基于學(xué)習(xí)論的選修課輔助教學(xué)系統(tǒng)的研究

王宏 白惠 李濤

摘要：選修課是全面提高學(xué)生素質(zhì)的重要教學(xué)組成部分，能使學(xué)生在充分學(xué)習(xí)本專業(yè)課程的同時，根據(jù)興趣愛好選擇個性化的素質(zhì)提升和知識拓展。文章根據(jù)學(xué)習(xí)論原理，在以教學(xué)促進學(xué)習(xí)的指導(dǎo)思想下，以計算機博弈為主要內(nèi)容，設(shè)計一個選修課輔助系統(tǒng)，在選課前更加直觀充分地展示課程的應(yīng)用前景和學(xué)習(xí)過程，督促激勵學(xué)生在課堂上努力學(xué)習(xí)、積極實踐、理解和掌握相關(guān)知識，在課堂外積極參加競賽和創(chuàng)新實踐，從而在選修課學(xué)習(xí)中有更大的收獲。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)論;選修課輔助系統(tǒng);學(xué)習(xí)效果

一、引言

公共選修課是實施素質(zhì)教育的有效途徑之一。選修課是拓展學(xué)生知識技能、發(fā)揮學(xué)習(xí)特長的重要方法，但現(xiàn)在選修課普遍存在學(xué)員專業(yè)分散、計劃課時較少、學(xué)生重視程度不夠等情況，從而影響了教學(xué)效果。一部分學(xué)生選課時缺乏對選修課程的深入了解，開課后因發(fā)現(xiàn)與預(yù)期差別較大或占用專業(yè)課學(xué)習(xí)精力而敷衍了事，也有一部分學(xué)生熱愛所選課程，投人大量時間精力并取得了對應(yīng)領(lǐng)域的競賽獎項，但是影響了專業(yè)課的學(xué)習(xí)，造成掛科、降級等不良后果。因此，采用恰當?shù)慕虒W(xué)手段提升選修課教學(xué)效果尤為重要。

目前國內(nèi)教學(xué)輔助系統(tǒng)的服務(wù)對象主要集中在專業(yè)課方面，還很少關(guān)注到選修課的特殊教學(xué)需求。普通教學(xué)輔助系統(tǒng)更多的是以發(fā)布知識點視頻、課上問答、課后作業(yè)等功能為主要開發(fā)目標，也就是更多地解決了教師端需要解決的問題。隨著計劃學(xué)時縮減、達成度檢驗體系完善，傳統(tǒng)輔助教學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足新形式下教學(xué)的需要。迫切需要開發(fā)一種能配合翻轉(zhuǎn)教學(xué)、課上互動等推動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的輔助教學(xué)系統(tǒng)。

二、社會榜樣、動機和情境等因素對學(xué)習(xí)效果的影響

學(xué)生的學(xué)習(xí)受多方面因素的影響，其中主要是受學(xué)習(xí)動機的支配，但也與學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)需要、個人的價值觀、學(xué)習(xí)態(tài)度、志向水平以及外來的鼓勵緊密相連。學(xué)習(xí)動機是直接推動學(xué)生進行學(xué)習(xí)的一種內(nèi)部動力，是激勵和指引學(xué)生進行學(xué)習(xí)的一種需要。

（一）課程內(nèi)容展示功能模塊的設(shè)計

根據(jù)動機和情境因素影響學(xué)習(xí)的原理設(shè)計選修課應(yīng)用前景和教學(xué)過程展示功能模塊。從學(xué)生角度選擇學(xué)習(xí)一門選修課有多種原因，如興趣、學(xué)分、保研加績點、考研復(fù)試或?qū)I(yè)課程需要，那么他需要快速對本門課程有個概括性的了解，讓學(xué)習(xí)有目的，有方向，明確通過學(xué)習(xí)可能達到的目標;從教師角度需要課程被學(xué)生喜歡和需要。從而有進一步研究、教授的動力。所以無論是從教師角度還是從學(xué)生角度，目前都迫切需要一個對于選修課的功能展示模塊。

（二）輔助教學(xué)功能模塊的設(shè)計

系統(tǒng)提供個人學(xué)習(xí)事務(wù)計劃和提示功能。兼顧學(xué)生專業(yè)課常規(guī)教學(xué)進度安排，避開期中期末、四六級英語等重大考試備考期，合理安排學(xué)習(xí)時間，使學(xué)生在復(fù)習(xí)期間有充裕的時間和精力，不會造成學(xué)習(xí)沖突從而導(dǎo)致不良后果。

三、學(xué)習(xí)材料和資源由淺入深逐步呈現(xiàn)對學(xué)習(xí)效果的影響

學(xué)習(xí)的材料和資源應(yīng)該是有組織的。可以通過各種手段有效地分解知識點，如制作PPT、錄制微視頻、慕課。使學(xué)生可以充分利用時間和資源，循序漸進分階段、分層次地進行學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)過程中不斷積累和不斷進步。不會在難度加大后失去學(xué)習(xí)的興趣，或把大量時間用在選修課的學(xué)習(xí)上導(dǎo)致專業(yè)主課學(xué)習(xí)受到影響。因此在選修課輔助系統(tǒng)中設(shè)計了如下模塊。

（一）課前預(yù)習(xí)引導(dǎo)功能模塊的設(shè)計

課前在網(wǎng)站上，教師可以預(yù)先發(fā)布和課程有關(guān)的資料，使學(xué)生預(yù)先了解即將接觸的知識要點和難點，帶著問題去課堂，促進學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。例如程序示例，程序源碼，和相關(guān)博弈項目的規(guī)則等。學(xué)生還可以通過該網(wǎng)站提交作業(yè)，表達自己對課程的感想，并及時與教師交流，從而更加了解課上的內(nèi)容。還可以下載試玩程序，在課前了解有關(guān)項目的規(guī)則和技巧。同時，此模塊將幫助教師檢查和統(tǒng)計預(yù)習(xí)成果。

（二）課上翻轉(zhuǎn)教學(xué)功能模塊的設(shè)計

采用翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)模式，讓學(xué)生在課下完成基本知識的學(xué)習(xí)，如看微視頻、學(xué)習(xí)PPT課件，或上網(wǎng)查看相關(guān)資料。課堂上師生之間和生生之間形成互動，包括在課上教學(xué)中通過討論、投票、搶答、實戰(zhàn)等多種形式實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)教學(xué)，答疑解惑，使學(xué)生深刻體會所學(xué)內(nèi)容的關(guān)鍵和應(yīng)用技巧，從而達到更好的教學(xué)效果。

（三）課外知識拓展功能模塊的設(shè)計

教師還可以在網(wǎng)站上發(fā)布有關(guān)項目的拓展性資料，讓學(xué)生更加了解項目起源的時代和背景。從側(cè)面增加學(xué)生對項目的了解，使得學(xué)生不僅僅了解項目的玩法，還能從項目的起源中了解到那個時代的背景。結(jié)合當前教學(xué)知識點，啟發(fā)學(xué)生對相關(guān)領(lǐng)域的獨立調(diào)研、思考和實踐。

四、練習(xí)、反饋和復(fù)習(xí)形式對學(xué)習(xí)效果的影響

技能、策略和行為獲得的過程中許多教學(xué)要素都很重要，練習(xí)尤其重要。所以應(yīng)當給學(xué)習(xí)者提供練習(xí)的機會，提供矯正性反饋，安排復(fù)習(xí)時間。有目的的練習(xí)可以提高學(xué)生目前的操作水平，因此在課上可以安排各種形式、各種層次、各種難度的練習(xí)及作業(yè)。

（一）針對項目的程序?qū)官惥毩?xí)模塊的設(shè)計

計算機博弈是人工智能在棋牌娛樂領(lǐng)域的縱向深入研究，普通本科學(xué)生僅僅通過選修課有限的課時就要完成從比賽規(guī)則，到基本編程語法、圖形化程序及鼠標鍵盤信息的采集，再到規(guī)則實現(xiàn)招法優(yōu)化的學(xué)習(xí)。如果按照傳統(tǒng)教學(xué)需要相對漫長的學(xué)習(xí)時間。為了讓學(xué)生跨過底層的棋盤繪制、鼠標移動等信息處理的底層編程知識的學(xué)習(xí)過程，教學(xué)組針對每個項目預(yù)先開發(fā)了程序框架。這些程序框架具有現(xiàn)成的、簡單的棋盤繪制和鼠標處理功能。也能順序或隨機窮舉并提出玩家可以合理移動的招法。但是需要學(xué)員通過自己的理解不斷改進和提高，才能真正具有更多的獲勝機會和更高的成績。課上初步學(xué)習(xí)后，學(xué)生可以通過選修課輔助系統(tǒng)在線提供的各項資源，根據(jù)自己的興趣和特長，從選修課輔助系統(tǒng)中下載對應(yīng)的對局項目的規(guī)則以及相應(yīng)的對局程序，學(xué)生可以通過對局程序和目的程序下棋打牌，同時通過和目的程序下棋提高自己的經(jīng)驗，最后可以根據(jù)我們提供的示例程序進行修改，達到最終的參賽水平。

（二）課上提高對局預(yù)約模塊的設(shè)計

為了更好地驗證教學(xué)效果，教師需要快速掌握各學(xué)員的實戰(zhàn)水平和編程水平。截至2018年，中國大學(xué)生計算機博弈賽共開展19項比賽項目。在選修課有限的課時里，既要用較多時間講述這些項目的相關(guān)理論和實踐知識，又要充分考察各學(xué)員在不同項目上的能力和排名，以便根據(jù)個人特長進行個性化的差異教學(xué)和選拔校隊比賽成員。這需要在課上盡量安排各項目實現(xiàn)并行的真人對局或程序?qū)帧Ｎ覀冡槍Υ四K開發(fā)了一個對局預(yù)約網(wǎng)站，教師可通過這個網(wǎng)站發(fā)布對局信息，學(xué)生可以根據(jù)自己的時間進行課上對局預(yù)約，和同學(xué)進行對局，使自己更加了解自己的水平。

（三）學(xué)科競賽組隊和合作模塊的設(shè)計

教師應(yīng)對學(xué)生課上和課外表現(xiàn)給出綜合客觀評價，根據(jù)學(xué)生能力和特點，合理推薦學(xué)生形成競賽組隊，跟蹤備戰(zhàn)過程，督促備戰(zhàn)行動，提升比賽成績，讓學(xué)生從中有所收獲。由于參賽組隊的學(xué)生可能來自不同的年級和專業(yè)，他們各自的課程通常都不相同，所以，在組隊合作開發(fā)過程中，需要相互在時間上、空間上、精力上有較高的契合度。系統(tǒng)收集每個項目組隊學(xué)員的課表空閑時間，經(jīng)過對比，推薦給出共同的空閑時間。學(xué)員在合作過程中通過系統(tǒng)持續(xù)記錄開發(fā)過程，對于開發(fā)過程中所犯的典型錯誤或所走的彎路在系統(tǒng)公告中給予強調(diào)，避免相同的錯誤或延遲在不同的項目組再次出現(xiàn)。指導(dǎo)教師通過不定期的查看開發(fā)記錄，了解各項目組的研發(fā)進展，對于進度滯后的項目組給予更多的針對性指導(dǎo)，從而確保各項目的開發(fā)進度穩(wěn)定推進。

五、結(jié)論

本文對影響選修課學(xué)習(xí)效果的三個主要因素進行了深入分析，并針對性的設(shè)計了具有展示、輔助教學(xué)、課前預(yù)習(xí)引導(dǎo)、課上翻轉(zhuǎn)教學(xué)、課外知識拓展、對抗練習(xí)、組隊合作等功能模塊的輔助教學(xué)系統(tǒng)。理論和研究有助于學(xué)科的發(fā)展，但理論和研究的最終目的還是要指導(dǎo)教學(xué)實踐，改善學(xué)習(xí)的效果。通過選修課輔助系統(tǒng)的各模塊設(shè)計及使用，選計算機博弈選修課學(xué)生的學(xué)習(xí)獲得了很大的幫助，取得了很好的學(xué)習(xí)效果。筆者希望通過進一步完善選修課輔助系統(tǒng)的研究，大大改善計算機類公共選修課的教學(xué)效果，賦予計算機選修課新的教學(xué)價值。