協(xié)作學(xué)習(xí)在學(xué)生能力培養(yǎng)中的應(yīng)用

朱旻如 閔麗娟

(1.南京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，江蘇 南京 210003；2.南京郵電大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院，江蘇 南京 210003)

1 引言

“能力”是技能化的知識(shí)，是知識(shí)的綜合體現(xiàn)。就大學(xué)教育而言，培養(yǎng)的是學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力。根據(jù)《中國(guó)高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程體系（CFC）2008》提出的要求，程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程需要解決的是學(xué)生的計(jì)算思維能力、算法設(shè)計(jì)與分析能力、程序設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)能力以及系統(tǒng)能力四個(gè)方面。

然而在高等院校程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象是學(xué)生仍以考試為目的，缺乏主動(dòng)的探究和思維分析過(guò)程，導(dǎo)致實(shí)踐能力和解決問(wèn)題能力不夠。

近年來(lái)，協(xié)作學(xué)習(xí)作為一種新穎的教學(xué)策略，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外教育系統(tǒng)中的研究熱點(diǎn)。在Wikipedia中，對(duì)協(xié)作(Collaborative Learning)的定義是：兩個(gè)或兩個(gè)以上的主體在一起學(xué)習(xí)，不同于個(gè)人的學(xué)習(xí)，從事合作學(xué)習(xí)的人可以利用彼此的資源和技能（互相詢問(wèn)信息、評(píng)價(jià)別人的想法、監(jiān)督別人的工作等等）[1]。

文獻(xiàn)[2]描述了協(xié)作學(xué)習(xí)的五個(gè)基本原理：

(1)深度互動(dòng)(Deep Interaction)：當(dāng)學(xué)習(xí)者有機(jī)會(huì)獲取深度互動(dòng)的機(jī)會(huì)并積極投入其中，學(xué)習(xí)和知識(shí)建構(gòu)能夠得到有效支持；

(2)匯聚共享(Convergence and Sharing)：當(dāng)教學(xué)信息能夠快速地匯聚并有效地分享的時(shí)候，學(xué)習(xí)和知識(shí)建構(gòu)能夠得到促進(jìn)；

(3)集體思維(Collective Thinking)：當(dāng)思維能夠在個(gè)體和群體兩個(gè)層面得以有效展開(kāi)，學(xué)習(xí)和知識(shí)建構(gòu)能夠得到促進(jìn)；

(4)合作建構(gòu)(Collaborative Building)：當(dāng)學(xué)習(xí)者之間能夠進(jìn)行充分地協(xié)同合作完成學(xué)習(xí)任務(wù)和開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)習(xí)和知識(shí)建構(gòu)能夠得到促進(jìn)；

(5)多場(chǎng)協(xié)調(diào)(Multi-field Coordination)：當(dāng)調(diào)動(dòng)個(gè)體和群體的多維潛能參與學(xué)習(xí)過(guò)程的時(shí)候，知識(shí)建構(gòu)和個(gè)體發(fā)展將得到促進(jìn)。

因此協(xié)作學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)的是學(xué)習(xí)過(guò)程中所涉及到的各個(gè)要素之間的協(xié)同關(guān)系與結(jié)構(gòu)，包括認(rèn)知主體、認(rèn)知客體、以及群體交互形成的學(xué)習(xí)場(chǎng)。協(xié)同學(xué)習(xí)的目標(biāo)在于獲得教、學(xué)協(xié)同增效，協(xié)同小組成員在學(xué)習(xí)過(guò)程中無(wú)主次之分[3]。

2 協(xié)作學(xué)習(xí)的應(yīng)用

鑒于協(xié)作學(xué)習(xí)的上述特點(diǎn)，針對(duì)程序設(shè)計(jì)課程中存在的問(wèn)題，我們?cè)诒拘Ｔ撜n程的開(kāi)設(shè)過(guò)程中進(jìn)行了改革和嘗試，通過(guò)三種協(xié)作學(xué)習(xí)模式的引入,為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供一個(gè)相互交流和協(xié)作學(xué)習(xí)的平臺(tái),使學(xué)生在教師的監(jiān)控指導(dǎo)下密切結(jié)合課堂學(xué)習(xí)任務(wù),有組織、有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行協(xié)同式的交互學(xué)習(xí)，形成群體交互的學(xué)習(xí)場(chǎng)，教與學(xué)協(xié)同增效，極大提高了老師教學(xué)的積極性以及學(xué)生的興趣，敢于嘗試，保證了教學(xué)效果。

2.1 基于作業(yè)平臺(tái)的協(xié)作學(xué)習(xí)模式

該模式改變了以往提交紙質(zhì)作業(yè)的方式，而是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)建設(shè)作業(yè)網(wǎng)站，保證作業(yè)的自動(dòng)提交、自動(dòng)批改功能的同時(shí)，提供網(wǎng)絡(luò)答疑功能，很好地體現(xiàn)協(xié)同的優(yōu)勢(shì)。作業(yè)平臺(tái)包括了的以下具體功能：

(1)作業(yè)錄入

教師根據(jù)課程的大綱要求，事先把課程中要求完成的作業(yè)錄入到作業(yè)系統(tǒng)中。對(duì)于只有唯一正確答案的題目，錄入標(biāo)準(zhǔn)答案；對(duì)于靈活的編程題目，錄入測(cè)試用例，便于程序運(yùn)行結(jié)果的自動(dòng)驗(yàn)證。

(2)協(xié)作交流

學(xué)生在完成作業(yè)的過(guò)程中，可以通過(guò)作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)提供的聊天室、討論區(qū)等功能進(jìn)行學(xué)生之間的交流、以及學(xué)生老師之間的溝通。當(dāng)學(xué)生遇到困難時(shí),老師設(shè)法引導(dǎo)；在討論的過(guò)程中,老師適時(shí)調(diào)控,讓學(xué)生的討論始終圍繞話題,突出關(guān)鍵問(wèn)題。由于這種討論方式是實(shí)時(shí)在線的，所有的同學(xué)都能查看討論內(nèi)容并參與其中，極大地提高了溝通效率。

(3)作業(yè)提交和批改

學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)提交作業(yè)，作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成作業(yè)的批改，并給出分?jǐn)?shù)。老師可以根據(jù)該平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)時(shí)查看作業(yè)完成情況。

(4)信息反饋

學(xué)生可根據(jù)自己的作業(yè)完成情況，將自己的需求和意見(jiàn)向老師反饋。老師據(jù)此不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，來(lái)改善教學(xué)效果，充分發(fā)揮老師作為引導(dǎo)者、監(jiān)督者和教學(xué)資源建設(shè)者的作用。

2.2 基于課堂交流的協(xié)作學(xué)習(xí)模式

該模式改變了傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方法，提倡課堂教學(xué)應(yīng)該是一種學(xué)習(xí)者之間彼此進(jìn)行知識(shí)分享、意義協(xié)商與深化認(rèn)識(shí)的互動(dòng)性活動(dòng)，而不是以教師為權(quán)威中心的互動(dòng)活動(dòng)[4]。采取的方法包括：

(1)科研案例教學(xué)法

在授課過(guò)程中，引入科研過(guò)程中的實(shí)際案例，不僅可以提高學(xué)生興趣，還能培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。例如：在講解選擇結(jié)構(gòu)時(shí)，我出的課堂練習(xí)是：計(jì)算一條話單產(chǎn)生的費(fèi)用。要求從鍵盤(pán)輸入話單的時(shí)長(zhǎng)，單位是秒。如果時(shí)長(zhǎng)是3分鐘以內(nèi)，費(fèi)用為0.1元；如果時(shí)長(zhǎng)超過(guò)3分鐘，超出部分每分鐘0.1元；時(shí)長(zhǎng)超過(guò)3分鐘的，不足1分鐘按1分鐘計(jì)算。最終計(jì)算出的費(fèi)用在屏幕上顯示出來(lái)。這是一個(gè)實(shí)際的問(wèn)題，學(xué)生也容易理解。通過(guò)這個(gè)練習(xí)，學(xué)生理解了處理實(shí)際問(wèn)題時(shí)，如何定義變量；掌握了if和else語(yǔ)句如何構(gòu)造；掌握了運(yùn)算符%的用處；復(fù)習(xí)了scanf和printf函數(shù)的用法。

(2)學(xué)生授課法

在程序的講解過(guò)程中，可以邀請(qǐng)學(xué)生充當(dāng)小老師，由學(xué)生講解程序，老師予以充分的肯定和引導(dǎo)。學(xué)生親自講解，一來(lái)增強(qiáng)理解，二來(lái)增強(qiáng)成就感，能促使學(xué)生更有興趣地學(xué)習(xí)后續(xù)的內(nèi)容。

(3)討論法

在介紹程序案例時(shí)經(jīng)常采用討論法。例如：從鍵盤(pán)輸入三角形的3條邊長(zhǎng)，計(jì)算三角形的面積并輸出到屏幕上。程序講解完后，提出思考題，如果輸入的3條邊是負(fù)數(shù)怎么辦？如果輸入的3條邊不能構(gòu)成三角形怎么辦？通過(guò)學(xué)生的全班討論，不但可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)程序的理解，還可以對(duì)引入后續(xù)的內(nèi)容做鋪墊。

2.3 基于團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的協(xié)作學(xué)習(xí)模式

該模式提倡在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，以團(tuán)隊(duì)為單位來(lái)完成一個(gè)相對(duì)完整的任務(wù)。該模式強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過(guò)程中以學(xué)生為中心，分工合作，自主探究。采取的形式可以歸納成以下兩種：

(1)按照培養(yǎng)相同能力的目標(biāo)進(jìn)行分工

把大系統(tǒng)分解成若干個(gè)小任務(wù)，由小組成員分別完成各自的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試的步驟，然后統(tǒng)一進(jìn)行聯(lián)調(diào)。

(2)按照任務(wù)步驟和個(gè)人能力進(jìn)行分工

把大系統(tǒng)按照實(shí)施的先后步驟分解成若干個(gè)小任務(wù)，小組成員分別進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試工作，每個(gè)成員的工作不同，重點(diǎn)研究的方向也不同。

無(wú)論上述哪一種方式，學(xué)習(xí)者都必須積極從事與專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的實(shí)踐，必須自己去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。這就是學(xué)習(xí)的過(guò)程。利用協(xié)同學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到項(xiàng)目的集體學(xué)習(xí)與研發(fā)中，并在個(gè)體之間的互動(dòng)中組成一個(gè)實(shí)踐共同體。給學(xué)習(xí)者創(chuàng)造自主的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，以及學(xué)習(xí)其它組員的機(jī)會(huì)，這是傳統(tǒng)課堂教學(xué)所不能達(dá)到的。

3 協(xié)作學(xué)習(xí)效果分析

在程序設(shè)計(jì)課程中進(jìn)行的上述協(xié)作學(xué)習(xí)模式的嘗試過(guò)程中，師生的工作和學(xué)習(xí)的積極性都得到了提高。

3.1 教學(xué)組織效果

就教師而言，由于整個(gè)教學(xué)過(guò)程因?yàn)閹熒墓餐瑓⑴c和建設(shè)，教師能更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，適時(shí)加以引導(dǎo)，從而推進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。例如，所建設(shè)的作業(yè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了電子作業(yè)的自動(dòng)批改和網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)答疑。通過(guò)設(shè)置參數(shù)，如作業(yè)的截止完成時(shí)間,就可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程進(jìn)行很好的控制。這種監(jiān)督可以對(duì)那些自制力較差的學(xué)生進(jìn)行必要的提醒和適時(shí)控制。同時(shí),在及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度、協(xié)同學(xué)習(xí)參與的情況、存在的問(wèn)題后,教師可適時(shí)調(diào)整教學(xué)方案和教學(xué)方法,從而保證教學(xué)達(dá)到預(yù)期的效果。

3.2 學(xué)生能力培養(yǎng)

就學(xué)生而言，協(xié)作學(xué)習(xí)模式對(duì)能力的培養(yǎng)只要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

(1)自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)

通過(guò)建設(shè)的作業(yè)平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)電子作業(yè)的自動(dòng)批改，能督促學(xué)生及時(shí)學(xué)習(xí)并幫助學(xué)生隨時(shí)評(píng)價(jià)自己對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況：學(xué)生可以實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，修改，再提交，再修改，再提交。通過(guò)這種不斷的交互來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題修正問(wèn)題，給學(xué)生以直觀的感覺(jué)，增加學(xué)習(xí)興趣。

而課堂教學(xué)活動(dòng)中的師生互動(dòng)、以及扭轉(zhuǎn)“老師講學(xué)生聽(tīng)”的角色固定的模式，讓學(xué)生講解知識(shí)點(diǎn)，提高了學(xué)生的參與感和成就感，又迫使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，從而不斷提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

(2)程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能力的培養(yǎng)

傳統(tǒng)教學(xué)往往將程序設(shè)計(jì)過(guò)程拆分成若干離散的知識(shí)點(diǎn)讓學(xué)生去掌握，學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中無(wú)法將這些相互孤立的知識(shí)點(diǎn)和程序設(shè)計(jì)聯(lián)系起來(lái)，對(duì)完成程序有所畏懼，更不用說(shuō)設(shè)計(jì)出可用、高效的程序。因此，將實(shí)際科研項(xiàng)目引入課堂教學(xué)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)更有方向性。實(shí)際案例的演示給學(xué)生以生動(dòng)形象的感官認(rèn)識(shí)，再以協(xié)作小組的模式進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，小組成員之間取長(zhǎng)補(bǔ)短，完成程序的可能性大大提高，極大地增進(jìn)了學(xué)生的自信心和求知欲，希望動(dòng)手完成自己的程序。通過(guò)若干項(xiàng)目的實(shí)施完成，逐步提高了學(xué)生的程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能力。

(3)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)

以獨(dú)生子女為主體的當(dāng)代大學(xué)生，自我意識(shí)較強(qiáng)，不善于與他人相處，缺乏合作意識(shí)。通過(guò)團(tuán)隊(duì)方式來(lái)完成軟件的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，可以增強(qiáng)學(xué)生的合作意識(shí)，例如在軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，需要進(jìn)行任務(wù)的分解與合并，為協(xié)作小組成員提供了交互的要求和環(huán)境。合作的成功，體現(xiàn)了自我價(jià)值，也建立了歸屬感，由此培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作意識(shí)、協(xié)作精神和協(xié)作能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

將協(xié)作學(xué)習(xí)策略應(yīng)用于程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)活動(dòng)中，不但可以便于老師監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)方案和教學(xué)方法，保證良好的教學(xué)效果，還可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、協(xié)作能力，提高了學(xué)生的實(shí)踐編程能力，有著傳統(tǒng)教學(xué)方法無(wú)法比擬的優(yōu)越性。

[1]Collaborative Learning[EB/OL].https：//en.wikipedia.org/wiki/Collaborative_learning.

[2]王佑鎂.協(xié)同學(xué)習(xí)技術(shù)系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用研究[D].上海二華東師范大學(xué)，2009.

[3]Zhiting Zhu，Youmei Wang，Hongwei Luo.Synergistic Learning for Knowledge Age：Theoretical Model，Enabling Technology and Analytical Framework.Advances in Web Based Learning-ICWL2007，2007.

[4]朱永海，張舒予.從共享到共生：基于專(zhuān)題學(xué)習(xí)網(wǎng)站的知識(shí)建構(gòu)演進(jìn)與實(shí)踐策略[J].中國(guó)電化教育，2012，(12)：81-87.