深度學習視域下高校學生信息類課程學習遷移能力的培養策略

摘" 要：學習遷移能力的培養是促進學生思維能力發展的一種有效手段，也是當前教學改革中迫切需要解決的關鍵問題。針對目前高校信息類課程教學中存在的問題，該文基于農業信息技術課程對學生學習遷移能力的需求，顧及影響學習遷移的多種因素，對高校學生學習遷移能力的培養策略進行探討。研究結果為農業信息化專業的教學改革提供一定的借鑒意義。

關鍵詞：深度學習；學習遷移能力；知識遷移；農業信息技術；培養策略

中圖分類號：G642" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2024）16-0109-05

Abstract： The cultivation of learning transfer ability is an effective means to promoting the development of students' thinking ability， and it is also a key issue that needs to be urgently solved in the current teaching reform. Aiming at the problems existing in the teaching of informatization courses in colleges and universities， this paper discusses the strategies for cultivating the learning transfer ability of students at colleges and universities based on the demand for students' learning transfer ability in agricultural informatization courses， taking into account the various factors affecting learning transfer. The results of this study provide a reference significance for the reform in teaching the agricultural informatization majors.

Keywords： deep learning; learning transfer ability; knowledge transfer; agricultural information technology; training strategy

現代教育領域的深度學習具有自發性、高投入性、理解性和遷移性的特點，也是一種包括高階思維能力的學習狀態[1]，其主要目標是培養和提升學習者的高層次思維和問題解決能力[2]。深度學習的開展主要以知識遷移和問題解決為主，因此，學習遷移是深度學習的關鍵過程之一。一般來說，學習遷移是指一種學習對另一種學習的影響，或已經獲得的知識經驗對完成其他活動的影響[3]。學習遷移能力的培養可以使學生在未來科技飛速發展的環境下能夠靈活應對并快速解決各種問題。

信息類課程教學作為高校農業信息化碩士培養體系中的重要部分，在人才培養過程中，教師不僅要重視學生對專業知識的熟練掌握，同時也應注重學生學習遷移能力的培養。傳統的教學模式往往傾向于知識的單向灌輸和應試訓練，在一定程度上忽視了對學生學習遷移能力的培養。此外，隨著我國信息技術的飛速發展，傳統的教學內容往往無法及時涵蓋新的理論、技術、方法，這導致學生在面對實際應用問題時，無法靈活地將所學理論知識熟練運用到實踐操作中，也難以應對農業信息化領域技術飛速發展帶來的挑戰。

本文旨在探討在深度學習框架下，如何通過有效的策略來培養學生在信息類課程中的學習遷移能力。以農業信息技術課程教學為例，結合課程對學生學習遷移能力的需求，考慮學習遷移能力的影響因素，提出了農業信息技術課程深度學習視域下的學生學習遷移能力培養策略。本文的研究能夠為高校信息類課程的教學改革及增強學生學習遷移能力提供一種借鑒方法。

1" 學習遷移能力培養的必要性

農業信息類課程將農業科學與現代信息技術進行融合，課程內容廣泛，涵蓋多個學科領域。通過該類課程的學習，學生能夠熟練掌握現代農業工程及信息領域的基本理論知識和技術，并具備較強的實踐能力和團隊合作能力，以適應現代農業信息化發展的需求。多任務學習與遷移學習等學習策略在這類課程中具備較大的優勢，能夠有效促進學生對知識的綜合運用和轉化，提升學習效果。農業信息技術課程對學生學習遷移能力的需求日益顯現，主要體現在以下幾個方面。

1.1" 當代高校學生在知識運用能力方面的欠缺

深度學習要求從已有知識出發，通過與環境的互動獲取信息，對信息進行加工形成新的知識，利用新知識改進之前的策略以適應環境，從而達到解決問題的目的。其中，學習遷移是學生進行深度學習的必經階段。然而在課堂上，教師常常發現學生思維缺乏遷移、遞歸的特性，在農業信息技術課程的學習過程中，遷移學習效率較低下，導致學生在面臨實際問題時，不能很好地運用已有知識去解決問題。

1.2" 提高學生的學習能力

學習遷移能力包括正遷移和負向遷移，正向知識遷移能夠幫助學生提高學習效率和學習興趣、培養創造力，還能夠促進學生對所學知識的整合，提高問題解決能力。高校學生如果具備較高的學習遷移能力，將能夠對所獲取的知識進行概念化、系統化處理，并對新舊知識進行類比或相互關聯，從而使學習充滿探索的樂趣，對學生的學習成效產生積極影響。

1.3" 高校跨學科學習的需求

農業信息技術課程包含多個學科的內容，如遙感、GIS、計算機科學及農業工程信息化等，這些課程之間的內容彼此有關聯，這些知識的整合能夠增強知識的綜合性，幫助學生將來在面對農業數據獲取、農業生產管理數字化、農業智能控制和農業信息監測與預警等實際應用時能夠輕松解決問題。學習遷移能力能夠幫助學生將自己的知識和技能應用到新的情境中，從而打破學科壁壘，促進不同學科間知識的交融。因此，在對學生培養學習遷移能力的過程中，引導學生進行跨學科學習，將所學知識進行整合、應用、創新，能夠幫助學生拓展知識面，提高學生的綜合素質和實踐能力。

1.4" 增強學生自信心

在學習遷移的正遷移過程中，會有評價-獎勵機制，由于問題的最終解決能夠反映學生對知識的運用、探索精神的培養、創新性思維形成等能力的掌握程度，從而能夠激發學生的學習興趣和參與意識，提高學生的學習體驗。在這個過程中，學生自信心得到了增強。農業信息技術課程是一門實踐性比較強的課程，通過這類課程的學習，學生能夠掌握農業信息技術、遙感影像的解譯方法、農業空間信息的獲取與管理及農情監測與預警等，這些技術與農業生產過程緊密相連，多學科知識的掌握讓農學專業的學生在面對現代新型農業的挑戰時能夠更輕松應對。

2" 學習遷移能力的影響因素

學生的學習遷移能力受到多種因素的影響，包括內在因素（自我效能感、創新、問題解決能力和遷移）和外部因素（同伴歸屬感、學習評價）[4]等。本文結合農業信息類課程的特點，對這些因素進行梳理，從以下5個方面對學習遷移能力的影響進行探討。

2.1" 對已有知識或經驗的概括能力

學習遷移是在已有知識的基礎上與新知識的交互融合過程，因此，已有知識和經驗的掌握程度對學習遷移能力起著重要作用，學生分析問題的能力、經驗概括能力影響著學習遷移的效果。此外，已有知識的干擾也會阻礙學生對新知識的獲取，對已有知識熟練掌握并在此基礎上經概括而獲得的正確經驗能夠起到調節學生學習行為的作用。

農業信息技術是一門涉及多個領域的綜合性課程，對學生知識的整合能力有較高的要求。具備概括能力的學生能夠更深入地理解各領域的知識點，具備更高水平的分析能力，能夠確保知識的系統性和完整性，為后續新知識的學習打下堅實的基礎，促進學習遷移能力的提升。此外，學生在面對復雜的農業信息技術問題時，運用概括能力能夠迅速抓住問題的關鍵信息并提出有效方案，提升了學生在實際情境中對知識的運用能力，進一步強化他們的學習遷移能力。

2.2" 新舊知識內在聯系的協調能力

注重新舊知識之間的聯系，構建完善的知識架構，啟發學生在已有知識基礎上快速掌握新知識，這一過程有利于學生學習遷移能力的培養。學習材料、學習情境的相似性能夠幫助學生建立新舊知識的內在聯系，通過新舊知識之間的不斷協調，提高學習遷移的效果。在教學過程中，強化農業知識與信息技術之間的聯系、已有知識與新知識的聯系，引導學生建立統一的知識結構，是促進學生高效學習的關鍵之一。

2.3" 學生的認知能力

學生是否具備相關的知識背景是學習遷移產生的基本條件，已有的背景知識、經驗、認知架構越豐富，學習遷移能力就越強。此外，在學習過程中，學生具有的認知技能、策略，對認知活動的調節能力，元認知策略的控制，能夠促使他們沿著正確的路線分析問題，并集焦于要遷移的問題。在農業信息技術課程的學習過程中，認知能力強的學生往往具有更好的抽象思維、邏輯推理、知識整合能力，可靈活運用所學知識進行分析和決策，實現知識的有效遷移。

2.4" 學習策略的使用

在學習過程中，學生選擇的學習策略對學習遷移能力的培養和提升有著較大的影響。有效的學習策略如精加工、聯想、組織等能幫助學習者更深入地理解所學知識。此外，制定合適的學習策略能夠引導學生積極實行對學習過程的自我管理與調控，如通過制訂高效的學習計劃、設定明確的學習目標、實時監控學習效率及階段性地評估學習效果等手段，適時調整學習方法與節奏。通過自我反思和自我評估，學生能夠發現自身在學習過程中的不足之處，加以改進，從中總結出更合適的學習方法。此外，有效的學習策略能增加學生學習的內在動機，促使學生愿意將所學知識運用到新場景中，持續提升學習遷移能力。

2.5" 同伴效應

在學習過程中，周圍同伴的行為、態度、成就會對學生的學習遷移能力產生顯著影響。同伴間信息的交流和技能的展示能給彼此提供豐富的學習資源和實踐模型，這種直觀的觀察學習和經驗傳授能夠幫助學生提高學習遷移能力；在跟同伴的任務合作過程中，協作解決問題、共同探討問題、相互答疑解惑能夠增強學生的學習遷移；此外，同伴間的良性競爭能夠激發自身的進取心，激勵學生主動探索知識；與同伴的友好關系能讓學生保持積極心態，具有面對困難的勇氣，激勵他們積極提升自身的學習遷移能力。

3" 農業信息技術課程學生學習遷移能力的培養策略

3.1" 知識的理解與分析

3.1.1" 教學內容的調整

傳統的教學內容與教材緊密相關，因此在一定程度上局限于教材。遷移學習下的課堂學習注重學習內容的連貫性、邏輯性、實踐性，如可以從易到難安排教學章節，理論課內容和實踐課內容穿插教學，不斷地促進知識的穩固和更新。對農業信息技術課程內容的調整，可從以下幾個方面進行。

1）保持教學內容的連貫性和學科融合。課程內容的連貫性讓學生學習起來更輕松，并對之前學的內容完成了鞏固過程，課程的實踐性能夠幫助學生更深入理解課堂知識，提高自身的遷移能力。如教師在講授農業信息的數據采集之前，應確保學生已經學過測繪、遙感等相關知識，這些先期知識能夠幫助學生更深入地理解當前的課程內容，實現知識點的銜接與拓展。

此外，在農業信息技術課程教學內容設計過程中，應注重課程的綜合性和完整性，突出學科間的融合。在課程內容里加入綜合案例研究、專題研討主題等綜合性學習目標，促進學生在解決實際問題過程中實現跨學科知識的遷移。如通過分析遙感技術在作物監測領域中的應用，引導學生掌握并運用多種信息技術解決實際農業問題；通過設計農業信息技術在特定農業領域（精確農業、智慧農業）的應用主題，鼓勵學生進行國內外文獻收集，結合所學深入探究前沿技術。

2）突出實踐應用。在課程內容設置中通過增加實驗和實訓內容的比重提升學生的動手操作能力，如通過GPS進行農業數據采集、使用GIS軟件進行農作物產量預測、在虛擬仿真系統里構建作物生長模型和采用互聯網平臺進行農產品銷售等。此外，課程還應引入以項目為導向的實踐內容，開展綜合性的農業項目課程設計，鼓勵學生以團隊協作的形式，共同完成農業信息技術的解決方案。例如，學生可嘗試采用機器學習算法進行農作物雜草識別，構建基于虛擬現實的鄉村旅游平臺等，以此鍛煉學生在實際情境中的學習遷移能力。

3）關注技術前沿。隨著農業技術與信息技術的飛速發展，農業信息領域出現了一系列創新技術與應用模式。因此，在進行教學內容的調整與優化過程中，應注重教學內容的時代性與前瞻性，納入最新的農業信息技術研究成果，培養學生及時跟蹤行業動態與快速適應技術更迭的能力；鼓勵學生積極參與農業科技創業大賽、技術創新競賽等活動，激發學生的創新意識，提升學生在新情境下靈活運用所學知識解決問題的能力，實現遷移學習能力的提升。

3.1.2" 兩次學習內容的交疊

愛德華·桑代克[5]認為只有當2種學習情境的內容有重疊時，才能促使一種學習情境向另一種學習情境遷移。因此，在課程內容設置時應構建連續、有序的學習路徑，如通過主題遞進與深化、實踐任務的延續性、課程之間的協同性及反思反饋等方式實現這一目標。教師在教學過程中，應注重建立已有知識與新知識間的聯系，在授課內容的準備過程中充分挖掘新舊知識的共同本質、基本原理的相同之處、新舊知識共有屬性，通過新舊知識的交疊設計，不僅可以幫助學生鞏固已學知識，還能為新知識的學習搭建橋梁，促進學生學習遷移能力的提升。

農業信息技術課程內容涵蓋多個領域的內容，如農業數據庫技術和地理信息系統，兩者都可以建立數據庫，前者注重農業專家知識庫，后者集焦于空間數據管理，數據庫理論部分知識相似，農業數據庫技術的知識能為后續地理數據庫建庫提供更專業的知識背景，使得后續的學習更為深入。

3.1.3" 知識共性與差異的探索

對新舊知識點相似性的把握能夠運用已有的相關知識輔助新知識的學習，而新舊知識之間差異的探索能夠培養學生對比、歸納、總結的能力，促進遷移學習能力的提升。在農業信息技術課程的學習過程中，積極將所學知識與已有知識相關聯，歸納其共同之處，進行總結并深化掌握；此外，鼓勵學生對前后知識點存在的差異之處進行對比分析，幫助學生加深對知識點的記憶和理解，并不斷調整自己已有的知識架構。

學生在學習過程中，通過對所學知識進行總結歸納，能夠發現新舊知識點的相似性。這種洞察力能夠激發學生將已有知識應用于新學習任務中的能力，幫助他們更快地掌握新知識，實現知識的遷移與融合。此外，通過對比分析，學生能夠發現不同知識點之間的差異和特征，這一過程能夠幫助學生加深對舊知識的記憶，并不容易將新知識與舊知識混淆，使學生的知識脈絡更加清晰。

在農業信息技術課程的學習過程中，學生可以將不同類型的農業信息技術歸納為一類基本原理或技術方法，從而達到對這類技術深入理解的目的。同時，學生也應該積極探索不同技術之間的差異，如不同農業環境下的應用范圍或技術實施的具體步驟間存在的差異。通過對所學技術的相似性總結和差異對比，學生能夠更好地理解技術的普適性及每種技術各自的適用范圍，在面對實際問題時能夠針對問題的特點而采用針對性的技術一一去解決。

3.2" 洞察知識規律

3.2.1" 感知知識特征與內在聯系

學生在學習新知識點時，先是獲取知識點的特征信息，并不斷進行理解和強化，進而牢固地掌握該知識點。在此過程中，學生可通過對比、歸納、演繹、分析和總結等方法，結合課程實踐，深入探索知識點間的內在聯系，這一過程能夠幫助學生構建更完善的知識框架。教師應采用構建知識圖譜、對知識進行層級梳理、情景化呈現知識應用和問題驅動性學習等教學方式，幫助學生更好地感知知識的特征及知識點間的內在聯系，形成對知識的深入理解和靈活運用，實現知識的有效遷移。

農業信息技術課程的知識點廣泛且復雜，包括農業數據采集、處理、管理、分析與應用等多個方面，教師需引導學生深入理解農業信息技術的知識特征，幫助學生理解知識點間的內在聯系。例如農業數據采集是數據分析的基礎，而數據分析結果又能為實際應用提供決策支持，進而指導農業生產。為了加深學生對課程知識點的特征及內在聯系的理解，教師可設計綜合性的學習任務，將多個知識點融入一個實際任務中，學生通過梳理多個知識點間的聯系，能夠更好地把握每個知識點的特征。

3.2.2" 知識類比、對比方法的使用

通過對知識點的類比，學生可以將已有知識和新知識進行比較，獲取它們的共同點或相似點，依托已有的知識背景更快地理解和掌握新知識。例如，在農業信息技術課程學習過程中，學生可以對比不同農業領域中的信息采集和處理技術，找到它們的共性，這種類比學習的方法能夠幫助學生今后在遇到類似問題時，能夠輕松地調用所掌握的知識和技能去應對挑戰。

學生可以通過對比新舊知識，探索它們之間的差異及差異產生的原因，從而更準確地把握每個知識點的特性。例如，在講述農作物生長檢測系統中所使用的傳感器時，教師可以對不同傳感器的結構、數據采集方式及所獲取數據的特征等進行對比，幫助學生熟悉每種傳感器最合適的應用場景。

3.2.3" 加強知識總結訓練

加強知識總結訓練能夠幫助學生將零散的知識整合為系統化的知識體系，從而提升學生的綜合認知能力。在農業信息技術課程講授過程中，教師應注重培養學生對知識概括與提煉的能力，引導學生采用思維導圖和知識結構圖等方式整理所學知識，并養成良好的知識歸檔習慣。以農業信息技術的應用領域為例，在授課過程中，教師可以讓學生對農業信息化領域的主要技術進行總結，采用知識圖譜的方式理清它們之間的脈絡，最后將有關農業數據采集、農作物監測及智能農機等領域的重要知識點進行整理歸檔。

3.3" 知識遷移運用

3.3.1" 利用學習思維定勢

運用學習思維定勢能夠幫助學生更有效地利用已有知識解決新的問題。教師在授課過程中應積極引導學生找到合適的學習方法并養成良好的學習習慣，促進學生學習思維定勢的形成。農業信息技術課程具有跨學科、實踐性強的特點，在學習過程中，學生可通過比喻和類比、抽象與概括、反思和調整及實踐和反饋等方法完成對知識的學習和遷移。例如，學生可以把農學、計算機科學及數據科學等領域的相關知識有機結合起來，針對實際農業領域中的應用，將所學知識應用于某個實際的場景中，再根據應用過程中反饋的結果對現有的解決方案進行調整和優化，在“試錯-反思-改進”的循環中不斷提升學習思維能力和實踐能力。

3.3.2" 知識的探索與利用

對知識的探索和利用是培養學生創新能力和解決問題能力的重要環節之一。在教學過程中，教師應引導并鼓勵學生主動參與知識的探索過程。為學生提供多種農業信息技術相關的學習資源，學生除了利用傳統教材獲取專業知識以外，還可以通過在線課程、專業網站、實踐平臺等多種途徑獲取知識，如Coursera和學堂在線等平臺的農業信息化、農業大數據分析和精確農業技術等在線課程、AgriTech Academy與AgLearn等在線教育平臺、國際農業與生物系統工程委員會（CIGR）、中國農業工程學會等行業協會網站、AgTalk與PrecisionAg等專業網站與論壇等；鼓勵學生進行合作式學習，通過小組討論、團隊合作、項目合作等方式，共同完成學習目標。此外，在已有知識的基礎上，進行創新思維的訓練，拓展知識的深度和廣度，幫助學生提高學習遷移能力。

3.3.3" 學習效果的獎勵回報

在農業信息技術課程教學過程中，教師應為學生設定目標和獎勵機制，激發學生的學習動力和積極性；當學生通過自己的努力取得學習成果時，給予學生及時的反饋和肯定；鼓勵學生通過自主學習發現問題并解決問題，從而獲得成就感；激勵學生進行團隊合作，通過互相交流、經驗分享達到互相激勵的目的。

4" 結束語

本文基于深度學習視域，對如何培養高校學生信息類課程的學習遷移能力進行了探討。以農業信息技術課程為例，基于學習遷移的特征，針對高校學生的學習特點，提出了一系列學習遷移能力培養策略，旨在幫助學生能夠將所學知識遷移到新的情境中，從而有效地解決實際應用問題。在課程教學實踐過程中，學生的學習遷移能力得到了一定的提高。本文提出的學習遷移能力培養策略能夠促進學生在不同領域的知識遷移和應用能力的提升，為學生的綜合素質和未來職業發展奠定堅實基礎。

參考文獻：

[1] 高東輝，于洪波.美國“深度學習”研究40年：回顧與鏡鑒[J].外國教育研究，2019（1）：14-26.

[2] 馮嘉慧.深度學習的內涵與策略——訪俄亥俄州立大學包雷教授[J].全球教育展望，2017（9）：4-12.

[3] 龔少英.學習遷移研究的歷史與發展[J].內蒙古師范大學學報：哲學社會科學版，2001，30（4）：47-51.

[4] 李素靜.GPBL模式下本科自主學習能力的影響因素研究——以《教育游戲設計》課程為例[D].昆明：云南師范大學，2022.

[5] [美]愛德華·桑代克.教育心理學[M].北京：商務印書館，2015.