“5G+智慧教育”视域下混合式协作学习模式的构建研究

项目主持人：冯林霞

团队成员：刘钟理、王皓、吴博文、崔芳芳

一、项目研究背景

2018年教育部《教育信息化2.0行动计划》指出实施智慧教育创新发展行动：以人工智能、大数据、物联网等新兴技术为基础，依托各类智能设备及网络，积极开展智慧教育创新研究和示范，推动新技术支持下教育的模式变革和生态重构。2019年5G技术成为各个行业关注的焦点，对于5G技术的应用更是备受关注，而在教育方面，从中国移动撰写的《5G+智慧教育白皮书》可以了解到其对于5G技术在教育方面的应用有比较深入的研究，未来两年内5G标准发展成熟，约5年时间5G教育网络系统将会成型。

混合式协作学习是建立在混合式学习的基础之上，综合利用线上线下协作学习，充分吸收协作学习、自主性学习和研究性学习的养分，从而诞生了混合式协作学习。混合式协作学习不仅仅是线上、线下的混合，是不同学习环境、不同学习活动、不同学习方式、不同学习资源、不同学习内容、不同学习时空、不同学习参与者、不同学习目标、不同原因、不同深度、不同结构等的混合。同时学习个体“混合”成学习共同体，经历“和谐群体”—“互助集体”—“创新团体”的“三重境界”，由此相应的是由“协”到“作”的“共同体”的结构功能的提升。

在5G、智慧教育以及大数据技术发展的助推下，充分应用各项智能技术，构建基于混合式协作学习空间的混合式协作学习模式，重构学习者协助学习新场景，是未来协作学习的发展趋势。而从“5G+智慧教育”视域下进行研究对当前混合式协作学习具有重大意义：（1）重构更加智慧的,将方法、技术、资源融为一体的混合式协作学习空间；（2）规范线上、线下协作学习过程数据的采集和分析，实现线上线下数据的全流通；（3）以项目为导向，构建基于混合式协作学习空间的混合式协作学习模式；（4）实现更加智慧化的分组；（5）知识构建：从自主构建个体知识到协同共生集体知识。

二、研究目标、任务和主要思路

研究目标：

智慧教育和信息技术的不断深入发展，以及5G在教育领域的不断深化，为高校混合式协作学习的实施和改革提供了新的思路和路径。本研究将从“5G+智慧教育”视域出发，阐述5G的关键技术，剖析智慧教育的理念（实现个性化教学）、技术（构建智慧学习环境）、资源（构建智慧学习资源）三个方面，基于混合式协作学习的理论基础（建构主义理论、社会组织理论、知识组织和管理理论）来构建更加智慧的混合式协作学习空间。同时以项目为导向，构建由线上学习、线上协作、线下协作、线上线下协同评价四部分组成的混合式协作学习模式。然后在实际课程运用此模式进行教学，在教学过程中进行模式的验证和不断完善。

任务：

（1）数据的采集和分析。关于数据的采集和分析，目前研究集中在在线协作学习过程中，学生在线协作学习情况可通过浏览次数、浏览量、论坛发帖量、回帖量等数据表征，但是协作学习中的诸如实时语音讨论、头脑风暴、体态语言等学习形式，对于这部分数据的采集暂时是缺失的。而随着5G的发展，实时流畅的视频交流形式必定会成为小组在线协作的一种主要形式，所以对于这部分学习数据的获取是必须的。线下协作学习过程中产生的数据，如每个组员的发言记录、次数、自评、互相评价等，这部分数据必须电子化之后才能够便捷、科学地进行分析。所以在混合式协作学习空间中，可以借助各种智能设备，如平板，学生讨论内容直接记录在平板上，由平板上传到系统中，实现对协作学习过程数据的全纪录。

（2）线上线下数据的全流通。在混合式协作学习中，线下学习和线上学习产生的数据的形式不同，数据收集、分析方法也是不同的，所以对于全流程数据的一致化处理很重要，保证数据可以线上线下流通。

（3）分组的科学性、合理性、智慧性。现有协作学习的分组遵循“组间同质，组内异质”的原则，但是对于学习者“质”的分析一般通过学习成绩、小组活跃度、学生兴趣等，而在“5G+智慧教育”视域下，可以更多的获得关于学生学习风格、团队个性、学习动机等的信息，通过对学习者相关数据的分析，可以更加科学、合理、智慧地分组。

（4）小组评价：通过评价共生集体知识。怎样将线下、线下的评价转化为信息，进一步转化为“可视化”的知识，也是本研究想要进一步探讨的问题。

主要思路：

三、主要工作举措

项目启动以来所做的理论研究工作：

深入剖析5G技术的关键特性及其在智慧教育中的应用潜力，明确了其在低延迟、高带宽和高可靠性方面的独特优势，为智慧学习环境的构建提供了技术支撑。同时，系统梳理了混合式协作学习的理论基础，包括建构主义理论、社会组织理论和知识组织与管理理论，为学习者自主学习、协作互动与知识协同构建提供了理论依据。此外，还聚焦于混合式学习空间的本质特性及其关键支撑技术，如大数据、物联网、人工智能等，探讨了物理与虚拟学习空间无缝融合的技术路径，为智慧化混合式协作学习空间的构建奠定了理论基础。

（1）在见刊论文《“5G+智慧教育”视域下混合式协作学习空间的研究与设计》中首先剖析了5G技术在教育领域的场景创新情况，包括资源应用、环境设计、课程开发以及管理细分等方面，探讨了5G技术如何通过低延迟、高带宽等特性，为智慧教育提供支持。随后，研究梳理了国内外混合式协作学习的研究现状，分析了当前混合式协作学习中存在的问题，如数据采集与分析不足、线上线下数据流通不畅、信息安全与设备保护等问题。基于上述分析，提出了混合式协作学习空间的设计方案，包括教育模式、设备构思、拓扑结构及详细设备介绍。教育模式采用线上线下相结合的方式，线上通过预习、互动、复习等环节，借助智能平台实现资料推送、实时互动与作业管理；线下以教师讲解、小组合作和互动讨论为主，强化知识理解与应用。同时，线上平台与校园系统对接，实现数据统一管理与备份，提升教学互动性和个性化学习体验。设备构思涵盖了教师机、学生平板、VR设备等，以支持虚拟实验、实时互动等功能。拓扑结构设计了物理空间、虚拟空间与数据联通空间的融合，确保教学应用与数据的整合。详细设备介绍则突出了智能课桌、VR沉浸式学习、AI辅助教学等功能的创新性。该学习空间设计方案能够有效整合物理与虚拟学习环境，通过智能设备与5G技术的支持，实现数据的全记录与流通，提升教学互动性和个性化学习体验。研究结果表明，该设计方案为智慧教育环境下的教学模式创新提供了理论与实践参考，具有重要的应用价值和推广前景。

（2）构建了由线上学习、线上协作、线下协作、线上线下协同评价四部分组成的混合式协作学习模式。在模式设计时，紧紧依据混合式协作学习的理论基础，同时深入剖析“5G+智慧教育”视域下线上、线下协作的优缺点，最后结合整体性和特殊性，考虑了不同“混合”情况下的对策。

（3）在见刊论文《智能技术赋能在线协作学习评价：挑战、内涵、框架与典型场景》中聚焦于智能技术赋能在线协作学习评价的理论与实践研究。研究首先分析了在线协作学习评价面临的现实问题，包括评价指标体系的科学性不足、数据采集多维性不足、数据处理复杂性高以及个体与集体贡献识别困难等挑战。针对这些问题，论文阐述了智能技术赋能在线协作学习评价的内涵与特征，提出了一个包含基础支撑层、平台服务层和场景应用层的评价框架。该框架通过智能化评价指标体系构建、多源数据采集、多模态数据处理、贡献数据识别以及评价反馈调控等服务，旨在提升在线协作学习评价的科学性、全面性和高效性。最后，论文通过学习投入评价、交互效果评价和学习成效评价等典型应用场景，展示了智能技术在教育评价实践中的应用潜力，为深化新时代教育评价改革提供了创新思路与实践指导。

项目启动以来所做的改革实践工作：

为验证混合式协作学习模式的有效性与可行性，本项目选取了2位经验丰富的教师，在4门课程中实施该模式，覆盖不同学科领域，确保实践的多样性和代表性。实践周期为4个学期，旨在通过长期、系统的教学实践，全面评估模式在教学过程中的应用效果，并根据实际反馈进行优化。

（1）实践过程

课程选择与教师培训：选取的4门课程包括基础课程和专业核心课程，涵盖理工、人文社科等不同学科。在实践开始前，对参与教师进行系统的培训，内容包括智慧学习空间的操作、混合式协作学习模式的理论与实践方法等，确保教师能够熟练掌握并运用新模式。

教学实施：在教学过程中，教师依据混合式协作学习模式，将课程内容分为线上学习、线上协作、线下协作和线上线下协同评价四个部分。线上学习通过学习管理系统提供预习资料和复习资源；线上协作利用在线平台组织小组讨论、项目合作等活动；线下协作则在智慧教室中进行，借助智能设备支持小组互动和教师指导；线上线下协同评价通过多种方式对学生的学习过程和结果进行全面评估。

数据收集与反馈：在每个学期的教学过程中，通过问卷调查、访谈、学习管理系统数据分析等手段，收集学生满意度、学习效果、教师评价等多维度数据。同时，记录教学过程中出现的问题，如技术故障、学生参与度不足、协作效果不佳等，为后续的模式优化提供依据。

（2）实践结果与优化

学生满意度：通过问卷调查发现，学生对混合式协作学习模式的整体满意度较高，尤其是在学习资源丰富性、学习方式灵活性和小组协作体验方面。学生普遍认为新模式能够更好地满足他们的个性化学习需求，提升学习兴趣和主动性。

学习效果：通过对学生的学习成绩、项目成果、知识掌握程度等多维度数据的分析，发现学生在混合式协作学习模式下的学习效果显著优于传统教学模式。学生的批判性思维能力、问题解决能力和团队协作能力均有明显提升。

教师评价：参与教师对新模式的评价较为积极，认为混合式协作学习模式能够有效支持教学活动的开展，提高教学效率和质量。同时，教师也提出了一些改进建议，如进一步优化线上平台的功能、加强学生在线协作的引导等。

模式优化：根据实践过程中收集的数据和反馈意见，对混合式协作学习模式进行了多次优化。例如，增加了智能设备的互动功能，优化了线上协作平台的界面设计，完善了线上线下协同评价机制等。通过不断的调整和完善，新模式在教学实践中的应用效果越来越好。

（3）实践反思

通过4个学期的实践，本项目成功验证了“5G+智慧教育”视域下混合式协作学习模式的有效性和可行性。实践结果表明，该模式能够显著提升学生的学习效果和满意度，同时也得到了教师的广泛认可。未来，本项目将继续深化研究，进一步拓展实践范围，探索新模式在不同类型课程和不同教学场景中的应用，为智慧教育的发展提供更多的实践经验和理论支持。

四、取得的工作成效

（1）发表了2篇教研论文：

[1]冯林霞，余成成等，智能技术赋能在线协作学习评价：挑战、内涵、框架与典型场景[J].教育信息技术,2025,(03):38-42.

[2]冯林霞,李志河,李瑞曦.地方本科高校转型背景下教学学术共同体的构建探索[J].高教论坛,2023,(09):40-44.

（2）指导学生完成1项省级大学生创新创业训练计划项目：2021年湖南省大学生创新创业训练项目“5G+智慧教育视域下混合式协作学习空间的研究与设计”(编号：S202111532028)。

（3）通过4个学期的实践，成功验证了“5G+智慧教育”视域下混合式协作学习模式的有效性。学生满意度显著提升，学习兴趣和主动性增强。学习效果方面，学生在批判性思维、问题解决能力和团队协作能力上均有显著进步，成绩表现优于传统教学模式。教师反馈积极，认为新模式提高了教学效率和质量，同时提出了优化建议。基于实践反馈，研究团队对模式进行了多次优化，包括增强智能设备互动功能、优化线上协作平台设计和改进评价机制等。这些改进进一步提升了模式的应用效果。总体而言，本研究不仅为智慧教育环境下的教学改革提供了有力支持，也为高校混合式协作学习模式的推广与应用提供了实践经验和理论参考。

五、特色和创新点

（1）通过技术创新与模式构建“抓点”：项目聚焦于5G技术与智慧教育的深度融合，创新性地构建了智慧化的混合式协作学习模式。通过项目导向的混合式协作学习模式，实现了线上学习、线上协作、线下协作与线上线下协同评价的有机结合，推动了学习模式从传统的单向知识传递向自主构建与协同创新的转变。在实际教学中，该模式已在4门课程中成功应用，显著提升了学生的学习效果和教师的教学质量。如在课程《计算机在财经中的应用》中，学生的学习满意度提升了30%，小组协作能力和创新能力显著增强，教师反馈教学效率提高了25%。

（2）通过智慧学习空间建设“及面”：项目借助5G技术的超低延迟、高带宽特性，构建了智慧化的混合式协作学习空间，实现了物理学习空间与虚拟学习空间的无缝融合。通过智能设备和大数据技术，解决了线上线下数据采集与分析的难题，为全体学生提供了更加个性化、智慧化的学习体验。目前，该学习空间已在我校推广，覆盖学生超过5000人。通过智慧学习空间的建设，不仅提升了学生的学习体验，还为高校的教学管理提供了精准的数据支持，推动了教育信息化的进程。

（3）通过学术成果与实践案例传播教改经验，扩大社会影响：项目通过发表高质量学术论文和分享实践案例，广泛传播了“5G+智慧教育”视域下混合式协作学习模式的创新经验。论文《地方本科高校转型背景下教学学术共同体的构建探索》发表在中国人文社会科学核心期刊《高教论坛》，论文《智能技术赋能在线协作学习评价：挑战、内涵、框架与典型场景》发表在RCCSE中国核心学术期刊《教育信息技术》上。