李真 何伟娜 黄淼 张飞飞

关键词： 自主学习; 教学改革; 面向对象程序设计; 三阶段学习模式; 阶段性自主学习模型

1 引言

学生是学习的主体，大学生的学习能力是保障其顺利完成学业的基础，也是用人单位最关注的素质之一。而自主学习能力不仅能够反映学生当前的学习能力，而且对学生适应未来职场具备重要意义[1-4]。为强化学生的自主学习能力，促进学生的学习，助力学生更好地适应未来技术的不断升级换代，同时参照工程认证的要求[5-6]，学院在人才培养方案中引入了自主学时。不同类型的课程中，自主学习学时数不完全相同，但占比大多不低于20%。以面向对象程序设计课程为例，该课程共120学时，其中自主学时为30学时，占比25%。自主学习非常重要且势在必行，但离开相应的学习指导，大多数学生的学习效果并不理想，因此，如何指导学生用好这些自主学时成了一个重要又亟待解决的研究课题。

2 问题分析

不同的学生的学习习惯和学习特点各有不同，而这也正是影响自主学习效果的重要因素。结合面向对象程序设计课程的现状，为充分发挥自主学时的价值，培养学生自主学习能力，提升学生自主学习效果，需要考虑以下三方面问题。

1） 自主学习模式应能适应学生获取信息的多种方式。人们习惯获取信息的方式分为听觉输入型和视觉输入型，传统的课堂中难以同时兼顾。若兼顾两种习惯，则知识传递效率会受到影响；若侧重其中一种类型，则部分学生的学习效果会打折扣。高校现阶段的学生是伴随着互联网长大的一代学生，他们能够熟练地借助互联网获取信息，且习惯从互联网上获取信息。因此，充分利用互联网+背景下的信息化教学平台，是自主学习模式适应学生学习习惯的突破口之一。

2） 自主学习模式应能兼容学生不同的学习特点。以面向对象程序设计课程的学习为例，有的学生习惯在学习基础知识后再开始动手实践，有的学生习惯边学习知识边实践的“Learning by Doing”模式，还有的学生倾向于先通过实践获得对相关知识的感性认识后进行系统地学习以建立知识体系。传统的课堂教学模式无法同时满足这些不同的学习习惯，而借助互联网+背景下的信息化教学平台，学生可按照自己的学习特点选择学习顺序和回看方式，从而进行较为高效的学习。

3） 自主学习模式应能培养学生的自主学习能力，进而提升学习效果。面向对象程序设计课程的学习对象是大二上学期的学生，此时的学生已经意识到了自主学习的意义，但在学习中较少主动進行自主学习，且自主学习中遇到困难时较少主动解决。因此，培养学生的自主学习意识也是自主学习模式要解决的问题之一。为此，需要在相关理论指导下进行有针对性的实践。

3 相关的自主学习理论

在关于自主学习的理论研究成果中，有三类自主学习模型能够较好地应用于面向对象程序设计课程面临的场景，分别介绍如下。

阶段性自主学习模型是克劳（G. O. Crow） 在发现学生由于自主学习能力的差异对教学反应不同的基础上，为解决如何教育自主学习能力不同的学生而提出的[7]。该模型借鉴了情境领导理论的核心概念，把学习者的学习能力分为4个阶段，这里仅简要说明课程涉及的前两个阶段。第一阶段是依赖型，学生自主水平低，需要教师在学习的目标、内容、方法、时间上给予明确指导；教师作为教导者，必须精通学科知识，熟练教学方法。第二阶段是兴趣型，学生具有一定程度的自主，愿意做目标明确的作业，但是缺乏学科知识；教师作为激励者，要激发学生的学习兴趣，清楚解释学习技能的重要意义，培养他们的学习能力。

转变过程模型是泰勒（M. Taylor） 从学习者的角度出发，对大学生获得自主的转变过程进行实证研究而提出的[7]。该模型由8个关键点构成，其主要过程是从失验（用已有知识和经验无法解决问题）开始，经过迷惑、命名问题、探索、反思、再定位、分享发现等阶段，最终达到新的平衡点（能够用已有知识和经验解决问题）。

自主学习理论模型是博亚特兹（R. E. Boyatzis） 提出的自主学习理论模型，其主要关注点在于学习者的自我实现[7]。该模型设定自主学习是一个人主动自我实现的过程，进而将整个过程分为五个发现，分别是描绘理想自我（确定驱动学习的动力）、评估现实自我（发现自身的不足）、制定行动计划（确定学习的方向）、实践新观念新方法（学习和进步）和建立信任关系（巩固所学）。

4 自主学习模式设计

4.1 课程内容及特点

面向对象程序设计是软件工程专业开设的专业必修课，所学内容主要涵盖Java语言基础、面向对象编程方法和常见的Java技术，课程具体内容见表1。

4.2 自主学习模式设计思路

用好自主学习时间是保证学生学习效果的重要前提。自主学习模式的目标有两个方面：一是自主学习能力的培养（包括方法、途径和坚持）；二是通过自主学习达到学习目标。学生通过主动参与自主学习，保持学生的基本属性，勇敢地担当起责任和义务，进而建立起承担责任的意识。

1） 自主学习模式整体设计思路

阶段性自主学习模型用于整体规划，转变过程模型用于指导教学设计，自主学习理论模型用于指导学生自主学习。

整体规划方面，基于学情和阶段性自主学习模型分析得知，大一下学期的学生普遍处于第一阶段（依赖型）。因此，有针对性地采用适合第一阶段的自主学习内容和学习方法，即通过学习资源从单元学习目标、内容、方法和时间等各方面进行严密的设计和明确的指导，帮助学生顺利完成学习任务。根据课程内容特点，从第三单元开始，教师逐步转变为鼓励者角色，侧重激发学生的学习兴趣，培养学生自主学习能力，促进学习效果，引导学生过渡到第二阶段（兴趣型），为后继课程发展到第三阶段甚至第四阶段的学习能力打下扎实的基础。

教学设计部分，基于转变过程模型中的8个关键点进行梳理，为设计提供依据。首先在学习目标中提出学生暂时无法回答的问题（即失验），引发学生的好奇和疑问（即迷惑），然后通过学习材料帮助学生理解学习目标中给出的问题（即命名问题），接下来学生通过自主学习或课堂学习找到问题的答案或解决方案（即探索），随后学生将新学到的内容加入知识体系（即反思）并尝试用新学到的内容回答问题（即再定位）。最后，通过完成作业和评价其他同学的作业（即分享发现），强化用新学到的内容回答或解决问题的能力（即新的平衡点）最终达成学习目标。不同的阶段使用的关键点不完全相同，例如预习阶段主要按照“失验-命名问题-再定位-认识上新的平衡点”的过程进行学习，课堂学习阶段主要按照“失验→迷惑→命名问题→探索→认识或能力上新的平衡点”的过程进行讲授，复习阶段主要按照“反思→再定位→分享发现→能力上新的平衡点”的过程进行巩固或拓展。

指导学生自主学习方面，基于自主学习理論模型，首先明确将要达到的学习成果（描绘理想自我），其次列出需要学习的方面（评估现实自我）和学习计划（制定行动计划），然后根据提供的学习材料进行学习（实践新观念新方法），最后顺利通过测试达成学习成果（建立信任关系）。

2） 自主学习与课堂学习的关系

根据自主学习内容与课堂教学内容前后依赖关系的不同，自主学时的所学内容可分为以下三类：（1）并行类。自主学习内容与课堂教学内容无先后关系，属于平行拓展，自主学习不受限于课堂学习进度，也不会影响课堂教学内容的学习进度。（2） 拓展类。在课堂教学内容基础上拓展知识或技能的深度或广度，自主学习在课堂学习完成之后进行。（3） 先行类。自主学习内容为课堂教学服务，课堂教学基于自主学习的内容开展，并进行重点讲解或实践辅导，常见的翻转课堂模式下的课前自主学习即属于此类。

不同分配方式的优缺点分析：（1） 并行类。优点是自由度大，不足之处是所学内容平行于课堂教学内容，对课程目标的支撑度较小，且学习效果难以衡量。（2） 拓展类。优点是能够对知识进行巩固，不足之处是自主学习未涉及前期的基础知识，需占用课堂教学时间进行学习。（3） 先行类。优点是可以在课前由学生自主完成全部或部分基础知识的学习，课堂时间能够聚焦于重点知识和实践内容，不足之处在于若学习效果较差会影响课堂教学。

面向对象程序设计课程采用先行类和拓展类相结合的方式进行学时分配。规律的时间有利于学生保持良好的学习状态，因此，在时间安排上对自主学时设计为2～16周，每周2学时。从内容安排上将2学时平分为“承前”和“启后”两部分。“承前”部分用于巩固或拓展已学习的知识，“启后”部分用于讲解将要学习的知识性内容。通过规律的学时和自主学习内容的设计，帮助学生用好自主学时，提升学习效果，促进课程目标达成。

由于课程每周的课堂教学学时为4或6，导致自主学习如果只针对第1节课预习，针对最后一节课复习，则会跳过一些内容。基于此，调整预习和复习的任务要求，将预习任务设定为预习本周将要学习的各项内容（2～3个知识点，涉及简介和基本概念），将复习任务设定为复习本周所学的所有内容（1～2 个综合练习）。

4.3 自主学习模式设计结果及应用

根据自主学习模式的设计思路，参考多元混合教学模式的应用案例[8-9]，结合课程目标和内容，经课程团队研讨，最终形成了基于学习内容特点的“自主预习+课堂学习+自主复习”三阶段学习模式。针对不同特点的内容设定不同的学习侧重，在不同阶段进行更有针对性的学习。自主预习阶段学生借助网络课程资源针对知识特点进行学习，在学习之后通过客观题测试学习效果；课堂学习阶段通过案例或启发式教学法引导学生更深入地理解所学知识，提升实践技能；自主复习阶段通过巩固练习或拓展任务强化学习效果。

1） 基于学习内容特点的自主学习任务安排

第2～16周，每周安排2学时的自主学习。2个学时是一个相对独立的内容，前1个学时复习本周所学内容，后1个学时预习将要在课堂上深入学习的内容。从认知和应用两个层面确定知识特点，将认知的难度分为易/中和难两类，将应用的难度分为中和难两类。针对不同的认知和应用难度决定预习、课堂学习和复习的主要任务。根据学习内容的特点进行分类设计的结果如表2所示。

自主预习主要学习知识性内容，以识记和理解为主，若知识性内容较简单，也会加入对应的应用案例。预习要求对问题有初步的认识，能通过客观测试题即可。自主预习资源包括导学文档、微视频、课件、操作说明、课内案例、测试题（每学时5～8 题）和辅助资源等。

自主复习以巩固和拓展已学习的应用层面的内容为主，要求学生以作业形式完成复习和巩固任务。其中，拓展认知部分的目标是让学生更全面地认识相关知识，为更准确地应用知识做好积累。拓展应用部分的目标是让学生更直观地了解对应内容的应用场景及发挥的作用，进一步提升学生的应用技能。自主复习资源包括拓展案例、复习任务、任务解析和相关文档模板。

2） 三阶段学习模式中的教师和学生活动

“自主预习+课堂学习+自主复习”的三阶段学习模式形成了递进的完整的闭环，为学生养成良好的自主学习习惯提供了稳定的支撑。线上预习帮助学生了解基本概念、搭建知识结构；线下授课帮助学生掌握核心概念和应用技能，解决学习中的困难；自主复习帮助学生形成知识体系。三阶段学习模式中的教师和学生活动如表3所示。其中，教师分析知识特点，提供学习资源，进行案例分析并实施项目教学，布置复习任务并批改作业；学生课前进行自主预习，完成预习评价，课中通过参与式学习加深理解，提升应用能力，课后通过复习任务巩固或拓展。

3） 自主学习模式应用总结

课程通过学习通平台在2021级软件工程专业开展自主学习模式探索，取得了较好的应用效果。教学平台所提供的监督、在线测试和统计结果表明，学生在学习通平台上参与学习的比例接近100%，学习平均时长超过了微课视频时长。同时，问卷调查表明，85.5%的学生已初步树立了自主学习意识，具备了一定的自主学习能力，能够结合自身的学习特点选择适合自己的方式完成线上预习和复习，对自主学习模式的认可率超过80%。

5 结论

课堂教学学时的有限性和知识的无限性，以及教育的基础性和创造的未来性，决定了教师引导下自主学习的重要性。在“互联网+”背景下研究并探索高校课程的自主学习模式对于培养学生的自主学习能力、取得较好的学习效果、增强就业竞争力具有积极的现实意义。所提出的基于学习内容特点的“自主预习+课堂学习+自主复习”三阶段学习模式，基于相关理论和课程要求，在综合考虑学生不同信息获取方式、不同学习特点的前提下，引导学生向兴趣型自主学习能力过渡。随着自主学习真正成为学生学习和成长的重要一环，课程自主学时的利用将更加有效，为促进课程目标的达成发挥着积极影响。但在实践中，仍存在少数学生课前预习主动性差，导致课堂学习和吸收新知识受到较大影响的问题，后期将继续关注该问题，继续改进自主学时的学习指导和监督，使自主学时更广泛地植根于学生的学习习惯，护航学生的不断成长和进步。