论上的这些特征使得人们对e-learning寄予了厚望，但很少在教育实践中得以实现，这主要源于其存在的诸多缺陷和限制：(1)依赖于桌面计算；(2)信息空间与物理空间不能融合；(3)不能做到真正的随时随地；(4)社会性协商网络构建困难；(5)不支持碎片化持续性学习。这五方面的缺陷或限制，使人们很难在不同地点和环境甚至在移动过程中获取、加工、传输和处理信息，人机交互的刻板及由此带来的学习的正式性和与实践生活的割裂使得信息技术的功能无法真正发挥。学习者在这些束缚和羁绊下没有进入到真正的自由学习状态。
融入M-Learning(移动学习)后的e－learningNU-learning迈进了一大步。“便携、廉价、通信、交互”是无线手持设备的本质属性，这些属性使学习摆脱了桌面计算的束缚，学习的空间大大拓展，并且使学习变得触手可及。学习有集中的时间，也有相当多分散的、碎片化的学习时间进行阅读，进行交互讨论，这种便利使学习者感觉不到信息技术的存在，而是自身与学习环境、学习资源的融合。所以说，普适计算推进了信息空间与物理空间的融合，泛在学习是学习空间与学习环境和学习资源的无缝融合。因此，在泛在学习状态下，学习与生活的边界被真正的打破，学习成为了一种生存和生活的方式(Learning as a way ofbeing)(Open Consultation，2001)。
与e-learning相比，普适计算支持下的泛在学习体现出更高要求的学习特征：(1)长时性或永久性(Permanency)：学习的过程和学习的成果都会被不间断地记录下来；(2)资源的易获取性(Accessibility)：普适计算下的云计算和云服务等技术使信息存储的兼容和转换问题得以解决，学习者可以在任何时间和任何地点获取到任何的学习内容；(3)即时陛(Immediacy)：桌面计算束缚的打破及技术的无缝嵌入使信息获取可以随时随地进行；(4)交互性(Interactivity)：专家、教师和同伴成为更易接近的学习资源；(5)教学活动的场景性(Situationofinstructional activities)：无线手持设备和嵌入类设备使得基于技术的学习可以随时发生在实践的场景，学习可以在自然有效的方式下进行；(6)适应性(Adaptability)：每个学习者学习风格迥异，对时间、空间、学习资源的来源及呈现形式有不同的习惯，泛在学习可适应于不同的学习者构建不同的学习空间。
四、大学生泛在学习环境的构建
(一)泛在学习环境的特点及实践案例分析
泛在学习继承了e-learning的许多特征，如学习资源的多媒体性、交互界面的智能性等，是对e-learning的一种延伸，但泛在学习欲“创造出不受时空限制的、创意性的、高度自主的、以学习者为中心的崭新的教育环境”。泛在学习环境是为进行有效的学习，在虚拟环境中整合了用于协作学习、信息共享、信息交流和信息管理的多种工具的集合，基于广泛的资源存储和即时性的共享，为学习者与学习资源的交互提供充分的
技术环境支持，但又并非以在网上重现课堂环境为目的。
这种环境表现为以下几个特点：(1)不同的技术应用模式决定了不同的学习模式，普适计算隐技术于无形。学习者的中心地位得以凸显，不同于自发的基于信息技术的传统学习，大学生泛在学习环境显然应采取以学习者为中心的模式。(2)在普适计算环境中，用户与周围环境是潜意识的交互，用户不会有意识的弄清楚服务究竟来自何处，客观环境也不要求用户知道技术的存在及信息服务的来源，技术从用户意识中彻底消失，因此，技术的服务功能被强化，而可视性被减弱，学习者甚至会忽略它的存在。(3)在泛在学习环境中，学习者的注意力集中到了学习任务本身，而不再是技术环境，学习是一种自然的、积极的、主动的行为，泛在学习环境应该使学习者沉浸于学习。(4)普适计算有两个本质属性：信息空间与物理空间的融合、计算对人透明。这两个属性使得学习空间进而演变成为一个智能空间，智能空间是对技术对学习的非妨碍状态，同时又为用户提供灵活多样的自主选择，外部环境与学习者构成一个开放的、多样的、可持续的学习生态系统，其中的各个要素与环境间相互作用、和谐共处，维持着动态平衡。学习者忽略技术的存在、主动的沉浸于任务学习、在智能空间中自由思考，这些泛在学习环境所具备的特点体现了人们对信息技术的一种观念转变，是从过多地依赖于技术回归到利用技术实现自身发展的教育本质。
国外在泛在学习环境的构建上已进行了较多的实践探索。如哈佛大学在2003－2005推行的“用于泛在学习的无线手持设备”(HandheldDevicesforUbiquitous Learning，HDUL)项目和由Schner于2005年在麻省理工学院开展的重温革命(Relivingthe Revolution，RtR)项目。，这两项研究主要集中于用无线手持设备支持学习。HDUL研究证明了无线手持设备是十分有用的“便携式研究助手”和“在线学习的旅游通道”(Dieterle＆Dede，2006)。重温革命项目以无线手持设备为载体开展对美国革命中列克星顿战役(Battles ofLexington)的模拟体验，GPS(全球无线定位系统)为参与者提供了与这场战役有关的政治、历史、经济、地理等方面的信息。泛在学习也在语言学习支持系统上有较多的应用案例，如欧洲的MOBILE ELDI项目和日本的JAMIOLAS(Japanese Mimicry and Onomatopoeia Learning Assisting System)项目，ELDIT是基于这样的一种假设，即尽管存在诸多的连接网络的方法如Internet、WAP、 GPRS、WIFI，但无线手持设备的持有者依然有很长的时间要处于离线状态，该项目研发了一种自动选择和缓存学习资源Hoarding系统，以供无线设备离线期间学习者可以持续学习，这套系统能有效地帮助对意大利语和德语的学习者。JAM IOLAS系统是一种情境感知的语言学习支持系统(Context-aware Language-learning Support System)，语言学习者持有智能手机在无线网络空间中学习和生活，手机通过无线网络与支持泛在学习的系统服务器进行即时连接，该系统可根据语言学习者所处的如天气、对话者年龄等不同的生活和学习场景，进行相应的词汇和语法提示。
(二)大学生泛在学习环境的构建
通过以上案例分析可以看出，泛在学习环境对设备的便携性、网络的无线覆盖和软件支撑系统的智能性和灵活性显然具备更高的要求。大学生泛在学习环境的构建应该从一个系统、整体的角度进行配置、整合，基于我国的本土现状，具体而言，需要从技术设施、学习资源、学习共同体三个方面进行通盘的考虑。大学生泛在学习环境的概念模型，如图2所示。
1.技术设施
在泛在学习环境中，学习者是主体，由信息空间和物理空间构建的智能空间是客体，学习过程就是主体与客体的交互过程。为了有效地支撑泛在学习，需要构建一个使学习者能随时随地使用任何终端设备进行学习的技术环境，为学习者提供各种技术手段，主要包含泛在学习网络和泛在学习的终端设备两部分。
(1)泛在互联网络是对卫星网、互联网、移动网络等各种网络环境的融合，用户终端通过这些网络进行学习。其中的WAP(Wireless Application Protoc01)和移动互联3G(ThirdGeneration)或4G(Fourth Generation)等技术尤为重要。WAP是在手机、互联网、计算机之间进行通讯的开放全球标准，WAP是泛在学习与Internet之间的纽带与桥梁。WAP技术可以将互联网上的大量信息及各种各样的业务引入到各种无线手持设备中。以3G为代表的移动互联技术是结合卫星移动通信网与地面移动通信网形成的全球无缝覆盖的立体通信网络，解决了无线通信系统间的兼容性问题。移动互联技术把网络延伸到了人们所有生活和学习的空间，无线手持设备和嵌入式设备在移动互联技术的支持下彻底打破了桌面计算的束缚。
(2)泛在学习终端具有四个基本特征：分散性、多样性、连通性、简单性。它以知识内容的有效获取为目的，是用户与无所不在的网络交互的直接界面。分散性和多样性是指泛在学习的终端形态多种多样，既可以是固定的，也可以是移动的。既可以是可视手触的手机，也可以是穿戴在身上或者嵌入到博物馆、科技馆展览品内的射频识别电子标签RFID(Radio Frequency Identification)和传感器(Sensor)。连通性指通过一定的协议和标准，各种学习终端可以互为连通、互相传递信息。简单性指学习终端简单适用，不需要学习者事先具备复杂的操作技能。各种终端设备都有特定的应用场景，无线手持设备处于中心的位置，又连同桌面计算设备、嵌入式设备、传感设备形成学习终端的集合，为学习者提供无缝的学习机会，随时获得资源和交互，延长学习时间，增强学习效果。
2.学习资源
泛在学习环境是物理空间与信息空间的有机融合后一种新型学习空间的创造，在这个空间里学习者群体规模不断扩大，但都以丰富的学习资源作为保障。学习空间内首先需要的就是这些学习的资源，除了传统e-learning以文本、图形、图像、音视频、动画等各种形式来增强学习资源的媒体丰富性外，学习资源的概念在泛在学习环境下还应该有进一步的发展，首先要把可感知的、可用以情境反思的实体场景也作为学习的资源；其次是因为普适计算环境使的人际间连通性的巨大提升，教师、同行专家、同伴、智能的学习伙伴(如智能学习Agentr和智能专家系统ITS)也应被视为学习的资源。
关于资源的存储，常用的传统学习资源采用单点集中式资源存储模式，无论从资源存储量上还是从资源获取的快捷性上都无法满足泛在学习的要求。但物理空间中存在无数多的资源
存储结点。如教学资源服务器、个人电脑、移动存储设备、公共信息门户等，网络学习资源的物理存储必然是一种分散的模式，普适计算技术下发展起来的云计算通过泛在通讯网络，可以从逻辑上把这些分散的资源节点建立链接，存储模式从物理上的分散到逻辑上的集中，是对学习者而言构建无限大又可扩充的学习资源网络空间。
3.学习共同体
技术设施和学习资源这两个方面为泛在学习的开展提供了物态教育技术的保障，而依赖于这些保障，学习的社会性协商机制应该在泛在学习网络上得以建立。社会协商机制有利于学习者满往的需求，学习者与交往群体的关系通常体现为场独立或者场依赖两种形式，场依赖型显然依赖于群体的交流和互动，但场独立型的学习者对交往群体的资源诉求同样存在，尤其是大学生对交往群体的接纳与支持有着较高的渴望，看到学习同伴的成功或失败是对学习者的重要激励和鞭策。有助于形成学习者的自我效能感。并且，学习共同体的社会协商行为会促进学习文化的形成。这对学习者社会能力的发展也必然具有较高的促进作用。
泛在学习共同体的建立有赖于管理者和教师的引导和监控，主要措施有：第一，动态的建立规模适中、关系紧凑、兴趣集中的分组，且要加强不同小组之间的沟通，促进学习共同体的活跃，从而推进更深入的协作。第二，积极的引导交流，提供人际支持，使共同体形成粘性，推进深度互动。第三，及时调控，加强管理，以利于共同体的创建和维持。学习共同体要制定相应的规范和基本行为准则，引导学习者之间彼此尊重、理性处理分歧。第四，建立学习者个人电子档案，对学习发展情况进行追踪记录，根据反馈信息及时纠正他们学习中的各种问题，帮助他们改变不良的学习习惯，排遣消极的学习情绪，从而有效地保持共同体的凝聚力。
五、结语
