“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用”課程教學(xué)中的合作學(xué)習(xí)理論應(yīng)用

引言：信息類專業(yè)的專業(yè)課程具備理論與實(shí)踐相結(jié)合的特點(diǎn)，適合開展合作學(xué)習(xí)。合作學(xué)習(xí)教學(xué)理論和策略體系是我國新一輪課程改革大力倡導(dǎo)的一種學(xué)習(xí)方式。本文以信息類專業(yè)的選修課“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用”為例，探討合作學(xué)習(xí)的理論依據(jù)、應(yīng)用價值及實(shí)施合作學(xué)習(xí)應(yīng)注意的問題與對策。

在工科信息類專業(yè)中，“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用”是近年來興起的一門重要的專業(yè)選修課，為網(wǎng)絡(luò)工程等專業(yè)的學(xué)生提供必要的先進(jìn)理論知識和必備的實(shí)踐能力。因此，該課程的教學(xué)探索顯得更加有意義。近年來，貴州財經(jīng)大學(xué)致力于教學(xué)范式改革，努力提高課堂教學(xué)效率，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動力。本文即以“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用”課程的合作學(xué)習(xí)為例探討提高教學(xué)效率的方法。

一、當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣對傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式的挑戰(zhàn)

由于受現(xiàn)有的教育體制機(jī)制的影響，傳統(tǒng)課堂教學(xué)手段依然十分落后。僅靠老師絞盡腦汁生硬的啟發(fā)，難以改變學(xué)生一如既往地“沉默”，教學(xué)練習(xí)活動不能順利完成，師生互動、生生互動也很難開展。但是，今天的大學(xué)生在自身的團(tuán)體或者自己的虛擬社區(qū)里卻是非常的活潑，思路敏捷，表達(dá)迅速，與課堂上的表現(xiàn)判若兩人。究其原因，既有學(xué)生性格方面的獨(dú)立性，更多的則是教師對教學(xué)過程的組織方式不符合學(xué)生的體驗(yàn)。

信息類專業(yè)學(xué)生在學(xué)校所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識就是為人類服務(wù)的信息技術(shù)，信息技術(shù)的應(yīng)用最直接的效果就是加強(qiáng)人類的交流，方便人類的交際。從專業(yè)基礎(chǔ)課的各項實(shí)驗(yàn)課程就開始潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，含有課程設(shè)計的專業(yè)課也引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)和設(shè)計的最終結(jié)果在用戶體驗(yàn)方面也有一定的要求。如果學(xué)生在極其封閉的環(huán)境中完成學(xué)業(yè)，或者是在極少與外界交流的條件下完成學(xué)業(yè)，很難想象在今后的工作中能夠有創(chuàng)造力地為人類的交流和交際作出積極貢獻(xiàn)。

因此，在信息類專業(yè)的教學(xué)中倡導(dǎo)合作學(xué)習(xí)，探討合作學(xué)習(xí)的適應(yīng)性條件和情景，更具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

二、合作學(xué)習(xí)理論在教學(xué)改革中的指導(dǎo)作用

合作學(xué)習(xí)之所以能夠成為備受世界關(guān)注和歡迎的教學(xué)理論和策略絕非偶然，其中一個重要原因就是它有著科學(xué)而堅實(shí)的理論基礎(chǔ)。合作學(xué)習(xí)一直是許多心理學(xué)家、語言學(xué)家所關(guān)注與研究的課題。

合作學(xué)習(xí)是一種課堂上以小組為基本形式，以小組成員合作性為主體的互助性學(xué)習(xí)，又稱“小組學(xué)習(xí)”或“分享學(xué)習(xí)”。簡言之，合作學(xué)習(xí)就是要提倡學(xué)生在學(xué)習(xí)中彼此交流，相互切磋，從而提高學(xué)習(xí)效率。

合作學(xué)習(xí)包括如下理論依據(jù)。

1.認(rèn)知建構(gòu)理論

認(rèn)知建構(gòu)理論強(qiáng)調(diào)建構(gòu)的特殊性，并且在特定的情境下以其特殊的方式進(jìn)行建構(gòu)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是獲取知識的過程。知識不是通過教師傳授得到，而是學(xué)習(xí)者在一定的情景即社會文化背景下，借助其他人（包括教師和學(xué)習(xí)伙伴）的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得。因此建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“情景”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素。

2.動機(jī)理論

合作學(xué)習(xí)研究結(jié)果表明激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)的最有效手段就是在課堂上建立起一種“利益共同體”關(guān)系，“共同體”成員“榮辱與共”是動機(jī)激發(fā)的一個重要標(biāo)志（王坦，2002）。在合作學(xué)習(xí)狀態(tài)下，學(xué)習(xí)者在較大程度上實(shí)現(xiàn)了通過相對真實(shí)環(huán)境的交流開展學(xué)習(xí)，這有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。小組成員間相互學(xué)習(xí)，組內(nèi)活動學(xué)習(xí)者心理壓力小，焦慮低，有助于提高學(xué)習(xí)效果。另外，成員之間相互合作，彼此信賴，有助于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的榮譽(yù)感與個體責(zé)任感，確立學(xué)習(xí)動機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)自主性的轉(zhuǎn)變。

“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用”在網(wǎng)絡(luò)工程等專業(yè)是作為專業(yè)選修課來開設(shè)的。由于對選修課程的認(rèn)識不清，相對一部分學(xué)生的選修動機(jī)并不顯著。然而在專業(yè)選修課課程的教學(xué)中，選修動機(jī)一直被看作是學(xué)習(xí)中起重要作用的因素之一，得到廣大研究者及教師的重視。因此首先應(yīng)該在學(xué)習(xí)動機(jī)上對學(xué)生給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，發(fā)揮學(xué)生的自主性。

三、合作學(xué)習(xí)教學(xué)范式及教學(xué)內(nèi)容再組織

“學(xué)生為中心，讓學(xué)生成為合作學(xué)習(xí)的主人及受益者”。這是合作學(xué)習(xí)被認(rèn)為“是最近十幾年來最重要和最成功的教學(xué)改革”的重要原因。在“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用”課程的教學(xué)中，教學(xué)范式和教學(xué)內(nèi)容都有明顯的變化。

1.合作學(xué)習(xí)教學(xué)范式的轉(zhuǎn)變

教學(xué)范式由傳統(tǒng)單一形式的“教師講學(xué)生聽”轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖處熤v”、“學(xué)生講”、“學(xué)生做”、“學(xué)生評”等多種形式，教師工作由過去“滿堂灌”轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶≠N士”，課堂形式由“一言堂”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙诲佒唷保此聘髯詾檎瑢?shí)際上整個班級的學(xué)生在齊頭并進(jìn)，共同完成“大合唱”。教師教學(xué)工作一個人的積極性傳遞給了學(xué)生，就可以放大幾十倍。

2.師生角色轉(zhuǎn)變

教師行為由“滿堂灌”轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶≠N士”。從命令、考試的主導(dǎo)者成為學(xué)生的好朋友、好助手。師生關(guān)系從對立走向統(tǒng)一，共同完成教學(xué)任務(wù)。例如在學(xué)習(xí)“物聯(lián)網(wǎng)感知層”一章的過程中，傳統(tǒng)課堂上經(jīng)常出現(xiàn)的打瞌睡、玩手機(jī)等讓著實(shí)教師頭痛的現(xiàn)象完全沒有出現(xiàn)，取而代之的是學(xué)習(xí)小組熱烈的討論，積極的發(fā)表意見，甚至有學(xué)生做出實(shí)物模型一一講解。對比傳統(tǒng)教師“一言堂”，嚴(yán)重時以一敵十地過問學(xué)生的課堂紀(jì)律，卻耽誤了正常上課的寶貴時間的情況，引入合作學(xué)習(xí)之后，原來上課打瞌睡的學(xué)生分散編排在學(xué)習(xí)小組當(dāng)中，由小組成員約束提醒，效果比教師直接管理的效果好。角色轉(zhuǎn)變之后最令人鼓舞的效果是學(xué)生的主動性發(fā)揮出來了，學(xué)習(xí)真正成為學(xué)生自己的責(zé)任和任務(wù)，課堂成為學(xué)生體現(xiàn)個人魅力的過程和舞臺，變成了學(xué)習(xí)社區(qū)這樣一種學(xué)生更為熟悉和習(xí)慣的環(huán)境，學(xué)生又表現(xiàn)出積極、主動、活潑的一面。

3.教學(xué)內(nèi)容重組

傳統(tǒng)教學(xué)過程中教師根據(jù)教指委指定的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，通常依靠教材的先后順序組織教學(xué)。當(dāng)然教師經(jīng)常根據(jù)情況對教學(xué)內(nèi)容作出調(diào)整，但這樣的調(diào)整通常是單一的，全體的。一次調(diào)整對全體學(xué)生起作用。而在自主學(xué)習(xí)中情況就完全不同了。還是在學(xué)習(xí)“物聯(lián)網(wǎng)感知層”一章中，在教師提供的學(xué)習(xí)框架和學(xué)習(xí)路線圖之外對數(shù)字電路感興趣的同學(xué)加入了電子線路方面的知識點(diǎn)，對傳感器感興趣的同學(xué)加入了信號采集方面的知識點(diǎn)，具有較好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的同學(xué)加入了數(shù)據(jù)去噪的理論知識點(diǎn)等等。這些知識點(diǎn)涉及到本專業(yè)的其它課程，如果全部由教師采用課堂講授方式教學(xué)則幾乎不可能完成教學(xué)計劃，而采用合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式則完全調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，起到了傳統(tǒng)教學(xué)模式無法實(shí)現(xiàn)的效果。

通過本次教學(xué)改革發(fā)現(xiàn)，教學(xué)內(nèi)容的再組織是教學(xué)實(shí)踐中最為艱巨的一環(huán)。為了給學(xué)生提供良好的自主-合作學(xué)習(xí)過程，同時又要完成教學(xué)計劃，教師必須對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行再組織，把知識點(diǎn)按難易和先后次序重新排列，提供一份基本的學(xué)習(xí)路線圖。同時，在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生很可能越線、跑偏，這時候教學(xué)組織不能一味地把學(xué)生拉回來，而是要對學(xué)生越線、跑偏的動機(jī)和行為進(jìn)行評估，對越線、跑偏的后果進(jìn)行說明，由學(xué)生自行判斷是否回到教師原先的設(shè)計路線圖。如果學(xué)生愿意選擇自己的路線教師則應(yīng)給予更多的關(guān)注，共同配合走出一條新的路線圖。這樣經(jīng)過驗(yàn)證，一門課可以出現(xiàn)若干種路線圖，而且都是行得通的。在學(xué)習(xí)“物聯(lián)網(wǎng)感知層”一章中，經(jīng)過師生共同審定后定出四套可行的學(xué)習(xí)線路圖，這對下一輪的教學(xué)有極大的參考價值。

四、教學(xué)改革的成績和不足

1.提高學(xué)生合作能力，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

教學(xué)范式的改變、學(xué)習(xí)形式的變化、教師角色的轉(zhuǎn)換都是為了學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提高。合作學(xué)習(xí)是建立在學(xué)生具備一定的基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上的。自主學(xué)習(xí)是必不可少的。教改之初有擔(dān)心，認(rèn)為個體自主學(xué)習(xí)能力的缺乏勢必導(dǎo)致學(xué)習(xí)上的掉隊，從而形成惡性循環(huán)。但是從教改過程來看，全部學(xué)生都在積極學(xué)習(xí)，團(tuán)隊的力量彌補(bǔ)了個體的缺失，而且效果好于傳統(tǒng)教學(xué)的教師提示效果。

同時，將網(wǎng)絡(luò)引入合作學(xué)習(xí)模式，讓學(xué)生在擅長的方式下學(xué)習(xí)和交流，也有助于團(tuán)隊學(xué)習(xí)效果的提升。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，合作學(xué)習(xí)模式還可以從課堂延伸到課外，小組成員間還可通過網(wǎng)上QQ、電子郵件等形式進(jìn)行合作與交流，從而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)上的自主性，改善自主學(xué)習(xí)環(huán)境。

2.改善課堂互動，活躍課堂氛圍

學(xué)生課堂表現(xiàn)“沉默”最終導(dǎo)致課堂氛圍的，讓學(xué)生找到打瞌睡、玩手機(jī)的借口。本次課程教學(xué)改革最為顯著的效果是消除了課堂的“沉悶”氛圍，課堂氣氛非常熱烈。合作學(xué)習(xí)模式將學(xué)習(xí)任務(wù)分配到小組，增加小組成員間交流的機(jī)會，有助于形成課堂上的生生互動。課堂上的師生、生生互動為學(xué)生提供了較為理想的協(xié)作環(huán)境，有利于學(xué)生課程知識的建構(gòu)。

3.增強(qiáng)學(xué)生合作意識，培養(yǎng)合作技能。

因此，把合作學(xué)習(xí)觀念引入教學(xué)系統(tǒng)，可以改變長期以來學(xué)校忽視人際交往培養(yǎng)的狀況，讓學(xué)生掌握基本的聽取、說明、求助、自控、幫助、支持、說服、建議、協(xié)調(diào)等合作學(xué)習(xí)技能，使他們在步入社會以后，能盡快地適應(yīng)社會。隨著社會的不斷發(fā)展，人際交往日趨頻繁，合作的地位越來越明顯，合作交往技能成為個體適應(yīng)環(huán)境和社會生活的核心因素。傳統(tǒng)的學(xué)校教育過分強(qiáng)調(diào)競爭，忽視合作。在這種情況下，學(xué)生容易養(yǎng)成一種扭曲的競爭意識，缺乏與別人交往的意識與技能，這顯然與需要合作意識與技能的社會發(fā)展不合拍。

4.教師綜合能力的不足

傳統(tǒng)教學(xué)模式對教師專業(yè)知識的要求高于對教師人文素養(yǎng)的要求。教師的地位主要靠專業(yè)能力體現(xiàn)，而在合作學(xué)習(xí)模式下，教師的知識不再是絕對的權(quán)威了。教師的組織能力、觀察能力甚至教師的親和力對教學(xué)改革的開展，改革效果的好壞起到關(guān)鍵專業(yè)，因此對教師的要求從單一的業(yè)務(wù)素質(zhì)提高到全方位的高度上，這次教學(xué)實(shí)踐也突顯出教師綜合能力的不足，說明教師這個職業(yè)的確是一個需要不斷學(xué)習(xí)，不斷提高的職業(yè)。

五、總結(jié)

合作學(xué)習(xí)作為一種創(chuàng)新的教學(xué)理論與實(shí)踐模式，在促進(jìn)學(xué)生合作學(xué)習(xí)意識與技能的培養(yǎng)，改善教學(xué)環(huán)境方面的作用，已經(jīng)得到了廣泛的肯定及應(yīng)用。在信息類專業(yè)的“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用”課程的教學(xué)中引入合作學(xué)習(xí)，可以增加學(xué)生的主動學(xué)習(xí)的機(jī)會，大大地改善學(xué)習(xí)的環(huán)境。同時，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的合作學(xué)習(xí)，將更進(jìn)一步提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，有利于提高教學(xué)質(zhì)量。

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（作者單位：1.貴州財經(jīng)大學(xué)信息學(xué)院;2.貴州大學(xué)外國語學(xué)院）

作者簡介

1.陳其松（1974.8—），男，貴州財經(jīng)大學(xué)信息學(xué)院。研究方向：信號及圖像處理。

2.楊萍（1976.6—），女，貴州大學(xué)外國語學(xué)院。

基金項目

貴州省科技廳自然科學(xué)基金項目“基于模式識別理論的基礎(chǔ)教育評價方法研究”（項目合同編號：黔科合J字[2012]2137號）;貴州省教育廳2009年高校人文社科項目“大學(xué)英語課堂合作學(xué)習(xí)模式適應(yīng)性研究”（09ZX019）。