深度学习下大学生自主学习模式研究与探索

严卫 钱振江 周立凡 朱海霞 肖乐

摘要：本文主要针对大学生自主学习模式开展相关研究，遵循深度学习路线和教育心理学原理，将文章分为三个部分来论述大学生自主学习模式。首先介绍了大学生自主学习中会遇到的问题，阐明了大学生自主学习模式教学改革的发展方向是深度学习，然后对问题设计和实践内容进行了详细说明。最后，通过问卷调查分析，阐述了在深度学习下，大学生自主学习模式确实有利于提高学生的自主学习能力。

关键词：深度学习;自主学习;模式;实践

中图分类号：TP311       文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）10-0173-03

Abstract： This paper give a comprehensive study of autonomous learning model for college students， which follows the deep learning routes and principles of educational psychology. This paper is divided into three parts. First， we introduce the problem of autonomous learning of college students， and clarify that the development direction of the teaching reform of the autonomous learning model for college students is deep learning. Second， we describe the corresponding problem design and practical content in detail. Finally， we demonstrate that， under the situation of deep learning， the autonomous learning model for college students will increase the autonomous learning ability of college students through questionnaire analysis.

Key words： Deep learning; Autonomous learning; Model; Practice

“大學计算机技术”课程是大学生开始计算机科学研究的通识类课程。课程在内容上和体系上经过了几次教学改革，其目的是更好地培养大学生自主学习的能力，从而提高大学计算机技术课程的教学质量。根据教育理论和实践，学生在解决实际问题的过程中，可以提高研究能力和创新能力[1-3]。结合多年的教学实践经验，笔者对课程教学改革进行了研究，此次研究不仅注重学生专业技能的培养，更注重学生综合素质和能力的提高，改革取得了一定的成果。

1 大学生自主学习现状

随着信息技术的飞速发展，具有较强自主学习能力的大学生能够更好地跟上时代的步伐，这更有利于学生未来的发展。同时，培养学生的自主学习能力也是一项重要的教育目标[4]。国内学者黄治虎、宋灵青、马婧、杨浩等的大量研究表明：我国大学生自主学习能力普遍较弱[5-9]。究其原因，主要是传统教学观念和应试教学的严重影响，比如教学模式上教师重于学生，课堂重于课外，知识重于能力等[10-11]。因此，教学模式的改革是培养大学生自主学习能力的关键。以大学计算机技术课程教学为例，为了探索大学生自主学习模式的新路径，构建了一种基于深度学习的大学生自主学习模式。借助这一模式，开展教学研究并且对该模式进行持续性改进。

2 基于深度学习的解决思路

研究表明，在学生自主学习的过程中，学生要独立发现问题，分析问题，及时思考和总结。因此，学生自主学习的过程实际上就是学生研究性学习的过程[12-13]。教学改革专家埃里克·詹森（Eric Jensen）和莱恩·尼克尔森（LeAnn Nickelsen）在他们的书《深度学习的七种有力策略》中提出了深度学习的七个步骤，如图1所示[14]。结合大学生自主学习，深度学习要求教师除了设计标准与课程和预评估外，更要为学生营造积极的学习文化，这样才是学生自主学习时的最佳状态。同时，教师可通过提问、发现和讨论来要帮助学生预备与激活先期知识。在此基础上，教师需花费一定的精力和时间去挑选经典书籍、国内外高质量期刊论文、优质教学视频以及互联网资源等把相关新知识分享给学生。最后通过问题引导学生在觉知、分析到综合、应用、同化四个领域来巩固深度加工的知识并对学生加以点评和反馈。

3 基于深度学习的问题设计与实践

在实验前，教师需花时间去设计并准备激活学生背景知识的所有相关问题。提出问题的目的是引导学生明确的思考目标，进而将复杂工程问题任务分解成可以逐一解决的小任务，从而让学生在原理、技术等方面进行深度思考。

3.1 针对长文档的编辑与处理实验教学提出的问题

以长文档的编辑与处理实验为例，此实验目的：（1）熟练掌握页面的设置方法;（2）掌握样式的设置方法及其应用;（3）掌握脚注、题注的设置方法及其应用;（4）掌握节的概念及应用;（5）掌握图标的创建及设置方法;（6）掌握目录的生成及更新方法。所涉及的问题范围较广，包括：实验基本原理、实验操作方法、软件使用、扩展思维、误差分析等。下面给出一系列问题，主要有：（1）如何进行长文档结构要素分析？（2）全角空格和半角空格的切换以及区别是什么？（3）长文档中的个人隐私信息有哪些？（4）如何同时选中长文档中的章标题？（5）如何为长文档的某节创建不同的页面和页脚？（6）如何实现交叉引用题注并自动更新内容？（7）如何在长文档中设置域？（8）如何删除长文档中多余的空格并更新目录？（9）如何设置多人共同完成长文档的审阅操作？（10）如何利用邮件合并功能批量制作和处理文档？

3.2 蓝墨云班课平台中的教学实践

蓝墨云班课是北京智启蓝墨信息技术有限公司开发的智能教学助手软件。其关键特性有：（1）在任何移动设备上高效地管理自己的课堂;（2）即时互动教学实现即时反馈信息[15];（3）正确引导学生使用移动设备进行自主学习并获得经验值;（4）跟蹤和评价数字教材的学习进度;（5）采用移动云技术，对学生和教师永久免费使用。尤其是在疫情期间，为我校的线上教学提供了丰富的学习资源和技术支持，得到了广大师生们的高度认可。我们教学团队在蓝墨云班课的前期教改研究基础上[16]，重点研究了“小组方案管理”“投票问卷”“数据导出”“库管理”“教学包”“投屏”等高级应用结合了深度学习理念取得了明显的阶段性成效。以下是在蓝墨云班课平台中的教学实践：

在做好深度学习准备工作的情况下，学生可以带着问题在蓝墨云班课平台中观看教师精心设计的高质量教学视频和相关学习文档资料，进而寻找问题答案，并作为预习准备实验来激活先期知识，获取新知识。

在长文档的编辑与处理实验中，对基于深度学习的大学生自主学习模式进行了对比实验。第一组学生进入实验室后，他们被分配了问题（1）-（4），重点偏向实验原理。学生被允许使用互联网检索、查阅参考书以及小组讨论形式。然后教师组织学生回答问题并对其进行点评。第二组学生进入实验室后，他们被分配了问题（5）-（8），重点偏向实验操作。学生在自己前期的深度学习基础上开始实验操作和讨论，然后教师结合比较典型的复杂性问题通过演示平台讲解正确的操作步骤反馈给学生。当两组学生都完成了以上实验题目后，教师要引导学生回答理论和应用结合的题目（9）-（10），让学生进行深度加工知识。最后，教师做总结和评价。

3.3 蓝墨云班课平台中的问卷调查分析

在实验结束后，邀请学生回答一份简单的调查问卷。包括五个问题： （1）基于深度学习的自主学习模式是否有助于你的实验操作？（2）教师对实验过程组织有序。（3）促进你自主学习的环节有哪些？选项包括：A.高质量教学视频，B.教师总结和评价，C.自己预习，D.课堂指导，E.营造积极的学习文化。（4）基于深度学习的自主学习模式是否有助于你对拓展知识的深度思考？（5）最希望学校为大学生自主学习模式提供什么支持？选项包括：A.高质量教学视频，B.高性能计算机等设备，C.已授权的正版软件支持，D.营造积极的学习文化，E.整洁的实验室环境。

第一组共35人，第（1）题有94.3%的学生选择“是”，2.9%选择“否”，2.9%选择“放弃”。这表明，绝大多数学生认同基于深度学习的自主学习模式对实验操作有很大帮助。 第（2）题有85.7%的学生选择“是”，8.6%选择“否”，5.7%选择“放弃”。这说明大多数学生对教师实验过程的组织有序表示认可，同时仍然有持续性改进的空间。第（3）题排名前三的选项是同时选择了“ABE”。这说明学生非常希望教师要营造一个积极的学习文化氛围，同时要精选适合学生自主学习的高质量教学资源并在学习过程中能及时得到教师的反馈。第（4）题有91.4%的学生选择“是”，5.7%选择“否”，2.9%选择“放弃”。这说明绝大多数学生对基于深度学习的自主学习模式持欢迎和肯定的态度。第（5）题排名前三的选项是同时选择了“ABD”。这说明学生希望学校在软硬件投入方面提供支持，同时要营造一个积极的学习文化氛围，这样才能确保更好的深度学习。

第二组共47人，第（1）题有93.6%的学生选择“是”，4.3%选择“否”，2.1%选择“放弃”。这表明，绝大多数学生认同基于深度学习的自主学习模式对实验操作有很大帮助。第（2）题有89.4%的学生选择“是”，6.4%选择“否”，4.3%选择“放弃”。这说明大多数学生对教师实验过程的组织有序表示赞同。第（3）题排名前三的选项是同时选择了“ADE”。这说明学生非常希望教师要营造一个积极的学习文化氛围，同时要精选适合学生自主学习的高质量教学资源并在实验操作中能及时得到教师的课堂指导。第（4）题有93.6%的学生选择“是”，4.3%选择“否”，2.1%选择“放弃”。这说明绝大多数学生对基于深度学习的自主学习模式持欢迎和肯定的态度。第（5）题排名前三的选项是同时选择了“BDE”。这说明学生希望学校在硬件投入方面提供支持，同时要营造一个积极的学习文化氛围和干净整洁的实验室操作环境。

3.4 调查结论

通过二组学生的问卷调查反馈，学生对基于深度学习的自主学习模式以及教师对实验过程组织有序均表示满意，并认为对学习有促进作用。同时，两个小组在促进自主学习环节中都选择了“高质量教学视频”和“营造积极的学习文化”，由此可见，学生利用教学资源，特别是在良好的学习文化氛围中，能有效地提高自主学习能力。而在希望学校提供的支持上二组学生都选择了“高性能计算机等设备”和“营造积极的学习文化”，这说明随着实验内容的复杂度提高，学生希望在软硬件上能有配套支持以确保自主学习效果，同时学校要有相关政策和制度文件来营造积极的学习文化和教学上的持续性改进。最后，以上相关问题对大学生自主学习能力均有促进作用。

4 结论

本研究印证了在蓝墨云班课平台下以深度学习为基础的大学生自主学习模式能够提高大学生的自主学习能力。同时，学生能独立完成实验，培养了他们的高阶思维和运用理论知识解决实际问题的能力，达成了实验教学目标。当然，这种自主学习模式也对教师和教学环境提出了更高的要求，以符合国际工程教育认证的持续改进理念。此外，要积极探索对学生开放实验室科研平台并有效整合重点实验室资源来深度培养大学生的自主学习能力同样具有重要意义[17]。

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[16] 周立凡，夏瑜，严卫.基于蓝墨云班课的《人工智能》课程教学改革与实践[J].电脑知识与技术，2019，15（25）：124-125.

[17] 屠华.基于自主学习的开放性实验室建设与应用[J].实验室研究与探索，2016，35（2）：241-243，249.

【通联编辑：梁书】