基于學習論的選修課輔助教學系統的研究

王宏 白惠 李濤

摘要：選修課是全面提高學生素質的重要教學組成部分，能使學生在充分學習本專業課程的同時，根據興趣愛好選擇個性化的素質提升和知識拓展。文章根據學習論原理，在以教學促進學習的指導思想下，以計算機博弈為主要內容，設計一個選修課輔助系統，在選課前更加直觀充分地展示課程的應用前景和學習過程，督促激勵學生在課堂上努力學習、積極實踐、理解和掌握相關知識，在課堂外積極參加競賽和創新實踐，從而在選修課學習中有更大的收獲。

關鍵詞：學習論;選修課輔助系統;學習效果

一、引言

公共選修課是實施素質教育的有效途徑之一。選修課是拓展學生知識技能、發揮學習特長的重要方法，但現在選修課普遍存在學員專業分散、計劃課時較少、學生重視程度不夠等情況，從而影響了教學效果。一部分學生選課時缺乏對選修課程的深入了解，開課后因發現與預期差別較大或占用專業課學習精力而敷衍了事，也有一部分學生熱愛所選課程，投人大量時間精力并取得了對應領域的競賽獎項，但是影響了專業課的學習，造成掛科、降級等不良后果。因此，采用恰當的教學手段提升選修課教學效果尤為重要。

目前國內教學輔助系統的服務對象主要集中在專業課方面，還很少關注到選修課的特殊教學需求。普通教學輔助系統更多的是以發布知識點視頻、課上問答、課后作業等功能為主要開發目標，也就是更多地解決了教師端需要解決的問題。隨著計劃學時縮減、達成度檢驗體系完善，傳統輔助教學系統已經不能滿足新形式下教學的需要。迫切需要開發一種能配合翻轉教學、課上互動等推動學生主動學習的輔助教學系統。

二、社會榜樣、動機和情境等因素對學習效果的影響

學生的學習受多方面因素的影響，其中主要是受學習動機的支配，但也與學生的學習興趣、學習需要、個人的價值觀、學習態度、志向水平以及外來的鼓勵緊密相連。學習動機是直接推動學生進行學習的一種內部動力，是激勵和指引學生進行學習的一種需要。

（一）課程內容展示功能模塊的設計

根據動機和情境因素影響學習的原理設計選修課應用前景和教學過程展示功能模塊。從學生角度選擇學習一門選修課有多種原因，如興趣、學分、保研加績點、考研復試或專業課程需要，那么他需要快速對本門課程有個概括性的了解，讓學習有目的，有方向，明確通過學習可能達到的目標;從教師角度需要課程被學生喜歡和需要。從而有進一步研究、教授的動力。所以無論是從教師角度還是從學生角度，目前都迫切需要一個對于選修課的功能展示模塊。

（二）輔助教學功能模塊的設計

系統提供個人學習事務計劃和提示功能。兼顧學生專業課常規教學進度安排，避開期中期末、四六級英語等重大考試備考期，合理安排學習時間，使學生在復習期間有充裕的時間和精力，不會造成學習沖突從而導致不良后果。

三、學習材料和資源由淺入深逐步呈現對學習效果的影響

學習的材料和資源應該是有組織的?？梢酝ㄟ^各種手段有效地分解知識點，如制作PPT、錄制微視頻、慕課。使學生可以充分利用時間和資源，循序漸進分階段、分層次地進行學習。在學習過程中不斷積累和不斷進步。不會在難度加大后失去學習的興趣，或把大量時間用在選修課的學習上導致專業主課學習受到影響。因此在選修課輔助系統中設計了如下模塊。

（一）課前預習引導功能模塊的設計

課前在網站上，教師可以預先發布和課程有關的資料，使學生預先了解即將接觸的知識要點和難點，帶著問題去課堂，促進學生學習的主動性和積極性。例如程序示例，程序源碼，和相關博弈項目的規則等。學生還可以通過該網站提交作業，表達自己對課程的感想，并及時與教師交流，從而更加了解課上的內容。還可以下載試玩程序，在課前了解有關項目的規則和技巧。同時，此模塊將幫助教師檢查和統計預習成果。

（二）課上翻轉教學功能模塊的設計

采用翻轉課堂式教學模式，讓學生在課下完成基本知識的學習，如看微視頻、學習PPT課件，或上網查看相關資料。課堂上師生之間和生生之間形成互動，包括在課上教學中通過討論、投票、搶答、實戰等多種形式實現翻轉教學，答疑解惑，使學生深刻體會所學內容的關鍵和應用技巧，從而達到更好的教學效果。

（三）課外知識拓展功能模塊的設計

教師還可以在網站上發布有關項目的拓展性資料，讓學生更加了解項目起源的時代和背景。從側面增加學生對項目的了解，使得學生不僅僅了解項目的玩法，還能從項目的起源中了解到那個時代的背景。結合當前教學知識點，啟發學生對相關領域的獨立調研、思考和實踐。

四、練習、反饋和復習形式對學習效果的影響

技能、策略和行為獲得的過程中許多教學要素都很重要，練習尤其重要。所以應當給學習者提供練習的機會，提供矯正性反饋，安排復習時間。有目的的練習可以提高學生目前的操作水平，因此在課上可以安排各種形式、各種層次、各種難度的練習及作業。

（一）針對項目的程序對抗賽練習模塊的設計

計算機博弈是人工智能在棋牌娛樂領域的縱向深入研究，普通本科學生僅僅通過選修課有限的課時就要完成從比賽規則，到基本編程語法、圖形化程序及鼠標鍵盤信息的采集，再到規則實現招法優化的學習。如果按照傳統教學需要相對漫長的學習時間。為了讓學生跨過底層的棋盤繪制、鼠標移動等信息處理的底層編程知識的學習過程，教學組針對每個項目預先開發了程序框架。這些程序框架具有現成的、簡單的棋盤繪制和鼠標處理功能。也能順序或隨機窮舉并提出玩家可以合理移動的招法。但是需要學員通過自己的理解不斷改進和提高，才能真正具有更多的獲勝機會和更高的成績。課上初步學習后，學生可以通過選修課輔助系統在線提供的各項資源，根據自己的興趣和特長，從選修課輔助系統中下載對應的對局項目的規則以及相應的對局程序，學生可以通過對局程序和目的程序下棋打牌，同時通過和目的程序下棋提高自己的經驗，最后可以根據我們提供的示例程序進行修改，達到最終的參賽水平。

（二）課上提高對局預約模塊的設計

為了更好地驗證教學效果，教師需要快速掌握各學員的實戰水平和編程水平。截至2018年，中國大學生計算機博弈賽共開展19項比賽項目。在選修課有限的課時里，既要用較多時間講述這些項目的相關理論和實踐知識，又要充分考察各學員在不同項目上的能力和排名，以便根據個人特長進行個性化的差異教學和選拔校隊比賽成員。這需要在課上盡量安排各項目實現并行的真人對局或程序對局。我們針對此模塊開發了一個對局預約網站，教師可通過這個網站發布對局信息，學生可以根據自己的時間進行課上對局預約，和同學進行對局，使自己更加了解自己的水平。

（三）學科競賽組隊和合作模塊的設計

教師應對學生課上和課外表現給出綜合客觀評價，根據學生能力和特點，合理推薦學生形成競賽組隊，跟蹤備戰過程，督促備戰行動，提升比賽成績，讓學生從中有所收獲。由于參賽組隊的學生可能來自不同的年級和專業，他們各自的課程通常都不相同，所以，在組隊合作開發過程中，需要相互在時間上、空間上、精力上有較高的契合度。系統收集每個項目組隊學員的課表空閑時間，經過對比，推薦給出共同的空閑時間。學員在合作過程中通過系統持續記錄開發過程，對于開發過程中所犯的典型錯誤或所走的彎路在系統公告中給予強調，避免相同的錯誤或延遲在不同的項目組再次出現。指導教師通過不定期的查看開發記錄，了解各項目組的研發進展，對于進度滯后的項目組給予更多的針對性指導，從而確保各項目的開發進度穩定推進。

五、結論

本文對影響選修課學習效果的三個主要因素進行了深入分析，并針對性的設計了具有展示、輔助教學、課前預習引導、課上翻轉教學、課外知識拓展、對抗練習、組隊合作等功能模塊的輔助教學系統。理論和研究有助于學科的發展，但理論和研究的最終目的還是要指導教學實踐，改善學習的效果。通過選修課輔助系統的各模塊設計及使用，選計算機博弈選修課學生的學習獲得了很大的幫助，取得了很好的學習效果。筆者希望通過進一步完善選修課輔助系統的研究，大大改善計算機類公共選修課的教學效果，賦予計算機選修課新的教學價值。