多元协同学习实验教学模式的实践探索

2014-05-03汤宗健梁革英

实验技术与管理 2014年5期

汤宗健，梁革英

（广西大学数学与信息科学学院，广西南宁 530004）

信息管理与信息系统专业的实验教学以计算机为主，主要教学内容包括计算机语言、计算机应用、信息系统开发等，这些课程具有技术性强、应用面广、工程化、技术相似等特点。在传统的实验教学模式下，一般要求学生个人独立完成实验项目，学生相互之间的交流较少，没有产生协同效应。同时，随着班级规模的扩大，学生人数增多，任课教师的工作量大，对学生的学习过程难以有效管理，不能切实提高实验教学效果。因此，为了提高信息管理与信息系统专业的实验教学效果，培养学生的专业核心技能、团队精神与创新能力［1］，增强学生的实践动手能力，我们针对该专业以计算机应用为主的特征，以加强信息类课程的实验教学为切入点，改革实验教学模式，采用多元协同学习实验教学模式，通过建立信息化的协同学习平台，加强学习过程的管理，提高实验教学的协同效应，取得了良好的效果，该项教学改革成果获得了2012年广西高等教育自治区级教学成果三等奖。

1 多元协同学习实验教学模式的含义与特点

1.1 多元协同学习实验教学模式的含义

协同学创始人哈肯教授认为，协同学即“协同工作之学”［2］，协同是指在序参量支配下系统统一的运动状态，与系统的独立运动状态相对，具有合作性、同步性与互补性等特点［3］。由于集体协作比个体具有更强的洞察力、分析力、综合力，可实现个体的自我超越。因此根据协同学的观点，许多学者提出了协同学习的概念。所谓协同学习是指多个学习者在共同完成同一个学习任务的过程中，发挥各自的认知特点，相互讨论、相互帮助、分工合作，学习者在同伴紧密沟通与协调合作的过程中逐渐获得对学习内容的深刻理解和掌握，进而完成对知识的建构［4］。

为了仿真现实的工作环境与工作方式，信息管理与信息系统专业的实验教学大部分采用了项目驱动［5］的方式进行分组实验。因此，我们借鉴协同学习的概念，扩展协同学习的参与主体，提出了多元协同学习实验教学模式。所谓多元协同学习实验教学模式是以学习小组为教学主体，通过深度资源共享与多层次沟通，促进学生自主学习，形成实验教学“三个互动”，即生生互动、师生互动、师师互动，实现“三个相长”，即生生相长、师生相长、师师相长，提高学生专业技能与整体教学质量。

1.2 多元协同学习实验教学模式的特点

1.2.1 采用灵活分组原则组建学习小组

根据课程的特点对实验班级采用灵活分组原则［6］，以自适应方式由学生自主成立学习小组，以学习小组为教学主体。在大学教学中，一位教师往往只教一个班级的1～2门课程，特别是第一次给班级授课时，要想一开始就做到对学生的充分了解是很困难的，而传统的分组原则——异质原则和同质原则都是建立在对学生充分了解的基础上进行的，因此在多元协同学习模型下，采用灵活分组原则，兼顾差异性原则、公平性原则、交互性原则、协作性原则和目标性原则等原则，由学生根据课程的特点和对班级同学的了解，以自适应方式选择小组成员，3～5人为一组，组成协作性高的学习小组，共同完成实验任务［7］。

1.2.2 项目驱动

协同学习是围绕某个目标来开展的，如管理信息系统课程设计的目标就是开发一个管理信息系统。在多元协同学习模式下，教师首先要根据教学目标与教学内容设计实验项目。在教师确定实验要求与实验目的后，学生根据自己掌握的相关知识，自主确定具体的实验课题［8］（或项目，如设计XX管理信息系统等），每个学习小组1个课题。后续相关实验的开展都将围绕这个课题进行。自主确定实验课题这个过程可以培养学生发现问题的能力，找到可以运用本课程知识的应用领域。同时，这也是学习小组进行初步磨合、统一认识的过程，为协同学习打下基础。

1.2.3 深度资源共享

资源共享是协同的基础，特别是将学习交互过程产生的数据资源实时共享，对激发学生的学习热情与创新精神［9］有重要作用。在多元协同学习模式下，资源共享包括了静态资源共享和动态资源共享（也称为实时资源共享）。静态资源共享主要是提供各类学习资料供学生在学习过程参考，实时资源共享则是产生协同效应的重要保证。其协作性体现在教师在实验过程中，通过与各组的交流发现学生在实验中普遍存在的问题，组织全班学生开展讨论，各抒己见发表看法，然后由教师归纳总结，并把解决问题的方法放在资料区共享。在实验的过程中，教师如果发现有好的方法与思路，让该组学生向全班介绍，与其他学习小组分享，形成师生、学习小组间的深度资源共享，使学习小组内部协同扩展到班级协同。

1.2.4 以班级为管理空间，产生班级协同效应

在多元协同学习中，班级是教学管理的基本组织单位。因此，以班级作为基本管理空间，其所产生的协同效应不仅包括学习小组内部协同，也有助于小组间的协同，有利于全班学习效果的提升。因此，我们将班级的构成要素划分为课程（course）、教师（teacher）、学生（student）、学习小组（group）、学习环境（environment）5个方面，建立五元班级空间模型｛Course，Teacher，Student，Group，Environment｝，并以此为基础设计开发了一个协同学习平台系统，提供学习小组建立资源共享、交流互动、教学管理、教学评价、学习数据分析等功能，为多元协同学习实验教学提供了有力的支撑，产生班级协同效应，实现“三个互动”和“三个相长”。

2 多元协同学习实验教学过程

多元协同学习是一个多主体互动的过程，主要包括学习任务布置、协同学习、学习评价、教学总结等环节（见图1），其参与范围包括教师、学生、学习小组、班级等。下面以管理信息系统课程设计为例进行说明。

图1 多元协同学习实验教学过程

2.1 布置学习任务与建立学习小组

2.1.1 布置学习任务

根据管理信息系统课程设计的教学大纲，要求学生分组完成一个信息系统的开发。信息系统的开发过程分为制定系统开发计划、系统分析、系统设计、系统实现、系统测试5个阶段，每个阶段都有具体的任务与应提交的实验成果。教师在实验教学的开始，主要是向学生介绍课程的教学模式与学习要求，并将电子版的学习任务及要求发布在协同学习平台上，供学生下载查看。

2.1.2 建立学习小组

学习小组的建立是根据信息系统的开发需求由学生自由组建，经教师核准后正式成立。

（1）学生自主建立学习小组，每个小组根据信息系统开发项目的模块多少决定小组人数，一般为3～5人。

（2）学生讨论学习任务及要求，初步提出信息系统开发课题并组建学习小组。

（3）教师与学习小组进行个别交流，了解学生的初步想法，协助学生确定信息系统开发的题目及信息系统的基本框架，并进行小组内部的初步分工。

（4）学生将经讨论确定的学习小组名单及开发的信息系统题目正式提交给教师。

（5）教师对学习小组名单及信息系统题目进行审核，若觉得学习小组人数不合理或信息系统题目不合理，可将审核意见直接发给学生或与学生再次讨论，引导学生正确理解信息系统题目的要求。经教师审核确定的小组名单不可更改。

2.2 协同学习

协同是学习过程的重点，要力求实现生生互动、师生互动、师师互动等“三个互动”，鼓励学生充分利用协同学习平台中的学习资源。

2.2.1 学生的学习过程

学生作为个体，要完成在学习小组中承担的任务，要与小组成员密切配合，与学习小组保持学习进度的一致性。学生的学习过程主要包括与本学习小组的其他成员讨论、与其他小组成员讨论、与任课教师讨论、向其他教师请教等自主学习活动，把自己完成的学习成果或遇到的问题提交到学习平台上，查看本学习小组或其他学习小组发布到协同学习平台中的学习成果，在班级或学习小组中展示（以口头汇报为主）学习成果。

2.2.2 教师的主要活动

与学生个人或与学习小组讨论，指导学生完成实验任务；检查学生提交到协同学习平台上的学习成果和回答学生提出的问题，并及时指出学生学习中存在的不足；向整个班级讲解典型问题的解决方法及要注意的事项；评价学生学习成果；提醒学生按学习计划及时提交学习成果；通过与教学团队定期的教学研讨及时沟通教学情况，获得教学团队的支持，给学生提供了更专业、更全面的指导。

2.2.3 资源共享与利用

学习资源的共享采用分级管理，既保证资源的有效共享，同时也防止学生在利用资源时直接复制等偷懒行为。教师要把教学任务要求、教学课件、往届设计的信息系统相关材料等资源分等级发布到协同学习平台中，供学生及其他教师共享使用。教师可查看、下载所有网上资源。学生根据资源的管理权限，可下载或查看网上资源。一般本学习小组资源可下载、修改，其他资源可查看，但不可下载编辑。

2.2.4 讨论交流

（1）个性化一对一交流讨论，包括课堂面对面交流或利用电子教学平台系统交流，课外通过网络/电话/协同学习平台等多种方式交流讨论。

（2）小组交流，在课堂上或利用QQ、讨论组等交流工具，小组成员针对本组在实验中遇到的问题进行交流，探讨解决办法。

（3）班级演示交流。一种是学生演示在实验中取得的本小组学习成果并回答教师与同学提问。另一种是教师学习指导演示，对实验的难点进行分析与解释。

2.3 学习评价

（1）任课教师需在开课前将学习评价的指标设置好，并输入协同学习平台中，在第一次课时将评价要求向学生说明［10］。评价指标由客观评价与主观评价两部分组成。

（2）客观的评价指标［11］由协同学习平台自动统计，一般包括考勤、按时提交学习成果、交流互动（利用协同学习平台，若不通过平台互动，则在教师评价或学生评价中体现）、资源共享与利用（按次数统计评价）。

（3）主观评价包括教师评价和学生评价。教师评价是由教师根据学生的学习表现、学习成果的质量、考试成绩等进行评分。学生评价分为学生互评、学生自评。学生互评主要是在学习小组内展开，由组内的其他成员对某一学生在整个实验过程中的表现做评价。学生自评由学生评价自己在整个实验课程中的表现。

（4）最终评价成绩由协同学习平台计算完成，将主观评价与客观评价按一定的比例进行计算。学生可通过协同学习平台查询到自己的成绩。

2.4 教学总结

课程结束后，任课教师对课程进行总结，对课程的教学情况进行评价，写成总结报告，提交到协同学习平台供教师共享，为其他课程或其他教师提供教学参考。如有可能，可在课程结束前对学生进行问卷调查，掌握学生对教学的看法，以便更好地总结教学经验，提高教学水平。

3 教学效果分析

（1）学生互动学习，包括学生之间互动、学生与小组互动、小组与小组互动，使学生相互启迪，扩大了学生的知识面，提高了学习兴趣及学习效率，快速解决学习中遇到的问题，充分发挥学生的学习主动性，提高学生综合运用知识的能力，提升学生团队合作的能力，提高学生的沟通交流能力。

（2）师生互动、师师合作［12］可扩展教师的知识领域，使教师更充分地了解教学对象（学生）和理解教学内容，了解本课程在整个专业知识学习中所处的地位，并在此基础上开展更有效的教学活动，提高专业的整体教学效果。

4 结束语

多元协同学习实验教学模式以学习小组为基本学习单元，充分发挥学生的自主能动性，让学生主动学习、主动沟通、主动利用资源，使教师更充分了解学生，便于教师进行“一对一”个性化指导，实现实践教学中“三个相长”——师生相长、生生相长、师师相长，提高学生的实践能力与综合素质。经过几年的实践与探索，在信息管理与信息系统专业的实验教学中采用多元协同学习教学模式，使课程的教学效果得到了明显的提升，学生的团队精神与协同能力大大提高。

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［1］曹荣敏，周惠兴，文华强.设计创新实验项目培养工程创新能力［J］.实验室研究与探索，2011，30（10）：228－231.

［2］Haken，H.协同学［M］.戴呜钟，译.上海：上海科学普及出版社，1988.

［3］朱德全.教学系统对话机制的生成与教学设计［J］.教育研究，2006（10）：68－72.

［4］刘罡白，成杰.协同学习：促进教师群体专业发展的新机制［J］.当代教育科学，2010（9）：33－39.

［5］王锋，王烂辉.本科生科研能力“多元协同”培养栏式探析［J］.潮州师范学院学报，2011，33（4）：108－112.

［6］汤宗健，梁革英.协同学习分组策略分析［J］.高教论坛，2012（7）：40－42.

［7］肖升.文科综合实验教学示范中心建设的基本经验：基于协同理论的思考［J］.实验技术与管理，2011，28（10）：1－4.

［8］汤宗健.自主项目驱动教学模式的研究与实践［J］.实验技术与管理，2010，27（7）：133－135.

［9］陶永兰，刘笑羽，刘广武.机械基础教学资源库的建设与实践［J］.实验技术与管理，2007，24（8）：67－69.

［10］祝凤荣，张德明，张向阳，等.实践教学多元化考核与评价的研究实践［J］.实验室研究与探索，2009，28（6）：237－242.