以“學習用戶”為中心的 智慧教育裝備服務設計研究

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　　摘　要：智慧教育裝備是賦予教學功能的智能終端，也是數(shù)字化教育裝備發(fā)展的新形式，其同樣具有“硬”+“軟”兩面屬性，“硬”表現(xiàn)為物理外觀和配置性能指標，“軟”則包含教育內(nèi)容和滿足教學的服務設計。信息化背景下的設計與服務的界限不再明顯，智慧教育裝備開發(fā)融入人性化的服務設計理念，根據(jù)學習用戶特點按需分配，實時對云端學習資源精準定位疾馳釋放或快速獲取。如此設計除了為學習用戶提供新穎的服務，也可以增加市場競爭力，促進裝備產(chǎn)業(yè)增值。 　　關(guān)鍵詞：智慧教育裝備；服務設計；學習用戶；顯性研究 　　中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2013）11-0059-04
　　一、引言 　　教育裝備是開展教學環(huán)節(jié)的被控對象或施展物理平臺，尤其是含有實驗和實訓部分的教學內(nèi)容，其對教育裝備的依賴程度尤其明顯。隨著知識總量的增加和信息化進程加快，教學質(zhì)量的好壞直接與教育裝備技術(shù)水平的高低密切相關(guān)，近年來，國家大力推進教育信息化，教育裝備的更新?lián)Q代和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迎來了美麗的春天，特別是《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》剛剛實施這兩年間，國家教育經(jīng)費大幅度增加，由原來占全國GDP總量的3.59%躍至4%之多，教育經(jīng)費的純增量高達1900多億元，其中直接或間接用于購置教育裝備的將近1000億元，這樣無形中助推了教育裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2011-2012年我國教育裝備產(chǎn)業(yè)規(guī)模平均每年達到3400多億元，產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)更加強勁的增長勢頭，尤其隨著智慧教育的推進，智慧學習環(huán)境的構(gòu)建完全取決于教育裝備智能化程度，故隨市場需求的驅(qū)動和產(chǎn)業(yè)的促進，教育裝備的創(chuàng)新設計與開發(fā)已提上議事日程。至此基于其軟硬屬性，在滿足現(xiàn)代學習用戶的創(chuàng)新需求和移動學習的特點方面，將服務設計理念引入過程大有裨益。  　　教育的大力發(fā)展和信息化步伐加快促進裝備產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展，全面認識教育裝備的發(fā)展趨勢是創(chuàng)新設計的前提。當然，從不同視角看，教育裝備呈現(xiàn)出了不同的發(fā)展趨勢:一是從形式上分，教育裝備已從單一的教學設施發(fā)展到融入教育理念、計算機技術(shù)適合家庭和社會的各類設施及工具，日趨多樣化，并向智慧教室與智慧校園挺進；二是從結(jié)構(gòu)上看，由原來單一的演示構(gòu)造，發(fā)展成如今智能化、集成化和微型化的專業(yè)制造產(chǎn)品；三是從功能上看，由簡單的示意功能，發(fā)展成集成文字、動畫、視頻、音頻和圖像為一體的復合信息體，繼而朝智慧化方向發(fā)展；四是從應用對象上看，由原始的教育技術(shù)應用延伸到諸多行業(yè)推廣應用，使用對象涉及幼兒、小學、初中、高中和大學，乃至老年終身學習。智慧環(huán)境的展示形式為智慧教室、區(qū)域性智慧校園、虛擬學習社區(qū)，因而智慧學習的推進程度取決于智慧教育裝備設計技術(shù)的進步。[1] 　　智慧學習是智慧教育的另一面，是繼數(shù)字學習（e-Learning）、移動學習（m-Learning）、泛在學習（n-Learning）之后的第四次浪潮，是產(chǎn)業(yè)全球化知識加劇的新形式，即運用科學的方法，利用智慧教育裝備構(gòu)建的智慧環(huán)境，進行快速、自主、高效的學習。智慧教育裝備是智慧教學資源包和物理學習終端構(gòu)成的聯(lián)合體，物理終端性能水平與時代科技水平密切同步，外觀設計歸屬服務設計范疇。[2]首先，資源包的服務設計從教育功能上要綜合考慮知識性、趣味性、富媒性、關(guān)聯(lián)性；其次注重交互性、開放性，以及借助數(shù)字化技術(shù)、虛擬化技術(shù)和移動服務設計理念，將認知科學和腦科學理論加以綜合設計，以便支持學習優(yōu)化的新興虛擬服務工具，融合智能應變和聯(lián)網(wǎng)共享特性，疾馳獲得立即釋放，精確靈活，合理調(diào)度和科學分配人腦神經(jīng)及注意力有限資源，在非疲勞期最大化地吸引到認知學習上，避免注意力稀缺資源的浪費。[3] 　　二、智慧教育裝備服務設計研究現(xiàn)狀 　　1.智慧教育裝備研究現(xiàn)狀分析  　　智慧教育裝備是在教育裝備經(jīng)歷了第一代的手工技術(shù)、第二代的機電技術(shù)、第三代的信息技術(shù)和第四代的數(shù)字化技術(shù)后的又一進步。智慧教育裝備的雛形先由美國（L.W.Anderson & D. R.Krathwohl.）專家提出，接著各國學者從各個視角展開研究，法國基于虛化技術(shù)構(gòu)建“電子式樣書包”服務工作空間，韓國從電子書包的教育內(nèi)容的交互性提出了XML電子課本建設規(guī)范，臺灣利用移動終端隨心所欲搭建智慧課堂（ＡｄＨｏｃ Ｃｌａｓｓｒｏｏｍ）以滿足無處不在的課堂。伴隨著web技術(shù)的發(fā)展，智能化技術(shù)施展魔力無處不在，于是隱形智力資源給我們學習帶來了方便，全球新媒體聯(lián)盟發(fā)布的報告說明，智慧裝備對未來的學習科學的幫助影響將變得巨大。 　　縱觀國內(nèi)，教育技術(shù)裝備發(fā)展也是風生水起，國內(nèi)某些省份的GDP就是大部分靠教育裝備產(chǎn)業(yè)的拉動，教育界的專家在一定程度上展開了深入的技術(shù)層面和發(fā)展趨勢定位研究。祝智庭從關(guān)聯(lián)、分級發(fā)展和開放的視角對智慧教育裝備的代表設施如電子書包進行了建模研究；徐福蔭從裝置起源深入研究及挖掘，進而深入到數(shù)字化教育裝備，現(xiàn)在也針對智能教育裝備進行了相關(guān)研究。隨著物聯(lián)網(wǎng)與計算技術(shù)的發(fā)展，借助云共享平臺，解決制約交互白板、電子書包優(yōu)質(zhì)資源的瓶頸難題，有了豐富的資源，學習自主性增加，個性學習變得容易，交互合作不再是難題。傳感技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和富媒體技術(shù)以及人工智能技術(shù)為我們設計了舒適智慧的學習場景。至此借助于服務設計技術(shù)，確立學習用戶中心，進行協(xié)同創(chuàng)新、角色定位、情感跟蹤和注意力資源科學分配，與學習裝備結(jié)合起來，高效完美如一。 　　2.服務設計研究的意義 　　智慧教育裝備是“教育內(nèi)容+智慧學習終端+服務設計”三者的有機結(jié)合體，也就是有形的“硬”件基礎上有“軟”的支撐，“軟”是教育內(nèi)容的設計和優(yōu)化調(diào)度服務設計，實時感知外部環(huán)境并與之交互，科學分配注意力等稀缺資源，最大化服務學習者自主學習。我們知道未來市場的挑戰(zhàn)不是簡單的產(chǎn)品的競爭，也包括無形的服務設計的競賽。服務設計的領跑行業(yè)是通信產(chǎn)業(yè)，占市場份額比較大的通信產(chǎn)品都融入了服務設計的元素，現(xiàn)在產(chǎn)品和服務的界限逐漸變得模糊，服務即產(chǎn)品，產(chǎn)品即服務。[4]移動終端具有軟核與硬核，智慧教育裝備是發(fā)展了的數(shù)據(jù)移動智能終端，除了具有以上特性之外還具有教育屬性。以上屬性的駕馭者就是服務設計，它將營銷學、心理學、計算機技術(shù)和設計學通過產(chǎn)品設計、服務規(guī)劃和視覺定位以及計算機整合技術(shù)，為用戶提供良好舒適的體驗之外，增加服務的忠實度、滿意度和高效性，其作用不但為服務提供者創(chuàng)造價值也為被服務者帶來較好的應用價值。[5]服務設計有其遵循的套路，如更加熟知用戶的需求，并帶動用戶積極參與，同時根據(jù)互動和反饋信息，進行創(chuàng)造性梳理與加工，也可以調(diào)用備用內(nèi)容，或衍生出新的服務內(nèi)容或啟用新的模式。智慧教育裝備就是基于不同的用戶樣本或者需求的差異性確定合適的服務內(nèi)容，基于情境感知調(diào)用電子課件或啟用電子學伴進行交流，提高學習效率，必要時啟用備用加強模式，如直接詢問教師或到云端搜索。當然，整個進程進行實時管理、學習記錄、泛在資源加推、學具配置與推送，也可能人人互動、班班交流、校內(nèi)與社會互動，還有，服務設計可以完成在線與離線無差異切換或真實與虛擬場景的無縫轉(zhuǎn)接。智慧教育裝備設計時，真實的內(nèi)容遠超過我們視覺直觀感知的有限界面框架中的內(nèi)容，底層內(nèi)容輔助實現(xiàn)某種功能，不需要顯性表示，但在設計和開發(fā)的時候必須考慮這些功能，并賦予一定的展現(xiàn)手法和技巧，為了便于開發(fā)者進行具體操作，我們要深入進行隱形內(nèi)容顯性表示的建模研究。服務設計的具體應用根據(jù)具體的需要進行量身定做或外延與擴展處理。 　　服務設計的應用具有如下意義。一是教育信息化快速發(fā)展，教育手段在革新，利用服務設計打造動靜交互、功能完備、多角度、全視角的新型學習裝備，是技術(shù)創(chuàng)新應用服務教育的舉措；二是利用服務設計中的工業(yè)設計將隱形要素設置于智慧環(huán)境下，無形中提高美的元認知，增強自身素養(yǎng)，提高學習效率，為高效高質(zhì)量培養(yǎng)人才做貢獻；三是服務設計對硬件中的加工、材料、顏色和外型基于工程藝術(shù)元素進行軟化處理，對軟的內(nèi)容通過服務人性化、方法便捷化和策略科學化設計，借力信息化技術(shù)融合綠色環(huán)保意識，使智慧教育裝備更加具有競爭力，推動產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，促進經(jīng)濟增值，為政府宏觀調(diào)控提供理論支撐和策略服務。 　　三、服務設計中隱形元素顯性研究 　　1.隱性設計的原因  　　智慧教育裝備設計與開發(fā)環(huán)節(jié)中之所以要考慮隱性設計，是因為智慧教育裝備的軟硬屬性已經(jīng)被廣泛關(guān)注，從全局的視角將終端、資源內(nèi)容和服務三者有機結(jié)合并建模形成有形的教育裝備，服務設計是最優(yōu)的融合技術(shù)，與智能終端形成一個綜合體，有許多問題亟待解決，如資源云共享和人機交互易失性、多變性、無關(guān)聯(lián)性和不可分割性等，呈現(xiàn)出顯性與隱性的博弈，故在設計時，啟用不同的表現(xiàn)手法和構(gòu)建不同的數(shù)學模型進行逐一剖析。再如測試設計中的用戶參與和情感交互感知問題，要重新構(gòu)建接收者與服務提供者互動模式破解，在此又可以衍生出多個子模型，把交互質(zhì)量和用戶體驗質(zhì)量細分，需要多個子模型，同時多個服務間的生態(tài)界面、接受界面、網(wǎng)絡終端研究、觸點服務感知和體驗評價與改進等都涉及隱性設計技巧。 　　2.隱性研究目標界定  　　隱性設計的目標界定，一是智慧學習終端的相關(guān)綜合設計。如精準人性化模型構(gòu)建、外觀設計、環(huán)保設計、學具工業(yè)設計和可持續(xù)設計等。二是綜合服務策略設計。有用戶潛能挖掘、跟蹤評價、進程服務，資源的富媒性、關(guān)聯(lián)設計、開放性、交互性，綜合體驗和質(zhì)量保證等。三是創(chuàng)新人才能力培養(yǎng)顯性內(nèi)容隱性規(guī)劃，如社會責任心、國際能力判別、協(xié)調(diào)溝通、知識架構(gòu)、批判反思和自主學習等，宗旨是為學習者提供便利，獲得高的認可度，增加設備普及率。 　　3.顯性研究內(nèi)容   　　相對于隱性設計的顯性研究，可以從以下幾個方面進行分析。一是智慧教育裝備的創(chuàng)新服務設計研究。以學習用戶需求為主的個性化、高效互動、移動性的資源服務設計研究是實現(xiàn)角色與功能重點展示，通過模型構(gòu)建，對展示資源的隱性元素進行顯性演示或展現(xiàn)，實現(xiàn)角色創(chuàng)新與控制，化解沖突，實現(xiàn)信息匯集，達到用戶需求與服務內(nèi)容的動態(tài)交互，寓服務內(nèi)容于一體化設計，側(cè)重計算機可操作性評價模型與用戶屬性特性研究，促進個人習慣的展現(xiàn)和愛好模型的構(gòu)建研究。二是以用戶為核心的綜合服務策略研究?；诂F(xiàn)代技術(shù)云計算和網(wǎng)格服務技術(shù)有利于服務設計體系的架構(gòu)，如場景信息的感知、服務策略的調(diào)度、第三方學具與服務的應用，可以促進協(xié)同策略變化與實時有效定位與跟蹤，實現(xiàn)內(nèi)外有機一體化互動融合，達到服務設計綜合運用的目標。三是服務設計的優(yōu)化實證研究?；谠械难b備設施，創(chuàng)新發(fā)展思路，探索新的研究方法，從人性化角度，以智慧教育裝備為目標，開展創(chuàng)新的思維風暴研究，在終端物理實體、服務調(diào)度路線、視覺感知服務、新資源與新技術(shù)的整體耦合中，探索科學的方法，促進交叉問題完備研究。 　　4.基本觀點和研究假設  　　現(xiàn)代的產(chǎn)品設計關(guān)注到資源服務、環(huán)境適應、利益相關(guān)等問題，而非傳統(tǒng)意義上簡單物的問題，服務設計對各種輔助元素建立起必然的協(xié)同和聯(lián)系，裝備的服務設計能將教育資源和調(diào)用策略有機融合，并引導新的學習方式和教育方式的完善和改進。故在從事這方面研究與開發(fā)時，基于如下一些假設，如創(chuàng)新的服務設計可以促進新型教育模式的轉(zhuǎn)變，因為將通信技術(shù)、云計算技術(shù)與教育結(jié)合起來形成輔助教學的產(chǎn)品，并在教學過程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，截至目前并沒有成熟系統(tǒng)的理論和方法體系，存在很多重要問題亟待解決。另外，智慧教育裝備設計要從市場、生活角度，滿足家長、學生的特殊目的，運用創(chuàng)造性的、人性化的手段，吸引用戶積極參與，并激發(fā)起使用熱情，進而提高滿意度和忠實度，這里需要重新架構(gòu)設計模型，并形成良好的反饋，及時優(yōu)化軟件資源，快速適應客戶的需求變化，故可以給出智慧教育服務設計具有復雜性和多學科交叉性假設。再者，通過用戶模型將用戶的屬性如信息、價值、需求、經(jīng)驗、動機和習慣進行描繪，從邏輯上為用戶實現(xiàn)目標執(zhí)行交互活動，有利于設計工作的開展，故可以假設服務設計、增加教育裝備的獨特性和幫助用戶對設備交互性快速認知。[6]通過上節(jié)的陳述，我們可以這樣梳理用戶與學習之間的關(guān)系，如圖1所示，通過具體的任務模型，將抽象的隱性交互模型轉(zhuǎn)化成便于理解的顯性模式，將用戶的觀點和需求分解在教育產(chǎn)品設計與服務開發(fā)中。這一方面是對開發(fā)策略的繼續(xù)和補充，另一方面促進服務設計的發(fā)展，優(yōu)化服務模式，以用戶為主線，根據(jù)用戶的需求和反饋優(yōu)化設計技術(shù)來滿足用戶的體驗需求，以便提取以用戶為中心的服務設計關(guān)鍵點，生成生動實證模型。關(guān)于服務接受者和提供者之間互動模型，可以通過設計某種交互界面，促進兩者進行信息交互，如感知、反饋與評價之間的動態(tài)促進展示，如圖2所示。 　　四、結(jié)束語 　　服務設計最早應用在通信產(chǎn)品設計中，現(xiàn)代移動智能終端設計都滲入服務設計元素，但把服務設計概念和思想引入教育裝備的文獻并不多。筆者基于周煜嘯的設計理念，將學習用戶對學習智能終端需求的軟硬指標融合在服務設計中，通過隱性手段和顯性展示技巧，滿足用戶的智慧學習場景構(gòu)建的需求，并進行綜合設計和抽象化處理，設計出更加完備實用的教育裝備，這樣不但是對教育信息化的促進，也是對教育裝備產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的促進。[5]  　　參考文獻： 　　[1]祝智庭,賀斌.智慧教育:教育信息化的新境界[J].電化教育研究, 2012(12):1-8. 　　[2]祝智庭,許哲,劉名卓.數(shù)字化教育資源建設新動向與動力機制分析[J].中國電化教育,2012(2):1-5. 　　[3]黃榮懷,胡永斌,楊俊鋒,肖廣德.智慧教室的概念及特征[J].開放教育研究,2012(2):22-27. 　　[4]查沖平,顧小清,祝智庭.基于協(xié)同學習的CSCL實現(xiàn)機制：協(xié)同腳本與使能技術(shù)[J].中國電化教育,2010(5):27-31. 　　[5]周煜嘯,羅仕鑒,朱上上.手持移動設備中以用戶為中心的服務設計[J].計算機集成制造系統(tǒng)，2012,18（2）：243-256. 　　[6]祝智庭,郁曉華.電子書包系統(tǒng)及其功能建模[J].電化教育研究,2011(4)：24-27. 　　 （編輯：王天鵬）