基于协同学的开放式教学模式研究及应用

彭茂玲 赵虹玉 谷丽华

协同学是研究协同系统在外参量驱动下和子系统之间的相互作用下，以自组织的方式在宏观尺度上形成空间、时间或功能有序结构的条件、特点及其演化规律。本文结合“操作系统”课程的教学实践，从协同学相关的理论以及支持学习的授课模式和方法出发，研究在这门课程中实施协同学习教学模式的教学改革模式，从而提出运用协同的理论进行教学使得学生能够形成学习的自组织，并且让他们能够终生受益的一种崭新的理念。

“操作系统”是计算机科学及相关专业的一门重要专业基础课程，由于其概念具有一定的抽象性，因此学生在学习的过程中存在着一定的困难，学生曾一度放弃该课程切戏称为“天书”。那么作为授课老师，怎么让这门课程能够吸引学生且有着较好的教学效果是一个亟需解决的科研课题，而根据老师们的教学经验来看，发现开放式协同学习的教学模式在解决这种理论性较强、概念较为抽象的课程教学中有着不错的效果。

1 “协同学”应用于教学中的可行性分析

协同学是由联邦德国斯图加特大学的教授、著名物理学家哈肯创立的，让学生通过小组的形式参与到学习中来从而达到大家一起学习的目的，并且设立一定的激励机制从而最大化个人和他人的学习成果的一种合作互助的行为便是协同学习。

人具有复杂性，从而决定了团体具有复杂性，而协同学习正是一种團体活动，因此协同学习的模式必然是多样的。与协作相关的教学模式有很多种，例如：案例研习、基于资源的学习、探究性学习以及目前研协同学习等，而这些协同学习的模式均是从协同学习的教学模式出发的。

基于“操作系统”这门课程内容抽象和理论性强的特点，首先开发出操作系统教学的演示系统，从而进一步完善与配套教材的CA/课件所构建的协同学习的环境，接着基于协同学习的理论进行开放式的分组教学。在已执行的专业教学计划中，学生可通过前期开设的《微机原理》和《计算机组成原理》等课程学习的基础上，对操作系统的一些概念有所了解，这便可加大的缓解小组学习操作系统的难度，使得协同学习环境下的开放式教学成为可能。

2 教学环节的组织

2.1 学生分组即准备阶段

基于学生的主体为本专业的高年级学生这一特点，协同学习的分组便可根据每个人自己的兴趣和爱好等，让学生自行组队，这样的分组是自愿的，所以其凝聚力是很强的。但在分组的过程中需要指导老师来确定每个小组的规模以及每个小组的领头人，这几个方面对于协同学习是否能够顺利进行以及后期的学习能否取得良好的学习效果均有着重要作用。在学生分组确定以后，在正式启动开放式的教学之前，需要做多方面的准备，例如：讲解学习的环境、学习的目标和教学方案的实施步骤以及评价方式等。

2.2 协同学习启动阶段

根据操作系统内容不同阶段的难易程度，找出每个阶段的教学目标以及重点，准确为每个阶段划分课时。对于一般理论基础的内容，可以进行小组课堂自学，老师只需要在学生有疑问时进行答疑即可，最后根据每个组所掌握的情况来确定是否进行考核;而对于教学重点，可以采用基于资源学习的学习和基于问题的学习相结合的方式，老师只需要根据教学内容讲解重难点，并提出一些问题，为每个小组提供适量的网络资源。

2.3 协同学习全面实施阶段

该阶段的执行过程与前一阶段类似，但是不同的是这一阶段是在前一阶段的基础上进行优化的，包括学习环境的优化、学习目标的优化、学习小组的优化以及协同学习的过程的优化，其中协同学习的过程优化值重中之重，因为它是小组协同学习能否成功的重要条件，它包括：学习方法的优化、为学生提供完善的学习支持服务、制作方便自主学习的多媒体硬件和充分利用学校网络教学平台等方面。

在以上几个阶段中，重点需要解决的是协同学习效果影响较大的问题。其中设定每个阶段的学习目标是首要问题，包括每个阶段的主要内容、重要内容、详细问题的罗列以及最终考核的目标和一些具体的要求;其次便是课堂学时以及课外学时的分配，这需要考虑目标分解在课堂学习的可行性;最后便是如何协调运用现代化教学系统和传统教学系统，例如在协同学习的过程中如何辅导和答疑等。

3 实验环节的组织

“操作系统”理论性强，使得学生产生厌学的情绪，所系需要通过实验，让学生们加深对教材中抽象理论和方法的理解，消除同学对该门课程的“恐惧症”。可设立10课时让学生们进行试验。实验项目包括进程的调度、银行家算法、页式地址重定位模拟、LRU算法模拟和内存管理等内容。通过编程试验，学生既加强了对理论知识的理解，同时也使得学生们 数据结构和C语言等相关内容融会贯通。

4 教学效果评价机制

教学模式中必不可少的一环便是教学效果的评价，本教学方案分为两种考核方式，即：阶段性考核和终结性考核。阶段性考核包括：自评分、其他小组的评分和指导老师的评分三个方面;而终结性考核主要是以期末考试的形式来检测学生们的学习情况，其中阶段性考核占最后总成绩的30%，终结性考核占70%。

总的来说，通过老师、媒体和教学内容等在教学过程中形成的这样一个自身学习系统，可以让学生通过反馈的形式来影响教师，从而让各种因素在学生和老师的身上产生“协同效应”，其作用不单单是在一次的教学过程中，而是使得老师和学生在不断学习和探求的过程中，学会怎样学习以及创新和团队协作，从而能够达到“教”就是为了不交的效果。随着我国高等教育教学体制的改革以及网络的普及，协同学的教学模式必将逐渐普及。

（作者单位：重庆城市管理职业学院）