基于CSCL的本科生教学模式研究

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　　摘 要：计算机辅助与支持协作学习（CSCL）是目前教育技术界较为关注的一种新型学习模式。简要介绍CSCL的特点，分析本科生教学现状以及将CSCL应用于本科生教学的优势，提出基于CSCL的本科生教学模式，并讨论该模式的具体实施过程。实践结果表明，与传统学习模式相比，该模式可有效提升本科生的科研创新能力，从而提高本科生培养质量。
　　关键词：CSCL;本科生教学;教学模式设计
　　DOI：10. 11907/rjdk. 191534
　　中图分类号：TP434   文献标识码：A                 文章编号：1672-7800（2020）003-0261-04
　　An Exploration of Undergraduate Teaching Model Based on CSCL
　　HE Yi-fan， LIAO lei， LV Ya-wei， XIA Ling-ling， HE Ren-sheng
　　（School of Physics and Electronics， Hunan University， Changsha 410082， China）
　　Abstract： Computer supported collaborative learning （CSCL） is a new learning mode that is of increasing concern to the educational technology community. This paper briefly introduces the characteristics of CSCL， analyzes the current situation of undergraduate teaching and the advantages of CSCL applied to undergraduate teaching， proposes a teaching mode based on CSCL undergraduate students， and discusses the specific application of this model in the implementation process. The practical results show that compared with the traditional learning mode， this model can effectively improve the research and innovation ability of undergraduates， thus improving the quality of undergraduate training.
　　Key Words：  computer-supported cooperative learning;undergraduates teaching; design of teaching mode
　　0 引言
　　計算机辅助与支持协作学习（Computer-Supported Cooperative Learning）是一种新型学习模式。在学习结果预测方面，大多数研究将学习者视为整体进行评估[1]，CSCL则倡导个性化学习。目前国内有不少学者针对CSCL进行研究，如首都师范大学刘中月等在文章《智慧教育视角下的CSCL研究》中，从智慧教育角度重新审视CSCL，运用文献分析法分析了当前国内外研究成果，总结智慧教育视角下CSCL的内涵和特点，阐述了智慧教育与CSCL的内在联系，并提出智能CSCL功能模块框架，为下一步应用研究奠定了基础[2];南京邮电大学魏建等[3]认为CSCL让协作学习的发生可以不受时空阻碍，对于学习效率的提升起着积极作用;北京师范大学郑娅峰等[4]指出，CSCL作为一种在线协作学习，是MOOC学习的重要途径;沈阳工业大学唐非[5]认为计算机支持的协作学习的出现为教学模式变革开辟了新的途径。还有学者将CSCL与课堂合作学习作对比，并移植CSCL中的干预策略，培养学生的合作技能， 强化教师的导学者、观察者与评价者角色[6]。以上研究表明，信息技术的迅速发展使得计算机支持的协作学习CSCL[7]在教学中发挥着越来越重要的作用。
　　1 CSCL相关概念及特点
　　1.1 CL与CSCL概念
　　CL即协作学习（Cooperative Learning），也称为合作学习、合作教学等，是指在传统教室环境下，学生分为几个小组，围绕教师提出的教学目标进行讨论与互相教学，通过团结协作以取得小组共同学习成果的一种学习方式[1]。
　　CSCL（Computer-Supported Cooperative Learning）主要指在计算机技术支持下的协作学习[8]，是协作学习的进一步发展，包括网络搜索、视频教学，甚至MOOCs等相关内容[9]。
　　1.2 CSCL与CL特点比较
　　在传统协作学习中，学习者受到时间与空间限制[8]，与此相反，采用CSCL方式可以在计算机支持的环境中随时随地进行协作学习，使协作学习的优势更加突出[10]。
　　2 本科生教学现状分析
　　目前，我国本科生教学方式还停留在以知识传授为主的传统教育模式上。教材内容陈旧，无法有效追踪学科发展前沿，而且缺乏让学生参与研究的机会，也几乎没有机会进行实践考察，造成本科生理论与实践严重脱节[11]。 　　近年来，随着我国本科生与研究生招生规模的迅速扩大，虽然大多数学校都为本科生配有机房和实验室，而且学校图书馆资源也非常丰富，更新较快，导师数量和质量却没有得到相应提升，部分导师承担科研项目少，经费不足，致使部分本科生无法直接参与科研实践。还有一些导师由于自身科研压力过大，或将主要精力放在自己的兼职工作上，而疏于对本科生的培养[12]。
　　通过对现状的分析，笔者认为，目前我国本科生培养方式比较单一，使原本培养学生研究意识和创新能力的本科教育成为高中教育的一个简单延续。通过对学生学习过程的有效设计，构建合理的学习环境，将使本科生创新能力得到有效提升。
　　3 CSCL应用于本科生教学优势分析
　　3.1 成本更低，参与者范围更广，资源共享率高
　　通过网络平台，学习者在小组基础上共享相同的学习任务和学习资源，并且可以重复使用资源;可及时了解小组研究过程，并及时对研究结果进行讨论分析，以加快研究进程;甚至还可通过MOOCs[9]进行交流，得到多个导师的针对性指导。
　　3.2 形成学习共同体，组建学习型社区，提高学生科研创新能力
　　基于CSCL的协作小组是在值得信赖的同事和朋友基础上建立的小组，在这一群体中，学习者不再对学习与研究过程中的失败和不确定性采取防御态度，相反，他们互相合作，积极寻求问题解决方案[13]。团队成员以自愿、平等的方式对共同感兴趣的主题进行探讨，并且教师会在过程中提供适当指导。本科生通过不断尝试、反复试验，从而能够自己发现问题、解决问题，提高科研创新能力。
　　3.3 学习者兴趣相同，组织自由灵活，资源丰富
　　学习者根据兴趣组成不同研究小组，根据承担的不同个人任务在互联网上广泛收集资源。当网络资源不足时，可利用现实中的资源如图书馆、资料室等进行资源收集，然后将收集的资源在网上共享[14]。该组织相对自由灵活，参与方式也多种多样，可以建立小组群，通过语音或文字形式进行讨论，也可以通过E-mail、发帖等形式进行交流[14]。通过解决问题并发现新问题，从而扩大研究范围，使学习者对所研究的课题有更深入的理解。目前全球的MOOCs资源日渐丰富，为本科生和导师带来更多样化的选择[15]。
　　3.4 增强信息技术能力，提高本科生培养质量，加快学校学科建设
　　随着信息技术的日新月异，学习者在多媒体和网络技术交融的环境下进行学习，可锻炼自己搜索信息资源和利用信息技术解决问题的能力，并学会运用各种信息处理工具[16]。该方式不仅训练了本科生的思维能力，而且大大增强了其动手能力，有利于提高本科生培养质量。通过共享研究与学习成果，可为未来教学提供更丰富的资源，有利于加快学校的学科建设。
　　通过分析，笔者认为，基于CSCL的新型网络学习模式已逐渐成为当前本科生的主流学习模式。该学习方式有利于培养学生收集、整理资源，以及共享、共建资源的能力;有利于培养学生的批判性思维能力，增强创造力;有利于培养学生解决问题的能力，促进其综合素质的提升。
　　4 基于CSCL的新型教学模式设计
　　4.1 基于CSCL的本科生教学模式系统模型设计
　　考虑到当前本科生与导师以及同专业其他同学面对面交流机会较少，不利于本科生培养，为了提高学生的创新能力与合作能力，笔者在传统面授教学基础上，设计了基于CSCL的教学模式系统模型（见图1）。
　　该教学模式核心内容包括：
　　（1）本科生和导师需要积极参与学习过程。由于本科生刚进入大学校园，其自学能力、思维能力、动手能力均较弱。该模式采用多元化评价方式，建立激励机制，可激发学习者的学习动机。导师指导任务分工[16]，提供方法建议，并及时对学生观点进行反馈，作出评价，可对协作活动的顺利完成起到很好的促进作用。
　　（2）充分利用网络学习资源。网络上有丰富的学习资源，如海量的MOOCs[16]，还可将现实中获得的一些有用资源放在网上共享，学习者可充分利用这些网络工具为自己服务。此外，学习者通过不断沟通与协作，获取新知识，解决问题并获得最佳答案，从而对资源库进行扩展。
　　4.2 基于CSCL的本科生教学模式学习过程及其要素分析
　　小组协作学习通常可分为3个阶段，即小组划分、组间协作和最终评估。笔者在以上3个阶段的基础上，结合计算机辅助协作学习的特点，从学习者角度[15]提出一个基于CSCL的教学模式学习过程，如图2所示。
　　构建该教学过程必须关注以下要素：
　　（1）分组。协作学习的先决条件是分组合理，学习者根据兴趣和自身条件自行组成小组。在开始学习前，导师给出相关课题和研究方向，设置学习目标与任务，规定课题起止时间，还可将大主题划分为不同子主题，并将不同子主题分配给不同的组。
　　（2）交流协作。学习小组中的组员可跟据具体需求查找所需资源，并将各自搜集的信息资源进行共享。小组成员通过交流讨论，协作完成任务，输出小组的共同成果。通过思想交流，可锻炼学生的批判性思维能力。值得注意的是，组长或被指定的成员要积极协调组内协作，并随时向导师或其他成员汇报研究成果。还可邀请组外成员参与讨论，使协作过程有序进行，在最短时间内完成任务。
　　（3）知识建构。通过公共目标设置、小组讨论、思想综合与新认知结构创建实现知识建构。？知识建构是一个开放的互动过程，学习者在活动中分享知识，加深对知识的理解，因此是一个“冲突—辩论—综合—共识”的认知行为[17]。
　　（4）多元化的评价方式。采用多元化的评价方式进行评估，并建立相应激励机制[18]。评价方式包括组内评估、组间评估与小组成员评估[19]。？导师要积极参与这一阶段，对学生研究成果给予正确评价，對其成果给予肯定，并指出其不足以及下一步研究方向。
　　（5）资源上传，结果共享。团队按顺序完成各自任务，并在指定时间内上传研究成果。在该阶段需要对前阶段上传的资料进行整理，最好添加一些书签目录，方便查找与管理。小组成员对自己的研究成果进行展示与交流，有利于增强学习者的成就感，小组成员也可提出自己的不同看法和建议，以进一步完善研究成果。通过应用该模型，可使之后入学的本科生借鉴往届学生的经验教训，从而更加明确自己的研究方向。 　　4.3 基于CSCL的本科生教学系统开发
　　本研究设计了基于CSCL的本科生教学系统体系结构，大致分为9个功能模块，如图3所示。
　　在交流模块中，系统提供了小组讨论区、小组wiki、组员广评、论坛等交流与协作工具。该系统采用开源社区的B/S开发技术与PHP Web动态脚本编程语言进行开发，硬件环境采用Apache Web服务器与My SQL5.0数据库[20]。
　　5 结语
　　针对我国高校教学现状，本文提出一种基于CSCL的本科教学新模式。教师在教学过程中利用各种交流与协作工具，结合网络信息和海量的 MOOCs课程[15]，与学生共同营造“百家争鸣，百花齐放”的学术环境。激励学生参与课题研究过程中的每一个环节，可培养本科生创新思维、提升创新能力，而且有效解决了师资力量不足、教师疏于指导等问题。多年教学实践表明，使用该教学模式对于提升本科生的科研及创新能力具有重要作用。
　　参考文献：
　　[1]张琪，王红梅，庄鲁，等. 学习分析视角下的个性化预测研究[J]. 中国远程教育，2019（4）：38-45.
　　[2]刘中月，任剑锋，罗威，等. 智慧教育视角下的CSCL研究[J]. 中国教育技术装备，2017（12）：92-94.
　　[3]魏建，桑学峰. CSCL中的学习监控策略研究[J]. 无线互联科技，2015（18）：118-120.
　　[4]郑娅峰，徐唱，李艳燕. 计算机支持的协作学习分析模型及可视化研究[J]. 电化教育研究，2017，38（4）：47-52.
　　[5]唐非. CSCL模式下《人工智能》教学模式多样化的研究[J]. 科技展望，2016，26（34）：158-159.
　　[6]曹梅. 打开课堂合作学习的黑箱：来自CSCL的经验[J]. 教育发展研究，2018，38（20）：68-74.
　　[7]刘雪伦，李爱民. 联通主义在CSCL中的理论支持及其发展研究[J]. 中国教育信息化，2017（8）：7-9.
　　[8]何克抗，郑永柏，谢幼如. 教学系统设计[M]. 北京：北京师范大学出版社，2002.
　　[9]李曼丽. MOOCs的特征及其教学设计原理探析[J]. 清华大学教育研究，2013，34（4）：13-21.
　　[10]彭绍东. 从面对面的协作学习、计算机支持的协作学习到混合式协作学习[J]. 电化教育研究， 2010（8）：42.
　　[11]彭利兰. 浅析本科生教育现状[J]. 当代教育论坛， 2008（1）：89.
　　[12]杨颉，陈学飞. 本科生教育质量[M]. 上海：上海交通大学出版社，2007.
　　[13]万秀君，育勇，曹广鑫. 基于CSCL的网络教育模式初探[J]. 软件导刊，2010（9）：189.
　　[14]牟占生，封娜娜.  基于云计算的协作学习模型研究[J]. 计算机教育，2012（6）：68-72.
　　[15]汪琼. MOOCs与现行高校教学融合模式举例[J]. 中国教育信息化，2013（11）：14-15.
　　[16]程絮森，李钊，李静. 高校本科生创新教学中的建导式协作设计研究——基于CSCL环境[J]. 电化教育研究，2013（6）：92-97.
　　[17]赵建华. 知识建构的原理与方法[J]. 电化教育研究，2007（5）： 10-15.
　　[18]WU Y，KANG T，CAO F. The research of incentive strategies in CSCL[C]. Wuhan：2010 3rd International Symposium on Knowledge Acquisition and Modeling，2010.
　　[19]張润芝.  CSCL评价技术的新趋势[J]. 中国电化教育， 2009（5）：32-37.
　　[20]王陆，杨惠，白继芳. CSCL中基于问题解决的知识建构[J]. 中国电化教育，2008（4）：31-34.
　　（责任编辑：黄 健）
　　收稿日期：2019-04-16
　　基金项目：湖南省学位与研究生教改项目（JG2018A007）
　　作者简介：何旖凡（1992-），男，湖南大学物理与微电子科学学院硕士研究生，研究方向为教学设计;廖蕾（1981-），男，湖南大学物理与微电子科学学院教授，研究方向为高性能纳电子器件;吕亚威（1990-），男，湖南大学物理与微电子科学学院助理教授，研究方向为纳米电子器件量子输运仿真;夏玲玲（1984-），女，湖南大学物理与微电子科学学院硕士研究生，研究方向为教学设计;何仁生（1960-），男，湖南大学物理与微电子科学学院教授，研究方向为现代教育技术和物理学科教育论。
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