混合式学习环境下深度学习模...—以大学计算机实训课程为例_南舒琪.pdf

信息化与计算机教育本栏目责任编辑：王力Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第1期(2023年1月）第19卷第1期(2023年1月）混合式学习环境下深度学习模式探究以大学计算机实训课程为例南舒琪1，田贞2(1.渭南师范学院网络与教育技术中心，陕西 渭南 714099；2.渭南师范学院教育科学学院，陕西 渭南 714099)摘要：如何培养高校学生深度学习能力，将成为未来教育改革发展的重要课题。诸多研究表明混合式学习结合了线上教学和线下教学的优势，突出了教师的主导作用和学生的主体作用，是一种有效学习方式。如何将深度学习和混合式学习融合，进一步提升高校学生的深度学习能力是本文探讨的重点。文章以美国深度学习项目(SDL)提出的深度学习理论为基础，融合混合式学习模式，构建“基于混合式学习的深度学习活动框架”，并开展教学实践，以期为后续的研究和高校的教学提供参考。关键词：混合式学习；深度学习；教学实践中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2023)01-0163-03开放科学（资源服务）标识码(OSID)：在大学教育逐渐向纵深化发展的背景下，如何培养大学生的高阶思维能力和终身学习能力已成为教育改革发展的重要课题之一。众多学者深入探索，大量研究表明深度学习能够有效培养学生的高阶思维能力、终身学习能力和知识创新能力，培养高素质人才。同时，混合式学习结合了线上教学和线下教学的优势，可以有效利用手机和电脑等终端，增强师生间的互动，减少学生隐性逃课，有效促进学习。因此笔者将探索如何将混合式学习和深度学习策略深度融合，构建可以进一步促进高校学生深度学习能力和终身学习能力的教学模式1。1 深度学习1.1 深度学习概念深度学习这一概念在学术界目前尚未形成统一定义，研究者们分别从不同的角度对深度学习进行界定和描述。Eric等人认为深度学习是通过对知识进行多次深度加工，通过改变思想、行动等方法获得实际应用能力2。Biggs等人认为，深度学习是学习者主动运用泛在学习、分解整合、迁移学习和分享交流等多种学习策略学习材料理解知识3。基于大量深度学习领域学者意见和大量文献的支撑，美国威廉和弗洛拉 休利特基金会确定了深度学习的六个维度，分别是：掌握核心学习内容、批判性思维与解决问题、有效沟通、协作能力、学会如何学习、学习毅力。美国国家研究委员会(NRC)将深度学习定义为学习者能够将在一种情景下学到的知识应用于新情景的能力，该委员会将这些能力分为三个领域：认知领域、人际领域和个人领域4。由此可见，深度学习注重知识的建构和问题的解决，可以培养学生终身学习的能力，符合大学生核心素养要求，因此本文将探索如何将深度学习应用于大学课堂。1.2 深度学习策略就如何将深度学习应用于实际教学，针对这一问题，美国威廉和弗洛拉 休利特基金会与美国研究院建立了深度学习项目(SDL),对深度学习的定义、策略及其效果进行了研究，研究结果显示参与实验的学生在深度学习的三种能力上都有不同程度的提升。因此笔者采用SDL项目深度学习策略构建学习活动框架。SDL项目深度学习策略主要由认知能力、人际能力和个人能力组成：认知能力包含掌握核心知识和批判性思维的能力，通过PBL、差异化教学和个性化教学等方法培养；人际能力包含有效沟通和团队协作的能力，通过小组合作等方法培养；个人能力包含学会如何学习的能力和学习毅力，通过参与教学决策、小组合作和个性化教学等方法培养4。2 混合式学习Garrison等将混合式学习定义为，将线下面对面学习的优势与线上远程学习的优势进行有机融合，进而更有效地完成教学目标获得相应的知识和能力5。何克抗教授认为混合式学习在将线上信息化教学与线下面对面教学结合的过程中，要突出教师在课堂中引导监控的主导作用和学生在学习中自主创造的主体作用6。田阳和黄荣怀等将混合式学习定义为根据收稿日期：2022-06-20基金项目：渭南师范学院2020年度教育科学研究课题（项目编号：2020JYKX025)作者简介：南舒琪(1993)，女，陕西渭南人，助理工程师，硕士，研究方向为网络与远程教育；田贞(1980)，女，陕西渭南人，通信作者，讲师，硕士，研究方向为数字化教学资源建设。E-mail：http：/Tel：+86-551-65690963 65690964ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术Vol.19,No.1,January2023163DOI:10.14004/ki.ckt.2023.0025本栏目责任编辑：王力信息化与计算机教育Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第1期(2023年1月）第19卷第1期(2023年1月）教学目标结合线上和线下的教学优势设计教学方案，使学生的学习和教师的教学各个要素完全融合，从而达到促进教学和学习的目的7。随着科学技术发展，手机、电脑和iPad等终端已经成为当代高校学生学习和娱乐的必备工具，技术皆具有两面性，手机等终端既可以促进学生学习，同时也会对学生的学习造成一定影响，比如降低课堂注意力等。有研究显示手机成为影响大学生隐性逃课的一大因素8，因此如何在利用手机等终端优势的同时，又能有效避免其产生的不良影响成为亟待解决的问题。而混合式学习结合了线上数字化教学和线下面对面教学的优势，其可以有效利用电脑手机等终端，增强教师和学生的互动，有效扩大正面影响，抑制负面影响。3 基于混合式学习的深度学习活动框架大量研究表明深度学习和混合式学习都能对学生的学习产生积极影响，因此笔者通过本文探索如何将混合式学习和深度学习深度融合，进一步促进高校学生的认知、个人、和人际能力提升。笔者选取SDL项目深度学习策略与混合式学习教学模式深度融合，最终形成基于混合式学习的深度学习活动框架。由于该框架是指向深度学习能力，而其包含了问题解决和批判性思维等能力，同时基于项目的学习(PBL)有利于学生问题解决和批判性思维等能力的培养，所以笔者以PBL项目流程为主框架，构建基于混合式学习的深度学习活动框架。学习活动框架包含项目导入、项目设计、项目实施和项目评价，结合混合式学习，将每一个项目流程都分为线上和线下，同时，为了便于教师以及后续研究者的应用，又将其拆分为线上的教师活动和学生活动，以及线下的教师活动和学生活动，结合深度学习策略给出每一个流程之下主要培养学生哪些深度学习能力的建议。于是，根据深度学习策略，结合混合式学习和项目式学习，构建出了基于混合式学习的深度学习活动框架，如图1所示。4 基于混合式学习的深度学习活动框架实践本文以大学课程图形图像处理为研究对象，以阿里公司的“钉钉”App为平台，以基于混合式学习的深度学习活动框架为指导开展教学实践。4.1 基于混合式学习的深度学习活动框架的实施4.1.1 项目导入本阶段主要包含3个环节，分别是创设情景、明确目标、讨论构思。1)创设情景教师活动：教师线下结合近期热点和平面设计领域的实际需求，创设真实问题情景，引出项目任务。真实的问题情景往往都比较复杂，但更有利于学生在之后的工作中迁移与应用，同时，可以激发学生的学习兴趣。比如“H5网络安全宣传页面设计”项目就是以真实情景创设的项目，可以进一步激发学生思考与讨论的热情。学生活动：学生根据项目需求，使用电脑手机等终端搜索相关资料，小组讨论给出初步构思。2)明确目标教师活动：教师结合当前社会需求并根据学生的知识掌握程度，设计不同等级的课程目标，尽可能地照顾到每一个学生，尊重学生的个性与差异。以“H5网络安全宣传页面设计”项目为例，可将项目难度分为3个等级，初级为完成简单的网络安全宣传页面设计；中级为完成网络安全宣传页面设计，并在H5平台发布；高级为完成网络安全宣传页面设计和专属logo设计，并在H5平台发布实现简单的交互。学生活动：学生选择适合的课程目标等级并结合实际形成各自的学习目标，积极思考如何完成目标任务。3)讨论构思教师活动：教师鼓励学生借助电脑手机等终端以小组讨论的形式积极探索，明确问题核心。学生活动：借助线上平台小组协作探索。4.1.2 项目设计本阶段主要包含2个环节，分别是新知学习和设计方案。1)新知学习教师活动：教师首先通过“钉钉”平台向学生推送课程资料、课程视频和复习资料，引导学生通过学习资料获取新知识，之后，线下引导学生将新知识与旧知识建立联系，将新知识纳入已有知识结构，建立良好知识结构。学生活动：学生利用教师推送的资料，复习旧知识，学习新知识，根据教师讲解，形成良好的知识结构。2)设计方案图1 基于混合式学习的深度学习活动框架164信息化与计算机教育本栏目责任编辑：王力Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第1期(2023年1月）第19卷第1期(2023年1月）教师活动：教师组织学生小组讨论，进行头脑风暴，创新想法，形成项目解决方案，并将解决方案通过线上平台分享。在此过程中，教师通过面对面或线上平台等手段进行同步或异步答疑，实现个别化指导，促进学生个性化发展。学生活动：学生通过头脑风暴完成解决方案，并通过线上平台相互分享解决方案，相互学习深入反思。4.1.3 项目实施教师活动：教师指导学生通过自主探究或合作学习的方式完善方案，同时结合存在的问题，以集中讲解或讨论质疑的方式剖析重点难点知识。在指导学生的过程中，教师要以学生为主体，尊重学生的独立性。学生活动：学生通过交流分享和教师讲解，完善项目解决方案，结合方案反复操作练习，在完善方案和练习的过程中不断将知识内化，学会迁移和应用，促进高阶思维发展。在该过程中，学生可以随时通过线上平台提问，其他学生可以帮助答疑，之后教师汇总答疑。4.1.4 项目评价教师活动：教师要求每个小组推选一个代表，对作品以及在完成作品过程中遇到的问题和解决方法等进行演讲展示，教师对作品、演讲和学习过程等进行点评和总结。学生活动：小组推选代表演讲展示，并通过线上平台分享作品，进行学生自评和学生互评。4.1.5 评价效果评价在学习过程中亦十分重要，因为及时准确的评价反馈能够促进学习者不断进步，进而促进学习。因此本文通过教师评价、学生自评和学生互评三种评价方式构建多元立体化的评价体系，其中教师评价包含学习者是否达到了预期课程目标；迁移和应用能力是否都具备；演讲时能否够准确表述。学生自评包含学习者能否按目标完成课程任务；能否够通过分享交流反思所学；能否迁移到新情景中解决问题。学生互评包含学习者的作品是否具有创新点；演讲时能否准确表述。其中，教师评价中学习者达到了预期课程目标，这一项从课程最初的70%提升到了85%，可见课程的学习对学生知识的内化和目标的分解等能力都有不同程度的促进作用；教师评价中学习者学会了迁移和应用，这一项从课程最初的50%到70%，由于受传统教学方式的影响，学生在迁移和创新方面的能力在课程开始就有所欠缺，通过本课程的学习，学生的迁移能力有了一定程度的提升，但还需在之后的学习中不断深入，补齐短板。课程结束后，笔者对参加课程的学生进行访谈，大多数学生表示课程内容实用且有趣，在课程结束后想要继续深入探索；相比之前更勇于提出自己的想法并提出疑问；在生活和实习中会经常使用所学知识解决问题；会尝试通过所学知识制作新型短视频或宣传页面等，通过访谈可见，学生在批判性思维、问题解决能力和创新能力等方面有了一定的提升。4.2 基于混合式学习的深度学习活动框架实践总结笔者通过对教学实践、访谈数据和课程评价等数据进行统计分析得出以下结论。4.2.1 设计真实任务情景课程的设计要顺应社会的需要，真实的项目任务往往比较复杂，而复杂且有冲突的项目任务可以激发学习者的学习动力，促进学习者深度思考。因此教师需要在设计项目时尽量结合公司企业的需求，设计一些有冲突、有竞争性的任务，引导学习者融入情境，分解任务，多方考量，深度思考以解决问题，从而培养学习者的综合能力，提升核心素养。如果条件允许，教师可以邀请公司企业的相关人员参与到项目的