基于活动理论的混合学习教学设计与应用——以数据库系统课程为例

吴丛丛 ，董永权 ，王 维

（1.江苏师范大学 智慧教育学院，江苏 徐州 221000；2.徐州市云计算工程技术研究中心，江苏 徐州 221000）

1 基于活动理论的混合学习模式

作为分析和理解人类活动的概念，活动理论被广泛应用于学习活动的设计，并在日常教学活动中实施[1]。借鉴国内外典型混合学习模型平衡面对面学习和在线学习，融合多种教学策略及学习中各因素有效衔接等特点[2]，本文将Frohberg等人总结的分析框架用于指导课程设计[3]。表1为Frohberg、Göth 和 Schwabe 提出的活动理论分析框架。在Frohberg 等人的框架中，活动因素分为环境、工具、控制、交流、主体、客体。

活动理论认为个体的活动不是独立的而是与社会环境联系起来的，只有充分调动学习者的积极性，营造协作学习的氛围，才能发挥混合学习活动的最佳效果，因此在课程设计中需清楚了解学习者要实现的目标，应用有效的指导理念、选择合适的工具设计学习活动。图1 为基于活动理论的混合学习模型，主要包括学习内容分析、学习者分析、工具选择、学习活动设计和活动评价5 个维度。

2 基于活动理论的混合学习实施

混合学习的实施流程主要包括学习内容和学习者分析、工具选择、学习活动实施及学习效果评价5 个部分。

表1 活动理论分析框架

图1 基于活动理论的混合学习模型

2.1 学习内容分析

分析数据库系统课程的具体内容与目标，需综合理论知识、实践知识和技能提升知识完成数据库作品的设计，数据库作品设计目标需达到应用与综合评价。该课程共48 个学时，在完成理论类学习活动、实验操作类学习活动后需完成作品设计类活动。

2.2 学习者分析

通过分析学习者一般特征与所拥有的知识基础，发现2017 级计算机专业的学生已经学了一年专业知识，之前学过一定的算法语言，且大多数学生为00 后，有一定的线上学习经历和协作学习经历。大一时使用过蓝墨云平台，能够熟练操作蓝墨云平台。在硬件方面100%学生有移动智能设备。因此，2017 级计算机专业的学生具备实施混合学习的条件。

2.3 工具选择

文献[4]提出，如果学习目标仅是增加便利，那么技术的使用仅仅有助于缓解空间和时间障碍。然而，当将学生的协作互动和教学过程的改进作为焦点时，在学习过程中实现学习者和资源、教师及其他学生之间的互动显得尤为重要，因此在数据库系统课程中使用蓝墨云平台和石墨文档作为工具，为学生提供学习资源区和协同编辑平台，符合上文工具分析的同时还具备移动性和社交性。石墨文档以链接的方式发布蓝墨云平台中，减少学生学习平台使用冗余性。

2.4 学习活动实施

1）制订规则。

以活动中的“控制”为进度报告单，进度报告单为学生交互提供指导规则。进度报告单包括3 个部分：活动、原理阐述和评论。具体解释为在小组协作过程中，如果哪个组员做了重大修改的学生通知其他成员已经做了哪些更改（任务）、为什么要做这些更改，以及他们以后应该进行哪些进一步的活动，其他成员给出相应的评论和意见。

2）发布资源。

教学资源的顺序与内容要符合学生的认知规律。在教学实验活动实施过程中，学习资源分类分为课前、课中及课后3 阶段（见表2），为学生提供课程内容资源，辅助资源和效能工具，以实现内容传递、引导学习者思考、动机和交互的控制以及数据收集反思的工具目标维度。

3）组建小组。

在小组组建时，要注意在活动过程中出现“搭便车”的情况，共同体通过劳动分工可以实现每位成员（主体）对客体作用的内容，从而做到全员参与。本研究随机分组，自由组合，班级45 人，分为15 个小组，每组3 人。

4）活动实施。

小组作品设计活动如图2 所示，分为两种形式，一种为面对面活动和在线活动时间上的重叠，另一种为面对面活动和在线活动按时间顺序分开，也就是面对面、在线和混合三种学习活动分别开展。

（1）确定主题。教师在课堂讲解小组作品协作活动中的一些要求，小组成员自行选择在混合学习环境中完成作品主题的确定和作品实施活动的思路讨论。

表2 学习资源安排

图2 小组作品设计活动图

（2）分工协同。确定小组作品主题和完整的思路过程后，分配组内作品任务。接着实施线上的协同学习活动，具体活动为在石墨文档中记录自己活动进展和存在的问题，小组协作进展记录具体格式为“我做了哪些操作或存在的问题，为什么要做这个操作，其他小组成员负责评价此操作是否合适”。通过小组协作进展记录使得其他小组成员能够对作品完成度和存在问题有个清晰的了解。

（3）作品汇报。最终的活动为在课堂汇报小组作品，小组作品汇报形式为每个小组成员自己负责汇报任务分配状况与最终完成的部分。教师对小组汇报内容和作品完成相关内容进行提问，由所有小组成员共同解答。在线上完成对小组作品的打分。

2.5 学习效果评价

效果评价包括两方面的内容：数据库作品评价和协作技能问卷。作品评价指标见表3，包括系统设计、小组协作及汇报答辩3 个维度，每个维度设定对应的指标与分值，每个指标10 分。在表3 中，系统设计总分50 分，包括5 个指标；小组协作总分30 分，包括3 个指标；汇报答辩总分20 分，包括2 个指标。

表3 作品评价指标

3 基于活动理论的混合学习实施效果分析

3.1 小组作品评价

依据表3 给出的表现性评价的评分标准，采用自评、互评和师评的方式，从系统设计、小组协作和汇报答辩3 个维度对学生学习过程进行打分。为方便观察15 个小组作品最终得分情况，取每个小组自评、互评与师评的平均值，如图3所示。

图3 小组作品评分条形图

从图3 可以看出每个小组作品最终得分情况，每个小组最终得分大于或等于80 分，说明小组作品设计类活动实施效果好，15 个小组总体得分中，第8 小组、第11 小组、第13 与第14小组得分相对较低，通过课堂观察记录发现：第8 小组系统设计中查询功能不能运行，虽然组内协作较好，但有1 名学习者不能熟练找出相应代码；第11 小组分工明确，但大部分代码编辑由1 人完成；第13 小组查询功能不能运行，小组配合度不太理想；第14 小组查询功能不能运行，该小组分工较少，主要协作完成，但41 号主导作用太强。第3 组与第10 组得分较高，通过课堂观察记录发现：第3 小组功能完善，作品任务有分工，也有协作，分工方式为并不是按大的模块分工，而是在每个模块内有分工也有协作，这样可以保证每个成员对每个模块都很熟悉，保证协作学习效果；第10 小组功能完善，有确认删除界面，防止误删。小组协作效果好，各个成员对作品每块内容都很熟悉。

3.2 协作技能效果分析

对学习者的协作技能进行前后测评，以前后测评差异判断学习者协作技能提升与否。协作技能问卷综合为3 个维度，即知识准备、人际交流技能和人机交互技能3 个维度的18 道问题。每个维度6 道题，加上学习者基本信息总共20 道题。知识储备的变化是衡量学生表现的必要因素，Gutwin 认为要实现有效协作学习，小组成员必须具备一定的社会知识、任务知识及工作空间知识[5]。协作学习主要包含会话协商等行为实现，好的人际交流技能对其有促进作用。计算机是达成在线协作的交互工具，因此评价人机交互技能是混合学习协作技能的一个重要评价维度[6]。

协作技能提升问卷总共发放45 份，首先剔除因专业调整产生的无效问卷，最后剩余43 份问卷，然后运用SPSS 分析问卷的信度，分析协作技能整体问卷的信度，整体α 系数为 0.909>0.7，说明该问卷有很好的同质性信度。表4 为协作技能的总体维度，前测平均值68.342 ＜73.112，显著性P=0.008<0.05，达到了显著水平，学习者的协作学习技能的后测与前测相比有显著提高，也就是说，通过混合学习中的协作学习活动，提升了学习者的协作学习技能，说明混合学习中协作学习活动是有效的。从协作技能的总体水平分析发现混合学习中学习者的整体协作技能有所提高，但知识准备、人际交流技能和人机交互技能3 个维度的信度α 系数值分别为0.822、0.852 和0.891，每个维度的α 系数都大于0.7，该问卷在3 个维度都有很好的信度。运用SPSS 配对样本T 检验，得到知识准备、人际交流技能和人机交互技能具体数据结果见表4。

在知识准备维度，前后测均值22.122＜24.268，显著性概率值 P=0.004<0.05，达到了统计显著水平。由此可以推断，在混合学习活动中学习者的知识准备能力得到了提升与发展。对学习者人际交流技能前后测进行分析，发现其前测均值为23.268，后为24.146，但显著概率值P ＝0.137>0.05，未达到统计显著水平。人际交流技能在混合学习过程中并没有得到显著的提升。分析其原因，主要与活动实施时间较短有关，另一个原因是在课堂面对面交流过程中有个别学习者交流不积极。分析人机交互技能维度的数据，其前后测均值分别为22.951 和24.707，概率值P=0.016<0.05，达到统计显著水平，说明在混合学习活动中学习者的人机交互技能有显著的提升。

表4 协作技能各维度水平前后差异比较

4 结 语

以活动理论框架为指导，通过构建基于活动理论的混合学习设计模型并在数据库系统课程中实践应用，发现学习者通过互动有效地完成了高质量的数据库作品设计，并在过程中提升了协作技能，顺应了“金课”的“两性一度”。另外，针对互动过程中存在的问题，提出相关对策：加强混合学习中学习者监控，以便随时实施有效的指导；提升学习资源质量，混合学习有效实施的最大支撑是学习资源，资源的设计与开发应具有目的性和趣味性；在协作分工中，小组内部不可不分工，也不可分工过度；通过在线讨论，引导学生参与面对面讨论，提升学习者人际交流技能；要健全评价方式，学习效果提升方面要有所偏重。