楊洪柏 陳蕾蕾 李戰(zhàn)偉

摘 要 社會性大學和培訓機構(gòu)為了解決工學矛盾，致力于建設(shè)不受時空限制的網(wǎng)絡(luò)課程資源，為學生自主學習提供了硬件基礎(chǔ)。然而豐富的網(wǎng)絡(luò)課程資源并不能取代面授教學，需要研究網(wǎng)上網(wǎng)下一體化混合教學實施方法與策略，才能取得較好的教學效果。本文在已建成豐富網(wǎng)絡(luò)課程資源的基礎(chǔ)上，分析了簡單混合學習的狀況及面臨的問題，應(yīng)用認知學習理論對課程內(nèi)容進行分析分類，并基于不同的類別進行教學安排，通過設(shè)置教學重點等措施使得混合學習策略得到較好的實施，從而提高了整體的教學質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 混合學習 認知理論 課程設(shè)計

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Effective Blended Learning Method of Manufacturing Technology

Course Based on Cognitive Learning Theory

YANG Hongbai， CHEN Leilei， LI Zhanwei

（College of Information and Engineering， Shanghai Open University， Shanghai 200433）

Abstract In order to solve the working & learning conflict， many social universities and training organizations aim to making plenty network curriculum resources， which only provide the hardware foundation for the students' Autonomous learning. However， the network resources cannot replace face-to-face teaching. In this paper， the problems of simple blended learning method are analyzed， and an effective blended learning method based on cognitive learning theory is proposed. Taking the curriculum "Mechanical Manufacturing Technology" as an example， the paper analyzes this course content， give them to different categories based on cognitive learning theory， and use different teaching arrangement， to improve the teaching quality of the university.

Key words blended learning； cognitive learning； instructional design

1 研究背景

面向社會的開放型大學以承辦成人高等學歷教育為主要目標，受教育者一般為在職人員，教學活動多在學生業(yè)余時間進行。這種教學模式一方面具有形式靈活多樣的特點，但另一方面也存在一個突出的學生“學習時間”瓶頸問題，也即工學矛盾。由于受時間和精力限制，學生在繁忙的生活和工作之余，學習時間往往得不到保證，課堂出勤率不高，跟不上教學進度。因此，教師制定的教學目標難以達到，整體教學質(zhì)量難以提升。

隨著互聯(lián)網(wǎng)及多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的多種新型教學手段迅速興起。開放型大學將大量的教學內(nèi)容以文字、視頻、音頻、Flash動畫等多種形式制作成網(wǎng)絡(luò)課程資源，放到學校網(wǎng)絡(luò)教學平臺上，供學生選擇合適的時間上網(wǎng)學習；并通過校園BBS讓教師與學生互動和答疑。學校期望通過這種教學形式解決開放型大學學生工學矛盾，使教學活動突破時間和空間的限制。相應(yīng)地，課堂教學重點轉(zhuǎn)為疑難解答和對學生動手實踐能力的培養(yǎng)。這種將面對面教學和計算機輔助在線學習結(jié)合起來的教學模式被稱作“混合學習”教學模式。

混合學習的原理及應(yīng)用模式已受到許多學者的關(guān)注，①②在計算機、英語等學科教學實踐中得到一些成功的應(yīng)用。③④以機械設(shè)計原理和機械制造技術(shù)為主要內(nèi)容的機械類課程應(yīng)用面廣，實用性強，社會需求大，然而由于理論性強，實踐環(huán)節(jié)多，目前關(guān)于此類課程的混合學習實踐和應(yīng)用研究還很少。如何針對機械類課程實行混合學習有待進一步的探討。鑒于此狀況，上海開放大學在機械類課程教學中，采用混合學習模式進行了一系列的探索和實踐，取得了一定的成效。本文以機械制造技術(shù)課程為例，介紹混合學習模式在上海開放大學機械類課程教學中的應(yīng)用。

后續(xù)章節(jié)將首先介紹機械制造技術(shù)課程已打造的豐富優(yōu)質(zhì)教學資源，然后對簡單混合教學的實施情況進行分析，找出問題，探究原因，提出了基于認知理論基礎(chǔ)的教學設(shè)計相關(guān)措施，從而提出適合本門課程的混合教學方法，取得了一定的效果。此課程的探索經(jīng)驗對于其它機械類課程也具有借鑒意義。

2 目前課程混合學習的現(xiàn)狀分析

機械制造技術(shù)是機械電子工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課，也是本專業(yè)的學位課程。為了建設(shè)好該課程資源，上海開放大學特與上海大學合作，對本課程資源進行傾力打造。目前，機械制造技術(shù)這門課程已經(jīng)初步建立起一整套集教材、講義、視頻及動畫為一體的新型教學資源。教學資源網(wǎng)站首頁地址http：//docservice.shtvu.org.cn/Web/jxzz/index.htm，學生可以登錄訪問。

與該課程同學期開設(shè)共有五門課程，而且全部是在工作之余，學習壓力繁重，工學矛盾突出，很難再有額外的時間進行加強學習。初期，我們采用簡單的混合學習方法。即，面授課程照常上，如果學員不能來上課，缺的課程可以在網(wǎng)上找到視頻和學習資料，利用方便的工余時間自行補課。

然而，這種簡單的混合學習方式執(zhí)行下來后，我們發(fā)現(xiàn)存在一些明顯的問題：（1）學生很少或基本不主動使用資源來幫助自己學習。即使他們不能來校學習，也不會主動利用網(wǎng)上資源進行補課。究其原因，一是不知學哪些內(nèi)容，二是很多學員對于應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)來學習還存在一定的條件障礙。（2）學生反映該課程存在一定難度，自學比較困難，容易失去興趣。尤其對于部分跨專業(yè)的學生，掌握課程知識點的難度更大。（3）學生覺得網(wǎng)上資源太多，無從入手，因而也失去自學的興趣。

綜上而論，簡單的混合學習并沒有達到預期的效果，并沒有解決工學矛盾。學校花費大量資金和精力打造出的課程資源，沒有物盡其用而發(fā)揮出最大價值。因此，進一步研究混合學習的措施與策略，解決上述問題，提高教育教學質(zhì)量，成為目前工作的要點。

3 基于認知理論的混合教學學習方法與實踐

基于前文的分析，讓我們明確了當前面臨的課題，即如何將新型教學資源與傳統(tǒng)的課堂教學手段有機結(jié)合，使教學更富有成效，從而創(chuàng)造出“1+1>2”的效果。

我們基于認知學習理論，認真研究混合學習的內(nèi)涵，探索對學生有效指導的方法和策略。提出了一些有效的措施來推進混合學習的有效進行。本文提出一種基于認知理論混合學習實施方法，過程策略見圖1所示。首先根據(jù)認知學習理論把課程中的知識歸納為感官知識、建構(gòu)知識和行為知識三個類別，不同類別的知識采用不同的教學處理方式，并對實施中發(fā)現(xiàn)的問題進行綜合，有針對性地進行處理，根據(jù)反饋情況可進一步對教學方式進行調(diào)整，以此循環(huán)。

圖1 基于認知理論的混合學習策略

下面將詳細闡述基于認知理論的混合學習策略在機械制造技術(shù)課程中的實踐情況。

3.1 用認知心理學理論，重新梳理課程知識，對知識進行分類及教學處理

目前的認知學習理論主要包括：認知主義、行為主義和構(gòu)建主義理論。認知主義認為：學習是個體對事物經(jīng)由認識、辨別、理解從而獲得新知識的過程。行為主義認為，學習是刺激與反應(yīng)的聯(lián)結(jié)，有機體接受外界的刺激，然后做出與此相關(guān)的反應(yīng)，這種刺激與反應(yīng)之間的聯(lián)結(jié)（S-R）就是所謂的學習。建構(gòu)主義強調(diào)學生在學習過程中主動建構(gòu)知識的意義，以個人原有的經(jīng)驗、心理結(jié)構(gòu)和信念為基礎(chǔ)建構(gòu)新知識。也就是說，認知主義側(cè)重于一種事物的開始感官認識，建構(gòu)主義在具有一定的基礎(chǔ)認識之上進行建構(gòu)。行為主義強調(diào)強化，用在知識的鞏固上能夠取得很好的效果。

本課程教學設(shè)計中對知識首先進行分類。初步認識的感官知識，歸結(jié)為認知主義隸屬。機械類知識屬于工業(yè)范疇，與日常生活離得比較遠，學生需要建立一些最基本的感官認識，才方便進一步學習。本課程的這類知識比如金屬切削加工方法（各類機床）的工藝知識，工、夾、量具結(jié)構(gòu)等。這部分內(nèi)容不需要教師多做講解，口頭描述不清楚。處理方法有二：一是安排實踐環(huán)節(jié)，直接感受，二是觀看錄像或?qū)嵉貐⒂^。目前此課程有關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源很豐富，很適合學生利用網(wǎng)上資源進行自學。

邏輯性比較強、需要應(yīng)用多種知識進行綜合分析的知識則劃為構(gòu)建主義一欄。這類知識相對來說，比較難，不適合自學，需要教師進行深度講解與討論，比如本課程的工藝分析和工藝編制等內(nèi)容，需要安排面授課時，面授周次可以與學生商量，保證最大多數(shù)學員到場。為了兼顧不能到場的學生，可以拍攝一些專題微課（詳解），或錄制課堂講解錄像作為補充，但仍建議面授，效果最好。

知識鞏固環(huán)節(jié)歸結(jié)為行為主義一欄。為了減少學員的面授課時，同時取得好的學習效果，我們建立了網(wǎng)上形考作業(yè)題，用軟件實現(xiàn)反復練習的功能，學員隨時隨地都可以登錄網(wǎng)上作業(yè)進行練習，練習后還有試卷分析環(huán)節(jié)，幫助學員更快、更好地掌握知識。

3.2 基于認知理論，采用合理的教學方法與措施

根據(jù)認知心理學，本文著重采用以下幾點措施，取得了較好的效果：

3.2.1 實踐環(huán)節(jié)先安排

根據(jù)認知心理學，先感官，后構(gòu)建。因而實踐環(huán)節(jié)先安排。讓學生從實踐中開始認識，通過動手操作，建立感官認識基礎(chǔ)和經(jīng)驗。在學機械制造技術(shù)本課程時，學生對于機床的工作不能理解，主要是缺乏固有的感官認識。我們通過把課程實踐提前安排，并引導學生針對問題進行觀察、思考，后期學生對于學習也就有了重組、重構(gòu)的認知基礎(chǔ)，變得能夠理解。比如車工操作實習時，通過實訓要求引導學生對切削過程的關(guān)注。學生對于車床的工作有了較深的理解和認識，在此基礎(chǔ)上，引導學生觀看銑削、磨削等加工過程，學習相關(guān)的工藝知識。此方法在先后兩個年級的教學中得到應(yīng)用，根據(jù)調(diào)研結(jié)果，這樣的教學安排取得了較好的教學效果。

3.2.2 充分利用實物道具在學生認知中的作用

在教學過程中，發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象，學生對動畫視頻的真實感很差。比如在講解刀具角度時，動畫做得逼真清楚，但是學生有一個直覺的認知排斥。但是若在講解之前，有真實的刀具可以觸摸、把玩一下，并且真正地看到其使用，他們就很容易接受動畫上的演示。因而我們在課程教學中盡量多帶實物教具來清除學生的認知障礙，使得教學順利進行下去。

3.2.3 公開詳細的授課計劃，明確學習任務(wù)

本門課程的網(wǎng)絡(luò)資源非常豐富。我們還定期設(shè)置BBS等活動希望能夠讓學生學得更多。但是只是增加了學生的負擔，學生難以對資源進行取舍，從而有效利用。這說明有必要對學生使用教學資源進行有效的引導。我們主要采取了以下措施：（1）制訂詳細的授課計劃表，提前公布在網(wǎng)上。開課之前，制訂了詳細的授課計劃。對于每一個知識點，哪些是需要學員自學建立感性知識的，哪些是需要教師講解面授的，在授課計劃中有詳細的注解。學員對本門課程有了預先全局認知，為學生的自學、補課提供了依據(jù)，也便于教學協(xié)調(diào)，取得了較好的效果。（2）在課堂上多做介紹引導，演示、說明重點和必要性；并把相應(yīng)的導學文件掛在網(wǎng)上，并且配合導學視頻，以方便沒有參加面授的同學。

4 效果及評價

我們對上海開放大學12春和13秋兩屆各142位學生進行了問卷調(diào)查及試卷分析，調(diào)查結(jié)果如表1所示。

表1 上海開放大學12春和13秋兩屆學生認知理論策略實施前后對比

從先后兩次的教學過程比較看，基于認知理論的混合學習方式獲得了以下效果：（1）有效地解決了工學矛盾。學生清楚地掌握教學進度，在一定時間范圍內(nèi)根據(jù)教師指導進行自我學習。從不看視頻進行自學的學生比例從原先的45.1%下降為5.6%。（2）降低了學生學習的難度，提高學生的學習效率。原先認為困難的學生達到35.9%，現(xiàn)降為5%。（3）有效地激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的學習滿意度，提高了教學質(zhì)量。對學習結(jié)果不滿意的學生比例從26%下降為6.3%。

5 結(jié)束語

豐富的網(wǎng)絡(luò)課程資源，并不能代替面授教學，它只是為混合教學及學習提供了硬件基礎(chǔ)，是一個必要條件。至于如何有效地實現(xiàn)教學目標，提高教學質(zhì)量，僅僅具有網(wǎng)絡(luò)資源還不夠，教師在教學中的主導地位仍然不能忽視?；旌辖虒W的實施需要在教師的精心設(shè)計以及有序的引導下進行。本文提出了一種基于認知學習理論的混合學習方法，應(yīng)用在機械制造技術(shù)課程上，取得了一定的效果，同時也存在著一些迄待改進之處，期望對其他課程有所借鑒。

本文獲得上海開放大學直屬開放教育學院教改試驗田項目“《機械制造技術(shù)》課程中混合學習教學模式的實施探索”資助

注釋

① 季廣輝.混合式教學模式在現(xiàn)代遠程開放教育中的探索和實踐.河南廣播電視大學學報，2013.1.

② 李克東，趙建華.混合學習的原理與應(yīng)用模式.電化教育研究，2004（7）.

③ 陳海建，陳偉平，鞠昆汝.混合學習模式在遠程教育和教學改革中的應(yīng)用研究——以《程序設(shè)計基礎(chǔ)》為例.現(xiàn)代遠距離教育，2009.4.

④ 袁南輝.基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)環(huán)境下的混合學習教學模式探究.廣東技術(shù)師范學院學報，2006（5）.