鄧宏鐘，李 季，李孟軍，葛冰峰

(國防科技大學(xué) 1.系統(tǒng)工程學(xué)院；2.智能科學(xué)學(xué)院，湖南 長沙 410073)

一、緒論

高等教育是國家培養(yǎng)各類高素質(zhì)人才的主要途徑。遠程教育，特別是線上教學(xué)，作為高等教育的重要組成部分和高校傳統(tǒng)線下教學(xué)的重要補充形式，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進步而飛速發(fā)展。從1998 年教育部啟動遠程教育試點至今，遠程教育、線上教學(xué)的相關(guān)理論方法、技術(shù)手段、條件環(huán)境、工程項目、法規(guī)政策等受到廣泛關(guān)注，獲得跨越式發(fā)展與提升。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展中的各種問題也倍受國內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注。薩利·約翰斯頓提出，以發(fā)展聯(lián)盟的形式來增加學(xué)生的學(xué)習(xí)機會，同時切實保證教學(xué)質(zhì)量[1]。2019年，錢玲等指出，中國在線教育的發(fā)展主要受限于在線教育實踐的局限[2]。葉成林等提出了遠程教育研究應(yīng)采用兩種基本范式，即理論研究與實踐研究[3]。陳麗等則提出了遠程學(xué)習(xí)中社會性交互的策略框架[4]。

在線學(xué)習(xí)作為遠程教育的重要形式之一，近年來，特別是在全球疫情影響下，倍受關(guān)注。武麗志等通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，影響在線教育質(zhì)量的因素有網(wǎng)絡(luò)速度、信息技術(shù)能力、教學(xué)平臺、時間與精力、教學(xué)資源、硬件設(shè)備、領(lǐng)導(dǎo)重視、教師熱情、教學(xué)技能等[5]。龍三平等通過SSCI 數(shù)據(jù)庫分析發(fā)現(xiàn)，在線學(xué)習(xí)理論整體研究還處于積累階段[6]。魏順平分析了在線學(xué)習(xí)行為的特點及其影響因素，提出應(yīng)加大在線學(xué)習(xí)投入時間，改進網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計，優(yōu)化在線學(xué)習(xí)評價等措施[7]。胡藝齡探討了在線學(xué)習(xí)行為的建模機制，建立了數(shù)據(jù)、機制、結(jié)果三層次模型，提出要充分利用網(wǎng)絡(luò)行為數(shù)據(jù)輔助動態(tài)生成學(xué)習(xí)效果[8]。胡勇認為，將對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)評價的一部分職責(zé)轉(zhuǎn)移到學(xué)習(xí)者身上可促進學(xué)習(xí)者的參與和元認知能力的提高[9]。賴瑾怡等通過問卷調(diào)查，從在線教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、心理，以及外部條件四個方面展開分析，發(fā)現(xiàn)在線學(xué)習(xí)效果大體使人滿意，群體差異顯著，學(xué)習(xí)態(tài)度是影響在線學(xué)習(xí)效果的主要因素[10]。黃蔚認為在線學(xué)習(xí)應(yīng)遵循“加減乘除”法則，才能有助于學(xué)生在疫情期間有序、合理、有效地安排學(xué)習(xí)[11]。

從相關(guān)研究文獻、報道可以看出，線上教學(xué)日益受到重視，線上教學(xué)的質(zhì)量效益成為線上教學(xué)最核心的問題。不少學(xué)者也對如何提高線上教學(xué)的質(zhì)量進行了探討、分析和建議，但很少有人基于學(xué)生學(xué)習(xí)效益、效率變化規(guī)律曲線和老師的教學(xué)效率來研究線上教學(xué)。為此，作者結(jié)合大學(xué)本科專業(yè)課程“決策理論與方法”的線上線下教學(xué)實踐，分析了影響學(xué)生學(xué)習(xí)效率的主要因素，構(gòu)建了反映學(xué)習(xí)效率的曲線模型；通過訪談和問卷調(diào)查，對比分析了線上線下教學(xué)的特點和實際效果，并結(jié)合效率曲線規(guī)律，提出了相關(guān)建議。

二、學(xué)習(xí)效率影響因素分析

韓愈在《師說》中說：“師者,所以傳道授業(yè)解惑也。”高等教育的目的是培養(yǎng)德智體全面發(fā)展、具有創(chuàng)新實踐能力的高級人才。此目標(biāo)需要通過高校教育培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、課程培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)目標(biāo)四個分層目標(biāo)來落實和實現(xiàn)。理想的課程教學(xué)應(yīng)該是以最小教學(xué)投入，來獲取最大化知識和能力收益。

作者通過與老師、學(xué)生、專家交流訪談發(fā)現(xiàn)，從時間維度來看，課前教學(xué)目標(biāo)設(shè)置是否合理、內(nèi)容選擇是否適當(dāng)、課上教學(xué)方法手段是否科學(xué)、與學(xué)生交互是否充分、課后作業(yè)反饋是否及時等是影響教學(xué)和學(xué)習(xí)效果、效率的主要因素。從對象來看，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、教學(xué)班級規(guī)模、教師授課水平等是影響教學(xué)效果的主要因素。為剖析其中機理，本文以布盧姆與加涅教學(xué)目標(biāo)分類理論為指導(dǎo)[12]，綜合考慮教學(xué)過程與結(jié)果中可觀察到的行為，從影響學(xué)習(xí)效率的主體視角，把影響教學(xué)效果的因素歸納為教師、學(xué)生和環(huán)境三類。教師類因素包含教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法與手段等；學(xué)生類因素包含學(xué)生的基礎(chǔ)、動機、興趣和時間投入等；環(huán)境類因素則包括教學(xué)或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、教學(xué)資源，以及教學(xué)時間等，也可簡單地將環(huán)境因素分為線上、線下兩大類。在這三類影響因素中，學(xué)生是最重要、最復(fù)雜的因素。學(xué)生的“學(xué)習(xí)效益”是最能反映課程教學(xué)效果的綜合指標(biāo)，它具有動態(tài)變化性、對象依賴性、環(huán)境依賴性和差異性等特征。因此，在課程教學(xué)活動中，有必要研究學(xué)生的學(xué)習(xí)效率曲線形狀、特征和規(guī)律，找出學(xué)習(xí)高效率區(qū)段。這一方面可指導(dǎo)學(xué)生有效安排學(xué)習(xí)內(nèi)容及時間；另一方面可幫助老師選擇合適的教學(xué)手段與方法，促進學(xué)校改善教學(xué)條件與環(huán)境。

三、課程教學(xué)方案設(shè)計

為研究線上線下課程教學(xué)效果，厘清影響教學(xué)和學(xué)習(xí)效率的主要因素，2020年春，作者以行為主義學(xué)習(xí)理論(Behaviorist Theory)和認知學(xué)習(xí)理論(Cognitive Learning Theory)為指導(dǎo)，以本科生專業(yè)核心課程“決策理論與方法”(后面簡稱“決策課程”)為例，以某校大學(xué)三年級共38名同學(xué)為教學(xué)實踐對象，設(shè)計了線上線下教學(xué)實驗方案。方案分為以下幾個階段：

(一)基本情況分析階段

通過查閱相關(guān)文獻和訪談交流，分析了課程教學(xué)特點和優(yōu)缺點。

(二)課程知識梳理階段

梳理“決策課程”的教學(xué)內(nèi)容和關(guān)鍵知識點，將“決策課程”的知識點分為兩大類：一類是決策的相關(guān)概念、理論和相關(guān)案例，約占一半教學(xué)內(nèi)容。這部分內(nèi)容偏“文”，多以介紹、論述為主，相對容易理解和掌握。另一類知識點是決策方法，包括雙基點法(TOPSIS)、ELECTRE方法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法、貝葉斯方法和群決策方法等。這部分內(nèi)容偏“理”，數(shù)學(xué)公式、模型、分析推導(dǎo)較多。大多數(shù)時候需要借助板書，詳述公式推導(dǎo)過程，學(xué)習(xí)掌握難度較大。

(三)教學(xué)實踐階段

為了開展線上線下教學(xué)效果分析及對比，將決策課程中偏文的概念部分采用線上教學(xué)方式進行教學(xué)，將偏理部分采用線下教室上課的方式進行教學(xué)。但兩部分的所有教學(xué)資料，包括課件、閱讀資料、作業(yè)都通過長江雨課堂發(fā)布。學(xué)生在網(wǎng)上提交作業(yè)，老師也在網(wǎng)上批改和反饋作業(yè)情況。

(四)教學(xué)效果觀察和評估階段

在教學(xué)實驗過程中，分別從老師授課直觀感受、課堂交流反饋、學(xué)生平時作業(yè)和考試情況來綜合評估教學(xué)效果。

(五)問卷調(diào)查階段

課程結(jié)束后，在訪談交流基礎(chǔ)上，作者設(shè)計了一套調(diào)查問卷，并分析了線上線下教學(xué)中的問題以及學(xué)生學(xué)習(xí)效率曲線特征與變化規(guī)律。

(六)總結(jié)提升階段

針對存在的問題和師生反饋的意見，結(jié)合學(xué)習(xí)效率變化規(guī)律，提出了改進線上線下教學(xué)的具體建議和措施。

四、基于學(xué)習(xí)效率的教學(xué)效果分析

在課程教學(xué)過程中，作者就課程教學(xué)效果與學(xué)生進行了廣泛的訪談交流，結(jié)合訪談結(jié)果進行了微信問卷調(diào)查。在38個同學(xué)組成的教學(xué)群發(fā)放了調(diào)查問卷，共回收35份有效答卷。

(一)課程教學(xué)過程中的教學(xué)效果

1.老師方面。線上教學(xué)效果還存在不足，學(xué)生回答問題相對不積極、不主動，正確率不高。線下教學(xué)階段，學(xué)生更積極、參與度高、代入性較強。學(xué)生反饋指出，老師的教學(xué)風(fēng)格、學(xué)生在前一天晚上的休息情況、教學(xué)內(nèi)容、受監(jiān)督情況、網(wǎng)課場地環(huán)境，以及網(wǎng)絡(luò)軟硬件等都會影響學(xué)習(xí)效果。

2.師生交互方面。線上授課階段，很少有學(xué)生在課間和課后提問題，學(xué)生自己也感覺收獲不大。在線下授課階段，學(xué)生課間提問非常積極，提出的問題也有一定難度和深度，學(xué)生自己感覺學(xué)到了東西，線上線下兩者效果差異較大。

為了了解學(xué)生受環(huán)境影響程度，作者專門對開小差的行為進行了調(diào)查。學(xué)生反映開小差形式多樣，有打瞌睡、聽音樂、上廁所、打游戲、吃東西、聊天和做其它作業(yè)等。我們對以上幾種開小差行為進行偏好調(diào)查，在最多允許選3個的條件約束下，調(diào)查結(jié)果如表1所示。

表1 學(xué)生上網(wǎng)課開小差行為調(diào)查結(jié)果

從表1的調(diào)查結(jié)果可以看出，上網(wǎng)課時打瞌睡現(xiàn)象非常普遍。38個學(xué)生中有26個學(xué)生上課有打瞌睡行為。學(xué)生反饋主要原因是：無人監(jiān)管，老師看不到；早飯后犯困；一個人呆在獨立房間學(xué)習(xí)容易犯困。而在教室上課時，雖然同樣會打瞌睡，但因有老師、同學(xué)和攝像頭監(jiān)控，打瞌睡的學(xué)生很少。即使打瞌睡，時間也短。

除了“打瞌睡”“做其他課作業(yè)”之外，其它幾種開小差行為都是線上教學(xué)所獨有的。這也說明線上教學(xué)由于學(xué)習(xí)環(huán)境封閉、誘惑多、較自由、無監(jiān)督，而易放松懈怠、放飛自我，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果較差。

3.平時作業(yè)與考試成績方面?！皼Q策課程”在整個線上線下授課期間共布置了20次作業(yè)，前9次是線上授課作業(yè)，后11次是線下授課作業(yè)。共有17人次未完成作業(yè)，主要集中于5名同學(xué)，而與線上線下授課方式無關(guān)。這說明作業(yè)完成情況主要與人自身因素有關(guān)，與教學(xué)方式無關(guān)。對于考試成績，結(jié)果統(tǒng)計分布如表2所示。

表2 “決策課程”期末考試成績統(tǒng)計

從表2可以看出，課程考試題目偏易。通過關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)，未交作業(yè)的同學(xué)，成績偏低。究其原因是，這幾個同學(xué)平時就學(xué)習(xí)態(tài)度不端正，對自己要求不高，作業(yè)不認真，復(fù)習(xí)不用心，所以考試成績不理想。

(二)基于問卷調(diào)查結(jié)果的學(xué)習(xí)效率曲線模型及特征分析

根據(jù)效用理論，學(xué)習(xí)效用效率變化曲線構(gòu)建需要明確曲線形狀類型、關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點、各區(qū)段變化趨勢和長度。針對這些問題，調(diào)查結(jié)果的分析如表3所示。

1.進入高效率狀態(tài)時間分析

表3 學(xué)生進入高效率狀態(tài)所需時間

從表3調(diào)查結(jié)果可以看出，三分之二的學(xué)生在上課時都能夠在5分鐘內(nèi)進入狀態(tài)，說明大多數(shù)學(xué)生對上課本身還是比較重視的。

2.學(xué)習(xí)效率曲線類型分析

根據(jù)常用學(xué)習(xí)效率變化規(guī)律，我們提供了遞增曲線、遞減曲線、浴盆曲線(兩頭好，中間差)、梯形曲線(兩頭差，中間好)、多周期梯形曲線這五種較通用的曲線形狀供學(xué)生選擇，調(diào)查結(jié)果如表4所示。

表4 學(xué)習(xí)效率曲線形狀

從表4可以看出，學(xué)生間的學(xué)習(xí)效率曲線差異較大，沒有特別占優(yōu)的曲線形狀。線上教學(xué)時的主流學(xué)習(xí)效率曲線是梯形曲線，但選遞減曲線和浴盆曲線的學(xué)生也不少。長期以來，我們多是按梯形學(xué)習(xí)曲線來進行課程教學(xué)設(shè)計，慢慢引導(dǎo)學(xué)生進入學(xué)習(xí)狀態(tài)。但表4調(diào)查結(jié)果表明，這種教學(xué)設(shè)計安排不一定適合所有學(xué)生。對于線上教學(xué)，上課之始，趁學(xué)生精力集中時，先把核心、關(guān)鍵內(nèi)容講述完畢也是一種較好的選擇。總之，豐富多樣、靈活、互動充分的教學(xué)模式對學(xué)習(xí)效果影響都有積極意義。

從表4線下學(xué)習(xí)效率曲線形狀及對比分析可以看出，學(xué)生在教室上課時，選擇學(xué)習(xí)效率曲線為遞增的人數(shù)增加，選擇遞減曲線人數(shù)基本不變，選擇浴盆和梯形曲線的最少。與線上學(xué)習(xí)效率曲線類型相比較，有一定差異，但總體分布差異不大。通過交流發(fā)現(xiàn)，其原因是學(xué)生在前三年的學(xué)習(xí)過程中，思維模式已基本固化，對外界環(huán)境變化的刺激已不敏感。

3.學(xué)習(xí)效率曲線周期性規(guī)律及各區(qū)段時長特征分析

在一節(jié)課45分鐘內(nèi)，學(xué)生一直保持高度專注較難，因此我們對學(xué)習(xí)效率曲線是否存在周期性規(guī)律及相關(guān)因素進行了進一步調(diào)查，如表5、表6所示。

表5 一節(jié)課需要休息次數(shù)

表6 一節(jié)課內(nèi)保持高效狀態(tài)時長

從表5調(diào)查結(jié)果可以看出，54.29%的學(xué)生課內(nèi)需要休息1次，20%的學(xué)生需要休息2次。還有部分學(xué)生情況不確定，其休息與否及次數(shù)要看老師教學(xué)情況和自己的狀態(tài)而定。表6結(jié)果表明，學(xué)生平均只能保持25分鐘左右的高效率狀態(tài)。雖然這個數(shù)值只是一個統(tǒng)計平均值，會存在個體差異，但能反映出線上教學(xué)時，學(xué)生較易疲勞。傳統(tǒng)教室上課的45分鐘課時安排，當(dāng)調(diào)整到線上授課時，需進行適當(dāng)再切割，分成2-3節(jié)，即每節(jié)約15分鐘或20分鐘更合適。這一結(jié)果與微課的知識片段長度應(yīng)為15分鐘一節(jié)課的要求一致。說明學(xué)生上網(wǎng)課跟微課的精力衰減規(guī)律差不多?？紤]到網(wǎng)課比微課有更多的互動交互，網(wǎng)課的單節(jié)時長拉到20分鐘左右是符合學(xué)生學(xué)習(xí)效率變化規(guī)律的。

(三)基于問卷調(diào)查的學(xué)習(xí)效率曲線模型構(gòu)建

綜合前面調(diào)查結(jié)果，可以看出大多數(shù)學(xué)生在一節(jié)課45分鐘中的學(xué)習(xí)效率曲線具有多周期性特點。將每節(jié)課分成兩(或三)個周期，在每個周期內(nèi)，曲線分為上升、平穩(wěn)、下降三個階段。在開始上長升段，學(xué)習(xí)效率快速上升到最佳狀態(tài)。在平穩(wěn)段，能保持一定時長的高度專注與高效率，但高效率狀態(tài)的持續(xù)時間會因?qū)W生、老師、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)境而異。在下降段，學(xué)習(xí)效率下降明顯。對于不同學(xué)生，三個階段的時長會有一定差異。經(jīng)綜合分析，可得學(xué)生學(xué)習(xí)效率曲線應(yīng)如圖1所示。

圖1 學(xué)生學(xué)習(xí)效率函數(shù)曲線

需要注意的是，圖1只是大多數(shù)同學(xué)學(xué)習(xí)效率曲線的形狀，學(xué)生間會存在個體差異，具體細節(jié)還需要具體分析。

(四)教學(xué)互動對學(xué)習(xí)效率曲線的影響分析

為了提高線上教學(xué)效果，許多老師在授課過程中提出并使用了多種方式來提高學(xué)生的注意力，調(diào)動學(xué)生的積極性。也就是說，通過各種方法來延長學(xué)習(xí)效率曲線的高峰平穩(wěn)態(tài)時長，縮短效率曲線的上升和下降期。對于網(wǎng)課，行之有效的手段包括老師點名、有獎?chuàng)尨?、做題、老師提醒強調(diào)重點等方式。而學(xué)生在家上網(wǎng)課時，也會有意識地選擇一些方式來驅(qū)趕疲勞，包括洗冷水臉、在家里活動一下等。我們對于不同 “提神”方式對學(xué)習(xí)效果的影響也進行了調(diào)查，調(diào)查結(jié)果如表7所示。

表7 調(diào)動學(xué)生積極性方式調(diào)查(可多選)

從表7調(diào)查結(jié)果可以看出，學(xué)生對有獎?chuàng)尨鹱罡信d趣。排名第二的是點名。原因是線上教學(xué)時，點名答題的結(jié)果會計入學(xué)生平時成績，影響學(xué)生最終成績和本科四年總績點。排名第三的是“強調(diào)重點”方式，主要是因為它與最終考試題目相關(guān)，會影響考試成績。

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有獎?chuàng)尨鹨泊嬖诓焕蛩亍Ｒ皇侨菀鬃寣W(xué)生分神。關(guān)注點易從課程內(nèi)容轉(zhuǎn)移到其它地方。另一個是頻繁的發(fā)小紅包，學(xué)生也會出現(xiàn)刺激疲勞，對于小紅包刺激逐漸不敏感。

五、課程教學(xué)建議

基于上述調(diào)查和分析可以看出，對于線上線下課程教學(xué)，不存在最優(yōu)的教與學(xué)模式。課程教學(xué)應(yīng)結(jié)合課程特點、教學(xué)方式、時間、條件和環(huán)境，以及學(xué)生的學(xué)習(xí)效率曲線變化規(guī)律等，充分利用各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、微信、雨課堂等新型軟件工具，采用多樣化的手段，靈活安排教學(xué)內(nèi)容，以達到較好的教學(xué)效果。要讓學(xué)生在有限的時間內(nèi)，學(xué)到最多的知識和技能，達到學(xué)習(xí)效益最大化目的。

六、結(jié)語

大學(xué)課程教學(xué)是一個復(fù)雜的過程，需要針對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)境和學(xué)生特點進行教學(xué)組織安排。本文針對學(xué)生學(xué)習(xí)效益最大化目標(biāo)，通過“決策理論與方法”一學(xué)期的課程教學(xué)改革與實踐，研究了學(xué)生在線上線下教學(xué)環(huán)境中的學(xué)習(xí)差異。通過交流和問卷調(diào)查，分析了學(xué)生學(xué)習(xí)效率曲線形狀、特點及規(guī)律，從學(xué)校課程安排、課程內(nèi)容設(shè)計和教學(xué)方式等多個方面提出了針對性建議。研究結(jié)果對教師教學(xué)水平的評價也有參考價值。需要說明的是，本文是基于大三本科專業(yè)核心課程教學(xué)實踐分析而來，其結(jié)果與建議的適用性及措施推廣還需結(jié)合具體課程、對象進行具體分析。