基于网络的工科大学自主学习互动研究型教学模式探索与实践

尹振东，赵雅琴，吴芝路，张丽俐

[摘 要] 针对当前大学本科教育教学中存在的问题，结合国内外先进的教育教学模式和理念以及自主学习模式的特点和发展需要，研究了基于网络环境的大学生自主学习模式构建及其在大学本科教学中的具体应用实践。该模式由教师发起，以学生自主学习为中心，充分利用网络辅助资源，应用在线答疑讨论、在线疑难问题统计和课程设计等多种教学手段，随时跟踪学生的学习动态，随时掌握学生学习过程中的共性难点、疑问，方便教师有的放矢地准备教学，提高课堂教学的针对性，有助于学生全面、深刻掌握课程体系的基础理论知识和基本思想方法。该模式能充分调动学生的学习热情，有良好的师生互动，着重培养学生的主动思考能力、自主學习能力。经过课程教学实践，该模式能显著提高教学质量，增强学生对所学知识的理解与运用能力，受到教师和学生的广泛欢迎和好评。

[关 键 词] 网络教学；自主学习模式；工科大学；教学实践；互动研究

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）31-0168-04

一、引言

近年来，国家对高等教育事业的关注与投入日益增加，尤其在本科生教学和培养方面取得了长足的发展和进步。我国高等教育事业的发展培养了大量的优秀毕业生，为中国特色社会主义建设输送了大量的高素质人才，为实现中华民族伟大复兴的中国梦增添了强大的力量。党的“十八大”报告指出，2020年我国的教育现代化要基本实现，为了这一目标，教育体制改革势在必行。近几年，高校本科生的教学改革进行了许多有益的尝试，其中，自主学习便是一种现代化的教育改革方式[1]。自主学习与传统的学习方式相比更加科学与高效。传统学习是以教师为主体，通过上课、作业和考试的方式完成教学目标；而自主学习以学生作为学习的主体，通过自立、自为和自律，独立完成探索研究、分析思考、质疑求解和实践创造等学习环节[2]。有效的自主学习离不开现代化的教育资源环境以及严格的监督和有效的指导，若是没有这样的先决条件，自主学习将变得低效和流于形式。

现代化的教育资源环境主要指的是计算机网络[3]。互联网的飞速发展极大地开阔了人们的视野，同时也增加了丰富多彩的学习途径。可以说，计算机网络是自主学习的有力助手[4]，因此，如何搭建自主性学习平台、构建网络学习环境便成为研究的重点。图1即为计算机网络学习环境构设的各项要素。

从图1可以看出，为了构建自主性网络学习环境，需要各项要素进行支持，其中网络资源、计算机硬件、监督管理体系和阶段性的评价指导是必不可少的支持要素[5]。许多高等院校都在加紧建设网络学习环境，以哈尔滨工业大学为例，许多实验室都配备了高性能计算机，学校提供许多免费的正版软件供教师和学生使用，无线热点也逐步覆盖整个校园，许多课程也逐步开展“网络自主学习”的新尝试，科学规范的自主学习监督、评价和指导体系以及实施程序也在如火如荼地构建中。

在网络自主学习环境的构建中，教师也是重要的组成部分，因为教师是整个自主学习过程中的领路人、监督员和指导者，能在教学过程中起到优化和调控的作用[6]。因此，网络自主学习离不开教师，同时，基于网络环境的自主学习模式也必然是教师教学过程中的科学方法和有效手段。

二、传统大学课程教学存在的问题

尽管我国的高等教育事业改革进展顺利，取得了许多令人瞩目的成果，但是高校的本科生教育还存在着许多问题，这些问题严重影响了高校毕业生的生源质量[7]。在本科生的课程体系中，传统的大学课程的教育模式主要包括课上教师教学和课下学生自学[8]，这两部分教学模式的设计初衷很好，课上和课下是一个有机的整体，两部分的有效连接手段就是教师为学生答疑，教师在课堂上传授知识，学生听课后进行相应的复习并自学相关知识，若是遇到疑惑和困难，将问题反馈给教师，教师则为学生答疑解惑。整个教学流程是合理的，但是问题出现在答疑环节。有的学生比较害羞，即便有问题也不会请教老师；有的学生则因为时间、地点等因素不方便找老师答疑。结果造成了答疑环节的缺失，课上教学和课下自学两部分也因此割裂开来。一方面，学生有问题没有请教老师，导致知识的理解存在不足与偏差，而本科课程的安排是存在一定连贯性的，前面所学知识没有很好地掌握，会严重影响后续课程的学习，长此以往便会陷入恶性循环，导致大学本科的整个教学体系失败；另一方面，学生有问题不请教老师，便少了一个教学反馈的过程，老师很难掌握学生的学习情况和对知识的掌握情况，也就无法对授课方法和教学进度进行有效的调控，教学过程缺乏针对性的调整往往会导致事倍功半的效果。传统大学课程教学存在的主要问题包括：

（一）课前准备阶段的缺陷

课前准备环节应该是不断优化、调整的，而调整的依据便是学生对之前所学知识的理解与掌握程度，若是学生理解掌握存在困难，便应该调整教学方法、减缓教学进度。但是在实际的教学过程中，由于教师和学生缺乏有效的交流，教师并不能很好地掌握学生的学习情况，也就无法对课前的准备做出相应的调整。

（二）课上教学阶段的缺陷

目前很多专业的课程内容多、难度大，课堂教学只是一味地完成教学进度。同时，讲授的知识与技术过于陈旧，一些新的理论、新的技术并没有出现在课上教学中。而且，实验课的完成情况不好，许多课程缺乏实践环节，导致理论无法联系实际，影响了学生理论知识的理解和动手实践能力。

（三）教师讲解习题课的缺陷

习题课也是教学环节中的重要组成部分，习题课的作用是使学生检查自己的知识掌握情况并进行针对性的加强与巩固。传统的习题课是由教师挑选并讲解课程相关习题，这样的方式存在许多缺陷。因为不同学生的学习情况不同，所遇到的问题也不相同，教师和学生之间的交流不畅通，会导致教师在挑选习题的过程中存在盲目性，很难找到学生遇到的共性问题，使习题课的效率偏低，影响教学质量。

（四）面对面答疑方式的缺陷

正如之前所讨论的，答疑环节是教学过程中的关键，也是教师和学生交流的主要途径。传统的面对面答疑受限于答疑双方的时间安排、地点的选择，同时面对面答疑的效率偏低。随着信息化时代的到来，答疑的途径变得极为多样，包括短信、电话、邮件、QQ、微信、视频和网络教学平台等。这些答疑手段不受时间和地点的约束，极大地提高了学生的答疑自由度和答疑效率。因此，基于互联网自主学习互动讨论模式才是教学过程中答疑环节的最有效手段，也是未来答疑模式的发展方向。

针对以上大学课程教学中存在的问题，我们提出了“基于网络环境的互动研究型自主学习模式”，并将其引入课程教学中，使该模式成为教学过程中支柱性方法。一方面，通过丰富的网络资源辅助教师课堂教学和学生课后自学；另一方面，利用网络的即时性与便利性完善课上与课下的连接环节，即答疑互动，使教师能在第一时间收到学生的学习情况反馈，并针对学生的学习动态有效地调整教学进度与教学策略，实现教学各环节的一体化，提高学生的学习兴趣和教师的教学质量。

三、基于网络环境的互动研究型自主学习模式

基于网络环境的互动研究型自主学习教学模式的目标：解决课上授课与课下自学间的脱节问题，加强教师与学生之间的沟通交流，进一步丰富教学方法和教学手段，提高本科课程的教学质量和学习效果。该模式的主要思路：充分利用互联网的丰富性和便利性，搭建网络自主学习平台，将教师和学生、课上和课下紧密地连接起来，实现课前准备、课上教学、课后自学及网络教学辅助四位一体的现代化自主学习新模式。

基于网络的互动研究型一体化自主学习模式在教学环节中的应用过程如图2所示。

如图2所示，课前准备、课堂教学和学生课后自学在时间上是存在连贯性的，而网络教学辅助则是整个模式的关键。網络教学辅助不仅可以通过互联网信息的丰富性极大地拓展课上教学和课后自学的手段，提高学生的学习兴趣和学习效果，而且能实现学生学习情况的反馈，搭建教师和学生之间的沟通交流平台，使整个教学环节结合起来，实现网络自主学习一体化。

其中，基于网络的互动研究型一体化自主学习模式的各个环节的主要功能、具体细节及其相应的特点如下：

（一）课前准备环节

1.教学内容准备：教学内容的准备工作是整个教学环节的基础性工作，教师不应该死板、机械化地备课，而应该通过与学生的交流互动，了解学生的学习动态（学生的学习动态可以通过网络教学辅助系统收集，包括在线提问、疑难统计和意见反馈），然后有针对性地调整备课内容，使教学内容的准备不仅能紧跟时代发展，还能针对学生的实际需求和学习情况。

2.教学手段设计：教学手段的设计也十分重要。枯燥无聊的授课会使学生产生厌学情况，通过教学手段的设计，可以丰富课堂内容，将启发式、互动式教学方法和网络视频、实际案例等教学资源相结合，以提高教学效果以及学生的学习兴趣。

3.学习辅导编撰：完善的教学体系离不开学习辅导材料，利用互联网的丰富资源以及学生学习情况的反馈，可以了解课程的重点及难点知识，有针对性地编撰学习辅导书，重点讲解本课程的基础知识和基本技能，并提供对应的练习题，使学生能通过学习辅导材料查缺补漏，巩固所学知识。

4.课程实践设计：课程实践设计是本环节的建设重点，传统的教学并不注重课程实践，导致学生的理论知识与实践相脱节。通过课程实践项目的精心设计，可以提高学生的实践能力，使学生能深入了解、全面掌握所学知识，并能熟练运用所学知识解决实际问题，掌握知识运用的一般方法。

（二）课上教学环节

1.启发互动教学：教师在课堂教学过程中应该避免“填鸭式”教学，不要一味地向学生灌输知识点，既降低了学生的学习兴趣和独立思考的能力，又影响了学生对知识点的理解与掌握。教师应该多与学生互动，以启发式的教学方法引导学生独立分析和独立思考。

2.教学激励方法：在启发互动环节，学生可能不愿意与老师互动交流，因此可以采用教学激励法，通过正确回答问题加分，回答错不扣分的方法鼓励学生互动交流。

3.习题问题解答：通过网络辅助教学系统的疑难习题统计，深入了解学生在学习过程中遇到的共性问题，并通过编撰学习辅导材料和课上习题讲解的形式解决学生的问题。

（三）课后自学环节：

1.课堂预复习：鼓励学生课前预习、课后复习，并通过网络教学辅助系统向学生提供相应的预习和复习材料，包括参考书、教学视频、技术讲座、课后习题、教学辅导材料和试题库等网络资源，提高学生的预复习效果。

2.创新课程设计：教学的目标不应该只满足于书本上的知识，还应该指导学生在课余时间通过创新课程来拓展学习书本外的新知识，将课外知识和课堂知识结合起来，使两者相辅相成，全面提高学生的综合能力。

3.疑难问题反馈：疑难问题反馈本环节的重点，若是没有这一环节，之前的各部分内容便都是孤立存在的，无法有机地结合起来，通过网络教学辅助系统实现学生的疑难问题反馈，可以使教师及时掌握学生动态，有针对性地设计教学环节。

（四）网络教学辅助系统

网络教学辅助系统是一体化自主学习模式的重中之重，是前面三个环节的补充和枢纽。网络教学辅助系统涉及教学资源的收集、网络平台的构建、辅助系统的安排和监督管理及评价指导机制的设计。

1.在线提问答疑：在线提问答疑是教师与学生交流沟通的主要途径。学生在学习过程中遇到的问题都可以在线提问，所有教师、助教和学生都可以看到并回答问题，然后由教师选出最佳答案。该方案一方面可以避免学生提问一些相同的问题，导致教师重复讲解，减轻教师的教学负担，提高了教学效率；另一方面能够加强学生之间的互动，使得所有学生参与到讨论中来，互相学习、取长补短，共同进步。除此之外，有的学生对问题的回答与解释也能够对教师产生一定的启发，这对教师教学水平的提高也有很大的帮助。

2.疑难习题统计：学生可以提出教师布置的课后作业中或者网络题库中的疑难习题，由助教进行分类整理，由教师对集中性的难题进行课上讲解，其余难题可以放在在线互动答疑中讨论。

3.教学意见反馈：学生可以通过教学意见反馈及时向授课教师提出自己的意见与建议，助教可以负责筛选有意义有价值的建议，并提供给教师，教师根据学生的反馈及时优化、调整教学方案。

4.其他部分：包括教学视频的收集、公开课的制作、历年优秀课程设计的展示、前沿科学技术讲座、网络试题库及参考答案、网络教学资源下载等模块，从多种维度、以多种途径、用多种手段全面提高基于网络环境的互动研究型自主学习模式的教学效果。

四、教学实践结果及分析

将基于网络的互动研究型一体化自主学习模式应用于课程的教学实践中。选取哈尔滨工业大学电子线路基础课程作为教学实践试点课程。将上课学生随机分为两组，其中实验组55人，对照组100人，共同学习电子线路基础课程。实验组会在课下登陆电子线路基础网络学习平台，利用平台上提供的网络课程和教辅材料进行自学，并通过互动答疑模式，参与答疑与讨论环节。通过教学实践，实践组的学生普遍反映利用网络上的丰富教学资源可以更好地学习该课程，对课程知识点的理解更加透彻，记忆更加牢固，对基础理论、基本技能的掌握也更加熟练，对电子系统的分析与设计特别是模拟电子线路的部分有了宏观的理解和基础的把握，并且通过实验课程的锻炼，提高了解决实际科学问题和工程问题的能力，实验组对该课程的学习也能为后续通信电子线路和数字逻辑电路的学习提供很大的帮助，2016年基于网络的互动讨论型自主学习教学模式教学效果的量化统计表如下所示。

图3为教学实践中实验组和对照组的学习成绩分布对比图。从上表和图3中可以看出，互动讨论型自主学习模式不受时间地点的限制，可以提高学生答疑互动的积极性，使所有学生都可以参与到答疑与讨论中来，解决了传统面对面答疑效率低下的问题，答疑讨论问题对知识点的覆盖率和学生人均参与讨论次数均十分可观，学生的问题可以及时反馈给教师，教师可以有针对性地答疑，同时其他学生也可以积极思考和讨论，加深了对所学知识的理解与掌握。从考核成绩及成绩分布图来看，实验组学生的平均成绩明显好于对照组的成绩，取得了很好的教学效果。这种基于网络的互动研究型自主学习教学模式使学生受益良多，受到学生的欢迎和好评。

五、结论

本文首先分析了传统大学课程教学存在的一系列问题，详细研究了教学问题产生的原因，提出了基于网络的互动研究型自主学习的大学本科课程教学模式实施方案。该模式引入网络辅助教学系统，将课前准备、课上授课和课后自学有机地结合起来，形成一体化教学新方案。通过教学实践结果可以看出，该方案的实行，能丰富教学资源和教育手段，提高学生的学习积极性，搭建教师和学生之间有效沟通与交流的通道，使教师能第一时间掌握学生的学习動态，授课和答疑更有针对性。同时，学生能将学习化被动为主动，主动参与到自主学习与讨论中来，加深对课程的理解与掌握，全面提高学习成绩和实践能力。该模式的提出和运用，对加强高等教育体制改革和实现教育现代化有十分重要的意义。

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