基于深度学习的学生学习行为规制路径研究
摘 要:由于自身和外部环境因素的影响,在线上线下混合式教学中,学生会出现一些问题学习行为,而问题学习行为必将弱化学习效果,无法实现深度学习。通过线上线下混合式教学中的学生学习行为,总结教学过程中普遍存在的三个问题:学习目标价值偏离,线上即时引导面临挑战;线下教学模式依赖固化,线上即时指导存在障碍;评价未适用混合式教学,评价结果效用缺位。在此基础上,以规制学生学习行为为目标,提出价值引导、任务驱动及立体评价三个机制。在三个规制机制的指导下,把课程的教学设计作为一种学术研究,在《隧道工程》教学中针对性地创设不同的规制措施,并观测学生的反馈效果。再通过发放问卷调查课程教学的效用,结果表明,该教学设计可以有效增强学生知识习得和优化学习行为,有效促进深度学习的实现。
关键词:教学学术研究;混合式教学;深度学习;学生学习行为;规制
中图分类号:G640
文献标志码:A
文章编号:1673-8454(2024)02-0100-08
作者简介:王薇,中南大学土木工程学院副教授,博士(湖南长沙 410075);王卫东、易亮,中南大学土木工程学院教授,博士(湖南长沙 410075);游全伟,中南大学土木工程学院硕士研究生(湖南长沙 410075)
基金项目:2023年湖南省社科基金教育学专项课题“UIA平台支持下的产学研深度融合研究生培养模式研究”(编号:23YBJ24);2022年中南大学教学学术研究项目“基于深度学习的学生学习行为规制实现路径研究”(编号:2022xs10)
一、引言
受新冠疫情影响,在“停课不停教、停课不停学”的号召下,国内高校通过多种途径以多种形式开展线上教学,为丰富线上线下混合式教学积累了充足经验。混合式教学模式重新定义教与学的关系,具有重塑课堂体系、内容和教学组织的优势[1]。
传统学习环境下,学生会出现多种多样的问题学习行为。在网络学习环境下,学习者同样会出现甚至更严重的问题学习行为。刘丽丽认为,网络问题学习行为是指学习者在网络学习中存在的不利于自己或其他人学习的外显行为和内在行为[2];彭文辉认为,网络问题学习行为与传统学习环境下的问题学习行为并没有本质的区别,并将网络问题学习行为表现总结为四种:学习逃离、行为缺失、行为不当和时间分配不当[3]。杨婉霞以某高校《微机控制技术》混合式教学课程为基础,得出学生在线学习次数、学习时长、阅读课程资料次数与该课程学习效果具有正相关性[4];兰慧红以某高校《C语言程序设计》翻转课堂为基础,研究发现学生浏览课前任务次数、任务完成率、任务正确率等均与学习效果存在显著正相关关系[5]。
问题学习行为将不同程度地削弱学习者的学习效果,存在问题学习行为的学生就算期末顺利通过考试,也只是停留在搬运和记忆知识的浅层学习层面,未达到理解和应用知识的深度学习层面。所谓“深度学习”,指在真实复杂的情境中,学生将所学知识和技能用于解决实际问题,以发展学生的批判性思维、创新能力、合作精神和交往技能的认知策略[6][7]。
因此,本文着眼于学生在线上线下混合式教学中的学习行为,把课程的教学设计作为一种学术研究,基于教学理论和学理分析开展整个设计过程,针对性地设计不同的规制机制并观测学生的反馈效果,帮助学生克服学习困难与瓶颈。并结合课堂与学生反馈结果实时调整规制措施,以实现学生深度学习为最终目的。
二、学生学习行为现状概述
在线上线下混合式教学中,对学生的学习行为进行观测,以实现学生深度学习为目标,辨识教学过程中学习行为的性质,针对不良学习行为进行分析,总结出教学过程中存在三类问题。
(一)学习目标价值偏离,线上即时引导面临挑战
哲学家赫舍尔说:“人之为人的独特难题就是如何进入意义。”[8]人的本质不是自然生命,而是人所追求的精神生命,对于意义的追求是人之存在的理由。对于学生来说,学习的意义是指在学习过程中寻求自身与知识间的联系,对学习内容及学习过程产生强烈的认同感,并在此基础上领悟到学习对于自身发展与精神追求的促进作用。学习意义的产生并不在于课堂教学表面上的活跃,而在于对学习活动的价值确认和意义认同,是在与客观世界的对话中寻求并获得自我认同与自我价值。
市场经济多年的发展,给我国经济带来巨大变化。由于这种经济发展方式的影响,学校以及社会对学生的评判规则更多集中于分数、证书等因素,对学生的发展存在急功近利的导向作用,使得当代大学生在学习生活以及对未来职业规划的选择中,形成较多注重功利性的价值观念[9]。张洋磊通过访谈发现,本科生学习投入以成绩为目标导向,以保研为最终目的,保研推免政策成为影响本科生学习投入与未来发展的关键变量[10]。这导致学习领域普遍存在异化学习状态,背后反映的是,学生在学习过程中的学习行为缺乏行之有效的价值引导,从而导致学习价值存在不同程度的偏离、片面和狭窄化。
传统线下教学中,教师能够结合课程内容及学生问答情况等,即时对学生进行相应的价值引导,良好地与课程进行融合与渗透。现行线下教学对学生学习价值的引导尚有一定提升空间。线上线下混合式教学具有的时间与空间上的差异性,使得教师对学生的即时价值引导存在较多挑战。在这种情况下,学生的学习价值目标产生偏离,在此基础之上产生的学习行为,将不可避免削弱自身的学习效果,难以促使深度学习的实现。
(二)线下教学模式依赖固化,线上即时指导存在障碍
在认知主义学习理论的影响下,“学习即知识获得”的理念在我国深入人心。保罗·弗雷尔(Paulo Freire)对传统课堂教学进行了深刻批判:“教育已经成为一种储蓄行为,学生是储蓄行,教师是储蓄人。”[11]传统课堂教学往往坚持工具的价值取向,教师按照预定的程序教授学生知识。钟启泉称这种方式为“记忆教学文化”,教师的角色是向学生传递信息,学生的角色是接收和储存信息[12]。为有效完成教学任务,教师会提前设计好整个课堂,课堂上只需按照设计按部就班即可,学生在这个过程中并未体现较高的主观能动性。
线下教学向线上线下混合式教学转变过程中,线上学习时间的自由性,导致不同学生学习时段安排的不一致。这种情况下,教师在线上阶段对学生学习进行即时指导存在一定障碍,线上教学阶段势必要让学生更多地成为“主动探索者”。教师虽然会针对性地根据课堂内容整合上传视频、文件等学习资料,但学生需在有限的引导下,自行对知识进行体系化建构,并与线下所学原始认知建立动态联系,促进知识以及信息的长期储存和使用。现行线上学习阶段中,学生较多地只侧重于完成刷课、凑满学习时长,在过程中缺乏沉浸式学习,难以掌握核心与非建构性知识,无法引发深度学习。
(三)评价未适用混合式教学,评价结果效用缺位
传统学生评价是教师管理学生的主要手段,教师通常只能以课堂积极度、作业完成情况等作为判断依据,这样得出的评价结果存在一定的弊端。例如,传统评价多采用结果性评价,主要用于在选拔评优阶段表征差异、筛选学生,评价结果发挥作用的范围整体较小,难以直接反映学生发展所面临的问题,不利于学生的综合发展。
除此之外,线上线下混合式教学过程中,传统的评价模式未能得以良好应用,课程评价与课程教学未能相互促进,螺旋式循环推进课程教学的进步与发展。如何对线上学习阶段进行有效评价,将线上、线下学习评价进行有机结合形成课程整体评价,是教师需要认真思考的问题。“好学生”评价应该是一项与素质教育教学理念、方式密切相关的重要内容[13],它应当贯穿于线上线下混合式教学全过程,使教师对学生多维素质与能力作出动态性判断,加强教师对每位学生的认知,进而因材施教进行人才培养,让每位学生实现各自适应的深度学习状态。
三、学生学习行为规制机制
线上学习构成课程教学很重要、基础的一环,线上学习效果直接影响后续教学活动能否顺利实施及其实施效果,而直接的监督既缺乏可行性,也无法实质引导学生的学习行为。面对教学过程中教与学存在的问题,拟在教学设计中渗透对于规制学生学习行为的思考,通过教学设计促使学生实现深度学习,思考探索出三类针对性的规制机制。
(一)价值引导机制
核心刚性理论指出,强化价值与规范是破除核心刚性困境的关键,高校的科研育人体系需要突出与强化科研育人的价值引导作用,帮助学生树立正确的价值取向[14]。当下的大学教学改革,重点不应继续强调在知识量上的积累,而应在质上强调在学习过程中,融入内部心灵与外部世界的要素,从源头上改变学习目标价值的偏离。自我决定理论强调内在动机在深度学习中的作用,这些内在动机与自主性、关联感紧密相关。该理论还提出外在动机和内化的概念,也即学生可以将外在规则或标准内化为自己的学习价值目标。
教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》提出,工学类课程要培养学生精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。根据纲要内容,在线上线下混合式课程中,课程设置与教学设计应进行相应的体系化价值引导安排,强化课程对学生学习目标价值的引导,使价值引导在线上线下阶段环环相扣。通过对学习目标价值的体系化引导,让学生明晰自身的学习意义,在实践类知识的讲授中引导学生脱离课堂的约束,在更广阔的舞台上思考自己专业所学。一方面,教师要从每门课程建设出发,明确线上线下学习内容的思想指向性,通过学生自学使其掌握和发展外部物质世界的理论知识与本领;另一方面,要让学生在“所学”之上更添“所获”,在线下促使学生将知识与实际经验结合,融合线上与线下的知识内容,加强体系化知识的应用,达成深度学习的目的。
(二)任务驱动机制
任务驱动教学法(Task Based Learning, TBL)在兴起之初被称为“范例教学”,其代表人物是德国学者根舍因和克拉夫基[15]。20世纪70年代,英国教育家布雷珀创立“任务驱动教学法”,并通过研究创造一种在教学中占主导地位的“做中学”方法[16]。国内对于任务驱动教学法的研究与应用时间稍晚于国外,是对国外教学经验借鉴的基础上提出并加以运用的。随着教育改革的不断推进,任务驱动教学法的应用不断拓宽,很多学科也将该教学法应用于教学。
深度学习是一个需要不断加深的学习过程,但其对于大多数学生来说较难自发进行,需要学生在教师的指导下参与目标类学习任务,教师的即时指导和学生的角色转变是深度学习的前提和基础。浅层学习在传统教学中时常发生,是因为学生在教师的指引下逐步前进,教师是不可缺少的引路者。因此,在线上线下混合式教学中,教师应走出传统角色,从教育教学规律出发,重新定位自己的教学工作,形成适应性的教育教学行为;通过设置驱动任务,促进学生应用所学知识,让学生所学能在线上及线下阶段衔接使用。教师只是学生学习过程中的“隐形向导”,学生自身必须不断试错,并在试错过程中总结、反思和成长。基于任务的学习赋予学习者内在动机,允许学生使用线上学习阶段涉及的各种数字多媒体工具使用信息,将创造力以一种外显的方式表现。教师只需要在学生面临困境时指引问题解决方向,而解决问题的具体方法与路径则要靠学生的自我及小组间合作进行探索。这种教学模式与师生角色的转化让师生摆脱了传统教学所存在的限制,真正实现深度学习。
(三)立体评价机制
中共中央、国务院印发的《深化新时代教育评价改革总体方案》提出,创新评价工具,利用人工智能、大数据等现代信息技术,探索开展学生各年级学习情况全过程纵向评价、德智体美劳全要素横向评价。这个要求指明了学生评价改革的走向与趋势,评价需要将学生纵向学习的全过程与横向发展的全要素整合。这样的评价,既需要考虑学生素养提升所涉及德智体美劳的方方面面,又覆盖学生不同阶段接受教育的学习情况,聚焦到学生整个人的方方面面,促进人的可持续发展。杜福尔(Dufour)和马尔扎诺(R.J.Marzano)曾提到:“评估某一课程成功与否的最重要标准,是学生是否产生学习行为。”[17]当教师团队明晰课程的教学目标,将其定位为学生通过课程应该习得的知识和能力,就要明确学生必须学会什么、理解什么,而立体评价就是帮助学生来证明教学目标的实现程度。
元认知学习理论是一种描述学习者管理、调节自身学习过程的理论。元认知包括一系列自我监控、调节的策略,使学习者能主动参与和控制自身的学习过程。元认知涉及三个基本要素:元认知知识是学习者对自己认知过程的了解;元认知调节是学习者在学习过程中对自己的监控和控制;元认知经验是学习者对自己认知过程的感知和理解。借鉴该理论对学习认知的概述,在线上线下混合式教学中,为促进线上、线下阶段评价的联系,可以构建立体多元的课程评价体系。采用多维互动评价和全过程评价相结合的方式,在创造宽松氛围的基础上,以小组任务为基础开展学习活动,可实现线下评价主体多元化、方式多元化,帮助学生在小组组员和教师的评价中认识自己、认识自己的学习过程,通过不断完善小组任务的内容,推动自主学习。对于部分存在企业现场教学、实习环节的课程,还可以邀请第三方对学生进行评价,使学生明晰企业的用人标准。线上评价则依据慕课、SPOC等平台的统计数据,系统性地考虑学习时长、讨论区互动、自测问题回答情况等综合因素,客观给出学生线上学习阶段学习情况的综合意见。对于课程全过程评价,教师可参照线上线下学习时长比例,调整线上线下评价比例,削弱单一教师评价以及不同教师评价标准不同的主观性因素,强化线上评价结果在促进学生深度学习中的作用。
四、教学设计与反馈
(一)教学设计
中南大学土木工程学院《隧道工程》课程基于学生学习行为规制机制进行教学设计。该课程以价值引导为灵魂和主线,通过任务驱动培养学生工程能力与素质,同时促进学生深度学习的实现;采用理性客观的立体评价模式,在平等、自由、开放的语境中达成教师与学生间的相互理解与价值共识[18],以此强化多维度、多层次学习,实现学习的过程价值和实践属性,以期达成“知识传授+价值塑造、能力培养+深度学习”有机统一。
《隧道工程》慕课已上线5年,经过前期精心设计与后续多年课程更新与不断优化,形成了“对话式教学”。依据已有的慕课基础,该课程设计了“前觅重难点,中强知识点,后思创新点”三个层次学习进阶模块(见图1),培养学生主动建构的意识和习惯,促进深度学习的实现。该课程通过任务驱动巧妙地增强知识习得及优化学习行为,传授学生学习方法及意义,以此纠正学生对于课程分数功利性的追逐。课前驱动学生利用碎片化时间在慕课平台学习,激发学习兴趣,让学生带着求知欲与疑问前往课堂;课中教师端参考互动及答疑效果实时更新教学起点,线下课堂专注于学生的思考与交流,让学生对知识的应用得以强化,使学生端成为课堂的中心;课后利用实践类任务驱动学生主动参与小组任务讨论、沟通解决问题等需要向外输出知识与思考的活动,确保学生在融合学习中发展高阶思维,促使学生养成深度学习的习惯。同时,课程采用全过程覆盖的立体考核机制,考核标准与内容多元并进,综合考查学生的专业知识、价值情感和素质能力。
图1 《隧道工程》教学设计图
(二)教学反思
反思最开始是一个哲学概念。在教育界,约翰·杜威(John Dewey)认为反思是“对于任何信念或假设性的知识,按其所依据的基础和进一步结论而进行的主动的、持久的和周密的思考。”[19]反思是教师对自身所教课程的教学设计、教学活动及由二者产生的教学结果进行分析,并根据分析结果采取对策以完善自己的教学活动。同时,一旦教学效果显现出来,那么教师就可以评估教学的效用。
《隧道工程》课程结束后,为探明课程教学改革的效用,笔者设置了涉及线上线下混合式课程教学内容、形式等问题的问卷,向课堂学生定向发放,收集学生对课程教学设计的看法与建议,提炼教学中无法直接获取的学生反馈信息。同时以学生反馈为基础,结合教育教学理论,对本学期课程的教学设计予以优化,探明教学设计对学生学习行为的规制效果。笔者选择部分问题的结果予以展示说明。图2为“线上线下混合式教学优势”的回答结果,其中,“全面考核课程成绩”选项比例为0%。说明学生认为线上线下混合式教学能够丰富学习渠道与学习范围,并使其关注自身所学以及如何实现深度学习。表1反映学生对于线上线下教学安排时长各执一词,但双方理由均是为实现对知识的理解与应用,线上可以自学非理解性知识,线下由教师引导讲解后得以学习理解性知识。由此可见,学生正在不断提高对知识学习层次的需求,以及对知识的理解与自我认同感,进而实现学习价值与意义。
表1 学生对线上线下学习时长的看法
图2 线上线下混合式教学优势统计
图3 促进课本知识深度理解方式统计
问卷中的“在平时考核中侧重与课程相联系的实际应用会存在哪些问题”则反映出,学生认为小组汇报展示、实践类任务在教学设计中存在的不足,29.41%的学生认为二者给其带来了较为繁重的学习负担,剩余70.59%认为二者未考虑不同学生的基础与能力,且在教学中也暴露出不同小组间差异过大、部分同学结对抱团而部分同学无队友组合为小组等情况。但提及这两种任务效用时,约70%的学生认为可促进对课本知识的深度理解(见图3)。因此,这两种任务可在后续教学中继续应用,但需结合学生实际情况适当调整驱动任务频率与单次任务量,以适应学生在该课程的时间与精力分配。同时,在后续教学中,需将学生的学习能力与基础等因素作为参考,进行小组分类,不同类别小组之间的组员可以自由组合,以此考虑不同学生的差异性,又尽量保障学生有足够的参与感,使得参与驱动任务的不同小组间差异不至于过大,从而能够让具有不同专长的学生在驱动任务中发挥自身作用,锻炼其知识应用、表达阐述方面的能力[20]。
五、结语
本文以规制学生学习行为,使其达到深度学习为目的,分析线上线下混合式教学中表面现象所暴露出的本质问题,并结合教学学术理论提出对应的规制机制。在此基础上,依据机制对线上线下混合式课程教学安排进行针对性的教学设计,通过参考学生的立体评价结果和问卷反馈来考核教学设计的有效性,同时对问卷反馈出未尽详实的教学设计进行完善,以期能够在后续教学中不断提高教学效果,也可为其他课程的教学设计提供参考。
因土木工程学科自身的特点,部分教学设计不能直接予以借鉴,但规制学生学习行为的思考与反思,是教师在教学中需要持续进行的。教师必须以学术的态度和方式研究自己的教学,以专业的态度和方式从事大学教学[21]。
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Research on the Regulation Path of Students’ Learning Behavior Based on Deep Learning
Wei WANG, Weidong WANG, Liang YI, Quanwei YOU
(School of Civil Engineering, Central South University, Changsha 410075, Hunan)
Abstract: Due to the influence of self and external environmental factors, students would have some problematic learning behaviors in online and offline hybrid teaching, which would inevitably weaken their learning effects and fail to achieve deep learning. Therefore, this article focused on the learning behavior of students in online and offline hybrid teaching, and summarized three common problems in the teaching process: the value of learning objectives deviated, and online guidance faced challenges; the offline teaching model relied on solidification, and online guidance obstacles existed; blended teaching was not applied to evaluation, and the utility of evaluation results was absent. Based on the above problems, this paper put forward three mechanisms of value guidance, task drive and three-dimensional evaluation with the goal of regulating students’ learning behavior. Under the guidance of the above three regulatory mechanisms, the teaching design of the course was regarded as an academic research, and different regulatory measures were created in the teaching of Tunnel Engineering and the feedback effects of students were observed. By issuing questionnaires to investigate the effectiveness of teaching, the results of the questionnaires showed that the teaching design effectively enhanced students’ knowledge acquisition and optimized learning behavior, and effectively promoted the realization of deep learning.
Keywords: Teaching academic research; Blended learning; Deep learning; Students’ learning behavior; Regulation
编辑:王晓明 校对:李晓萍
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