基于師生交流互動的課程改革

　　摘 要：分析目前影響計算機專業免費師范生教育培養的主要因素，論述師生交流在教學中的重要作用，提出以“堅持以學為本、注重師生交流”的教學模式。初步實踐表明，該教學模式能夠有效提高計算機專業“算法設計與分析”課程的教學效果。
　　關鍵詞：教學模式；課程資源；以學為本；師生交流；算法設計與分析
　　
　　
　　1 背景
　　實行師范生免費教育，有利于弘揚尊師重教的優秀民族傳統，吸引更多優秀的有志青年學子從事教育工作，是國家為提高基礎教育水平作出的重大戰略舉措。關心在校免費師范生的學習狀態，重視他們的培養教育是部屬師范院校的教學關鍵。
　　目前，一些不利因素對計算機專業免費師范生的培養和教育產生了消極的影響。學生方面，多數免費師范生來自貧困家庭，自卑心理嚴重，不善于交流；計算機基礎薄弱、動手能力差，對計算機專業缺乏濃厚的興趣；享受“兩免一補”政策，就業有保障，學習動力不足[1-2]。教師方面，本科教育師資力量不足，大班教學和灌輸式、填鴨式教學在所難免；教師在科研任務、研究生教育等多重壓力下，時間緊張、精力不足，無暇在課余時間與本科生進行多層次交流。這些因素都給計算機專業免費師范生的教育培養帶來了嚴峻的挑戰。
　　筆者以計算機學科的核心課程“算法設計與分析”教學實踐為基礎，針對計算機專業免費師范生教育存在問題和“算法設計與分析”課程理論與實踐并重的特點，在“本碩博多層次互動式教學模式[3]”基礎上，提出基于師生交流互動式教學模式。旨在通過倡導“堅持以學為本[4]、注重師生交流”的教學理念，
　　
　　激發免費師范生對計算機專業的濃厚興趣，增強免費師范生的身份認同和職業認同感。為其將來更好地從事西部中小學計算機基礎教育打下良好的知識基礎和心理素質基礎。
　　2 教學模式
　　師生交流互動對學生培養學習興趣、增強學習信心、端正學習動機、塑造個人價值觀有著重要的作用和意義[5]。學生需要教師的知識支持，同時也渴求教師的情感支持。如果只重視知識的灌輸而忽視師生間的情感交流，教學活動便失去了活力。師生交流是教師滿足學生的情感訴求的直接途徑，然而諸多的因素限制了師生交流互動的機會、疏遠了師生間的距離，如師資力量不足、教師科研任務重、課堂知識容量大、教師距教學區遠等限制因素；又如師生代溝較大、知識結構差異等交流層次的限制因素；再如學生自卑心理嚴重、缺乏學習自信、不善與他人交流等心理因素限制。這些不利因素導致師生間的交流互動缺失，嚴重挫傷了學生的對專業課學習的積極性和主動性。學生在學習過程中沒有充分感受到教師對自己的激勵賞識、理解信任和關愛尊重，對專業課程學習動力不足，進而表現出對課程厭煩排斥、迷茫敷衍、課堂睡覺，甚至發生逃課的行為。
　　基金項目：國家自然科學基金項目(60970054)；陜西師范大學研究生培養創新基金(2011CXS025)。
　　作者簡介：王小明，男，教授，研究方向為無線多媒體傳感器網絡；李成博，男，碩士研究生，研究方向為無線多媒體傳感器網絡；盧俊嶺，男，博士研究生，研究方向為無線多媒體傳感器網絡；劉丁，男，博士研究生，研究方向為無線多媒體傳感器網絡。
　　
　　為了克服教學中的不利因素，增強師生交流，提高教學效果，筆者結合實際教學實踐，提出了師生交流互動式教學模式，即本著“堅持以學為本、重視師生交流”的教學理念，注重學生對課程資源和師生交流的訴求，充分利用豐富的網絡資源和多種交流方式，滿足學生在知識支持和情感支持兩方面的需要，調動學生學習的主動性，培養學生的思考鉆研能力。師生交流互動教學模式主要由課程資源網站和師生交流互動平臺兩部分構成，如圖1所示。
　　
　　課程資源網站是本教學模式的基石。課程資源是學生學習的直接對象，豐富有效的教學資源是學生能夠獨立自主地學習的必要條件，也是提高學生成就感、消除挫折感、增強自信心、激發濃厚興趣的直接物質資源。
　　師生交流互動平臺是本教學模式的核心。具體來講就是將博士和碩士研究生引入課程教學過程中，利用傳統的交流方式和網絡交流方式搭建師生交流互動平臺，提供更多師生間、學生間多層次交流的機會。
　　此教學模式在一定程度上克服了高校師生交流缺失造成的弊端。通過引入博士碩士研究生做本科生的課程輔導老師、朋輩導師[6]，利用傳統交流方式和網絡交流方式相結合，避免師生比懸殊、時空限制等因素對師生交流的影響，增加師生交流的機會，增多了知識傳授的途徑，拉近了師生之間的情感距離。
　　在此教學模式下，需要教師發揮積極主導的作用，不斷引導學生積極參與互動交流，以豐富的話題去感染學生、激勵學生，從而激發學生對計算機專業學習的濃厚興趣，增強學生自身職業的認同感。這些豐富的話題包括日常學習、科學研究、專業前沿、人生閱歷、名人軼事、文體活動、日常生活、興趣愛好、人生規劃、為人處事以及價值觀、人生觀、世界觀等。
　　3 教學方法和手段
　　3.1 重視課程教學資源，倡導“問題驅動[7]，以學為本”
　　針對“算法設計與分析”課程理論與實踐并重的特點，轉變以往的教學方法，從“以教為中心”轉變為“問題驅動，以學為本”，變灌輸式教學為啟發式、探究式教學。課程資源網站(http://prowang.snnu.edu.cn)上豐富的課程教學資源，為學生提供充分的學習資料支持，避免了時空因素的制約，增加了學生學習的自由度。通過以問題為綱，以學習課程、查找資料、理解問題、解決問題為主的方式培養訓練學生的計算思維和研究創新能力。學生遇到不易理解、難以解決的問題時，便可通過師生交流互動平臺獲取解決問題的方法。
　　在“算法設計與分析”課程資源網站上我們向學生提供了諸如電子教材、教學課件、視頻課程、習題資料、應用軟件、課程評價等豐富的課程教學資源。同時，除了提供本課題小組制作的課件、視頻等資料之外，還提供其他優秀的同類課程資源供學生參考學習。如向學生提供麻省理工學院(MIT)的開放課程“算法導論”教學視頻、中南大學“算法設計與分析”教學視頻等。豐富的課程教學資料開闊學生的眼界，降低了學生學習的困難，提升了學生學習的積極性。
　　3.2 多種交流方式多管齊下，多方位增強師生交流
　　師生交流互動平臺是教與學的環境，是知識和情感傳遞的載體，它包括傳統交流方式和網絡交流方式，如圖1所示。傳統交流方式和網絡交流方式有著各自的優點和不足，同時使用可以互相彌補、發揮優勢。
　　1) 傳統交流方式。
　　① 師生座談會。定期通過網絡收集、發布師生座談會的話題，舉辦充分準備了的師生交流會，針對個性問題因材施教。學生與教師近距離面對面的交談，教師可以向學生講述求學經歷、教學生涯、興趣愛好等親和力強的話題，激勵支持學生努力拼搏、勤學善思；學生可以向教師談論自己對生活學習中遇到的各種問題。輕松自由的交流環境有助于加深師生間的情感，增強學生的學習動機。
　　② 學習小組：學生小組是學習交流的最基本的團隊，是提高學習效率的有效方式。學習小組由5～7人組成，由小組長總負責，監督管理小組成員的學習活動。小組內各成員分工協作，定期發布問題、討論問題、總結問題，并以小組為單位參與到更大范圍內的交流學習活動中去。
　　③ 學習報告：定期開展學術報告活動，挑選優秀的學生報告自己的學習情況，取得的成績，存在的問題，改進的方法，教師給予點評。促使學生不斷審視自己，尋找差距，改進學習方法，提高學習效率。
　　
　　2) 網絡交流方式。
　　① 課程留言板：學生可以將自己在課程學習中遇到的問題、對課程改進的建議、對教師的期望等發布在課程留言板，教師及時給予回復，并通過學生反饋的信息改進教學方法方式，做到充分滿足學生的需求。留言板上的內容可以作為課程資源一直保留，以方便學生更好的了解課程、任課教師。
　　② 課程BBS：對于內涵豐富的話題，學生可以在BBS上發帖討論，分享學習資料，發表學習心得。例如，對于蟻群算法，可以發布“蟻群算法專題討論”，所有學生可以對看到的文獻、程序代碼、改進算法等內容進行討論。學生可以通過查閱討論結果、解題思路、分享心得、總結歸納等方式提高學習效率。
　　③ QQ交流群：建立QQ課程交流群實現師生間多層次的教學互動。QQ是目前流行的即時交流軟件，具有強大的功能，可以實現一對一、一對多和多對多的交流，也可以實現語音、視頻交流、共享資料和遠程協助。QQ空間、QQ微博也是師生間的知識、情感交流的重要陣地。
　　④ 電子郵件：利用電子郵件可以實現教師與學生的個別對話，方便師生進行一對一的交流，也可以應用“抄送”、“群發”等功能實現一對多的交流互動。對學生心理方面的、不愿意公開交流的問題，教師可以通過電子郵件的方式給予指導解答。
　　通過師生交流互動平臺實現師生之間、學生之間、本碩博之間的多方位、多層次互動交流，一方面教師把對學生的激勵、信任、關心、尊重、賞識等關愛之情傳遞給學生，使學生領略到教師人格魅力，激發學生學習的主動性；另一方面，學生將學習過程中遇到的問題及時地反饋給教師和研究生，及時獲取幫助，從而提高學習效率。
　　3.3 強化本碩博多層次互動，碩博出任本科生朋輩導師
　　師資力量不足是導致師生交流困難的重要原因。在“算法設計與分析”課堂中，2008級和2007級的師生比分別為1︰95和1︰159，遠超出了教育部規定的合格底數師生比1︰18，師生比懸殊導致師生交流困難，影響教學質量。另外，師生代溝和師生知識結構差異也是導致交流困難的重要因素。
　　鑒于師資力量不足、師生代溝和wkTAgtHlVmEASrSm5Tk3oA==知識結構差異的因素，我院采取博士、碩士研究生擔任本科生的朋輩導師方式，對本碩博互動[4]的教學模式進行強化和改進。朋輩導師負責對本科生進行思想引導、專業輔導、生活指導、心理疏導的教育。采取朋輩導師制，一方面可以較好地解決課程師資力量不足的問題；另一方面，由于朋輩導師與學生在年齡、經歷、興趣愛好、知識結構、面對的社會壓力和背景等方面的相似性， 使得朋輩導師更容易與學生形成亦師亦友、和諧互助的關系。在2008級“算法設計與分析”課程中引入7名碩士研究生和3名博士研究生，每位研究生出任7～9位學生的朋輩導師，負責其課程規劃、學習監督、課程輔導，強化對每位學生的指導作用。“算法設計與分析”是計算機專業學生的核心課程，碩士博士研究生出任本科生的朋輩導師，不僅對本科生的學習有著巨大的幫助，而且對研究生的學習研究也是大有益處的。
　　3.4 適當凸顯差距，營造競爭氛圍
　　在2008級“算法設計與分析”課程中師范生和非師范生幾乎各占一半，通過在學習小組完成課程小論文的“選題、設計、初稿、編程實驗、定稿”環節中讓師范生與非師范生同臺競技、互相評閱，適當營造競爭氣氛，調動學生的積極性。使得后進的學生真實地感受到自己和別人的差距而奮起直追，先進的同學享受到成就感帶來的快樂而再接再厲。
　　4 教學實施與評估
　　4.1 教學實施環節
　　學貴有疑，學貴有思。質疑和思考是學習最關鍵的兩個過程，將師生交流互動平臺作為學習交流的環境，同時也作為學習的工具，以訓練計算思維為目的，將質疑和思考的思想作為學習的主線貫穿于整個課程的學習環節之中，促進學生高效地學習。
　　1) 發現問題，提出問題。提出確切的問題是思考的關鍵，決定著思考討論環節的成敗。教師通過師生交流互動平臺將課程的重點知識點以問題的形式給出，明晰課程的重點、難點，引導學生思考解決。學生也可以將學習中遇到的問題、難點發布在師生交流互動平臺上，以期教師或者其他的學生的解答。
　　2) 分析問題，尋找出路。學生在明晰了問題的難點之后，對于自己不能夠解決的問題，通過師生交流互動平臺尋求解決問題的方法。通過QQ交流群、BBS論壇、學習小組、朋輩導師、師生座談會等交流方式，讓問題解決的機會大幅提高。
　　3) 解決問題，評估結果。利用提供的豐富課程資源，搜集難點問題的相關資料，尋找問題的答案，評估結果的正確性，不斷地改進解決問題的方法，最后總結方法、積累經驗。學生通過教學評價系統及時反饋對知識的掌握程度、對課程教學的改進意見，教師根據反饋信息及時改進教學方法、提高教學效果。
　　4.2 教學效果評估
　　1) 評估方式。
　　基于師生交流互動的教學模式評估通過周期性的網絡調查問卷完成。調查問卷設置了包括學生對課程資源、教學難點重點設置、教學方式的滿意度和對課程學習的掌握程度等全方位刻畫教學效果的問題。調查結果由系統自動分析生成，及時反饋給教師，以便教師反思教學的得失，為改進教學方式提供有力的統計數據支持。
　　2) 教學效果。
　　基于師生交流互動的教學模式在陜西師范大學2008級計算機科學與技術專業免費師范生的“算法分析與設計”課程教學發揮了重要的教學指導作用，取得了良好的教學效果，如圖2所示。在本教學模式的作用下，學生學習積極性高、對教學模式認可度高、期末考核優秀率高。
　　
　　
　　
　　圖2 “算法設計與分析”課程教學滿意度調查結果
　　
　　5 結語
　　基于師生交流互動的教學模式避免了學習受教學資源的制約，極大地提高了學生學習的自由度，降
　　
　　低了課程學習的困難；同時，基于師生交流互動的教學模式避免了時空對師生間多層次交流的限制，為教師和學生提供了高效的交流溝通平臺，增強了教師對學生的影響力。
　　
　　參考文獻：
　　[1] 張春梅. 免費師范生常見心理問題及教育策略[J]. 新課