无缝融合为特征的泛在学习空间构建及其案例 The Construction and Case Study of Ubiquitous Learning Space Characterized by Seamless Integration 上海开放大学 上海开放远程教育工程技术研究中心 Shanghai Engineering Research Center of Open Distance Education, Shanghai Open University 肖君 博士 Dr. Jun Xiao

肖君，博士，研究员 上海开放大学信息化建设办公室、信息与网络管理中心主任 上海开放远程教育工程技术研究中心核心研究人员 华东师范大学-上海开放大学教育技术学博士后科研工作站科研秘书 华东师范大学教育技术兼职副教授（硕士导师） 全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会专家委员 美国圣地亚哥州立大学计算机系高级访问学者 上海市2013年度“曙光学者”   联系方式： 电话: (+86)-021 25653263 电子邮箱: ecnuxj2003@163.com; xiaoj@sou.edu.cn 曾经作为主要人员参加863软件重大专项、上海教育资源库、上海终身学习网、上海党员干部远程教育平台、上海学习网、上海终身学习云服务平台等多个远程教育平台建设项目研究和具体实施。在美国圣地亚哥州立大学计算机系从事的访学研究题目为“智能云学习平台研究”。研究方向围绕在线学习、终身学习平台和教育资源库关键技术等

Content 当前趋势 Current Tendency 支撑技术 Support Technology 设计模型 Design Model 实践案例 Practical Case

The Current Tend of U-Learning Space 泛在学习空间 当前趋势 The Current Tend of U-Learning Space

数字化学习的发展 E-learning Development Open up time and place for learning Real Work & Learning Indistinguishable Open up time and place for extended operations and improved decision making Knowledge Creation/ Exchange U-Learning (cloud) Empowered Personal Devices Future M-Learning Skills Transfer Now Data and analysis where and when you need it E-Learning Pre-Web Information Transfer Classroom Learning Controlled Centralized Decentralized Authority- Centered Recipient- Centered Team- Centered Community-Centered (real and virtual)

泛在学习的特点 Characteristics of U-Learning 易获取性 Accessibility 永久性 Permanency 交互性 Interactivity 即时性 Immediacy 教学行为的场景性 Situating of Instructional Activities

学习空间 Learning Space 21世纪的学习空间应该能够激发学习者的学习动机，促进学习者进行学习活动，支持多种学习模式，为学习者提供个性化、多样化的学习环境，并能够灵活地应对学习者不断变化的学习需求。 A learning space should be able to motivate learners and promote learning as an activity, support collaborative as well as formal practice, provide a personalised and inclusive environment, and be flexible in the face of changing needs. —英国联合信息系统委员会(JISC)《21世纪学习空间设计指南》 Designing Spaces for Effective Learning-A guide to 21st century learning space design (JISC)

Immersive Learning Space Peer-assisted Learning Space 沉浸式学习空间 Immersive Learning Space 同伴互助学习空间 Peer-assisted Learning Space

Personal Learning Space External Learning Space 个人学习空间 Personal Learning Space 外部学习空间 External Learning Space

Using Emerging Technology to Support U-Learning 新兴技术对泛在学习的支持 Using Emerging Technology to Support U-Learning 云计算 Cloud Computing 物联网 IOT 虚拟现实 Virtual Reality 增强现实 Augmented Reality 基于手势的计算 Gesture-based Computing 学习分析技术 Learning Analytics 可穿戴技术Wearable Technology

虚拟现实 Virtual Reality 四大种类 The Four Types 桌面虚拟现实 Desktop virtual reality 桌面式 Desktop 沉浸式虚拟现实 Immersive virtual reality 沉浸式 Immersion 增强现实技术Augmented Reality 增强式 Augmented 分布式虚拟现实 Distributed virtual reality 分布式 Distributed 我们来看看虚拟现实的四种类型，分别是：桌面式、沉浸式、增强式和分布式。桌面式虚拟现实是利用个人计算机嗯哼低级工作站进行仿真，计算机屏幕作为用户观察虚拟境界的窗口，成本相对低，应用比较广泛。沉浸式虚拟现实属于高级虚拟现实系统，提供完全的沉浸体验，包括视觉、听觉等其他感觉。增强现实性的虚拟现实强调增加参与者对真实环境的感受，典型的实例是战机飞行的平视显示器。分布式虚拟现实是指多个用户同时参加一个虚拟空间，共同体验虚拟经历。 11

增强现实 Augmented Reality 增强现实 是指通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境 和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。 Augmented reality (AR) applies virtual information to real-world environment by using computer technology. The superposition of the real environment and the virtual objects exist at the same time in same space.

增强现实 Augmented Reality 从真实世界中获取虚拟信息 Getting virtual information from the real world 将虚拟信息应用到真实世界 Applying virtual information to the real world

增强现实 Augmented Reality 增强现实眼镜 AR Glasses 它可以利用声音指令来操控眼镜，让佩戴者能够观察到与周围环境相关的信息和数据。 Voice commands can be used to control glasses and thus help the wearer obtain the information and data from the environment.

增强现实 Augmented Reality 知识可视化 Knowledge Visualization 实时交互性 Real-time Interactivity 超现实感官体验 Surreal Sensory Experience 跨时空体验式学习 Experiential Learning Across Time and Space 虚实结合的学习环境 Virtual-real Synthesis Learning Environment ……

泛在学习的发展 The Development of U-Learning Ubiquitous Learning 无缝学习 Seamless Learning 泛在学习（U-learning）是数字学习（e- learning）的延伸，克服了数字学习的缺陷或限制。由于移动通信技术的进步，移动学习（M-Learning）逐渐引入 泛在学习体系。 16

The Development Trend of U-Learning Space 泛在学习空间发展趋势 The Development Trend of U-Learning Space 正式和非正式学习融合 The integration of formal and informal learning 学习空间、技术、教学法融合 学习空间的个性化和社会化融合 The integration of learning space, technology and teaching method The integration of personal and social learning space 无缝融合 Seamless Integration 泛在学习（U-learning）是数字学习（e- learning）的延伸，克服了数字学习的缺陷或限制。由于移动通信技术的进步，移动学习（M-Learning）逐渐引入 泛在学习体系。 跨平台、跨现实的技术融合 以提升学习成效为目标涵盖多种学习模式 The integration of cross-platform and cross-reality technology Encompassing multiple learning modes in order to enhance learning outcomes

The Design Model of U-Learning Space 泛在学习空间 设计模型 The Design Model of U-Learning Space

U-Learning Modes Characterized by Seamless Intergration 无缝为特征的泛在学习模式 U-Learning Modes Characterized by Seamless Intergration 现实空间 Real space 虚拟空间 Virtual Space Formal Learning 正式学习 非正式学习 Informal Learning 社会化学习 Social Learning 个性化学习 Personalized Learning

The Conceptual Model of U-Learning 泛在学习空间概念模型 The Conceptual Model of U-Learning

泛在学习空间设计的综合模型 The Comprehensive Model of U-Learning Space Design 重视学习空间技术的创新 Focus on learning space technology innovation 重视技术、教学法与学习空间的结合 Focus on the combination of technology, teaching methods and learning space 重视学习者多样性的特征 Focus on the diverse characteristics of learners 重视学习者支持服务 Focus on learner support services

The Practical Case of U-Learning 泛在学习空间 实践案例 The Practical Case of U-Learning

跨媒体多屏无缝互动学习空间中的泛在学习课件 泛在学习空间设计案例 The Design Case of U-Learning Space 跨媒体多屏无缝互动学习空间中的泛在学习课件 A U-learning courseware based on the cross-media, multi-screen, seamless interactive learning space. 星空探秘——太阳系的八大行星 The Eight Planets in the Solar System

泛在学习空间设计案例 The Design Case of U-Learning Space 学习者特征 ：多年龄段多终端的终身学习者 Learner Characteristics: Multi-aged lifelong learners with multi terminals 学习场所 ：课堂、工作生活场所 Learning space: classroom, working and living space 技术 Technology： 技术设计：情景模拟、增强现实、幻影成像、互动游戏、移动App、微信、多屏互动 Technology Design: Scenario simulation，Augmented Reality，Phantom imaging， interactive games, mobile App, Micro-channel，Multi-screen interaction 学习模式设计：课堂电子书包、移动学习、MOOCS Learning mode design: E-book, Mobile Learning, MOOCs 学习成效：通过用户体验测试发现用户在无缝学习空间中能否有效掌握相关知识。 Learning Outcomes：The effetiveness of seamless learning can be achieved by user experience test.

The integration of real-world and virtual space 学习场所 Learning Space 物理空间与虚拟空间的无缝融合 The integration of real-world and virtual space 教学大屏 Teaching large-screen 情景模拟弧幕 Scenario Simulation arc Curtain 学习分析区 Learning Analysis Zone 互动课件 Interactive Courseware 个人学习终端(PAD、手机) Personal Learning Terminal (PAD, mobile phone) 幻影成像屏 Hologram 教学互动屏 Teaching Interactive Screen 实验室中配备有各种屏幕，包括大屏幕、电视屏、弧幕、平板电脑、手机等多屏设备，并融入的全息影像、多屏互动、学习分析等技术，实现了物理空间与虚拟空间的无缝融合。

The seamless integration of classroom and distance learning space 课堂学习空间和远程学习空间的无缝融合 The seamless integration of classroom and distance learning space 远程学习空间 Distance Learning Space 课堂学习空间 Classroom Learning Space 办公楼 Office Building 车站、机场 Airport & Station 互动课件 教室 Classroom 实时视频互动 Real-time Video Interaction 住宅 House 学习者可以通过学习平台，在家中、办公室、机场等任何场所，借助手机、平板、笔记本电脑等移动终端获取教学视频，开展学习测试和互动交流。 旁听 Observers 微信实时学习 Real-time Micro-channel Learning 个人独立学习 Independent Self-study

技术：技术支持 Technology: Technology Support 情景模拟 Scenario Simulation 幻影成像 Phantom Imaging 增强现实 Augmented Reality 多屏互动 Multi-screen Interaction 微信互动 Micro-channel Interaction 学习分析 Learning Analysis 在该泛在学习课件设计中，充分利用了学习空间中的全息影像系统、情景模拟系统等增强现实技术系统。为学习者提供一个体验式的学习环境。学习空间中的大屏幕和弧幕模拟太阳系氛围图，播放太阳系的运行动画；全息影像系统立体、动态地呈现八大行星的运行位置，为学习者创造一个三维、立体、互动的学习环境，营造沉浸式的学习氛围。比起传统课堂教学，增强现实不仅可以具有三维虚拟物件的优势，而且操作简单，能够提高学习者的注意力和学习效果。 跨终端教学APP Cross-terminal Educational APP 云计算平台 Cloud-Computing Platform 27

技术：技术支持 Technology: Technology Support 情景模拟 Scenario Simulation 幻影成像 Phantom Imaging 在该泛在学习课件设计中，充分利用了学习空间中的全息影像系统、情景模拟系统等增强现实技术系统。为学习者提供一个体验式的学习环境。学习空间中的大屏幕和弧幕模拟太阳系氛围图，播放太阳系的运行动画；全息影像系统立体、动态地呈现八大行星的运行位置，为学习者创造一个三维、立体、互动的学习环境，营造沉浸式的学习氛围。比起传统课堂教学，增强现实不仅可以具有三维虚拟物件的优势，而且操作简单，能够提高学习者的注意力和学习效果。

Multi-screen Interactivity 技术：技术支持 Technology: Technology Support 多屏互动 Multi-screen Interactivity 增强现实 Augmented Reality

技术：技术支持 Technology: Technology Support 学习行为分析 Learning Analytics 同时，在整个学习过程之中，利用开放教育数字化实验室中的学习分析系统，可以对学习者的学习过程进行全程跟踪记录，获取数据信息。记录数据可用于测试分析学习者的学习行为，为其提供及时的反馈，以进一步提升学习者的学习效果。而贯穿于学习过程中的学习支持服务，可以为学习者提供必要的帮助和引导，实现以学习者为中心的设计。 微信互动 Micro-channel Interaction 30

翻转课堂 The Flipped Classroom 技术：学习模式支持 Technology: Learning Mode Support 移动学习 Mobile Learning 该课件可以支持包括翻转课堂、移动学习、MOOCs在内的多种新型学习模式，充分支持正式和非正式学习场所。 翻转课堂 The Flipped Classroom MOOCs

翻转课堂： The Flipped Classroom 技术：学习模式支持 Technology: Learning Mode Support 翻转课堂： The Flipped Classroom 该课件可以支持包括翻转课堂、移动学习、MOOCs在内的多种新型学习模式，充分支持正式和非正式学习场所。 把知识传授的过程放在课堂外，而把知识内化的过程放在课堂内。 The process of imparting knowledge is outside the classroom, and the process of inner knowledge is in the classroom.

the process of flipped classroom mode 技术：学习模式支持 Technology: Learning Mode Support 教师引领的翻转课堂模式流程 the process of flipped classroom mode 个人自学 Self-study Watch Micro-movie 太阳系概况 The Solar System Overview 认识八大行星 Recognize Eight Planets 观察八大行星 Observe Eight Planets 体验八大行星 Experience Eight Planets 互动讨论 Interactive Discussion 制作概念图 Making Concept Map 互动游戏 Interactive Games Graphic Presentation Augmented Reality Hologram 该课件可以支持包括翻转课堂、移动学习、MOOCs在内的多种新型学习模式，充分支持正式和非正式学习场所。 课堂交流 Classroom Communication Game Learning Complete a task Teachers answer & micro-channel feedback

the process of mobile learning mode 技术：学习模式支持 Technology: Learning Mode Support 自主式的移动学习模式流程 the process of mobile learning mode 个人自学 Self-study 太阳系概况 The Solar System Overview 认识八大行星 Recognize Eight Planets 观察八大行星 Observe Eight Planets 互动游戏 Interactive Games 该课件可以支持包括翻转课堂、移动学习、MOOCs在内的多种新型学习模式，充分支持正式和非正式学习场所。 Watch Micro-movie Graphic Presentation Augmented Reality Game Learning

The Eight Planets in the Solar System 学习成效 Learning Outcomes 可用性测试结果显示 The results of Usability Test : 多种学习方式的有效整合 Effective integrationg of various learning sytles 虚实结合，形象生动 Vivid virtual-real synthesis 全媒体互动，调动学习参与 Mobilize learning participation by multi-media interaction 在对《太阳系的八大行星》课件原型的学习成效评估中，本研究通过可用性测试方法对学习者代表进行了测试，结果显示：在泛在学习空间中，设计从正式学习到非正式学习的无缝融合、多种学习模式的无缝融合、跨终端跨媒体等支撑技术的无缝融合，为学习者提供了良好的学习体验，提升了学习者的学习成效。 太阳系的八大行星 The Eight Planets in the Solar System

在对《太阳系的八大行星》课件原型的学习成效评估中，本研究通过可用性测试方法对学习者代表进行了测试，结果显示：在泛在学习空间中，设计从正式学习到非正式学习的无缝融合、多种学习模式的无缝融合、跨终端跨媒体等支撑技术的无缝融合，为学习者提供了良好的学习体验，提升了学习者的学习成效。

谢 谢 Thank you