面向高职的“三螺旋”优化组合学习模式与实践

吴明珠，陈 瑛

（广州工程技术职业学院 信息工程系，广东 广州 510075）

0 引言

高职教育主要是培养适应生产、建设、管理和服务第一线所需要的高等技术应用型专门人才，在我国高等教育中占据着十分重要的地位。但是随着普通本科院校的扩招，高职招生面临着生源紧张的压力，为了缓解压力，高职院校也将招生范围不断扩大，招生模式不仅限于普通的高考招生，还发展到自主招生和三二分段招生等多种途径[1]。这样必然会导致生源质量的下降，生源的多样化也会使学习主体出现不同的学习习惯[2]。纵观当今高职学生的学习特点有以下3个方面。

1）学习缺乏动力和主动性。

高职学生本身的学习基础薄弱，对于学习缺少目标，对以后职业发展没有清晰的定位，因此习惯于被动地接收知识，而不会主动地去学习。

2）学习氛围沉闷，缺乏互动。

高职学生大部分在课堂学习过程中觉得学习枯燥、乏味。如果在学习中碰到了难题或解决不了的问题，也只会放弃学习，而不会请教老师或者同学，缺乏与老师的互动以及同学之间的互动。

3）学习缺乏延续性和拓展性。

高职学生在学习活动中的学习方式大都是接纳学习，这种接纳学习只是学生为掌握知识和技术而使用和耗费学习手段的过程，然而还存在很大一部分学生不认真听课甚至逃课的，课堂上的知识和技能都无法理解与掌握，就更别提让学生在所学的知识和技能的基础上，进一步地进行探索学习，对知识和技能进行延续与拓展了。

1 “三螺旋”中学习要素与学习之间的内在联系

教学中的学习是指教学中学生在一定境遇下运用一定手段作用于对象从而获得知识和技能并实现自己身心发展和优化的体力和脑力耗费过程。学习的三大要素分为学习主体、学习境遇和学习手段。任何教学中学习在内在的必然联系上都是这三大学习要素的结合，在动力意义上都是这三大学习要素推动的结果。受美国著名学者亨利·埃茨科威兹提出大学、产业、政府三元一体的“三螺旋”创新战略和创新模式的启发[3-4]，学习主体、学习境遇、学习手段三大学习要素结合及推动的学习模式，称为“三螺旋”一般学习模式，如图1所示。

1.1 学习主体与学习之间的内在联系

任何教学中的学习都是主体性活动，学习主体是学习的决定性要素。在其他条件相同的学习状态下，学生体力和脑力耗费的强度越大，学习效果就越好。学习过程中学生体力和脑力的耗费是一种主体性耗费，不能由自己以外的主客体代替，所以学习主体是学习的决定性要素。

图1 “三螺旋”一般学习模式

1.2 学习境遇与学习之间的内在联系

学习境遇是指学生开展学习活动所遇到的作为学习的对象性存在的自然环境、社会环境和自我环境的总和。

自我对象性学习境遇在自我对象性学习活动中实现了发展，得到了优化，而新发展、新优化起来的自我对象性学习境遇由称为学习的新条件和新对象。学习就是这样周而复始、循环反复、螺旋式上升的。

1.3 学习手段与学习之间的内在联系

学习手段是学生为实现一定学习目的而采用的学习工具、设施、设备和媒体等物化为对象的劳动产品。学习手段作为学习的对象化要素，对学习既有限制作用又有促进作用。

2 基于学习的“三螺旋”优化组合学习模式

学习要素与学习之间的内在联系表明，三大学习要素之间的统一是在学习这种对象性活动中实现的，而这种统一意味着学习要素向学习这种对象性活动转变。

像赫尔巴特[5]、杜威[6-7]、构建主义者[8-9]和翻转课堂[10-11]提出者研究学习模式的一般方法，都是把学习模式的考察仅仅限定在学习要素本身的范围内，而不把它与学习活动联系起来，但是脱离学习活动和学习方式来孤立地考察学习要素，就像脱离实践而孤立地考察人的本质一样，不能科学地理解学习模式的本质。所谓学习方式即是学习的实现方式，既包括学习主体与学习手段之间的关系，又包括学习主体与学习境遇之间的关系，因此根据高职院学生学习方式的特点，可将学习要素向学习活动和学习方式进行转变，采取基于学习的“三螺旋”优化组合学习模式。

2.1 学习主体向自主学习的转变

学习主体通过自主学习需要的增长向自主学习的转变，是学习主体与学习之间内在必然联系的必然要求，也是基于学习的“三螺旋”优化组合学习模式的基础，而且这种转变可以提高学生在学习过程中的积极主动性，激发学习兴趣，从而提高学生的学习质量。

2.2 学习境遇向小组学习的转变

学习主体向自主学习的转变，主要是在竞争性学习境遇激励下和竞争性生生互动、师生互动过程中实现的。竞争性学习境遇和竞争性生生互动、师生互动最为充分的小组学习，是实现由学习主体向自主学习转变的重要条件，而学习境遇向小组学习转变的内驱力主要源于互动学习需要的增长，而且这种转变也能够大大提高学生在学习过程中的互动性和竞争性，激发学习趣味，从而提高学生的学习质量。

2.3 学习手段向探索学习的转变

任何学习都是自我对象性学习和自我转化性学习。转化性学习需要的增长越快，探索学习的内在动力就越强劲，探索学习的效果就越好，因此，学习手段向探索学习转变的性质，是学习手段与学习之间内在的必然联系所决定的，而且这种转变能够大大激励学生在学习过程中对所学知识和技能的拓展与延续，能够做到举一反三，从而提高学生的学习质量。

总之，如图2所示，各学习方式结合并推动的学习模式“三螺旋”是以上3个转变的必然结果，通过以上3个转变，产生了基于学习的“三螺旋”优化组合学习模式。

3 “三螺旋”优化组合学习模式的实证分析

为了验证基于学习的“三螺旋”优化组合学习模式对于提高学生的学习效果的有效性，将该学习模式的理论应用在Unity3D游戏设计的课程学习中。

图2 基于学习的“三螺旋”优化组合学习模式

3.1 自主学习在课程中的实践

因为Unity3D游戏设计这门课程的总体目标是培养学生的3D游戏场景设计能力，为学生的终身学习和身心发展奠定基础。要求学生能够掌握Unity3D工具的使用，场景的设置、角色的设置、碰撞检测、粒子系统、GUI、游戏菜单的制作、视图控制及游戏的操控设置等。

为了提高学生对学习知识的兴趣性，在教学过程中，通过项目任务驱动教学法[12-14]，即完成一个或多个具体项目任务，把教学目标从这些任务中引出。当然完成教学目标的关键是布置一项很好的任务。为了更利于学生个性的发展，我们要把知识和技能，过程和方法，态度和价值观这3方面目标整合到项目任务中去。具体引导方法可以包括课程项目引导、单元项目引导以及子单元项目引导。对于Unity3D游戏设计这门课程，我们主要以“Dark Wonder黑暗奇侠”这个RPG剧情类游戏贯穿课程始终，将它分成若干个单元项目任务以及子单元任务，在课程学习中循序渐进地完成这些任务。以具体的项目任务为学习动力，从而激发学生的自主学习需要，自主学习的过程就是自主完成项目任务的过程。

在教学设计过程中，我们将“Dark Wonder黑暗奇侠”总共分成以下13个单元项目。

（1）地形系统的创建。通过该单元项目的学习要求学生熟练掌握地形系统的创建与编辑，以及导入外部地形系统资源包，进行适合该游戏场景地形资源的设计。

（2）主角的显示与控制。通过该单元项目的学习要求学生熟练掌握粒子系统的创建，以及角色控制器的创建与后台脚本控制主角移动的设计实现。

（3）游戏环境灯光系统的创建。通过该单元项目的学习要求学生熟练掌握各类灯光类型的创建与编辑，以及导入外部资源包的粒子系统实现游戏环境的特殊灯光效果。

（4）游戏修炼场模块的创建。通过该单元项目的学习要求学生熟练掌握修炼倒计时子单元项目与技能图标显示子单元项目的设计与实现。

（5）巨魔模块的创建。通过该单元项目的学习要求学生熟练掌握巨魔的显示子单元项目，简单的AI控制子单元项目，以及巨魔孵化器子单元项目的设计与实现。

（6）主角技能的释放与攻击巨魔模块创建。通过该单元项目的学习要求学生熟练掌握按键监听子单元项目，各种动画状态子单元项目的设计与实现。

（7）恐龙模块的创建。通过该单元项目的学习要求学生熟练掌握恐龙的显示子单元项目，交互控制子单元项目，攻击控制子单元项目的设计与实现。

（8）女主角模块的创建。通过该单元项目的学习要求学生熟练掌握外部资源包导入角色子单元以及对话剧情子单元的设计与实现。

（9）巨魔肉的产生实现。通过该单元项目的学习要求学生熟练掌握UI的显示模块。

（10）玩家与恐龙的互动。通过该单元项目的学习要求学生熟练掌握对话子单元项目，喂食子单元项目，切换视角控制子单元项目，使用恐龙破坏栅栏子单元项目的设计与实现。

（11）游戏胜利检测的实现。通过该单元项目的学习要求学生熟练掌握触发检测模块的设计与实现。

（12）游戏剧情UI以及声音模块的实现。通过该单元项目的学习要求学生熟练掌握剧情UI切换子单元项目与背景音乐和特殊音效子单元项目的设计与实现。

（13）游戏的发布。通过该单元项目的学习要求学生熟练掌握游戏的打包发布操作过程。

3.2 小组学习在课程中的实践

Unity3D游戏设计课程的项目引导过程中涉及的部分基础知识、基本原理主要是采用讲授加上操作演示相结合的方式，课堂上也同时要求学生灵活练习项目任务并具有一定的个人创意设计，比如具有个人特色的界面，还有综合实训中的某些功能模块可以由学生自由发挥完成，然而这些任务并不是仅靠一个人独立完成。具体实施方法则是一开始就让学生自由分组，组内成员进行讨论后，以小组的形式完成任务。最后还要在课堂上进行小组展示，并互相评价。

这种在教师执教推动下的小组学习既能充分展开竞争性的生生互动，又能充分展开竞争性师生互动，还能充分展开竞争性组组互动、生组互动和师组互动，因此，它是竞争性互动学习的最佳方式。

3.3 探索学习在课程中的实践

Unity3D游戏设计课程旨在提高学生游戏设计与实现的实践动手能力，所以这门课程的期末考核以课程设计大作业的方式进行，要求学生在课堂上所学习的“Dark Wonder黑暗奇侠”的游戏项目的基础上，将该项目的功能进行完善扩充，或者重新设计自选主题的游戏。游戏设计与扩充主要包括以下功能模块。

（1）游戏环境界面与交互过程的设计或者扩充：对于游戏的GUI交互界面的部分；对于各个游戏对象或者角色的部分，进行设计或者扩充，以达到界面的美观。

（2）游戏场景的设计或者扩充：原版游戏只有2个场景，为了丰富游戏内容可以增加多个场景，以及实现场景之间的转换。每个场景的对象也可以相应地扩充，甚至增加场景的环境和气氛的设计。

（3）游戏关卡的设计或者扩充：为了增加游戏的趣味性，可以将游戏难度设置成几个等级，进行不同关卡的选择与冲关。

4）游戏附加功能的扩充：比如增加游戏的背景音乐和一些特殊音效，增加血量等进度条动态显示功能，增加角色选择功能和角色武器选择功能。

这样可以更好地锻炼学生学习运用本课程所学知识的能力，并且将所学习到的知识和技能进一步地延续和拓展，探索和创造出新的知识和技能。

通过完成课程设计的过程，其实是在不断探索自己身心发展能即时爆发出来的潜力；是在不断探索自己身心发展与优化能即时达到的水平和境界；是在不断探索自己身心发展状态能即时产生的能动的本质的力量潜能。这样探索学习的过程，是把学到的知识和技能当作创造自己身心发展状态和自己能动的本质力量的中介，通过这个中介达到即时创造自己身心发展和自己能动的本质力量的一个个彼岸。学生获得的知识和技能只有转化为自己能动的本质力量，才能外化为改造自然和社会的力量。

4 结语

在高职院校学生的学习过程中，一种新型的学习模式——基于学习的“三螺旋”优化组合学习模式能够提高学生在学习中的学习兴趣，积极主动地学习，并且与小组成员之间积极互动地学习，同时对所学到的知识和技能进行回顾和拓展。该学习模式研究的逻辑起点由学习主、客体要素转向了学习活动，这也是马克思主义实践论的必然要求。