面向网络平台的计算机自主协作学习模式研究

摘要：在网络平台的基础上，提出了基于自主学习和协作模式相结合的课程学习模式。以《Web系统与技术》为例，首先设计了基于网络教学资源和辅助工具系统的自主学习模式学习基本知识；然后，分组进行协作学习以解决复杂的课程教学网站设计任务。与单独的自主学习模式、协作学习模式和“填鸭式”模式相比较，任务负荷指数表明新模式具有更好的教学效果。

关键词： 网络平台；自主学习；协作学习；学习模式

中图分类号： G40-057 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）28-6804-03

1 概述

目前计算机本科教学中经典的讲授模式依然是主流，以教师为主，学生始终处于被动的接受状态。一些老师只注重课堂内容的教学，忽视学生主体意识和情感，压抑了学生学习的积极性。网络平台[1]大环境的出现，没有“填鸭式”的教学方式，学生面对的是机器，可以不断尝试新的学习模式。随着网络教育的日益发展， 很多新的理论、新的学说也应运而生。基于网络平台的协作学习和自主学习就是当前网络教学平台的研究热点之一。

自主学习[2]是指由学习者自觉确定学习目标、制定学习计划、选择学习方法、监控学习过程、评价学习结果的学习形式。20世纪90年代以后，国外对自主学习的实质、机制、与学习成绩的关系等基本问题上都取得了重大进展。社会认知学派的Zimmerman[3]提出了一个系统的自主学习研究框架。Corn和Mandinachl [4]对自主学习的产生、保持以及其与学习成绩的关系做了说明。温内和巴特勒[5]认为，自主学习是个体的认知系统，与学习任务、行为表现、外部反馈等因素相互作用的过程。陈顺立[6]从师生角色转变、网络自主学习平台设计、网络自主学习情境设计和网络自主学习评价方式等几个方面谈网络环境下高职学生自主学习能力的培养策略。自主学习是基于人本主义的“以学习者为中心”的学习理念，实现学生自主发展、终身发展的需要，培养学生的自主学习能力。

协作学习[7]又称合作学习，在教师的指导下， 学生以小组为单位做探究性学习， 共同努力完成所安排的学习任务。协作学习的前提[8]是协作过程包括讨论、争论和对学习任务的反思，可以得到更加深刻和丰富的信息。Kirschner[8]开展了个体学习与分组协作的比较研究，对于简单的任务，分组协作学习稍逊于个体学习，但是对于复杂的学习任务，分组协作学习胜过个体学习。协作学习在专业文献上得到了广泛地研究，香港大学的罗陆慧英[9]总结了2011 计算机支持的协作学习国际会议成果。

尽管自主学习和协作学习模式都有了较好的研究，但是如何利用两者的长处，在网络平台的基础上，探索适合计算机专业的两种混合学习模式研究还比较少。计算机专业是发展迅速的新兴学科，研究范畴十分广泛，探索高效的学习具有重要的意义。

2 方法

网络平台为学生自主学习提供了便捷的交流和互动的工具，为学习者提供不受时间和空间限制的开放学习环境。同时，当计算机专业课程需要解决一些复杂的任务时，采用协作学习模式更有效果。本文以《Web系统与技术》课程进行示范，采用常熟理工学院购买的毕博教学网络平台进行研究试验。

2.1 基于网络平台的自主学习

《Web系统与技术》的网络平台包含课程介绍、教学课件、教案和教学设计工具、课程网站搜索引擎、BBS讨论区、内部电子邮件、FTP服务、学习自测管理、作业管理系统等功能。师生或学生之间利用Email、BBS实现网络的交互及答疑辅导，通过Java、Flash等实现交互式教学，利用数据库对学习资源及学习者信息进行数据管理，记录学生的学习过程，通过网络blog或网络空间对所学知识进行整理、总结、反思学习和积累学习心得体会等。网络教学平台能提供丰富的网络学习资源，可以在线学习、在线自测、网上提交作业、在线讨论和教师实时在线答疑，这为课程教学和学生自主学习提供了灵活的教学环境。在创新教学模式的研究过程中，依据建构主义理论， 从学生认知活动的基本规律出发， 基于计算机专业课程的教学特征， 经过不断地探索， 构建了基于网络环境的计算机专业自主学习模式如图1所示。

此外，利用网络辅助工具系统帮助学习，主要包括网络写作工具、检索工具、在线笔记本、学习日志、在线词典、书签等，如图2所示。这些辅助认知工具能够支持学习者的认知过程，使学习者更有效的构筑自身的知识体系。

学生通过网络平台自主学习了HTML基本标记，网页表单设计，CSS，XML，DHTML，DOM与Window对象，脚本与对象事件处理，VBScript，JavaScript，ASP及其工作原理，web内置对象，web数据库编程，Ajax程序设计技术等基本知识。

2.2 基于网络平台的协作学习

通过网络平台的自主学习，每个学生都有了相关主题的基本知识，为了更加灵活的掌握知识以解决复杂的任务，设计了基于网络平台的协作学习模式，其流程如图3所示。

首先，形成协作学习的小组。根据学生以前计算机专业课程的分数，按照高分学生带低分学生的原则，男女组合，每组有5名学生。学习的主题是采用Microsoft Visual Studio 2008的开发工具，SQL Sever2005为数据库，设计一个关于某一门课程的网站。

其次，给每个组员进行分工。1人负责界面设计，对网站的颜色、字体、控件的大小和样式，菜单和对话框进行统一设计，并制作成CSS供其它同学使用；其余4人各分得2-3个模块，进行数据库设计、功能实现和测试。

然后负责进行需求分析、收集课程网站的材料和资料，并进行概要设计和详细设计、编码与测试。

为了创造协作学习的氛围，要求每个分组在全班面前陈述各自的项目的准备情况、开题、期中检查等报告。老师和学生都可以对陈述的内容进行评价和提出意见。组员之间要经常进行讨论和协作，以共同完成这些任务。

最后，对每个分组的成果进行展示和项目总结。各个分组进行系统演示和项目总结，师生根据界面设计、使用的技术和设计的内容进行共同打分。

教师在整个协作学习过程中负责组织指导和监督管理，对学生在学习过程中解决不了的问题或提出的新问题要给予及时正确的指导和帮助， 同时还需要对整个学习过程进行组织、管理、监督和协调。同时， 教师还要积极支持小组的合作， 帮助学习小组成员建立良好的协作关系， 以促进他们协作学习的开展。

3 结果

为了验证基于网络平台的综合自主学习和协作模式的有效性，与自主学习模式、协作模式和“填鸭式”模式进行比较研究。对选上《Web系统与技术》课程的本校09级4个教学班的学生，1班、2班、3班和4班分别采用我们的模式、自主学习模式、协作模式和“填鸭式”模式教学。使用Hart 和 Staveland[10] 设计的任务负荷指数（NASA-TLX） 的评价方法，由脑力负荷、体力负荷、时间压力、努力程度、业绩水平以及受挫程度6个项目组成，每项指标的最大值为10，最小为0。当课程结束后，学生填写NASA-TLX 量表，对六个项目的学习效果分别进行评估。课程学习前对4个班级的web技术测试分数的均值成绩如表1所示，可见差别不大。

参考文献：

[1] 霍红颖，湛邵斌.基于自主学习和协作学习的高职网络课程教学模式探讨[J].职业技术，2010，121（9）：8-9.

[2] 郭峥春.试论网络环境下的自主学习教学模式[J].山西广播电视大学学报，2010，77（4）：15-16.

[3] Zimmerman B J. self-regulated learning and academic achievement[J]. Educational Psychologist，1998，25（1）：3-17.

[4] Corno. Mandinach E B. The role of cognitive engagement in classroom learning and motivation[J].Educational Psychology，1983，7（1）：169-182.

[5] Winner P H，Butler D L.Feedback and self-regulated learning[J].A theoretical synthesis，1995.3（1）：32-61.

[6] 陈顺立.网络环境下高职学生自主学习能力培养策略[J].计算机教育，2010.10（21）：62-64.

[7] 颜红.基于自主学习和协作学习的网络教学系统设计与开发[D].西安：陕西师范大学，2007.

[8] Kirschner， F.， Paas， F.， & Kirschner， P. A. Individual and group-based learning from complex cognitive tasks： Effects on retention and transfer efficiency[J]. Computers in Human Behavior， 2009（25）：306–314.

[9] 罗陆，慧英，程介明.学习科学与教育政策[J].开放教育研究，2011，17（5）：10-14.

[10] Hart， S. G.， Staveland， L. E. Development of NASA-TLX （task load index ）： Results of empirical and theoretical research[C]. In P. A. Hancock & N.Mesh Kati （Eds.）， Human mental workload. Amsterdam：Elsevier Science. 1988： 139-178.