基于深度學習的在線課程深度教學模式探究*

婁南羽

（湖南城建職業(yè)技術(shù)學院，湖南 湘潭 411100）

信息技術(shù)給教育帶來的不僅僅是投影、視頻、3D 動畫等教學輔助手段，隨著互聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智慧化的學習方式——在線課程迅速興起，以MOOC（Massive Open Online Courses，大規(guī)模開放在線課程） 和SPOC（Small Private Online Course，小規(guī)模限制性在線課程） 為代表的在線課程得到廣泛關(guān)注。借助在線課程，優(yōu)質(zhì)的教學資源得以突破時間和空間的局限，給學習者提供了很多便利，也擴展了知識的普及范圍。

近年來，許多高校充分利用線上的慕課和優(yōu)質(zhì)的在線課程教學資源，在慕課平臺和實驗資源平臺支持下，依托各級各類在線課程平臺、校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)學習空間等，開展了豐富的在線教學活動。教師通過使用慕課、釘釘、騰訊會議、企業(yè)微信等網(wǎng)絡(luò)平臺，積極推動線上教學活動的進行。但是，部分教學資源提供的是碎片化的知識以及淺層的讀圖學習，部分學習者處在淺層次的學習狀態(tài)，學習質(zhì)量需要提升。

2018 年的全國教育大會指出，高校要“著重培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型、應用型人才”，把應用型人才培養(yǎng)提到了突出位置，因此，高校肩負著培養(yǎng)學習者知識遷移運用和解決復雜問題等深度學習能力的重任。從教學設(shè)計和學習活動的角度，探究促進深度學習的教學設(shè)計是目前在線課程的發(fā)展趨勢，已經(jīng)成為高等教育研究與實踐的焦點。如何在高校的在線課程教學中實現(xiàn)學習者從淺層學習到深度學習的轉(zhuǎn)變，讓學習者對知識的理解由初級接收轉(zhuǎn)向深度理解和應用，基于深度學習的理念構(gòu)建一個在線課程深度教學新模式，是本文探討的主要內(nèi)容。

一、深度學習的內(nèi)涵與路徑

（一） 深度學習的內(nèi)涵

布盧姆根據(jù)認識程度的不同將認知領(lǐng)域的目標劃分為知道、理解、應用、分析、綜合、評價，蘊含著“學習有深淺層次之分”[1]75-80，這是教育領(lǐng)域中深度學習思想的萌芽。在此基礎(chǔ)上，Marton.F，Salo.R[2]基于一項關(guān)于閱讀能力的實驗，提出了淺層學習和深度學習的概念，認為深度學習的學習者追求知識的理解并使已有知識與特定教材的內(nèi)容進行批判性互動，探尋知識的邏輯意義，使現(xiàn)有事實和所得結(jié)論建立聯(lián)系。Egan[3]基于新的學習觀、知識觀、學生觀和教師觀，深入探討了深度學習的基本原則與方法。此外，Eric Jensen 和LeAnn Nickelsen[4]12-13認為從知識構(gòu)建的角度分析深度學習的實質(zhì)是結(jié)構(gòu)性與非結(jié)構(gòu)性知識意義的建構(gòu)過程，也是復雜的信息加工過程，要對已激活的先前知識和所獲得的新知識進行有效和精細的深度加工。國內(nèi)學者對深度學習也開展了相關(guān)研究，尹睿等[5]根據(jù)聯(lián)通主義知識觀，認為知識是在人與人的關(guān)系中共享、轉(zhuǎn)化和生成。因而，學習不僅僅是知識的理解和傳承活動，更應該是知識的生產(chǎn)和創(chuàng)造活動。張浩、吳秀娟[6]，康淑敏[7]認為，深度學習的顯著特征包括面向真實問題的解決、對學習內(nèi)容批判理解、知識體系的建構(gòu)和知識的遷移運用等。楊志超等[8]認為，儲備與建構(gòu)是知識積累的兩種重要方式，建構(gòu)方式強調(diào)知識之間的關(guān)聯(lián)性，圍繞問題建構(gòu)生成的認知結(jié)構(gòu)更牢固、更有利于職業(yè)能力的培養(yǎng)，如圖1 所示。

圖1 認知結(jié)構(gòu)的生成方式圖

通過梳理國內(nèi)外學者對深度學習的內(nèi)涵理解可以梳理出深度學習的內(nèi)在追求。一是深度學習的動機需要依靠學習者已有知識的聯(lián)系或矛盾來激活；二是深度學習的內(nèi)容是結(jié)構(gòu)化的、有邏輯聯(lián)系的，而不是碎片化的；三是深度學習的目標是知識的內(nèi)化與應用，學習者需要實現(xiàn)加工知識、理解知識、內(nèi)化知識、遷移應用知識；四是深度學習的過程應該建立在教師與學習者互動的探索上而不是單一的知識傳授。

（二） 深度學習的路徑

由此梳理出深度學習的路徑。從學習者已具備的知識為起點，構(gòu)建新知識與已有知識的連接，這一連接可以是類比也可以是矛盾沖突，從而引發(fā)學習者的反思，并進入知識的深層理解和加工階段，引導學習者主動探索，最終學習者在已有的知識體系中生產(chǎn)新知識，再將新知識遷移應用，使得新知識內(nèi)化成已有知識，開始下一個循環(huán)。

二、基于深度學習的深度教學

深度教學通過深入理解和探究學習材料的方式來促進學習，它的實質(zhì)是引導學習者展開深度學習，重點在于問題的解決。深度教學的核心特征是讓學習者在對知識形成理解深刻的基礎(chǔ)上深度體驗、參與學習過程，在高質(zhì)量完成既定教學目標的同時，增長應用信息技術(shù)、解決實際問題的技能，加強與他人的協(xié)作。

（一） 教學目標的確定：解決問題的能力

在培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型、應用型人才教育目標指導下，結(jié)合深度學習路徑，分析我國高校課程的教學目標，關(guān)鍵是要培養(yǎng)學習者解決問題的能力。從思維的角度來說，解決問題的能力是培養(yǎng)學習者的批判性思維和創(chuàng)造性思維，能主動發(fā)現(xiàn)和探索問題的能力；從信息的角度來說，解決問題的能力是主動獲取、理解信息和處理信息，在過程中進行審視、反思，尋求解決問題方法的能力；從實踐的角度來說，實際情況之中的問題千變?nèi)f化，要有學以致用的能力，將所學知識、能力應用到新的情境任務(wù)中；從終生學習的角度來說，解決問題的能力是掌握學習的方法，從而培養(yǎng)自我發(fā)展、不斷完善、可持續(xù)發(fā)展的能力。

（二） 教學內(nèi)容的組織：結(jié)構(gòu)化的知識網(wǎng)

從教學內(nèi)容的組織角度而言，淺層教學只是強調(diào)對書本知識的識記、強化鞏固、內(nèi)化理解，學習者學到的只是“知識”——孤立靜止的符號。面向深度學習的教學內(nèi)容在組織時不能受制于教材的章節(jié)結(jié)構(gòu)，知識之間內(nèi)在的關(guān)聯(lián)，按照符合知識內(nèi)在關(guān)聯(lián)的方式來排列知識。每個知識點對應一個或多個學習資源，依據(jù)各個知識點之間的邏輯關(guān)系形成知識鏈，再進一步形成知識網(wǎng)體系。教學內(nèi)容以知識網(wǎng)的形式展現(xiàn)，不僅有利于學習者學習知識，也可以使學習者建構(gòu)起系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)。

（三） 教學氛圍的營造：問題情境的模擬

深度學習包括“層進式學習”和“沉浸式學習”，前者是指對知識內(nèi)在結(jié)構(gòu)的逐層深化學習，后者則指學習者對學習過程的深度參與和投入[9]。區(qū)別于傳授式教學中知識的“符號”表征與“脫境”狀態(tài)，深度教學通過創(chuàng)設(shè)或模擬問題情境，還原知識發(fā)生的背景，建構(gòu)知識與生活的關(guān)聯(lián)，激發(fā)學習者探索的動力。因此，面向深度學習的深度教學依靠一系列問題情境營造探索的教學氛圍，學習者通過這些問題開展知識探索。課程的設(shè)計與開發(fā)是基于問題的學習過程服務(wù)，面對情境、發(fā)現(xiàn)問題、定義問題、解決問題及反思等不同階段，從教學資源組織、教學環(huán)節(jié)設(shè)計與教學工具選擇等多個角度為學習者的問題探索提供全程、有效的學習支持。

（四） 教學主體間的關(guān)系：探索的伙伴

與淺層教學不同，深度教學中教師和學習者兩個教學主體之間是平等的關(guān)系。單向的教學過程，一方面，容易導致學習者參與度不高、學習持續(xù)性降低，另一方面，不利于學習者主觀能動性的充分發(fā)揮。深度教學以師生平等交流、互動為前提，教師在提問時以啟發(fā)思考為核心，引導學習者從問題被動回答者轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動的發(fā)問者，在互動時作為探索伙伴的角色耐心傾聽，平等地探討和交流，力圖使學習者積極參與課堂，調(diào)動學習者學習的積極性和主動性。

三、基于深度學習的在線課程深度教學模式構(gòu)建

（一） 根據(jù)知識前測設(shè)置班級

深度學習強調(diào)學習是學習者從已有知識到新知識的生成過程，課程設(shè)計要充分考慮每個學習者的實際情況，對其已有知識的測量十分必要。在線課程的班級應根據(jù)知識前測設(shè)置，根據(jù)不同群體的特點進行定制化的課程內(nèi)容設(shè)計。首先是內(nèi)容序列，使每個群體都能根據(jù)自身的情況和需要獲得適合的內(nèi)容。然后是內(nèi)容的難度，平衡“挑戰(zhàn)—技能”的關(guān)系。沉浸理論中“挑戰(zhàn)—技能”的關(guān)系揭示出學習任務(wù)的設(shè)計要充分考慮每個學習者的實際情況，如果挑戰(zhàn)度過高，學習者會產(chǎn)生畏難情緒；如果挑戰(zhàn)度不高，學習者難以產(chǎn)生積極情緒。只有當挑戰(zhàn)與學習者的技能相匹配的時候，學習者可以獲得較好的沉浸學習。因此，在線課程的學習任務(wù)設(shè)計要平衡“挑戰(zhàn)—技能”的難度，采用不同難度系數(shù)的課程內(nèi)容，滿足學習者的不同需要。

（二） 兼顧內(nèi)容的碎片化與系統(tǒng)性

深度教學的內(nèi)容是結(jié)構(gòu)化的知識網(wǎng)，結(jié)構(gòu)化強調(diào)的是系統(tǒng)性，在線課程在內(nèi)容的設(shè)計與組織上應兼顧碎片化與系統(tǒng)性?！跋到y(tǒng)性”是學習的樹根和主干，“碎片式”則是學習枝繁葉茂的樹枝葉片[10]。隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)在大量公共區(qū)域的覆蓋，在線課程被要求融入碎片化時間[11]。因此，教師或者課程研發(fā)者對在線課程知識進行了切割，將其細化為若干個知識點，在此基礎(chǔ)上形成較短的視頻資源。這種“碎片化”既是在線課程的優(yōu)點，但也存在不足，所以還需兼顧內(nèi)容的系統(tǒng)性。按照邏輯關(guān)系將碎片化的知識資源進行聯(lián)結(jié)，使學習者順應認知的規(guī)律“切碎—約取—連通—整合”進行學習，最終實現(xiàn)連通知識、知識內(nèi)化、內(nèi)化應用的目的。

（三） 以學習者為中心的信息化情境設(shè)計

深度教學依靠一系列問題情境營造探索的教學氛圍。但是，目前的在線課程在情境設(shè)計時容易出現(xiàn)信息技術(shù)的疊加，為了體現(xiàn)信息化教學，將虛擬現(xiàn)實、三維動畫、游戲互動等技術(shù)加入教學過程，容易造成學習者分散注意力、停留在淺層學習，這背離了深度教學的初衷。回歸以學習者為中心的情境設(shè)計，技術(shù)不在于多，而在于符合和滿足學習者的需要。以學習者為中心，適當利用在線學習課程中的信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)問題情境，使學習者在觀察、實驗、案例分析、研究圖片、閱讀材料等情境的引導下，與周圍環(huán)境發(fā)生交互，探究問題，促進學習。

提供網(wǎng)絡(luò)探究環(huán)境。搭建問題解決的指引框架和提供學習資源，促使學習者提升問題認知和解決能力。在進行在線學習課程實例設(shè)計時，根據(jù)問題、信息資源以及信息工具、學習能力等因素，合理地搭建問題解決的指引框架和提供學習資源，引導學習者運用在網(wǎng)絡(luò)學習資料上獲取的信息去分析概念，得出問題解決的方法。

（四） 過程運行中的交互與激勵

深度教學主體間是平等關(guān)系，但在線課程以虛擬的網(wǎng)絡(luò)課堂為依托，學習者缺少與學習同伴和教師的面對面交流環(huán)節(jié)，主體間的平等關(guān)系需要依靠在線課程過程運行中的交互與激勵。良好的在線交互設(shè)計能夠讓學習者得到及時的反饋，從而有效提升學習積極性。在線課程過程運行中的交互可以分為三類。

第一類是學習者和平臺之間的交互。網(wǎng)絡(luò)游戲?qū)τ脩舻某掷m(xù)吸引力很大程度來源于游戲平臺提供的迅速反饋，如各種細化的獎勵機制和等級制度，使用戶每一步操作都獲得相應的成就感[12]。鑒于此，在線課程平臺設(shè)置時，可以按每完成一定視頻學習時長、每完成一次測驗、每發(fā)表一個有效觀點等立即給出相應的獎勵，例如積分、經(jīng)驗值、學習幣等。平臺系統(tǒng)為高積分或高經(jīng)驗值的學習者提供更多的平臺特權(quán)，還可以公布積分排行榜，使得學習者獲得成功的體驗，增加在線課程的黏性。

第二類是學習者之間的互動，由于在線課程不受時間、地點的限制，參加同一個在線課程的不同的學習者之間的交流屬于一種異步交流，比如學習者在討論區(qū)發(fā)言、回復等，這種交流在在線課程學習過程中不能實時進行并直接呈現(xiàn)在所有在線學習者面前，不具備臨場感。利用彈幕技術(shù)可以創(chuàng)設(shè)學習者之間互動交流的臨場感。彈幕技術(shù)將學習者發(fā)表的評論立即從視頻的屏幕上呈現(xiàn)出來，更重要的是一條評論在視頻的某個時間點由某位學習者發(fā)表之后，在其他學習者看到這個視頻的同一個時間點時，該條評論就會再次出現(xiàn)在視頻上。這種評論展現(xiàn)方式使得學習者即使是面對自己的屏幕也能產(chǎn)生如同在現(xiàn)實課堂進行熱烈討論的參與感。

第三類是教師與學習者之間的互動，一方面，教師定期關(guān)注評論與留言，對學習者的問題和建議給予及時回答和反饋，另一方面，教師可以通過定期整理學習者的登錄、參與互動及積分情況給學生發(fā)私信消息，對活躍度不高的學習者適時督促，對活躍度高的學習者給予鼓勵，在線課程過程運行中的交互與激勵均能有效提升學習者的積極性。

綜上所述，深度學習在線課程深度教學模式如圖2 所示。

圖2 在線課程深度教學模式圖

四、結(jié)語

為解決目前部分在線課程教學存在的“淺層學習”問題，本研究基于深度學習理論提出了在線課程深度教學模式。在該模式之中，在線課程以培養(yǎng)學習者解決問題的能力為目標，在設(shè)置班級時，根據(jù)知識前測對具有不同學習基礎(chǔ)的學習者因材施教，內(nèi)容的組織上兼顧碎片化與系統(tǒng)性，以學習者為中心設(shè)計問題情境，營造探索的教學氛圍，在整個在線課程運行過程中做好學習者與平臺、學習者與學習者、學習者與教師的交互，幫助學習者積極、主動探索課程知識，在知識的遷移應用中培養(yǎng)職業(yè)能力。