移动学习下程序设计课混合式生态模式构建

刘玉玲 张洁 陈珑 陈琪

摘要：该文从生态学视角研究移动学习生态环境的搭建与优化，分析教育生态中各因素之间的影响与反馈，以程序设计课程教学为例，讨论如何形成良好的线上自主探究学习与线下现场学习相结合的混合式教学方式，从而实现对高校教学形式的重新构建。

关键词：移动学习;生态模式;混合式教学;程序设计

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）31-0192-03

我国高校长期采用的教学模式主要是传统的课堂教学，这种单一的模式在新的时代背景下已渐渐显露出不足，主要是课堂教学中学生长期被动接受知识导致自主学习能力下降;另一方面，高等学校专业划分明显，教学环境相对封闭，不利于跨学科人才的培养等。进入21世纪，随着移动互联网的快速发展和信息技术的不断深入，高等教育具备了个性化、终身学习的条件，它打破了学习时空的限制和界限，给传统教学带来冲击[1]。随着互联网与移动技术的智慧教学环境的建设，让线上与线下混合式教学模式展现出其形式灵活、内容丰富、教学高效等优势。2020年因为新冠疫情的出现，全国各省市各级学校都初步尝试了在线教学模式，实践证明，新的教学模式变革在理论和实践上都需要进一步的探索和研究。

从生态学的角度看，混合型教学课堂由教师、学生和教学生态环境，即物理环境和精神环境组成。它作为一个有机的生态整体，主要体现在教师、学生和教学生态环境之间的相互影响和互补。课堂生态具有开放性、整体性、生命性、生成性等特征，实现了人与环境的动态平衡，其内涵核心是以人为本，实现教育的可持续发展。在教学过程中，要营造积极的课堂生态环境，营造有利于学生与老师互动和谐的教学生态环境，同时将筛选过的课外资源引入课堂，利用理解、交流和沟通，在课堂生态中协调主体与学习环境的关系，协调师生关系和学生关系。教师与学生成为平等的对话者与合作者，学生与学生成为合作的、独立的学习者与竞争者，与学习环境相互促进，使学生的个性得到发展，使教师专业成长。

1 混合式教学生态系统

1.1混合式教学

混合式教学是从传统课堂教学模式转变而来的一种灵活多样的教学方式。随着科学技术的飞速发展，教育信息化已逐渐成为促进经济发展的重要手段之一。在网络技术发展迅猛的今天，高校利用线上线下结合的混合式教育已经变成趋势。混合式教学结合了传统课堂教学和利用网络教学的优点，在借助移动终端的帮助下，让学习活动不再有地域和时域的局限性。混合式教学将传统的课堂教学延伸至课堂外，不仅能充分发挥教师和学生的自由，并能充分体现学生在学习过程中的积极性、主动性和创造性，加快自身的知识建构。从教师的角度理解，混合式教学将在线教育应用引入到传统课堂教学中，两者同步开展，共同形成教学生态的物理环境和精神环境，教师要维护好学习环境的同时，组织学习者进行能力提升与合作活动，并对学习主体进行鼓励与激发，是整个学习过程的组织者。

在混合式教学中，重要的组成部分是移动学习。移动学习是移动技术、人类学习能力和社会互动过程的融合，能够解决当代教育信息过载、知识导航和协作学习的问题[1]。在移动设备的帮助下，学习活动可以在任何时间、任何地点进行。许多研究者和实践者正在利用移动学习来拓展智能课堂的学习空间。按照Keegan 的说法"移动学习是未来学习方法的先驱"，移动学习发展的关键是学生对便携式移动设备的熟悉和喜爱[2]。因此在高等学校中开展混合式教学具备一定的基础条件。单一的学习方式具有一定的局限性，不利于学生掌握知识结构以及增强学生与教师之间的互动交流，综合分析学生的学习特征和需求，混合式学习和个性化学习越来越受到重视，未来势必会成为主流的教学模式[3]。

1.2生态系统模式

生态学是研究生物与其周围环境，包括非生物和生物环境之间关系的学科。学习生态系统是从属于教育生态系统的微生态系统，具有相对独立性。广义上，是由数字物种及其环境相互连通、相互作用形成的集成系统[1]。将其引入教育领域可见，学习生态系统由有生命体和无生命体组成，即学习者和学习环境。在混合式教学中，学习者是系统中的有机体，可以主动与周围的环境交互，并使用移动终端来实现或辅助学习。教师和学生按其生态功能可分为学习生产者和学习消费者。其中，作为学习生产者的老师通过平台资源建设、分享知识、组织活动等方式向系统输入"学习能量"，是重要的信息产生与资源的提供者;学生作为学习消费者，虽然也可通过共享、交流等方式向系统提供部分"能量"，但总体以获取、消化生产者提供的信息为主。

学习环境是系统的非生物部分，包括物理环境、社会环境和规划环境。物理环境为系统提供物质和资源支持，由网络平台、计算机、智能手机等在线学习工具、平台资源、学习生产者提供的信息社会环境是学习活动所产生的生态关系的总和，消费者和生产者之间的主要关系是系统内生态关系的核心。社会环境中师生关系的和谐是网络学习生态关系的基础，规范环境属于制度文化范围，指向生物体在学习过程中形成的观念和行为规范，是影响系统健康的因素。

当前混合式教学还没有得到广泛实践，在逐步推进中也遇到了各种各样的困难。如缺乏网络、计算机等硬件设备，學校、社会公众对教育效果的担忧，教师运用资讯科技促进学生学习的能力，学生的自学能力和资讯素养不足，学习管理系统、智能平台技术开发等。尽管有很多挑战和困难，混合学习、混合教学必然成为未来教育的发展趋势。

2 基于生态学指导混合式教学

2.1学习者与生态环境的相互适应

学习生态中学习者与学习环境是相互作用的。在生物生态系统中，生物与环境的一般关系主要表现为：一方面生物受益于环境，又受到环境的制约;另一方面，环境既受生物影响又被生物改变。对于一个学习生态系统，学习者和学习环境之间存在着类似的关系。学习者会在良好的学习环境中获得收益，同时会促进学习环境更好地为学习者服务。学习环境是支持学习者进行学习的各种学习资源的组合。影响学习者学习环境的因素是多层次的、自然的，各种环境因素共同构成影响学习者学习和发展的学习生态环境，这种因素直接或间接影响、制约、调控、规范着学习者学习的方向、动力和模式。不同条件、形式、过程、方法的运用，从而形成不同的适合学习者学习生态环境。

首先，学习者受益于学习资源，获得知识增长。这一过程表现为学习资源在营养知识中的获取、吸收、内化，作为学习资源的消费者，从而形成自己的知识和学习经验，这是我们传统的学习过程。线上线下混合式教学，将线上大量的优秀资源引入到传统课堂中，拓宽了教学范围的界限，适合学习者根据自身情况进行个性化学习;反之，若当环境条件不能满足学习者学习时，学习资源则对学习的发展起着制约作用。比如，网络学习资源贫乏，学习者没有可以随便借阅的图书馆或者网上数据库等，在这种条件下，学习的发生会变得低效甚至使学习活动无法顺利完成。最后，学习者创新学习资源，使得学习资源不断丰富。在这个过程中，学习者获得、吸收和内化资源，然后对知识进行整合和创新，并以各种方式表达知识，以实现知识的外化。在这个过程中，学习者成为知识资源的生产者，许多学习者共同反馈学习资源以优化学习资源，这种正向反馈的过程，促进了学习环境的优化。

2.2个体之间的合作共赢

在生态学研究中，教师作为学习生产者，学生作为学习消费者，生产者与消费者之间相辅相成，密不可分。在传统的课堂教学中，师生之间的互动和交流相对简单，容易实现情感的互通。在混合式教學中，师生互动的渠道大大扩展，便捷的网络交流更容易进行思维的碰撞，便于引导和培养学生进行高层次思维。同时新的课堂教学互动方式，可以方便地获得大量实践数据，将教学反馈及时传达给教师，便于教师进行教学进度的调整，达到教学环境的优化。同时由于资源的共享较为方便，师师之间以及生生之间的互相学习以及合作变得有条件有基础。如同生态环境中的生物体进化一样，生物个体间可以通过互相学习、互相讨论和相互合作达到物种进化的目的，在学习生态中，教师通过学习网络资源中其他优秀教师的教学视频，学习其教学方法和教学手段达到提升教学能力的目的;学习者之间通过互相学习和合作，从团队中获取更好的学习方法和学习资源，对于提高自身的学习能力有极大的帮助。

学习者与学习者之间以及学习者与助学者之间的合作关系是发生在个体之间、个体与群体之间以及群体之间的信息交流，具有灵活性和双向性。首先是学生之间的合作关系，学习者在与学习伙伴共同营建的咨询指导环境、互助协作环境、激励评价环境中通过与学习伙伴直接会间接、实时或非实时的合作，可以共同分享集体的智慧及经验。其次是教师与学生之间的合作关系，更利于教师了解学生的学习及其他方面的情况，以及他们在学习过程中遇到的困难，以便为其提供及时有效的帮助。正是因为学习生态环境中各成员在共同体中自由开发地交流意见、主张、看法和情感，才使得共同体不断进步，更加充满活力。学习生态系统内各成员之间不断的合作互助是学习生态系统存在的表现。

2.3学习资源生产者

学习生产者主要是由教师群体承担，作为教学生态的重要组成，担负着关键作用。主要作用在于引导学习者不断调整，积极适应环境，并对学习者进行情感鼓励。不管是线上教学还是线下教学，教师们都注重相互尊重、信任、民主的互动环境，从而建构一个能够激发、保护学习者自主学习的氛围，引导学生充分参与课堂，发挥学生的主动性。教师在教学过程中起主导作用，目的在于激发学生学习的动力，调动学生自主钻研，思考发现，获取知识，形成学习习惯。在混合式教学中，教师在学生学习过程中更要给予鼓励，给予指导和肯定，从而让学生得到充分的发展。在线下教学中，要继续保持面对面交流时师生之间的情感互动，教师通过观察、提问等方式获取学生的学习状态和学习效果;在线上教学过程中，教师要适当加以引导，首先对学习资料进行事先的筛选与过滤，提高教学资源的质量，其次对于线上教学资源的引入时机进行规划，使之成为线下教学的有益补充;最后要对线上学习效果进行分析和把控，鼓励学生多进行思维拓展，提高自主学习的能力。

教学过程从本质上说，是教师和学生的双主体进行的活动，教师的"教"是为学生的"学"服务的，离开了学生的学，教师的教便没有了意义;而离开了教师的教，学生的学业难以保证正确的方向。因此，教师要从思想上真正树立起正确的教学观，教师把自己的"教"放在适当的位置，引导学生进行自我学习。教师的"教"对学生来讲，只是学生学习的导师，即教师在教学过程中起着指导、引导、诱导、辅导的作用。这一作用不是使主导变为"专制"和包办，其关键是要引导学生做到自主学习，才能实现教与学的辩证统一，实现"主体"与"主导"的最佳结合。在教学过程中，教师起着组织领导、调节控制的作用。学生的主体性是在教师的主导作用下确立的。在教学中，学生的学习是以教师的主导作用为基础的，取消了教师的主导作用，学生学习便会失去方向，学生的学习中的主体作用便无从谈起;相反越是充分发挥教师的主导作用，学生的学习就越能真正地实现独立自主，学生的主体地位和作用就越有可靠的保证。进入了一个更高的境界。可见，主导的并不应该是牵着学生走，让学生亦步亦趋，不能越雷池半步，而是起着提升教学品质，画龙点睛的作用。这才能使学生的潜力得到向善、求真、与致美的释放。从而获得真正的自由、全面发展。在教学中，如何追求深度，形成良好的教学新机制，教师承担着非常重要的角色。

3 程序设计课程的混合式教学生态构建

3.1建立生态化程序设计课学习框架

程序设计课程是高校理工科专业的专业基础必修课之一。通过基础课程，可以增强学生对计算机的认知和编程能力，使学生掌握本专业领域所需的专业基础知识，熟练运用专业基础知识。程序设计课是一门可操作性强的专业课，如果完全按照传统的课堂教学方法进行效率较低。采用线上和线下混合的教学模式，搭建完善的教学生态系统，利用生态学习中群体间竞争与合作的统一关系将取得良好的教学效果。

在程序设计课程中，教学目标需要学习者利用所学的概念知识去自主创新完成相应的设计任务，类似于在生态环境中主体对外界环境的适应与改造过程，因此组织学生相互合作和协助以实现一个共同的目标，这类似于生态系统的物种之间的共生。在共同完成程序设计项目的过程中，实现合作学习和人际技能建设。共同努力完成目标任务提高了学生完成共同任务的个人责任感，合作与竞争的关系将使更多的学生相互学习，相互学习，集中群众智慧，发现新知识在"认识、学习、共同生活、共同生存"的过程中，发挥主观能动性，与团队成员一起适应学习环境，改善学习环境，达到双方共赢。

3.2程序设计课程与移动学习环境相适应

在移动学习飞速发展的时代，混合式教学扩大了課程知识的内容和形式，拓宽了学习的范围，促进学生获得课程知识。这些需要教师有能力运用现代科技技术，实现教育教学的科学化、全面化、个性化。

移动学习背景下，教师首先应具备移动时代意识，更新教育思想，努力学习新课程。为了更好地应对移动时代的挑战，我们应该主动学习新事物，借助网络资源提升自己的专业能力。其次，要做好教学指导工作，改革传统的基于课堂的教学模式。教师应成为学生课前教学、课内教学和课外教学的领导者，帮助、安排和设计教学环节，促进自身专业发展的过程。同时，借助现代的大数据技术、智慧教学手段获取学生信息，全面了解学生情况，利用云计算对学生信息进行分析，调整教学方式以适应学生发展的需要，提高学生的学习能力。

移动学习模式的增加不仅发挥了线上精品课程的长处，还保留了传统课程的优势，取长补短，从而达到了更好的教学效果。传统的程序设计课程内容多样、复杂，且包含大量的实际操作，传统的教学方法很难在有限的时间内将所有的内容教给学生。在传统教学中发现，学生对于程序设计课程的语法概念和结构体系需要花时间去理解和梳理，在真正掌握程序知识内涵后，才能转化为实际解决问题的能力，在理解和应用甚至设计之间是需要时间过渡的。如果全部在课堂完成，会占用大量时间指导学生的实际操作，教学效果很差。通过线上线下移动学习相结合，教师利用线上课程安排学生自主学习，将程序设计的基本语法知识讲授的时间前移，线下教学中教师引导学生实践，既解决了课时不足的问题，又培养了学生的自主学习能力和动手能力。

3.3程序设计课混合式教学的优化途径

在混合教学环境中，还有许多的差异，如学习主动性、内在和外在的性格取向、学习方式的偏好等也是重要的影响因素。因此，针对网络学习中存在的问题，教师要有明确的针对性，根据问题和不同类型的学生群体优化差异化教学策略，从而使不同的教学方法更准确地适用于不同类型的教学群体。

（1）加强师生互动。互动是影响学生学习能力提高的关键因素。e-learning的最大优势在于学习路径和学习方法的灵活性和针对性。但是，存在的问题在于师生互动和同伴之间的交流与合作不足，以及学生精力难以集中。因此，有必要关注如何有效地促进师生互动。

（2）线上线下教学资源整合。混合式教学的学习结果提升，不仅需要优化网络学习策略，更需要科学设计线下学习任务，实现线上线下有效整合，共同帮助学习者实现更好的学习。

（3）加强教师的管控。在混合学习条件下，教师的控制和管理效率下降，需要更多的学生学习自主性，因此需要深入思考如何在分层分类的框架下进行任务规划，结合学生的能力和类型，变被动学习为主动学习。

4 结语

随着信息技术的飞速发展，互联网技术的出现为各行各业带来了新的变革机遇。结合线上和线下的混合式教学在教育领域的应用是对传统的教育模式和管理模式进行了补充和变革。将教学者、学习者和学习环境构成教学生态模型，研究主体与环境之间的相互关系，强调教学者的主导关系，重视个体间的合作，对于更好地进行混合式教学具有重要意义。

参考文献：

[1] 何克抗.学习“教育信息化十年发展规划”——对“信息技术与教育深度融合”的解读[J].中国电化教育，2012（12）：19-23.

[2] M.Koolo. A Model for Framing Mobile Learning.Mobile learning：Transforming the Delirery of Education and Training，2009，1（2）.

[3] D.Keegan. The Future of Learning：From eLearning to mLearning. The International Review of Research in Open and Distributed Learning，2004，5（1）.

[4]谭爽.指向深度学习的高校“混合式教学”模式构建[J].中国高等教育，2019（6）：51-53.

[5] UDEN L，WANGSA I T，DAMINANI E.Thefuture of E-learning ecosystem [C]. Digital Ecosystems & Teachnolog Conference.IEEE，2007.

【通联编辑：王力】

收稿日期：2021-03-05

作者简介：刘玉玲（2000—），女，江西萍乡芦溪县人，学生;张洁（1980—），女，江苏省南京市人，副教授。陈珑，南京师范大学中北学院，本科，学生;陈琪，南京师范大学中北学院，本科，学生。