基于數課平臺的研究生深度學習研究與設計

楊爽 王小根

摘 要：為有效促進研究生在學習過程中深入探究，展開批判性思考，實現對知識的深度學習，將數課平臺引入學習者在線學習中，以期提供具有指引性的學習支持。通過文獻分析并結合研究生深度學習研究現狀，構建深化認知的在線學習環境，設計引導興趣的學習活動，從6個方面開展基于數課平臺的研究生深度學習研究。該方法有利于引導學習者積極互動、深入交流，使教師與學習者及時掌握與調整學習情況，促進學習者在線深層次探究與學習。

關鍵詞：數課平臺;學習環境;學習活動;深度學習

DOI：10. 11907/rjdk. 201153

中圖分類號：TP434文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2020）010-0263-04

Abstract： In order to promote learners in-depth exploration， critical thinking more effectively， and achieve deep learning of knowledge， the knowledge forum is introduced into the learners online learning in order to provide learners with instructive learning support. Based on literature analysis and combined with the research status of postgraduate deep learning， an online learning environment is constructed to deepen cognition， interest-led learning activities are designed， and postgraduate deep learning research is carried out based on the knowledge forum from six aspects. This method is helpful to guide the active interaction and in-depth communication between learners， enable teachers and learners to grasp and adjust the learning situation in a timely manner， and promote learners online deep-level inquiry and learning.

Key Words： knowledge forum; learning environment; learning activities; deep learning

0 引言

深度學習（Deep Learning）提倡學習者在理解的基礎上批判性地接受新事物，并自主建構知識框架，從而拓展認知，培養對知識的創造力[1-2]。作為一種變革性學習方式，深度學習是“互聯網+”新時代驅動教育教學發展的標志，成為我國教育技術應用的重要趨勢之一[2-4]。但縱觀全局，目前深度學習大多僅停留在較低層次的階段，很少涉及知識凝練、升華及遷移應用，如何促進深度學習成為備受學者關注的重要課題[5-9]。

網絡學習平臺質量影響學習者學習積極性與學習者發展水平。景紅娜等[10]通過分析深層學習的過程，基于Moodle平臺在網絡環境的支持下構建教師與學生兩個模塊，使學習者在該模式指導下高效完成作業與測試并進行討論;唐舸軒等[11]將Julia云平臺運用于圖像交互分析案例中，利用深度學習的優勢，通過構建交互分析系統，使學習者學習更便捷高效;劉芬等[12]針對深度學習在無線異構網絡中較匱乏的問題，借助Tensor Flow平臺尋找控制與管理網絡最優路徑，驗證了深度學習應用有效性;胥碧等[13]基于學習元平臺的內容與活動進行整合設計，為大學生構建個性化學習環境，并通過實證研究有效促進了學習者深度學習。

但是，上述網絡學習平臺大多聚焦于承載輔助資料與采集學習結果等功能，如測試成績、作業完成情況等，不能全面反映學習者如何運用知識的過程，無法實時引導學習者及時調整學習進展及學習狀態。研究生教育本質屬性是研究性[14]，研究生階段教育注重研究生自主創造知識與生成性的深入學習。數課平臺是一種集體網絡體系，它以圖示化方式呈現觀點之間的關系與改進路徑，具有信息管理、學習指引和啟發深度思考等功能，可為研究生在線深度學習提供實時性指導與服務。本文基于數課平臺，設計支持學習者持續建構知識的學習環境與學習活動，為學習者積極互動、深化個人與集體知識體系提供指導，為教師及時調整學習者學習進程提供依據，最終達到深化學習的效果。

1 數課平臺與深度學習

1.1 數課平臺內涵與特征

“數課”全稱是“大數據支持下的自主合作生成性學習”，數課平臺作為支持學習者對知識信息進行自主建構的信息化工具，是在知識建構12個原則指導下開發的知識論壇（Knowledge Forum） 中文版[15]，包含及時性反饋、數字資源共享、學習管理、學習群體、學習社區、學習分析等要素，具有讓學習者自主探究、合作學習、深度思考與學會反思的功能，是以學習者為中心，提高學習者學習積極性與主動性，在與他人交流過程中逐漸提升認知結構與知識技能的數字化平臺[15]。學習者利用數課平臺邀請組員組建團隊、共享觀點、提出疑問并評價意見，教師通過數課平臺布置教學任務、提供權威性資料、實時監控并調整知識建構進程，對學習者行為進行干預[16]。該平臺不僅為學習者提供完整清晰的觀點改進路徑，還為學習者展開有效信息互動提供了良好的環境支持，同時使呈現的信息可視化，為學習者交流與教師提供便利。

1.2 深度學習內涵與特征

深度學習作為機器學習的分支[17]，逐漸得到多個領域研究者和實踐者重視，如何促進學習者深度學習的教學手段也是層出不窮，但關于什么是“深度學習”、達到什么程度的學習才稱得上“深度”，學術界至今尚未給出很清晰的界定，而且不同領域對于深度學習的定義也有所不同。Warburton[18]認為深度學習意味著從課程資料與自身經歷中獲取意義;何玲等[19]認為深度學習是基于學習者的理解，批判性地獲取新思想、新知識，將其與原有認知結構整合，并將現有知識遷移到新情境中從而作出決策并解決問題的學習。綜合國內外對于深度學習的理解與研究可發現，深度學習最終想達到的學習目的是在理解知識的基礎上實現知識自主建構并遷移到新環境中加以運用。為了更直觀地看出簡單學習與深度學習的區別，將兩者進行特征對比，如表1所示。

2 深度學習與數課平臺的內在聯系

2.1 數課平臺對深度學習的追求

隨著現代信息化技術的興起，信息時代對人才的需求逐漸發生轉變，教育領域信息化手段愈加成熟，數課平臺作為教育信息化產物，因具備個性化自由探究環境與可視化的知識脈絡等特點備受研究者關注與重視。數課平臺本質上是一款學習平臺，記錄學習者在學習過程中產生的所有想法，學習者可根據建構主題自由發表觀點，頭腦風暴是學習者借助數課平臺進行知識建構的常用教學方法[20]，通過頭腦風暴的方法可培養學習者發散思維，保證觀點多元化與個性化，實現學習者觀點深度延伸。除此之外，還可協助發展他人觀點，在建構平臺上進行評論，在吸收多樣觀點的同時完善個人建構體系，更好地與知識建構12原則中的“社區知識與集體認知責任”相契合。將個人探究記錄下來形成完整豐富的觀點改進路徑，可以幫助學生理清學習思路，發現自身在學習過程中的不足之處，并通過同伴之間的相互協商與評論，鍛煉發散思維、發現問題并主動探究問題及協作問題解決的能力，通過與同伴磋商與改進，逐漸深化觀點層次，基于“對觀點不斷改進”的知識建構原則使社區知識得到更深度發展，實現學習者高階思維能力培養[21]。要想使數課平臺優勢得到最大化發揮，即實現學習者深度學習，需對基于數課平臺的教學方案進行設計。

2.2 數課平臺對深度學習的支持

大量研究表明，傳統教學很難實現學習者深度學習。數課平臺作為知識建構與重構的教育平臺，通過學習者觀點建立與知識交流，促進研究生深層次思考與學習。數課平臺主要功能特點包括：①新建主題。該平臺提供新建主題與文件夾功能，可對主題進行編輯，學習者可憑借接收到的邀請碼進行主題瀏覽與評論[16];②我的主題。學習者創建的主題及文件夾均可在該界面顯示，學習者可在該界面進行知識建構，通過自主合作實現生成性學習，達到更深層次的理解，其中“總結反思”相當于一個學習計劃，總結現有問題、認知，并計劃下一步研究目標，通過自我診斷不斷建構自己的知識，有助于實現深度學習的目的，在總結反思中有學習支架可以使用;③協作主題。即瀏覽或發展他人觀點，借助網絡下載的相關文檔、圖片或視頻資料進行話題討論[22]，該功能可展示將他人觀點內化到個人知識體系后產生的新看法，這可以引發學習者深度思考，進而有助于學習者批判性思維養成。

數課平臺有機結合了網絡教學平臺和社交媒體的功能優勢，規避了兩者的不足。數課平臺與傳統網絡教學平臺相比，具有更加系統的資源管理、更加個性化的自由探索環境、知識脈絡更加清晰的可視化呈現及更加精準的學情反饋;數課平臺與社交媒體相比，提供了更加緊密的聯系與互動、更小的信息干擾、更加系統的課堂組織形式。除此之外，數課平臺的使用也非常方便，在建構好自己的觀點之后可自動生成邀請碼，所有收到該邀請碼的平臺使用者均可進入主題進行編輯。

綜上所述，選擇數課平臺作為促進研究生深度學習的輔助平臺具有較大的優勢與可行性。因此本文針對研究生深度學習進行基于數課平臺的教學活動研究與設計。

3 研究生深度學習研究與設計

本文主要從學習環境和學習活動兩個方面進行基于數課平臺的研究生深度學習研究與設計。在實際應用中，教師首先需開展前期分析，在分析學習需要、學習者特點的基礎上確定教學目的和教學內容，并據此判斷學生認知水平、學習能力及課程知識類型是否適合采用該設計。

3.1 學習環境設計

學習環境指影響學習者學習的外部環境，是一種支持學習者進行建構性學習的各種學習資源（不僅包括信息資源）組合，是促進學習者主動建構知識意義、促進能力生成的外部條件[23]。可以看出，學習環境的作用是為學習者提供一些軟、硬件資源，讓學習者在建構知識的過程中解決問題，使探究的話題更加深入，進而使學習者達到深度學習。學習環境主要包括物理學習環境、情感學習環境和資源學習環境。

（1）物理學習環境設計。數課平臺暫時不同時支持手機操作，平臺運行的必要條件是需有網絡環境的支撐，因此，理想的物理環境是為研究生提供一個良好的網絡學習環境[24]，學習者需自帶移動設備（如平板、手提電腦等）。目前大多數高校已構建完善基于互聯網的物理環境，另外，教師在開展教學活動時需選擇網絡狀況良好、能支持整個班級同時流暢上網的教學場所，可提供免費無線網絡則更為理想。

（2）情感學習環境設計。該環節重視學習者個性特征，以激發研究生好奇心、主動性及促進交互行為為目標設計功能模塊，促使學習者使用數課平臺并進行協作，精神飽滿地投入到課程建構的學習中。數課平臺提供“邀請其他成員”、“收藏、“點贊”等功能，教師應盡可能利用并凸顯出此這些功能的作用，提高研究生建構參與度，提升學習者們在平臺上的互動積極性與探究興趣，實現對知識的深度重構，達到對知識的深層次理解。

（3）資源學習環境設計。資源環境設計是促進研究生對知識深度理解的重要部分[25]，學習資源包括教材、課件、網絡資源、拓展資料等，其中教材內容與建構主題相關，可反映學習者們在課堂上參考借鑒的建構內容;課件則指與教學內容相關的教學軟件，網絡資源則是通過一些網址鏈接可以在網上搜集到的學習資源。借助這些輔助資料可以很好地解決學習者在建構過程中遇到的問題，加深學生對知識的掌握，深化觀點改進路徑，促進社區知識深層次發展。

3.2 學習活動設計

（1）課前階段。教師在課前根據當次建構主題布置教學任務，鼓勵學生在現實生活中尋找與教學任務相關的問題，學習者根據個人初步想法將自己提出的問題呈現在建構平臺上，教師收集所有問題后進行歸納與篩選，將具有衍生性的問題發布到建構平臺上形成本次知識建構的研究問題，讓學習者們依照個人興趣進行選擇，教師根據學習者相似性進行分組，并通過組內投票表決的方式選出小組組長與副組長。除此之外，教師讓每位學習者針對小組的研究問題搜集相關資料，為使學習者更有效地建構觀點，教師可提前把學習資料、輔助材料發送到平臺上以供參考借鑒，以便學習者在建構課堂中進行知識共建。課前階段流程如圖1所示。

（2）課中階段。課堂上學習者根據組內研究問題制定小組目標，組長基于共同的小組目標給每個組員分配相應的學習任務。作為知識建構的積極認知者，為保證學習者主體地位，學習者根據任務進行觀點建構，以實現觀點多元化與豐富性，更好地順應個性化教學建構理念。學習者根據數課平臺指導框架進行瀏覽與編輯，并共享給其他成員，通過組員分享的邀請碼進入建構小組中，點擊“我的主題”或他人的主題梳理觀點脈絡，明確理解個人與他人的觀點，小組成員通過討論與交流，不斷修改與補充自己的觀點，基于知識建構12原則中的“觀點不斷改進”、“集體認知責任”，積極回應同伴觀點并進行評論，協助他人完善觀點，最終將觀點改進路徑呈現在數課平臺上，共同推進社區知識發展。

學習者通過分析其他組成員的觀點，積極提出自己的看法，雙擊同伴觀點進行評論，通過組間不斷較量與協商，在建構框架的指導下，圍繞“我的想法”、“我還想知道什么”、“我的疑問”等改進與完善組內觀點。與此同時，教師密切觀察課堂討論，并及時給予教學指導與反饋，通過形成性評價引導學生，促進社區知識發展、提升學習者建構水平。學習者與同伴討論之后的心得體會與學習反思可及時地存儲在數課平臺上，為繼續學習提供思路與指導，以便逐漸完善個人知識結構;還可建立小組討論圈，學習者針對問題與疑惑進行歸納，教師加入討論圈并作為主導力量，引導學習者進行討論，但在該過程中教師僅提供針對性文獻、書籍或鏈接，不直接給出問題答案，不過多干涉觀點建構過程，鼓勵學習者通過探索與討論形成自己的建構體系，最終達成一致性認知，形成最終的社區產品。因此可將課中階段分為建立小組目標—個人觀點建構與共享—同伴間協商交流—達成共識—形成社區產品5個步驟進行，如圖2所示。

（3）課后階段。教師根據授課情況設置課后問題和課后作業，提供相應輔助材料與學習指南，讓學生自主搜集資料并在數課平臺上建構個人觀點，并對他人在建構平臺上發表的觀點進行回應，借此拓寬學習者知識面，提升探究能力、發現問題的能力及解決問題的協作能力。教師也可進入數課平臺與學生互動，針對學習者在建構過程中遇到的疑難點或分歧進行指導，讓學習者熟悉并靈活掌握知識建構平臺的使用，通過將社區產品運用于實踐，實現在建構過程中解決問題的協作能力遷移，較好地支持個人能力在其它領域的運用，并內化為個人智慧。

4 結語

數課平臺作為一個信息交互知識論壇，為學習者深層次思考提供了一個很好的探究空間與支持工具，通過對學習者知識建構活動的研究與設計，可以使數課平臺效益盡可能最大化，有助于提高學習者問題解決能力，實現深度學習。數課平臺作為有效的學習指導工具，為在線學習者提供了便捷高效的支持，包括資源服務、學習評價、個性化指導。數課平臺可展示觀點之間的聯系，為推進知識深層次建構進行干預與管理，為學習者高階思維能力培養提供更大可能性，借助該平臺可更好地促進學習者深層次發展，完善個體認知結構，并通過將學習論壇中的共識產品運用于實踐，提升個人知識技能。

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（責任編輯：江 艷）