智慧學習環境的創設將決定智慧學習生態的形成，智慧學習環境應具有為學習者創建可過程記錄、可情景識別、可環境感知、可社群聯接等功能，促進學習者便捷、靈活和有效地學習。同時智慧學習環境也是構建全民終身教育新體系的智慧載體，它將使“人人皆學、處處能學、時時可學”成為現實。

為此，上海開放大學OMO智慧學習中心應運而生，OMO智慧學習中心以構建線上線下全場景融合的教學為目標，以物聯網、人工智能、5G+全息直播、虛擬現實等各類新技術為支撐。

整體設計

PST是教學法（Pedagogy)、空間（Space）、技術（Technology）的英文單詞首字母縮寫，是由澳大利亞昆士蘭大學的大衛·拉德克利夫教授等人在2008 年實施 “下一代學習空間”項目中提出的，旨在幫助各個院校創設新型學習空間，以學習結果為導向，促使師生有效地投入學習，以獲取最佳學習效果。PST框架包括教學法、空間和技術三個要素。教學法為技術與學習空間相結合提供了方向；學習空間促進了教學法并將信息技術融于其中；技術反過來提高教學方法的應用效果，拓展學習空間的范圍。三個要素之間密切關聯，相互協調與促進。在當前教育大數據不斷發展的背景下，上海開放大學OMO智慧學習中心以教學法、空間和技術有機融合為基礎，以學習結果為中心，完成了OMO智慧學習環境的構建，如圖1所示。

圖1 PST視角下OMO智慧學境的構建

1. 教學法（T）為技術（T）與空間（S）相結合提供方向

智慧學習中心中的教學法，以線上線下融合的異步和同步學習為主，翻轉課堂、情境案例教學、體驗式教學、探究式教學、分組協作教學等都是常見的OMO智慧學習模式。教學法的設計需要關注線下課堂與線上學習的融合，從而解決“如何基于學習者特點組合智慧學習環境下的多種教學方式、空間和技術，實現線上線下融合的靈活教學，最終達到最優學習效果”的問題。

教學活動是教學實施的關鍵，OMO智慧學習教學活動設計以學習者為中心，以預期學習結果為導向，設計線下線上學習活動，同時將教學資源、技術工具及教師支持進行有效整合。OMO智慧學習活動包括吸收型、探索型、辯論型、實踐型、模仿型、創造型、反思型等多種類型。學習活動要注重交互設計，包括學生與學生、學生與教師、學生與內容等相關互動設計，在實際智慧學習中可進行搶答、分組協作、即時提問等多種線上線下互動方式，使教師、學生、教學內容、技術等各要素之間有效融合，激發學生學習興趣。同時，遵循“學習活動難易度要有起伏，且要有及時反饋”的設計原則。

2. 空間（S）促進教學法（P）并將技術（T）融合于其中

空間的建設包括環境、設施配置和布局，其主要目標是滿足教師和學生上課的需求，支持協作、互動、討論等多種學習方式的有效進行。OMO智慧學習中心的空間建設主要解決以下問題：如何以教學為核心目的，服務各類開放學習者(學歷教育、非學歷培訓、終身學習)，打造線上線下教學、評價、數據管理一體化的智慧學習空間。上海開放大學OMO智慧學習中心通過對傳統教室和傳統教學全面優化和重構，打造了37間不同類型的智慧學習空間，可提供智能環境、智能學習、智能管理、智能服務等多項功能。改造后的OMO智慧學習中心共分為五層，一層主要包括智慧教學觀摩中心、學生活動中心、數字閱覽室和小型直錄播室，提供非正式學習、社交學習、互動體驗等智慧服務。二至五層主要為智慧學習、智慧實訓空間，包括通用智慧教室、精品直錄播教室、協作型智慧教室、大型智慧教室、語音實驗室、智慧實訓教室、研討室和教師準備室。

為方便靈活學習，在空間建設方面做了如下處理：

（1）靈活可移動的課桌椅，提供靈活的布局，方便不同教學活動之間的轉換。通過靈活的課桌椅擺放，配合不同的教學，同時通過一些排布方式，例如一般授課型、U字聚焦型、小組討論型等，配合師生更好地完成教與學活動。

（2）提供能夠支持多種教學方法的空間布置。OMO智慧學習空間劃分為學習區域、授課區域、非正式學習區、正式學習區，可提供不同的學習場景，方便學生進行正式與非正式無縫泛在學習。

（3）通過智能移動終端、直播教學平臺、視頻會議等工具，支持線上線下同步互動，同時支持師生將筆記本電腦、平板電腦或智能手機的界面隨時無線投屏，方便協作、分享與交流。

3. 技術（T）提高教學法（P）的應用效果并拓展空間（S）的范圍

智慧學習中心技術的建設包括智慧學習中心的整體技術架構、智慧教室的物聯設施設備、智慧課堂教學軟件、學習分析和教學評估服務、線上線下技術、數據的融合等方面的內容。其中，整體技術架構是指導智慧學習中心技術建設的頂層框架，如圖2所示，主要由五層組成。

圖2 OMO智慧學習中心的整體技術架構

第一層是智慧環境層，包括智能技術和教學設施設備建設；第二層是決策支持層，構建了線上線下一體化的學習評估即可視化管理系統，包括OMO課堂參與數據、多模態數據、學習體驗軌跡、智慧學習空間實驗、OMO考勤分析和學習成果等多方面數據，為學習分析和教學評估服務做好支持；第三層是智慧教學整合服務層，包括OMO智慧課堂教學服務和物聯智能教學支持服務，OMO智慧課堂教學服務為智慧學習提供線上線下融合的課堂互動教學、資源智能推送、教學實時反饋，教學督導評價等功能。物聯智能教學支持服務提供空間管理、終端管理、一卡通等服務，以便于智慧管理，從而節約管理成本；第四層是終端體驗層，包括多終端智慧學習體驗入口；第五層是開放用戶層，包括上開師生、管理人員及市民學習者等。

技術特色

為了打造靈活個性、可支持多種場景混合的智慧學習空間，實現多方面的融合成為智慧學習空間的特點，技術的整合與創新將旨在解決教管融合、課堂融合、雙師融合和數據融合這四方面的問題，從而完成OMO融合的智慧學境的核心技術支撐。

1. 教管融合：線上線下教學資源、教學過程、形成性考核相融合

OMO融合的智慧學境通過遠程在線學習和課堂智慧學習平臺的融合上海理工大學教學服務平臺，打造構建“線上線下實時融合的一體化混合式智慧學習平臺”。其中，在線學歷學習平臺服務于師生在線學歷教學，是集招生錄取、教、學、習、考、管和支持服務為一體的全學習周期綜合服務平臺；開放課程學習平臺面向社會學習者開放，為市民創建開放的學習環境，滿足上海開放大學開展學歷與非學歷教育需求，提供非在線開放課程學習、非學歷培訓教學及學習過程管理服務。

上海開放大學OMO智慧學習中將在線學歷學習平臺與開放課程學習平臺進行融合，打造了線上線下一體化的混合式智慧學習平臺，如圖3所示。平臺突出教管融合，滿足多樣化學習需求，有效地將學習資源、學習活動、媒體工具、教學評估和輔導教師等進行整合，以實現多種學習方式的靈活組合。

圖3 線上線下一體化混合式智慧學習平臺

2. 課堂融合：面對面課堂和線上學習相融合

OMO智慧學境以復合多變的線下智慧學習空間融合線上網絡學習空間，滿足課前、課中、課后、課外的學習和服務，提供全學習周期服務，全過程質量控制，支持靈活學習，促進學生主動式學習。現場互動課堂教學和遠端同步課堂互動如圖4所示，支持現場互動課堂教學和線上遠端同步課堂的實時互動，提供多屏互動、隨堂測、搶答、討論、教學反饋、資源共享、分組等實時互動功能，支持現場和遠程學生同時參與教學活動。

圖4 線上線下同步教學

同時，5G+全息技術的應用為富情景化體驗學習提供新的可能，全息課堂、全息講座等形式的出現使得線上教師和現場教師相融合的教學模式成為可能。圖5為全息課堂的采集端和顯示端。

圖5 全息課堂的采集端和顯示端

3. 雙師融合：教師和AI助教相融合

智能助教為實現雙師課堂帶來了新的啟示，OMO智慧學習中心完成了教師和AI助教協同教學的構建模式，實現AI時代的教學共同體，為學習者提供更加個性化的線上線下融合的智慧學習場所。

上海開放大學智慧學習平臺通過整合AI助教，實現了在線雙師模式，智慧學習平臺以課程內容為主，梳理各類知識點，構建專題知識庫，打造在線AI助教，為在線學習者提供了個性化在線學習支持服務。學習者登錄學習平臺后，即可與AI助教進行課程問答、課程練習答疑等互動。

4. 數據融合：線上線下教學全過程數據分析相融合

OMO融合的智慧學境，在數據融合方面需要實現線上線下教學全過程數據分析的融合，通過物聯智能設備、智慧課堂教學系統等，進行全過程線上線下的數據采集；基于數據驅動的學習分析和教學評估可實現整體教學評估和整體運營可視化；學習分析和教學評估能使智慧學習中心不斷調整優化，為智慧學習中心提供全數據反饋機制。

應用成效

上海開放大學OMO智慧學習中心為上海市終身學習領域提供了一個適合學歷、非學歷培訓、終身學習場景的示范性OMO智慧學習空間。中心采用融合化的設備和技術上海理工大學教學服務平臺，實現線上線下實時融合的教與學，融智慧環境、智慧學習、智慧管理、智慧服務等功能于一體，支持教學、實驗、評價、管理等完整教育閉環，全常態的智能感知和智能服務，為教師開展多樣化教學提供輔助，為學習者的主動式、個性化學習提供美好學習體驗。

2020秋學期開學伊始，學校教學部門全面使用各類智慧空間進行OMO智慧教學、教學研討和教師培訓等。2020秋學期已進行954節線上線下混合直播教學活動，總時長超過1430個小時，線上線下參與的學生人數達到2萬余名。其中51%通過在線直播方式參與各項活動，有83.25%的教師在教學活動中通過各類交互工具實現線上線下的師生互動。對9513名學生的即時滿意度調查顯示，滿意度為97.52%。

為幫助教師熟悉智慧學習中心的教學環境，提升在智慧教室中的授課能力，學校前期組織開展了面向全體總校教師的智慧教室基礎應用培訓，該培訓采用線下實地培訓（含體驗、面授培訓和實操練習三環節）和線上專題學習相結合的模式，有近百位教師參與培訓。培訓后近50位教師參與了智慧學習中心教學培訓，并填寫了《智慧教室基礎應用培訓調研問卷》，調研結果顯示如下：

1.教師希望使用的教室Top3：通用型教室、精品教室、協作型教室。此三類教室均可滿足OMO同步直播教學，支持小組協作、網絡資源訪問、線上線下混合學習等活動，精品教室相較于通用型教室，可實時追蹤拍攝教師移動、AI智能分析學生上課表現的功能；協作型教室突出現場協作與遠程協作的同時開展。

2.使用頻率最高的智慧學習中心設施，其中線下智慧學習空間為無線投屏功能、多屏互動、一鍵上下課、分組協作融合；線上網絡學習空間為直播互動、直播攝像頭自動追蹤、直播畫面切換。

3.針對如何開展OMO智慧教學，教師所希望得到的支持內容排名如圖6所示，OMO教學設計和活動開展，以及學習分析助力教學已成為教師主要需求，教師迫切需要OMO智慧學習環境支持，例如線上線下簽到、同步教學互動、學習行為記錄等方面。

圖6 教師所希望得到的智慧教學支持項調查

根據PST框架，OMO智慧學習中心未來將從教學法、空間和技術三個維度持續優化。在教學法方面，進一步研究如何注重以學習效果為導向，線上線下融合、完全在線等多種學習方式靈活搭配，搭建更有韌性的智慧學習環境；在空間建設方面，考慮如何建造跨越時空障礙的智慧學習空間，打造“下一代數字環境”，實現能夠以線上線下混合同步或異步方式，為更多學生提供靈活的學習體驗；在技術應用方面，基于區塊鏈、大數據和AI新技術，思考如何建設終身學習成果的記錄和輸出平臺，進而衡量學習者個人“學習能力”和“學習信用”。同時，思考如何基于增強感官體驗MR、5G+全息技術，為富情景化體驗學習提供支持。（責編：樸藝娜）

作者：肖君、朱曉曉、臧宏（上海開放大學信息化建設與管理辦公室）