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(shí)，根據(jù)興趣愛(ài)好選擇個(gè)性化的素質(zhì)提升和知識(shí)拓展。文章根據(jù)學(xué)習(xí)論原理，在以教學(xué)促進(jìn)學(xué)習(xí)的指導(dǎo)思想下，以計(jì)算機(jī)博弈為主要內(nèi)容，設(shè)計(jì)一個(gè)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(guò)程，督促激勵(lì)學(xué)生在課堂上努力學(xué)習(xí)、積極實(shí)踐、理解和掌握相關(guān)知識(shí)，在課堂外積極參加競(jìng)賽和創(chuàng)新實(shí)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(shí)施素質(zhì)教育的有效途徑之一。選修課是拓展學(xué)生知識(shí)技能、發(fā)揮學(xué)習(xí)特長(zhǎng)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(jì)劃課時(shí)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(shí)缺乏對(duì)選修課程的深入了解，開(kāi)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(ài)所選課程，投人大量時(shí)間精力并取得了對(duì)應(yīng)領(lǐng)域的競(jìng)賽獎(jiǎng)項(xiàng)，但是影響了專業(yè)課的學(xué)習(xí)，造成掛科、降級(jí)等不良后果。因此，采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段提升選修課教學(xué)效果尤為重要。

目前國(guó)內(nèi)教學(xué)輔助系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)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(shí)點(diǎn)視頻、課上問(wèn)答、課后作業(yè)等功能為主要開(kāi)發(fā)目標(biāo)，也就是更多地解決了教師端需要解決的問(wèn)題。隨著計(jì)劃學(xué)時(shí)縮減、達(dá)成度檢驗(yàn)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(kāi)發(fā)一種能配合翻轉(zhuǎn)教學(xué)、課上互動(dòng)等推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的輔助教學(xué)系統(tǒng)。

二、社會(huì)榜樣、動(dòng)機(jī)和情境等因素對(duì)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(dòng)機(jī)的支配，但也與學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)需要、個(gè)人的價(jià)值觀、學(xué)習(xí)態(tài)度、志向水平以及外來(lái)的鼓勵(lì)緊密相連。學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是直接推動(dòng)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的一種內(nèi)部動(dòng)力，是激勵(lì)和指引學(xué)生進(jìn)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(jì)

根據(jù)動(dòng)機(jī)和情境因素影響學(xué)習(xí)的原理設(shè)計(jì)選修課應(yīng)用前景和教學(xué)過(guò)程展示功能模塊。從學(xué)生角度選擇學(xué)習(xí)一門(mén)選修課有多種原因，如興趣、學(xué)分、保研加績(jī)點(diǎn)、考研復(fù)試或?qū)I(yè)課程需要，那么他需要快速對(duì)本門(mén)課程有個(gè)概括性的了解，讓學(xué)習(xí)有目的，有方向，明確通過(guò)學(xué)習(xí)可能達(dá)到的目標(biāo);從教師角度需要課程被學(xué)生喜歡和需要。從而有進(jìn)一步研究、教授的動(dòng)力。所以無(wú)論是從教師角度還是從學(xué)生角度，目前都迫切需要一個(gè)對(duì)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(jì)

系統(tǒng)提供個(gè)人學(xué)習(xí)事務(wù)計(jì)劃和提示功能。兼顧學(xué)生專業(yè)課常規(guī)教學(xué)進(jìn)度安排，避開(kāi)期中期末、四六級(jí)英語(yǔ)等重大考試備考期，合理安排學(xué)習(xí)時(shí)間，使學(xué)生在復(fù)習(xí)期間有充裕的時(shí)間和精力，不會(huì)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(duì)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(guò)各種手段有效地分解知識(shí)點(diǎn)，如制作PPT、錄制微視頻、慕課。使學(xué)生可以充分利用時(shí)間和資源，循序漸進(jìn)分階段、分層次地進(jìn)行學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷積累和不斷進(jìn)步。不會(huì)在難度加大后失去學(xué)習(xí)的興趣，或把大量時(shí)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(jì)了如下模塊。

（一）課前預(yù)習(xí)引導(dǎo)功能模塊的設(shè)計(jì)

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(shí)要點(diǎn)和難點(diǎn)，帶著問(wèn)題去課堂，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。例如程序示例，程序源碼，和相關(guān)博弈項(xiàng)目的規(guī)則等。學(xué)生還可以通過(guò)該網(wǎng)站提交作業(yè)，表達(dá)自己對(duì)課程的感想，并及時(shí)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(xiàng)目的規(guī)則和技巧。同時(shí)，此模塊將幫助教師檢查和統(tǒng)計(jì)預(yù)習(xí)成果。

（二）課上翻轉(zhuǎn)教學(xué)功能模塊的設(shè)計(jì)

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(shí)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(dòng)，包括在課上教學(xué)中通過(guò)討論、投票、搶答、實(shí)戰(zhàn)等多種形式實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)教學(xué)，答疑解惑，使學(xué)生深刻體會(huì)所學(xué)內(nèi)容的關(guān)鍵和應(yīng)用技巧，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。

（三）課外知識(shí)拓展功能模塊的設(shè)計(jì)

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

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

技能、策略和行為獲得的過(guò)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(dāng)給學(xué)習(xí)者提供練習(xí)的機(jī)會(huì)，提供矯正性反饋，安排復(fù)習(xí)時(shí)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(duì)項(xiàng)目的程序?qū)官惥毩?xí)模塊的設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)博弈是人工智能在棋牌娛樂(lè)領(lǐng)域的縱向深入研究，普通本科學(xué)生僅僅通過(guò)選修課有限的課時(shí)就要完成從比賽規(guī)則，到基本編程語(yǔ)法、圖形化程序及鼠標(biāo)鍵盤(pán)信息的采集，再到規(guī)則實(shí)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(duì)漫長(zhǎng)的學(xué)習(xí)時(shí)間。為了讓學(xué)生跨過(guò)底層的棋盤(pán)繪制、鼠標(biāo)移動(dòng)等信息處理的底層編程知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程，教學(xué)組針對(duì)每個(gè)項(xiàng)目預(yù)先開(kāi)發(fā)了程序框架。這些程序框架具有現(xiàn)成的、簡(jiǎn)單的棋盤(pán)繪制和鼠標(biāo)處理功能。也能順序或隨機(jī)窮舉并提出玩家可以合理移動(dòng)的招法。但是需要學(xué)員通過(guò)自己的理解不斷改進(jìn)和提高，才能真正具有更多的獲勝機(jī)會(huì)和更高的成績(jī)。課上初步學(xué)習(xí)后，學(xué)生可以通過(guò)選修課輔助系統(tǒng)在線提供的各項(xiàng)資源，根據(jù)自己的興趣和特長(zhǎng)，從選修課輔助系統(tǒng)中下載對(duì)應(yīng)的對(duì)局項(xiàng)目的規(guī)則以及相應(yīng)的對(duì)局程序，學(xué)生可以通過(guò)對(duì)局程序和目的程序下棋打牌，同時(shí)通過(guò)和目的程序下棋提高自己的經(jīng)驗(yàn)，最后可以根據(jù)我們提供的示例程序進(jìn)行修改，達(dá)到最終的參賽水平。

（二）課上提高對(duì)局預(yù)約模塊的設(shè)計(jì)

為了更好地驗(yàn)證教學(xué)效果，教師需要快速掌握各學(xué)員的實(shí)戰(zhàn)水平和編程水平。截至2018年，中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)博弈賽共開(kāi)展19項(xiàng)比賽項(xiàng)目。在選修課有限的課時(shí)里，既要用較多時(shí)間講述這些項(xiàng)目的相關(guān)理論和實(shí)踐知識(shí)，又要充分考察各學(xué)員在不同項(xiàng)目上的能力和排名，以便根據(jù)個(gè)人特長(zhǎng)進(jìn)行個(gè)性化的差異教學(xué)和選拔校隊(duì)比賽成員。這需要在課上盡量安排各項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)并行的真人對(duì)局或程序?qū)帧Ｎ覀冡槍?duì)此模塊開(kāi)發(fā)了一個(gè)對(duì)局預(yù)約網(wǎng)站，教師可通過(guò)這個(gè)網(wǎng)站發(fā)布對(duì)局信息，學(xué)生可以根據(jù)自己的時(shí)間進(jìn)行課上對(duì)局預(yù)約，和同學(xué)進(jìn)行對(duì)局，使自己更加了解自己的水平。

（三）學(xué)科競(jìng)賽組隊(duì)和合作模塊的設(shè)計(jì)

教師應(yīng)對(duì)學(xué)生課上和課外表現(xiàn)給出綜合客觀評(píng)價(jià)，根據(jù)學(xué)生能力和特點(diǎn)，合理推薦學(xué)生形成競(jìng)賽組隊(duì)，跟蹤備戰(zhàn)過(guò)程，督促備戰(zhàn)行動(dòng)，提升比賽成績(jī)，讓學(xué)生從中有所收獲。由于參賽組隊(duì)的學(xué)生可能來(lái)自不同的年級(jí)和專業(yè)，他們各自的課程通常都不相同，所以，在組隊(duì)合作開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需要相互在時(shí)間上、空間上、精力上有較高的契合度。系統(tǒng)收集每個(gè)項(xiàng)目組隊(duì)學(xué)員的課表空閑時(shí)間，經(jīng)過(guò)對(duì)比，推薦給出共同的空閑時(shí)間。學(xué)員在合作過(guò)程中通過(guò)系統(tǒng)持續(xù)記錄開(kāi)發(fā)過(guò)程，對(duì)于開(kāi)發(fā)過(guò)程中所犯的典型錯(cuò)誤或所走的彎路在系統(tǒng)公告中給予強(qiáng)調(diào)，避免相同的錯(cuò)誤或延遲在不同的項(xiàng)目組再次出現(xiàn)。指導(dǎo)教師通過(guò)不定期的查看開(kāi)發(fā)記錄，了解各項(xiàng)目組的研發(fā)進(jìn)展，對(duì)于進(jìn)度滯后的項(xiàng)目組給予更多的針對(duì)性指導(dǎo)，從而確保各項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)進(jìn)度穩(wěn)定推進(jìn)。

五、結(jié)論

本文對(duì)影響選修課學(xué)習(xí)效果的三個(gè)主要因素進(jìn)行了深入分析，并針對(duì)性的設(shè)計(jì)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(shí)拓展、對(duì)抗練習(xí)、組隊(duì)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(shí)踐，改善學(xué)習(xí)的效果。通過(guò)選修課輔助系統(tǒng)的各模塊設(shè)計(jì)及使用，選計(jì)算機(jī)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(guò)進(jìn)一步完善選修課輔助系統(tǒng)的研究，大大改善計(jì)算機(jī)類(lèi)公共選修課的教學(xué)效果，賦予計(jì)算機(jī)選修課新的教學(xué)價(jià)值。