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普适计算(ubiquitous/pervasive computing)的思想在上世纪90年代初被提出来后，在计算机和教育技术等领域受到了广泛的关注。由于普适计算强调人与计算环境之间的紧密联系，强调计算机和网络应该更有效地渗透到人们的学习之中，让人们在任何时间、任何地点都能方便快捷地与他人协作、获得网络计算提供的各种服务，因而使得泛在学习受到了研究者的普遍关注。
泛在学习的目标是使学习过程中使用的计算设备和技术“消失”在学习者日常生活和学习任务的背景当中，保证学习者在得到计算服务的同时无需觉察计算机的存在和为此而分心，从而使其注意力回归到要完成的学习任务本身。以自然、和谐的学习交互环境为主要特征的计算机支持的泛在协作学习(Ubiquitous CSCL)是CSCL发展的方向，具有广阔的发展前景。
一、Ubiquitous CSCL的概念分析模型
(一)CL及CSCL概念的发展
协作学习(CL)主要是以“学”为中心的学习方式，它注重学生在集体中、在与同伴的交往和交互过程中促进自身个体的发展。在教育中注重“协作学习”的思想，最早可以追溯到两千年前《学记》中的论述“独学而无友，则孤陋而寡闻”m。在西方。古老的犹太法典中就告诫人们要向书本、教师和伙伴学习。因此，在计算机支持的协作学习受到学界广泛关注之前，协作学习便已经在课堂教学中得到了很好的应用与发展。
随着计算机技术的快速发展，计算机支持的协同工作(CSCW)得到了广泛研究，计算机支持的协作学习(CSCL)便是诞生于对计算机支持的协同工作和协作学习研究基础之上。CSCL是教育技术的一种新兴模式，同CSCL的前身CAI和ITS相比，在学习、教育、研究方法和研究问题等方面具有非常大的不同。CSCL的研究趋向于过程而不是结果，其研究方法注重描述而不是实验性。此外，对CSCL的研究关注参与者的交谈、由学习者团队支持及获得的作品和学习者本人对其工作的解释。这一观点代表了CSCL领域的研究主流。另外一些研究者认为，CSCL支持个体对知识、技能或者态度的获取，这一过程可以在小组交互作用中发生，或者更加简练地将个体学习作为小组的结果(Kaye，1995)。根据将要执行协作任务的类型，CSCL主要应用于概念学习、问题解决和设计领域(Kuma，1995)。
综合以上的观点与认识，我们认为Kosehmann对于CSCL的定义具有一定的代表性，即“CSCL是解决如何通过技术支持协作学习，以增强伙伴之间的交互和小组工作，协作和技术如何促进社区成员间共享、分布知识及专家意见”。
通过对1995年以来历届CSCL年会和ICCE、ED－MEDIA、GCCCE、ITHTE、ITS等国际会议中CSCL所涉及的研究成果的内容分析，我们发现CSCL的理论模型、基本结构的研究、智能学习系统的构建、软件支持以及随时随地协作的研究等成为研究者关注的主题。尤其是在近几年，计算机支持的随时随地协作的研究受到人们的重视，以自然、和谐的学习交互环境为主要特征的Ubiquitous CSCL成为了CSCL发展的方向。
(二)Ubiquitous CSCL的概念及其组成要素
泛在学习可以成为以知识建构和共享的社会认知过程为核心的计算机支持的协作学习环境(O’Malley，1994)。资讯丰富的当今时代，对于人类的挑战不仅在于使信息能够随时随地地以任何形式获得，而且尤为重要的是，人们应该能够在合适的时间和场所使用信息开展协作和交流(Fischer，2001)。因此，Ubiquitous CSCL就成为了社会知识建构的重要手段。
1 Ubiquitous CSCL的概念
Ubiquitous CSCL主要是指在普适计算环境中，教师按照相应的策略将学生组织到不同的学习小组中，学生以面对面开展协作活动，或通过泛在协作学习环境进行非面对面的随时随地的交互。教师在协作学习活动根据需要加入到学习小组中，为成员或小组提供学习支持。另外，小组与小组之间通过泛在学习环境开展小组之间的协作与交互。在以上交互过程中，普适计算设备为学生和教师的交互活动提供透明地学习支持和服务。Ubiqu~ous CSCL的交互活动往往发生在教育机构、家庭、社区和工作坊等场所(包括课堂内和课堂外的学习活动)，协作活动主要通过普适计算终端UC来联接(如图1所示)。
目前，Ubiquitous CSCL的应用主要在语言学习和远程学习中，笔者曾在前期研究中对此做了案例分析，在此不再赘述。
2 Ubiquitous CSCL的理论基础
一直以来，学习主要指发生在课堂中，由教师所主导的个人获取知识与掌握技能的活动。然而绝大部分的学习活动是发生在课堂之外的，随着技术的发展，学习扩展到学校的课堂之外，相关的学习理论被提出(Arsyris&Schon，1996；Freire，1972；mich，1971；Knowlcs&Associates，1984)。 Ubiq－uitous CSCL包含了课堂内和课堂外的随时随地的协作活动，因此其理论基础主要包括：社会文化理论、建构主义学习理论、自我调节学习(技能、愿望和执行控制)、情境认知、认知学徒、基于问题的学习、认知灵活性理论和分布式认知等。
Mark Sharples(2005)根据活动理论将学习理解为一种技术和工具所中介的文化——历史活动系统，并提出将这种技术和工具所中介的活动划分为符号和技术两个层次(或者称为两个系统)。叶成林博士(2006)结合Mark Sharples(2005)的研究成果，提出一个基于活动理论的、用学习技术系统和学习社会文化系统来表述的移动学习理论体系(如图2所示)。这一理论体系是Ubiquitous CSCL的主要理论架构。
3 Ubiquitous CSCL的组成要素
根据Johnson兄弟的观点，我们认为泛在协作学习的组成要素应该包括五个部分：
(1)积极的相互依赖(Pomtive Interdependence)：泛在协作学习的开展必须建立于学习成员之间积极的相互依赖，小组的成功需要小组成员的团结协作，而且由于个体在小组中所承担的角色是独一无二的，因此每个成员对于小组的贡献都是不可替代的。
(2)促进性交流(Promofive Interaction)：小组成员间可以面对面或者非面对面地开展协作，并在协作过程中进行促进性的交互，以共同完成学习任务和促进各自的成功。
(3)个体与小组职责(Individual and Group Accountabili－tv)：在泛在学习环境中依照协作的方法建立个体与小组的职责，并在协作学习进程中对个体贡献和小组协作的业绩进行 评价，这是泛在协作学习的核心要素。
(4)人际与小组技能(Interpersonal and Small Group Skills)：人际与小组技能是保证泛在协作学习活动有效开展的必然要素，教师需要向小组成员传授人际和小组技能，以促进成员间的有效协作。
(5)小组加工(Group Processing)：小组加工可以被定义为对小组活动的反思(J0hnson＆Johnson，1997)。
与传统的协作学习一样，在泛在协作学习过程中，个体之间需要进行积极的交流、协商和沟通，以形成共识并分享学习成果。普适计算环境中的协作学习通常包含了学习伙伴、学习小组、辅导者、伙伴之间的沟通活动以及泛在学习环境等五个主要的组成要素(如图3、图4所示)。
二、Ubiquitous CSCL的交互类型与关键交互技术
在传统计算机支持的协作学习活动中，桌面计算往往需要学习者通过手控制鼠标、键盘、笔等设备，同时配合使用视觉进行交互，这必然会占据学习者大量的注意资源。在协作学习讲程中，小组成员需要频繁地与计算设备进行显式的交互，这必然会分散甚至中断个体对于协作任务的注意力，从而影响协作任务的执行。在泛在协作学习环境中，学习者不必把主要注意力放在与计算设备的交互上，因而可以大大提高协作的效率和灵活性。
(一)Ubiquitous CSCt的交互类型
在泛在学习环境中，现实世界与虚拟世界可以相互连接，而且这种环境可以协调个人空间与共享空间的共存。在泛在学习环境中有三种类型的交互主体：社会化的人(hu－marl)、现实世界的物体对象(object)、虚拟空间的人造物(ani－fact)。在泛在协作学习环境中，主要有以下六种交互类型：人与人之间的交互、人与对象的交互、人与人造物的交互、对象与对象的交互、对象与人造物的交互、人造物与人造物的交互等(如图5所示)。
(二)支撑Ubiqujtous CSCL的关键交互技术
1 上下文感知计算(Context－Aware Computing)技术
上下文感知计算(Context－Aware Computing)技术是构建泛在协作学习环境的关键技术之一，它能够在用户不发出服务请求或在非精确交互的情况下智能地提供计算服务，支持协作学习的进行。泛在协作学习环境中的上下文感知是指协作信息空间自动地觉察物理空间中状态的改变，从而改变相应对象的状态或触发某些事件来自动适应协作学习环境。该技术有助于系统对用户注意以外的协作任务进行智能化、自动化处理，缓解注意干扰给交互过程带来的不良影响。泛在协作学习环境中的上下文大致分为以下三类：环境上下文(包括位置、时间和速度等环境因素)；设备上下文(包括网络带宽、屏幕大小等设备特性)；用户上下文(包括操作习惯、个人喜好和个性化需求等)。
2 多通道交互技术
多通道交互技术在泛在协作学习环境中发挥着重要的作用。它允许用户通过各种自然的交互手段，如语音、手写等与计算机系统进行交互，从而克服传统交互工具缺失引起的问题。同时，多通道交互能够有效地扩大信息交换的带宽，从而达到提高交互效率的目的；并可发挥人机之间彼此不同的认知潜力，降低用户的认知负荷。
三、Ubiquitous CSCL普适终端技术
Ubiquitous CSCL终端设备技术是通过在日常生活各种器具中嵌入与其用途相适应的计算和感知能力，使用户在使用这些器具时可以直接获得计算服务并开展协作学习，而不必依赖桌面计算系统。如IBM设计研发的可以数字化存储手写资料的记事本、M1T媒体实验室研究设计的Tiffngs ThatThink等。在国内，华南师范大学许骏教授领导的团队对此开展了研究，以满足学习者随时随地开展协作的学习需求。该团队选择Ad hoe网络作为系统的底层基础架构，嵌入式Linux作为操作系统内核，在应用层上实现了文本、图像、音频和视频的单播和多播传输。平台选择具备无线阿卡及驱动添加无线通信功能的普通PC机和深圳优龙提供的YLP2440开发板套件。在PC机和Arm开发板上分别实现了移动自组阿单播、组播路由算法，并利用Linux系统的QT嵌入式图形开发环境实现了基本的移动自组网应用。
由于普适终端技术并没有一个统一的国际标准，因此设备的底层架构、操作系统、平台的选择甚至终端嵌入式器具的选择都不尽相同。从产品分析上来看，Ubiquitous CSCL普适终端实现设备基本能满足支持泛在协作学习的需求，这些设备往往具有这样一些特点：①手持设备的轻量化和小型化，便于学习者随身携带使用；②具备多媒体教育资源的高性能的程序、大容量的存储装置和不给使用者感知带来复杂的显示屏；③支持无线网络安全传输，能随时随地从互联网获取资源；④支持文字、音视频文件的传输，学习者可获得多元化学习资源，激发学习动力；⑤支持设备的可拓展性，例如这些设备可以增加传感器设备捕获学习者学习状态，对学习者学习情况进行个性化配送等。
四、基于智能空间的Ubiquitous CSCL协作模型
泛在协作学习的技术实现主要依赖于普适计算技术的实现。目前，普适计算的实现主要有三种模式：可穿戴计算(Wearable Computing)模式、信息设备(Information Appliance)模式和智能交互空间(Interactive space)模式。
智能空间(smart Space)是交互活动产生的工作环境，它可以通过普适计算提供的联入Internet的静态和动态信息环境，嵌入式计算机、信息工具和多模态传感器允许人们借助计算机多层次的信息访问方式有效地执行任务。从智能空间人手研究Ubiquitous CSCL的协作模型是一种非常有效的途径。
(一)Ubiquitous CSCL协作知识建构模型
协作知识建构模型是对协作知识建构过程、组成要素及其相互关系的系统化描述。在相关协作知识建构模型中。以Stahl(2000)提出的模型具有一定的代表性。这一模型尝试将个体和社会融合在一起，并作为学习过程的交互式结构进行模拟(Btown＆Duguid，1991；Lave＆Wenger，1991)。泛在协作学习实现的关键除了普适计算环境的提供以外，最重要的就是社会知识建构与共享的认知过程的实现(见图6)。
(二)智能协作空间中的Ubiquitous CSCL关键技术
智能空间通过提供联入Internet的静态和动态信息环境，嵌入式计算机、信息工具和多模态传感器允许学习者借助计算机多层次的信息访问方式有效执行协作学习任务。作为实现上下文感知的一个重要平台，NIST的ITL对这一领域 进行了研究，并提出智能空间中普适计算关键技术：知觉界面技术、移动和网络技术、普适终端设备技术、信息通道技术、智能空间技术和安全技术等，详见图7所示。
五、总结与结论
文献研究表明：计算机支持的随时随地协作的研究受到CSCL研究领域的广泛关注和重视，以自然、和谐的学习交互环境为主要特征的Ubiquitous CSCL正逐步成为CSCL发展的方向。经过内容分析和归纳演绎等过程，本研究得到以下的认识和结论：
(一)在梳理CL和CSCL相关研究的基础上，提出了U－biquitous CSCL的概念模型(包括理论体系、概念内涵和组成要素等)。
(1)概念内涵：Ubiquitous CSCL的交互活动往往发生在教育机构、家庭、社区和工作坊等场所，协作活动主要通过普适计算终端UC来联接(见图1)，教师在协作学习活动中根据需要加入到学习小组中，为成员或小组提供学习支持。另外，小组与小组之间通过泛在学习环境开展小组之间的协作与交互(见图4)。
(2)交互类型：在泛在协作过程中，主要产生了以下六种交互类型：人与人之间的交互、人与对象的交互、人与人造物的交互、对象与对象的交互、对象与人造物的交互、人造物与人造物的交互等(见图5)。在以上交互过程中，普适计算设备为交互主体的交互活动提供透明地学习支持和服务。
(3)理论体系：基于活动理论的Ubiquitous CSCL理论体系，强调普适计算环境下的学习是基于特定生活情境或工作场所的、面向问题解决的一种活动。在以学习者为主体的活动中，学习者借助一定的工具(技术或学习环境)，获取特定情境下问题解决所需要的知识与技能(客体)。在这一过程中，控制、情境和通信交流是决定Ubiquitous CSCL的主要因素(见图2)。
(二)通过内容分析和归纳演绎等过程，探讨了Ubiquitous CSCL关键交互技术、普适终端技术和基于智能空间的交互模型。
(1)Ubiquitous CSCL是社会知识建构的重要手段。这一过程主要包括了个人理解和社会知识建构两个部分(见图6)，泛在协作学习实现的关键除了普适计算环境的提供以外，最重要的就是社会知识建构与共享的认知过程的实现。
(2)Ubiquitous CSCL关键交互技术：在CSCL进程中，小组成员需要频繁地与计算设备进行显式的交互，这必然会分散甚至中断个体对于协作任务的注意力，从而影响协作任务的执行。在Ubiquitous CSCL环境中，学习者不必把主要注意力放在与计算设备的交互上，因而可以大大提高协作的效率和灵活性，支撑这一协作任务的关键交互技术主要包括：上下文感知计算技术和多通道交互技术。
(3)普适终端技术：Ubiquitous CSCL终端设备技术是泛在协作实现的关键技术之一，设备的底层架构、操作系统、平台的选择以及终端嵌入式器具的选择是该技术实现泛在协作学习的核心部分。
(4)基于智能空间的交互模型：泛在协作学习的技术实现主要依赖于普适计算技术的实现。目前基于智能交互空间的交互模型相对比较成熟，其关键技术主要包括：知觉界面技术、移动和网络技术、普适终端设备技术、信息通道技术、智能空间技术和安全技术等(见图7)。智能空间通过提供联入Internet的静态和动态信息环境，嵌入式计算机、信息工具和多模态传感器，允许学习者借助计算机多层次的信息访问方式有效执行协作学习任务。
泛在学习的目标是使学习过程中使用的计算设备和技术“消失”在学习者日常生活和学习任务的背景当中，保证学习者在得到计算服务的同时无需觉察计算机的存在和为此而分心，从而使其注意力回归到要完成的学习任务本身。以自然、和谐的学习交互环境为主要特征的计算机支持的泛在协作学习(Ubiquitous CSCL)是CSCL发展的方向，具有广阔的发展前景。
一、Ubiquitous CSCL的概念分析模型
(一)CL及CSCL概念的发展
协作学习(CL)主要是以“学”为中心的学习方式，它注重学生在集体中、在与同伴的交往和交互过程中促进自身个体的发展。在教育中注重“协作学习”的思想，最早可以追溯到两千年前《学记》中的论述“独学而无友，则孤陋而寡闻”m。在西方。古老的犹太法典中就告诫人们要向书本、教师和伙伴学习。因此，在计算机支持的协作学习受到学界广泛关注之前，协作学习便已经在课堂教学中得到了很好的应用与发展。
随着计算机技术的快速发展，计算机支持的协同工作(CSCW)得到了广泛研究，计算机支持的协作学习(CSCL)便是诞生于对计算机支持的协同工作和协作学习研究基础之上。CSCL是教育技术的一种新兴模式，同CSCL的前身CAI和ITS相比，在学习、教育、研究方法和研究问题等方面具有非常大的不同。CSCL的研究趋向于过程而不是结果，其研究方法注重描述而不是实验性。此外，对CSCL的研究关注参与者的交谈、由学习者团队支持及获得的作品和学习者本人对其工作的解释。这一观点代表了CSCL领域的研究主流。另外一些研究者认为，CSCL支持个体对知识、技能或者态度的获取，这一过程可以在小组交互作用中发生，或者更加简练地将个体学习作为小组的结果(Kaye，1995)。根据将要执行协作任务的类型，CSCL主要应用于概念学习、问题解决和设计领域(Kuma，1995)。
综合以上的观点与认识，我们认为Kosehmann对于CSCL的定义具有一定的代表性，即“CSCL是解决如何通过技术支持协作学习，以增强伙伴之间的交互和小组工作，协作和技术如何促进社区成员间共享、分布知识及专家意见”。
通过对1995年以来历届CSCL年会和ICCE、ED－MEDIA、GCCCE、ITHTE、ITS等国际会议中CSCL所涉及的研究成果的内容分析，我们发现CSCL的理论模型、基本结构的研究、智能学习系统的构建、软件支持以及随时随地协作的研究等成为研究者关注的主题。尤其是在近几年，计算机支持的随时随地协作的研究受到人们的重视，以自然、和谐的学习交互环境为主要特征的Ubiquitous CSCL成为了CSCL发展的方向。
(二)Ubiquitous CSCL的概念及其组成要素
泛在学习可以成为以知识建构和共享的社会认知过程为核心的计算机支持的协作学习环境(O’Malley，1994)。资讯丰富的当今时代，对于人类的挑战不仅在于使信息能够随时随地地以任何形式获得，而且尤为重要的是，人们应该能够在合适的时间和场所使用信息开展协作和交流(Fischer，2001)。因此，Ubiquitous CSCL就成为了社会知识建构的重要手段。
1 Ubiquitous CSCL的概念
Ubiquitous CSCL主要是指在普适计算环境中，教师按照相应的策略将学生组织到不同的学习小组中，学生以面对面开展协作活动，或通过泛在协作学习环境进行非面对面的随时随地的交互。教师在协作学习活动根据需要加入到学习小组中，为成员或小组提供学习支持。另外，小组与小组之间通过泛在学习环境开展小组之间的协作与交互。在以上交互过程中，普适计算设备为学生和教师的交互活动提供透明地学习支持和服务。Ubiqu~ous CSCL的交互活动往往发生在教育机构、家庭、社区和工作坊等场所(包括课堂内和课堂外的学习活动)，协作活动主要通过普适计算终端UC来联接(如图1所示)。
目前，Ubiquitous CSCL的应用主要在语言学习和远程学习中，笔者曾在前期研究中对此做了案例分析，在此不再赘述。
2 Ubiquitous CSCL的理论基础
一直以来，学习主要指发生在课堂中，由教师所主导的个人获取知识与掌握技能的活动。然而绝大部分的学习活动是发生在课堂之外的，随着技术的发展，学习扩展到学校的课堂之外，相关的学习理论被提出(Arsyris&Schon，1996；Freire，1972；mich，1971；Knowlcs&Associates，1984)。 Ubiq－uitous CSCL包含了课堂内和课堂外的随时随地的协作活动，因此其理论基础主要包括：社会文化理论、建构主义学习理论、自我调节学习(技能、愿望和执行控制)、情境认知、认知学徒、基于问题的学习、认知灵活性理论和分布式认知等。
Mark Sharples(2005)根据活动理论将学习理解为一种技术和工具所中介的文化——历史活动系统，并提出将这种技术和工具所中介的活动划分为符号和技术两个层次(或者称为两个系统)。叶成林博士(2006)结合Mark Sharples(2005)的研究成果，提出一个基于活动理论的、用学习技术系统和学习社会文化系统来表述的移动学习理论体系(如图2所示)。这一理论体系是Ubiquitous CSCL的主要理论架构。
3 Ubiquitous CSCL的组成要素
根据Johnson兄弟的观点，我们认为泛在协作学习的组成要素应该包括五个部分：
(1)积极的相互依赖(Pomtive Interdependence)：泛在协作学习的开展必须建立于学习成员之间积极的相互依赖，小组的成功需要小组成员的团结协作，而且由于个体在小组中所承担的角色是独一无二的，因此每个成员对于小组的贡献都是不可替代的。
(2)促进性交流(Promofive Interaction)：小组成员间可以面对面或者非面对面地开展协作，并在协作过程中进行促进性的交互，以共同完成学习任务和促进各自的成功。
(3)个体与小组职责(Individual and Group Accountabili－tv)：在泛在学习环境中依照协作的方法建立个体与小组的职责，并在协作学习进程中对个体贡献和小组协作的业绩进行 评价，这是泛在协作学习的核心要素。
(4)人际与小组技能(Interpersonal and Small Group Skills)：人际与小组技能是保证泛在协作学习活动有效开展的必然要素，教师需要向小组成员传授人际和小组技能，以促进成员间的有效协作。
(5)小组加工(Group Processing)：小组加工可以被定义为对小组活动的反思(J0hnson＆Johnson，1997)。
与传统的协作学习一样，在泛在协作学习过程中，个体之间需要进行积极的交流、协商和沟通，以形成共识并分享学习成果。普适计算环境中的协作学习通常包含了学习伙伴、学习小组、辅导者、伙伴之间的沟通活动以及泛在学习环境等五个主要的组成要素(如图3、图4所示)。
二、Ubiquitous CSCL的交互类型与关键交互技术
在传统计算机支持的协作学习活动中，桌面计算往往需要学习者通过手控制鼠标、键盘、笔等设备，同时配合使用视觉进行交互，这必然会占据学习者大量的注意资源。在协作学习讲程中，小组成员需要频繁地与计算设备进行显式的交互，这必然会分散甚至中断个体对于协作任务的注意力，从而影响协作任务的执行。在泛在协作学习环境中，学习者不必把主要注意力放在与计算设备的交互上，因而可以大大提高协作的效率和灵活性。
(一)Ubiquitous CSCt的交互类型
在泛在学习环境中，现实世界与虚拟世界可以相互连接，而且这种环境可以协调个人空间与共享空间的共存。在泛在学习环境中有三种类型的交互主体：社会化的人(hu－marl)、现实世界的物体对象(object)、虚拟空间的人造物(ani－fact)。在泛在协作学习环境中，主要有以下六种交互类型：人与人之间的交互、人与对象的交互、人与人造物的交互、对象与对象的交互、对象与人造物的交互、人造物与人造物的交互等(如图5所示)。
(二)支撑Ubiqujtous CSCL的关键交互技术
1 上下文感知计算(Context－Aware Computing)技术
上下文感知计算(Context－Aware Computing)技术是构建泛在协作学习环境的关键技术之一，它能够在用户不发出服务请求或在非精确交互的情况下智能地提供计算服务，支持协作学习的进行。泛在协作学习环境中的上下文感知是指协作信息空间自动地觉察物理空间中状态的改变，从而改变相应对象的状态或触发某些事件来自动适应协作学习环境。该技术有助于系统对用户注意以外的协作任务进行智能化、自动化处理，缓解注意干扰给交互过程带来的不良影响。泛在协作学习环境中的上下文大致分为以下三类：环境上下文(包括位置、时间和速度等环境因素)；设备上下文(包括网络带宽、屏幕大小等设备特性)；用户上下文(包括操作习惯、个人喜好和个性化需求等)。
2 多通道交互技术
多通道交互技术在泛在协作学习环境中发挥着重要的作用。它允许用户通过各种自然的交互手段，如语音、手写等与计算机系统进行交互，从而克服传统交互工具缺失引起的问题。同时，多通道交互能够有效地扩大信息交换的带宽，从而达到提高交互效率的目的；并可发挥人机之间彼此不同的认知潜力，降低用户的认知负荷。
三、Ubiquitous CSCL普适终端技术
Ubiquitous CSCL终端设备技术是通过在日常生活各种器具中嵌入与其用途相适应的计算和感知能力，使用户在使用这些器具时可以直接获得计算服务并开展协作学习，而不必依赖桌面计算系统。如IBM设计研发的可以数字化存储手写资料的记事本、M1T媒体实验室研究设计的Tiffngs ThatThink等。在国内，华南师范大学许骏教授领导的团队对此开展了研究，以满足学习者随时随地开展协作的学习需求。该团队选择Ad hoe网络作为系统的底层基础架构，嵌入式Linux作为操作系统内核，在应用层上实现了文本、图像、音频和视频的单播和多播传输。平台选择具备无线阿卡及驱动添加无线通信功能的普通PC机和深圳优龙提供的YLP2440开发板套件。在PC机和Arm开发板上分别实现了移动自组阿单播、组播路由算法，并利用Linux系统的QT嵌入式图形开发环境实现了基本的移动自组网应用。
由于普适终端技术并没有一个统一的国际标准，因此设备的底层架构、操作系统、平台的选择甚至终端嵌入式器具的选择都不尽相同。从产品分析上来看，Ubiquitous CSCL普适终端实现设备基本能满足支持泛在协作学习的需求，这些设备往往具有这样一些特点：①手持设备的轻量化和小型化，便于学习者随身携带使用；②具备多媒体教育资源的高性能的程序、大容量的存储装置和不给使用者感知带来复杂的显示屏；③支持无线网络安全传输，能随时随地从互联网获取资源；④支持文字、音视频文件的传输，学习者可获得多元化学习资源，激发学习动力；⑤支持设备的可拓展性，例如这些设备可以增加传感器设备捕获学习者学习状态，对学习者学习情况进行个性化配送等。
四、基于智能空间的Ubiquitous CSCL协作模型
泛在协作学习的技术实现主要依赖于普适计算技术的实现。目前，普适计算的实现主要有三种模式：可穿戴计算(Wearable Computing)模式、信息设备(Information Appliance)模式和智能交互空间(Interactive space)模式。
智能空间(smart Space)是交互活动产生的工作环境，它可以通过普适计算提供的联入Internet的静态和动态信息环境，嵌入式计算机、信息工具和多模态传感器允许人们借助计算机多层次的信息访问方式有效地执行任务。从智能空间人手研究Ubiquitous CSCL的协作模型是一种非常有效的途径。
(一)Ubiquitous CSCL协作知识建构模型
协作知识建构模型是对协作知识建构过程、组成要素及其相互关系的系统化描述。在相关协作知识建构模型中。以Stahl(2000)提出的模型具有一定的代表性。这一模型尝试将个体和社会融合在一起，并作为学习过程的交互式结构进行模拟(Btown＆Duguid，1991；Lave＆Wenger，1991)。泛在协作学习实现的关键除了普适计算环境的提供以外，最重要的就是社会知识建构与共享的认知过程的实现(见图6)。
(二)智能协作空间中的Ubiquitous CSCL关键技术
智能空间通过提供联入Internet的静态和动态信息环境，嵌入式计算机、信息工具和多模态传感器允许学习者借助计算机多层次的信息访问方式有效执行协作学习任务。作为实现上下文感知的一个重要平台，NIST的ITL对这一领域 进行了研究，并提出智能空间中普适计算关键技术：知觉界面技术、移动和网络技术、普适终端设备技术、信息通道技术、智能空间技术和安全技术等，详见图7所示。
五、总结与结论
文献研究表明：计算机支持的随时随地协作的研究受到CSCL研究领域的广泛关注和重视，以自然、和谐的学习交互环境为主要特征的Ubiquitous CSCL正逐步成为CSCL发展的方向。经过内容分析和归纳演绎等过程，本研究得到以下的认识和结论：
(一)在梳理CL和CSCL相关研究的基础上，提出了U－biquitous CSCL的概念模型(包括理论体系、概念内涵和组成要素等)。
(1)概念内涵：Ubiquitous CSCL的交互活动往往发生在教育机构、家庭、社区和工作坊等场所，协作活动主要通过普适计算终端UC来联接(见图1)，教师在协作学习活动中根据需要加入到学习小组中，为成员或小组提供学习支持。另外，小组与小组之间通过泛在学习环境开展小组之间的协作与交互(见图4)。
(2)交互类型：在泛在协作过程中，主要产生了以下六种交互类型：人与人之间的交互、人与对象的交互、人与人造物的交互、对象与对象的交互、对象与人造物的交互、人造物与人造物的交互等(见图5)。在以上交互过程中，普适计算设备为交互主体的交互活动提供透明地学习支持和服务。
(3)理论体系：基于活动理论的Ubiquitous CSCL理论体系，强调普适计算环境下的学习是基于特定生活情境或工作场所的、面向问题解决的一种活动。在以学习者为主体的活动中，学习者借助一定的工具(技术或学习环境)，获取特定情境下问题解决所需要的知识与技能(客体)。在这一过程中，控制、情境和通信交流是决定Ubiquitous CSCL的主要因素(见图2)。
(二)通过内容分析和归纳演绎等过程，探讨了Ubiquitous CSCL关键交互技术、普适终端技术和基于智能空间的交互模型。
(1)Ubiquitous CSCL是社会知识建构的重要手段。这一过程主要包括了个人理解和社会知识建构两个部分(见图6)，泛在协作学习实现的关键除了普适计算环境的提供以外，最重要的就是社会知识建构与共享的认知过程的实现。
(2)Ubiquitous CSCL关键交互技术：在CSCL进程中，小组成员需要频繁地与计算设备进行显式的交互，这必然会分散甚至中断个体对于协作任务的注意力，从而影响协作任务的执行。在Ubiquitous CSCL环境中，学习者不必把主要注意力放在与计算设备的交互上，因而可以大大提高协作的效率和灵活性，支撑这一协作任务的关键交互技术主要包括：上下文感知计算技术和多通道交互技术。
(3)普适终端技术：Ubiquitous CSCL终端设备技术是泛在协作实现的关键技术之一，设备的底层架构、操作系统、平台的选择以及终端嵌入式器具的选择是该技术实现泛在协作学习的核心部分。
(4)基于智能空间的交互模型：泛在协作学习的技术实现主要依赖于普适计算技术的实现。目前基于智能交互空间的交互模型相对比较成熟，其关键技术主要包括：知觉界面技术、移动和网络技术、普适终端设备技术、信息通道技术、智能空间技术和安全技术等(见图7)。智能空间通过提供联入Internet的静态和动态信息环境，嵌入式计算机、信息工具和多模态传感器，允许学习者借助计算机多层次的信息访问方式有效执行协作学习任务。