基于CSCL的本科生教學模式研究

何旖凡　廖蕾　呂亞威　夏玲玲　何仁生

摘 要：計算機輔助與支持協作學習（CSCL）是目前教育技術界較為關注的一種新型學習模式。簡要介紹CSCL的特點，分析本科生教學現狀以及將CSCL應用于本科生教學的優勢，提出基于CSCL的本科生教學模式，并討論該模式的具體實施過程。實踐結果表明，與傳統學習模式相比，該模式可有效提升本科生的科研創新能力，從而提高本科生培養質量。

關鍵詞：CSCL;本科生教學;教學模式設計

DOI：10. 11907/rjdk. 191534

中圖分類號：TP434 ? 文獻標識碼：A??????????????? 文章編號：1672-7800（2020）003-0261-04

An Exploration of Undergraduate Teaching Model Based on CSCL

HE Yi-fan， LIAO lei， LV Ya-wei， XIA Ling-ling， HE Ren-sheng

（School of Physics and Electronics， Hunan University， Changsha 410082， China）

Abstract： Computer supported collaborative learning （CSCL） is a new learning mode that is of increasing concern to the educational technology community. This paper briefly introduces the characteristics of CSCL， analyzes the current situation of undergraduate teaching and the advantages of CSCL applied to undergraduate teaching， proposes a teaching mode based on CSCL undergraduate students， and discusses the specific application of this model in the implementation process. The practical results show that compared with the traditional learning mode， this model can effectively improve the research and innovation ability of undergraduates， thus improving the quality of undergraduate training.

Key Words：? computer-supported cooperative learning;undergraduates teaching; design of teaching mode

0 引言

計算機輔助與支持協作學習（Computer-Supported Cooperative Learning）是一種新型學習模式。在學習結果預測方面，大多數研究將學習者視為整體進行評估[1]，CSCL則倡導個性化學習。目前國內有不少學者針對CSCL進行研究，如首都師范大學劉中月等在文章《智慧教育視角下的CSCL研究》中，從智慧教育角度重新審視CSCL，運用文獻分析法分析了當前國內外研究成果，總結智慧教育視角下CSCL的內涵和特點，闡述了智慧教育與CSCL的內在聯系，并提出智能CSCL功能模塊框架，為下一步應用研究奠定了基礎[2];南京郵電大學魏建等[3]認為CSCL讓協作學習的發生可以不受時空阻礙，對于學習效率的提升起著積極作用;北京師范大學鄭婭峰等[4]指出，CSCL作為一種在線協作學習，是MOOC學習的重要途徑;沈陽工業大學唐非[5]認為計算機支持的協作學習的出現為教學模式變革開辟了新的途徑。還有學者將CSCL與課堂合作學習作對比，并移植CSCL中的干預策略，培養學生的合作技能， 強化教師的導學者、觀察者與評價者角色[6]。以上研究表明，信息技術的迅速發展使得計算機支持的協作學習CSCL[7]在教學中發揮著越來越重要的作用。

1 CSCL相關概念及特點

1.1 CL與CSCL概念

CL即協作學習（Cooperative Learning），也稱為合作學習、合作教學等，是指在傳統教室環境下，學生分為幾個小組，圍繞教師提出的教學目標進行討論與互相教學，通過團結協作以取得小組共同學習成果的一種學習方式[1]。

CSCL（Computer-Supported Cooperative Learning）主要指在計算機技術支持下的協作學習[8]，是協作學習的進一步發展，包括網絡搜索、視頻教學，甚至MOOCs等相關內容[9]。

1.2 CSCL與CL特點比較

在傳統協作學習中，學習者受到時間與空間限制[8]，與此相反，采用CSCL方式可以在計算機支持的環境中隨時隨地進行協作學習，使協作學習的優勢更加突出[10]。

2 本科生教學現狀分析

目前，我國本科生教學方式還停留在以知識傳授為主的傳統教育模式上。教材內容陳舊，無法有效追蹤學科發展前沿，而且缺乏讓學生參與研究的機會，也幾乎沒有機會進行實踐考察，造成本科生理論與實踐嚴重脫節[11]。

近年來，隨著我國本科生與研究生招生規模的迅速擴大，雖然大多數學校都為本科生配有機房和實驗室，而且學校圖書館資源也非常豐富，更新較快，導師數量和質量卻沒有得到相應提升，部分導師承擔科研項目少，經費不足，致使部分本科生無法直接參與科研實踐。還有一些導師由于自身科研壓力過大，或將主要精力放在自己的兼職工作上，而疏于對本科生的培養[12]。

通過對現狀的分析，筆者認為，目前我國本科生培養方式比較單一，使原本培養學生研究意識和創新能力的本科教育成為高中教育的一個簡單延續。通過對學生學習過程的有效設計，構建合理的學習環境，將使本科生創新能力得到有效提升。

3 CSCL應用于本科生教學優勢分析

3.1 成本更低，參與者范圍更廣，資源共享率高

通過網絡平臺，學習者在小組基礎上共享相同的學習任務和學習資源，并且可以重復使用資源;可及時了解小組研究過程，并及時對研究結果進行討論分析，以加快研究進程;甚至還可通過MOOCs[9]進行交流，得到多個導師的針對性指導。

3.2 形成學習共同體，組建學習型社區，提高學生科研創新能力

基于CSCL的協作小組是在值得信賴的同事和朋友基礎上建立的小組，在這一群體中，學習者不再對學習與研究過程中的失敗和不確定性采取防御態度，相反，他們互相合作，積極尋求問題解決方案[13]。團隊成員以自愿、平等的方式對共同感興趣的主題進行探討，并且教師會在過程中提供適當指導。本科生通過不斷嘗試、反復試驗，從而能夠自己發現問題、解決問題，提高科研創新能力。

3.3 學習者興趣相同，組織自由靈活，資源豐富

學習者根據興趣組成不同研究小組，根據承擔的不同個人任務在互聯網上廣泛收集資源。當網絡資源不足時，可利用現實中的資源如圖書館、資料室等進行資源收集，然后將收集的資源在網上共享[14]。該組織相對自由靈活，參與方式也多種多樣，可以建立小組群，通過語音或文字形式進行討論，也可以通過E-mail、發帖等形式進行交流[14]。通過解決問題并發現新問題，從而擴大研究范圍，使學習者對所研究的課題有更深入的理解。目前全球的MOOCs資源日漸豐富，為本科生和導師帶來更多樣化的選擇[15]。

3.4 增強信息技術能力，提高本科生培養質量，加快學校學科建設

隨著信息技術的日新月異，學習者在多媒體和網絡技術交融的環境下進行學習，可鍛煉自己搜索信息資源和利用信息技術解決問題的能力，并學會運用各種信息處理工具[16]。該方式不僅訓練了本科生的思維能力，而且大大增強了其動手能力，有利于提高本科生培養質量。通過共享研究與學習成果，可為未來教學提供更豐富的資源，有利于加快學校的學科建設。

通過分析，筆者認為，基于CSCL的新型網絡學習模式已逐漸成為當前本科生的主流學習模式。該學習方式有利于培養學生收集、整理資源，以及共享、共建資源的能力;有利于培養學生的批判性思維能力，增強創造力;有利于培養學生解決問題的能力，促進其綜合素質的提升。

4 基于CSCL的新型教學模式設計

4.1 基于CSCL的本科生教學模式系統模型設計

考慮到當前本科生與導師以及同專業其他同學面對面交流機會較少，不利于本科生培養，為了提高學生的創新能力與合作能力，筆者在傳統面授教學基礎上，設計了基于CSCL的教學模式系統模型（見圖1）。

該教學模式核心內容包括：

（1）本科生和導師需要積極參與學習過程。由于本科生剛進入大學校園，其自學能力、思維能力、動手能力均較弱。該模式采用多元化評價方式，建立激勵機制，可激發學習者的學習動機。導師指導任務分工[16]，提供方法建議，并及時對學生觀點進行反饋，作出評價，可對協作活動的順利完成起到很好的促進作用。

（2）充分利用網絡學習資源。網絡上有豐富的學習資源，如海量的MOOCs[16]，還可將現實中獲得的一些有用資源放在網上共享，學習者可充分利用這些網絡工具為自己服務。此外，學習者通過不斷溝通與協作，獲取新知識，解決問題并獲得最佳答案，從而對資源庫進行擴展。

4.2 基于CSCL的本科生教學模式學習過程及其要素分析

小組協作學習通常可分為3個階段，即小組劃分、組間協作和最終評估。筆者在以上3個階段的基礎上，結合計算機輔助協作學習的特點，從學習者角度[15]提出一個基于CSCL的教學模式學習過程，如圖2所示。

構建該教學過程必須關注以下要素：

（1）分組。協作學習的先決條件是分組合理，學習者根據興趣和自身條件自行組成小組。在開始學習前，導師給出相關課題和研究方向，設置學習目標與任務，規定課題起止時間，還可將大主題劃分為不同子主題，并將不同子主題分配給不同的組。

（2）交流協作。學習小組中的組員可跟據具體需求查找所需資源，并將各自搜集的信息資源進行共享。小組成員通過交流討論，協作完成任務，輸出小組的共同成果。通過思想交流，可鍛煉學生的批判性思維能力。值得注意的是，組長或被指定的成員要積極協調組內協作，并隨時向導師或其他成員匯報研究成果。還可邀請組外成員參與討論，使協作過程有序進行，在最短時間內完成任務。

（3）知識建構。通過公共目標設置、小組討論、思想綜合與新認知結構創建實現知識建構。？知識建構是一個開放的互動過程，學習者在活動中分享知識，加深對知識的理解，因此是一個“沖突—辯論—綜合—共識”的認知行為[17]。

（4）多元化的評價方式。采用多元化的評價方式進行評估，并建立相應激勵機制[18]。評價方式包括組內評估、組間評估與小組成員評估[19]。？導師要積極參與這一階段，對學生研究成果給予正確評價，對其成果給予肯定，并指出其不足以及下一步研究方向。

（5）資源上傳，結果共享。團隊按順序完成各自任務，并在指定時間內上傳研究成果。在該階段需要對前階段上傳的資料進行整理，最好添加一些書簽目錄，方便查找與管理。小組成員對自己的研究成果進行展示與交流，有利于增強學習者的成就感，小組成員也可提出自己的不同看法和建議，以進一步完善研究成果。通過應用該模型，可使之后入學的本科生借鑒往屆學生的經驗教訓，從而更加明確自己的研究方向。

4.3 基于CSCL的本科生教學系統開發

本研究設計了基于CSCL的本科生教學系統體系結構，大致分為9個功能模塊，如圖3所示。

在交流模塊中，系統提供了小組討論區、小組wiki、組員廣評、論壇等交流與協作工具。該系統采用開源社區的B/S開發技術與PHP Web動態腳本編程語言進行開發，硬件環境采用Apache Web服務器與My SQL5.0數據庫[20]。

5 結語

針對我國高校教學現狀，本文提出一種基于CSCL的本科教學新模式。教師在教學過程中利用各種交流與協作工具，結合網絡信息和海量的 MOOCs課程[15]，與學生共同營造“百家爭鳴，百花齊放”的學術環境。激勵學生參與課題研究過程中的每一個環節，可培養本科生創新思維、提升創新能力，而且有效解決了師資力量不足、教師疏于指導等問題。多年教學實踐表明，使用該教學模式對于提升本科生的科研及創新能力具有重要作用。

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（責任編輯：黃 健）

收稿日期：2019-04-16

基金項目：湖南省學位與研究生教改項目（JG2018A007）

作者簡介：何旖凡（1992-），男，湖南大學物理與微電子科學學院碩士研究生，研究方向為教學設計;廖蕾（1981-），男，湖南大學物理與微電子科學學院教授，研究方向為高性能納電子器件;呂亞威（1990-），男，湖南大學物理與微電子科學學院助理教授，研究方向為納米電子器件量子輸運仿真;夏玲玲（1984-），女，湖南大學物理與微電子科學學院碩士研究生，研究方向為教學設計;何仁生（1960-），男，湖南大學物理與微電子科學學院教授，研究方向為現代教育技術和物理學科教育論。