基于專題報告的研究性教學:實踐\\評價與建議

　　文章編號：1672-5913(2011)23-0100-06 中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
　　
　　摘 要：近年來，眾多高校已經意識到研究性教學是培養創新型人才的一個重要環節，并注重與鼓勵研究性教學的探索與嘗試。本文提出一種基于專題報告的研究性教學嘗試，以北京科技大學軟件工程類課程教學為例，總結我們兩年來實施研究性教學的做法與取得的經驗，提出增強研究性教學效果的幾點建議。本文探討的研究性教學實踐與舉措對于我國創新型人才培養有一定借鑒意義。
　　關鍵詞：教學改革；研究性教學；專題報告；軟件工程教學
　　
　　基金項目：北京科技大學第六批教育教學研究基金面上項目（JY2010G09）；教育部計算機科學與技術國家級特色專業建設項目（TS1Z007）；計算機科學與技術北京市特色專業建設項目（京教高辦20083號）。
　　作者簡介：孫昌愛，男，副教授，研究方向為軟件工程、服務計算；王昭順，男，教授，研究方向為軟件工程、信息安全；王成耀，男，教授，研究方向為軟件工程。
　　
　　
　　近三十多年來，我國高等教育事業蓬勃發展，高等教育毛入學率超過15%，已進入國際公認的高等教育大眾化階段。我國雖然是高等教育大國，但不是高等教育強國，與西方發達國家相比，我國培養的本科生與研究生在創新能力方面還有一段距離[1]。以計算機科學與技術專業為例，目前700余所高校都設置了該專業，但在創新能力培養方面存在明顯的不足，具體說來，眾多高校的培養方案基本相同，沒有側重點[2]；在課程教學方面，基本沿襲“老師講，學生聽”的傳統講授方式；教學內容依然比較陳舊，缺乏學科前沿的最新進展；考試方式上，仍然采用傳統標準化考試方式[3]。這樣的培養方案與教學模式，不利于學生創新能力的培養。為了改變這一不利局面，支持與鼓勵教師探索研究性教學，眾多高校近年來開始設置相應的教學研究基金，如北京科技大學每年資助大約15項“研究型教學示范課”教改項目。
　　筆者所在的教學團隊多年來一直從事軟件工程類課程教學。針對研究生培養中普遍存在的創新能力不足問題，我們在“軟件測試理論與自動化”、“面向對象的軟件工程”、“軟件工程”等軟件工程類課程中開展了基于專題報告的研究性教學嘗試[1]。本文進一步總結研究性教學實踐；采用調查問卷的形式，報告兩年來“面向對象的軟件工程”課程教學的學生評價與反饋；基于已有經驗與學生反饋，提出增強研究性教學效果的幾點建議。
　　1 基于專題報告的研究性教學實踐
　　兩年前我們開始探索如何改變傳統的教學模式，在博士生課程“軟件測試理論與自動化”、碩士生課程“面向對象軟件工程”課程教學中，開展以專題報告為載體的研究性課程教學嘗試。本文以研究生課程“面向對象的軟件工程”為例，簡要介紹基于專題報告的研究性教學的一些做法。
　　“面向對象的軟件工程”面向全校的研究生開設，該課程教學的一個突出的特點(也是難點)是聽課學生具有廣泛的代表性，學生來自不同的專業背景，幾乎涵蓋了我校所有的工科專業(如電子信息相關專業、材料科學與工程專業、冶金工程、機械工程、采礦工程等)，包括全日制碩士生和博士生、工程碩士生、部分優秀的本科生。來自非電子信息類的學生基本上是首次接觸軟件工程，而來自電子信息類專業的大部分學生已經有一定程度的軟件工程基礎，針對聽課學生在軟件工程方面基礎不同，教學內容的設計盡量做到差別性教學，實現因材施教。
　　“面向對象的軟件工程”共計36學時，教學大綱與課時安排見表1。該課程的教學大綱涵蓋了軟件工程的基本概念、原理與方法；考慮到部分學生沒有接觸過軟件工程(甚至軟件開發的經驗很少)，教學內容中涵蓋了傳統的軟件開發方法學；針對已經具備軟件工程基礎的學生，安排面向對象的基本概念與過程等基本內容，同時還兼顧軟件工程新進展，包括基于構件的軟件工程、面向方面的軟件開發、面向服務的軟件開發。
　　
　　根據實際教學時數與學生特點，專題報告的主題、組織方式與進度稍有變化。表2總結了2009年度與2010年度專題報告的設置情況。
　　1) 專題報告的主題通常安排在如下幾個方面。(1)面向對象方法或技術的新發展，如面向方面的軟件開發、基于構件的軟件開發、面向服務的軟件開發；(2)軟件工程技術的新發展，如軟件測試新進展，需求工程新進展，凈室軟件工程與形式化方法；(3)軟件開發過程中的關鍵階段或環節，如基于UML的需求分析，設計模式，軟件測試自動化。
　　2) 通常在課程第一講中列出本年度擬開設的專題報告主題與進度安排，學生根據自己的興趣選擇相應的專題，以小組為單位報名，一個小組通常由3～5人組成，鼓勵來自不同專業的學生合作。如果報名的學生超出預期人數時，通常將專題報告優先安排給有軟件工程基礎的學生。
　　3) 專題報告的組織方式分為教師報告與學生報告。其中，教師報告一般結合教師的研究課題，介紹取得的研究成果與本領域的最新發展(如有足夠的教學經費支持，可邀請工業界資深工程師做報告)。學生報告從選題、文獻收集、講稿準備與演講、回答問題全部環節由學生完成，通常由組長安排與協調報告的分工，任課教師監督報告的進展情況。為了保證學生報告的質量，任課教師在專題報告前組織試講，指出報告的不足之處。專題報告按照學術研討會的模式進行，任課教師主持專題報告，學生演講并回答觀眾(包括教師與聽課學生)問題。為了鼓勵討論，專題報告中演講環節不超過70分鐘，提問環節不少于20分鐘。
　　在講授軟件工程類課程時，考慮理論與實踐的結合，我們設置課程大作業環節。課程大作業可選擇“專題報告”、“課程論文”、或“課程設計”(一個小型實例系統的分析、設計與實現)，一個有趣的現象是很多學生選擇專題報告，原因在于專題報告不僅有助于上述諸多能力的培養，而且對研究生后續培養環節(如學位論文開題、論文答辯等)有很大的幫助。受限于課時，我們不得不限制專題報告的數量。另外，我們發現專題報告是否成功涉及眾多因素，報告選題、學生的專業背景、學生的態度與投入、學生的演講能力、演示文稿的質量、教師的引導與反饋(對專題報告的準備、試講與演講等諸多環節的指導與建議)等，其中學生的投入與態度最為關鍵。
　　
　　兩年多來的經驗表明，引入專題報告可以讓學生與教師共同探討本學科的最新進展，培養學生諸多創新思維能力。具體說來，其表現在以下幾方面。
　　1) 教學內容的前沿性：專題報告涉及的主題一般都是學科發展前沿，由學生完成這樣的專題報告，可以領略該領域前沿發展，同時促進教學相長。
　　2) 培養學生對教學內容的批判性接受：專題報告按照學術研討會模式實施，學生提問與回答環節促使學生對教學內容的批判性接受。
　　3) 培養學生自主學習的能力：在準備專題報告的過程中，學生必須學會查找資料文獻，快速把握文獻的研究內容與方法，從而促進自主學習的能力。
　　4) 培養學生團隊合作的精神：由于專題報告的準備與演講都是按照小組的方式完成的，在此過程中小組成員必須學會分工與合作，這有助于培養團隊精神。
　　
　　5) 培養學生表達和交流能力：專題報告要求學生將自己在短期內的學習成果，以學術報告的方式呈現給眾多聽眾，并能回答來自聽眾的提問，這個環節非常有助于提高學生的學術表達與交流能力。
　　2 基于調查問卷的研究性教學的評價與反饋分析
　　為了了解學生對基于專題報告的研究性教學的評價與反饋，圍繞教材、任課教師、教學內容安排、教學手段、專題報告的投入、專題報告的收獲、課程學習的收獲、課程考核方式、教學改進建議等，設計了調查問卷，見表3。其中，問題5與問題6是針對選擇專題報告的學生設置的，選擇“課程論文”或“課程設計”的學生回答其他類似的問題。
　　
　　
　　注冊2009年秋季學期“面向對象的軟件工程”課程的學生人數為137人，其中16人完成4項“專題報告”(原計劃完成5個專題報告，因準備不充分取消“凈室軟件工程與形式化方法”專題報告，每個專題由4人完成)，121人完成課程論文。注冊2010年秋學期“面向對象的軟件工程”課程的學生人數為103人，其中27人完成6項專題報告“專題報告”(其中部分專題由5人完成)，69人完成“課程論文”，7人完成“課程設計”。表4總結了2009年與2010年的“面向對象的軟件工程”調查問卷發放與回收情況。
　　
　　為了確認基于專題報告的研究性教學是否存在如下一些問題，其中包括(1)不存在適合研究性教學的教材；(2)課時量不足；(3)以考試為主的課程考核方式。調查問題(1)、(3)和(8)與上述問題緊密相關。返回的調查問卷中(見表5)，大部分學生(2009年和2010年分別為92%和85%)回答不存在或不清楚，僅有小部分學生推薦了合適教材。大部分學生認為教學內容安排合適，少數學生(2010年僅為5%)認為深度不夠；少數學生(2009年和2010年分別為15%和5%)認為內容過多。出乎意料的是，大部分學生(2009年和2010年分別為85%和89%)贊成采用開卷考試的課程考核方式，只有少數學生(2009年和2010年分別為15%和11%)反對采用考試的課程考核方式，并且給出了反對的理由。
　　
　　調查問題(2)和(4)與學生對任課教師以及課程教學手段的滿意度有關。返回的調查問卷中(見表6)，絕大多數的學生回答任課教師勝任課程教學任務，只有1名學生(2009年)回答仍需進一步提高。大部分學生(2009年和2010年分別為88%和95%)滿意課程教學的手段與方法，很多的學生認為專題報告的教學形式新穎，部分學生覺得可以進一步增多專題報告的數量；少數學生(2009年和2010年分別為12%和5%)認為還需進一步改進。調查結果表明，任課教師的教學態度、能力與教學方法與手段得到學生的認可。
　　
　　調查問題(5)和(6)試圖了解學生在專題報告中的投入與收獲情況。返回的調查問卷中(見表7)，超過半數的學生回答專題報告投入超過15小時(或閱讀文獻超過10篇)；少于半數的學生回答專題報告投入少于15小時(或閱讀文獻不超過10篇)。然而，100%學生認為專題報告收獲大，相當多的同學回答鍛煉了文獻搜索與閱讀能力、口頭表達能力、團隊合作精神、講稿準備技能等。調查結果表明，大部分學生能夠認真對待專題報告，但部分學生投入不足，影響了專題報告的質量。
　　
　　調查問題(7)和(9)與本課程學習的收獲與改進意見相關。返回調查問卷中(見表8)，絕大多數的學生(2009年和2010年均為92%)回答收獲較大，相當多的學生反映對軟件工程有了新的認識、拓寬了知識面；8%的學生未回答課程學習的收獲。半數以上的學生(2009年和2010年分別為68%和54%)對課程教學的改進提出了建議，如部分學生提出應增加案例分析、增加課時等。調查結果表明，大部分學生在學習本課程后有較大收獲，部分教學環節仍需進一步改進。
　　
　　基于上述學生評價與反饋的調查結果，開展基于專題報告的研究性教學有助于培養諸多的創新能力，包括主動學習能力、文獻閱讀能力、表達能力與團隊合作精神等。必須指出的是，從專題報告中受益較多的前提是，學生能夠認真對待專題報告并投入足夠多的精力。開展研究性教學要求任課教師應具有較強的教學水平，還應熟悉學科前沿發展情況。此外，開展基于專題報告的研究性教學仍然存在一些不足與限制，如建設合適的教材、適當增加課時、鼓勵靈活的考核方式等可以促進研究性教學效果。
　　3 關于提高研究性教學成效的幾點建議
　　為了使研究性教學更加富有成效，我們認為如下幾點非常關鍵。
　　1) 促使學生更加積極地配合與投入研究性教學。開展高質量的研究性教學要求學生積極投入，并認真對待。如果學生缺乏學習積極性與主動性，開展研究性教學的實質成效令人懷疑。國外(如德國、荷蘭等國家)在本科生層次上已經廣泛采用專題報告的形式，培養學生的創新能力。相比之下，我們發現我國學生在專題報告環節中表現出來的主動性學習能力不足，缺乏對學術鍥而不舍的追求精神。
　　2) 改革現有的教師評價與教學評價制度以適應研究性教學。開展有效的研究性教學，要求任課教師(研究性教學的設計者與實踐者)不僅熟悉傳統的教學內容，而且要花相當多地精力組織學生探索前沿領域，輔導學生準備專題報告。與傳統教學相比，教師在研究性教學中的投入增加了很多。目前我國高校普遍重視科研的教師評價體系與定額教學工作量的教學評價體系，不利于教師發揮研究性教學的積極性。
　　3) 制定有助于研究性教學的合理培養計劃與教學管理制度。開展有效的研究性教學不僅僅是教學內容與手段的革新，它牽涉到培養計劃、課程設置、課程考核、授課規模等一系列的問題。以計算機科學與技術專業為例，大部分高校的培養計劃是“大一統”，缺乏針對性和目標性；課程設置零散、部分課時量設置過少；課程考核仍強調以考試為主；授課規模龐大[3]。如不解決上述問題，研究性教學實施起來必然舉步維艱。
　　4 結語
　　針對我國高等教育在尖端創新人才培養方面仍存在嚴