多主體交互式教學模式在自動化專業課程教學中的研究與實踐

弋英民 劉涵 錢富才

[摘要]針對目前傳統理論教學主導的教學模式，提出基于多主體的交互式教學模式。建立以理論教學（教師）、學生、實踐性環節培養等多主體的教學方式，在多主體之間建立交互式的教學信息互動模式。以西安理工大學自動化專業課程教學為應用背景，介紹了多主體交互式教學模式的含義、實施方法、實施效果及建議。

[關鍵詞]多主體；交互式；實踐性教學

[中圖分類號]G642.0[文獻標識碼]A[文章編號]1005-4634(2012)01-0068-03

1多主體交互式教學模式的概述

1.1背景與目標

交互式教學是目前西方所普遍采用和推崇的一種教學模式，它不僅有助于營造啟發學生動腦思考的良好氛圍，調動學生自主學習的積極性，提高教學效率，而且有助于培養學生的創新意識和合作精神。在課堂教學中為了實現交互式教學目標必須遵循以下原則：主體性原則、自主性原則、合作性原則、策略訓練原則、激勵性原則、評價性原則。鑒于傳統教學中重理論、輕實踐，重教師教學、輕師生交流的教學模式，教學內容集中于原理、公式，課程與實踐應用相互獨立等實際問題[1]，根據西安理工大學培養高素質應用型人才的目標，研究和實施多主體交互式教學模式，其目的是堅持理論教學與工程實踐相統一，培養學生學習興趣，建立理論教學與培養學生工程實踐應用能力并舉的模式，使理論教學發揮作用，使實踐教學環節來源于理論教學又不依附于理論教學，達到學生獲取知識、培養能力的最佳效果。

1.2含義與特點

多主體交互式教學模式如圖1。多主體是指3個主體：理論教學主體（教師）、學生主體、實踐教學環節主體。多主體交互式教學模式是指每個主體可以接受來自其他所有主體的信息，并根據接受的信息對主體獲取的信息進行補充和修正。3個主體接受信息的過程如下。

1）理論教學主體（教師）。教師的教學信息來自3個方向：一是教師本身的教學，包括教師自身教學信息的繼承、教學經驗的積累和自身教學水平的提高；二是學生信息，包括學生課堂教學效果的反饋、課后答疑等；三是來自實踐性教學環節，通過教師參與實踐性教學，在理論接受實踐的檢驗后修正理論教學。

2）學生主體。根據學生為主體的教學思想[2]，學生信息主要是指學生獲取知識的過程，它來自3個方向：一是教師教學獲取的知識；二是學生自學獲取的知識和自身知識的累積；三是通過實踐性教學環節獲取的知識。

3）實踐教學環節主體。實踐性教學環節的主體是指導實踐性教學的老師，實踐性教學的提升主要來自3個方向：一是理論教學教師的理論指導，把握教學大方向；二是學生，通過實踐性教學，提出符合學生特點和興趣的實踐性教學內容和方式；三是實踐性教學主體本身，通過實踐性教學環節本身，提升自己的指導水平。

多主體交互式教學具有主體性強、實踐性、實用性的教學特點。一是多主體交互式教學模式不同于一般的交互式教學模式，實踐性教學學時比例的增大，可以放大主體教學學時，適合自由、開放式安排教學學時；二是實踐性。實踐性教學環節的增多體現了教學與科研的結合，有利于高校實踐性教學環節的開展，將教師的科研滲透到本科教學中，實現科研與教學的互補效果。三是實用性。根據學生興趣愛好，將符合實用性的項目開發作為實踐性教學內容加入到教學環節中。

2多主體交互式教學模式的操作方法

多主體互動式教學區別于傳統的互動式教學，傳統的互動式教學多受時間與空間的限制，多數還宥于小教室和一節課中。而基于多主體交互式教學模式的特點和教學要求，理論教學、學生、實踐性教學環節培養在空間上都是主體，在時間上主體間進行交互，使它具有向多維空間和時間發散的可能和優勢[3]。基于多主體的交互式教學模式貫穿于課堂的理論教學、課后的問題交流、課外的實踐性教學環節中，對課程體系的構建和教學內容的安排產生著影響。同時，多主體互動式教學也要求以適當的課外師生互動相配合。從時間和空間上不局限于課堂，從交流手段上不局限于面對面的交流，在具體實施中可以采用多種有效的方式和方法。基于多主體交互式教學模式的對策包括以下幾個方面。

2.1創建多主體交互式教學模式的教學條件

1）改變傳統實踐性教學環節依附于理論課程的教學模式，增加實踐性教學環節的學時比例。傳統的教學模式是理論課程附帶少量學時的實驗環節，特點是實驗環節完全按照理論課程設計，內容相關性很高，教學過程中理論教學與實驗教學在時間上完全融合在一起。基于多主體的交互式教學模式體現主體的主動性和主體間信息的交互作用。因此西安理工大學自動化專業培養在學時安排上，將實驗獨立安排，將實踐性較強的《檢測及傳感技術》、《DSP原理及應用》、《過程控制及自動化儀表》、《計算機控制技術》、《信號與系統》等課程設立專門的實踐性教學環節，實踐性教學環節不依附于理論教學，是獨立于理論教學的實踐課程，但又來源于理論課程，課程內容設計上留給學生足夠的創新空間[4]。

2）在師生交流途徑和手段上的革新。傳統的教學模式主要是針對相關理論課程安排學生固定的答疑。基于多主體交互式教學模式采用多途徑、自由交流的方式。在師生交流途徑上開設自動化專業教授講座，現場交流，課堂實時互動，通過網絡QQ自動化群建立網絡論壇，在實踐教學環節中針對難題的討論交流模式，實現了互動的主體性、及時性和針對性。

3）設計有針對性的實踐性應用課程。設計有針對性的實踐性課程的目的是為了發揮學生獲取知識的主體性[5]。西安理工大學自動化專業制定了自動化綜合實驗計劃，以面向工程應用的實踐性項目作為課程內容，按照實踐性課程的內容來源于理論課程又不依附于理論課程的原則，使學生在完成小項目的同時完成實踐性應用課程。

2.2多主體互動式教學實施中采用的方法

基于多主體交互式教學模式在具體實施中，采用調動主體積極性，建立主體間信息交流環境，完善主體知識結構的教學方法。最終達到的目標包括：理論教學主體（教師）主要完成理論教學方法的革新、教學內容的更新；學生主體主要實現學生學習潛力的挖掘，達到最佳教學效果；實踐教學環節主體主要是為了達到理論工程實踐應用的目標。

1）教師與學生交互的主要途徑有：第一，多媒體案例分析。多媒體案例分析是指以教師為主體，組織學生對事先制作好的集聲、像、圖、文于一體的多媒體案例，進行閱讀、思考、分析、討論和交流。通過這種方式提高學生分析問題和解決問題的能力，以加深學生對基本原理和概念的理解。多媒體案例分析的使用既推動了教學形式和內容的和諧統一，又有利于師生互動和學生主體作用的發揮。第二，專題講座。給定一個專題，讓學生事先收集、準備大量的資料，并加以整理形成自己的觀點，在課堂上以講演的方式把各自的觀點表達出來。通過學生間的互相問答，教師的點評總結，最終形成對熱點問題的正確認識。第三，提問式。老師不斷向學生就討論提出問題，要在不斷提出問題的過程中， 促使學生不僅會回答問題，更要學會注意問題、發現問題、并以適當的方式提出問題，表述自己對問題的理解，以提高學生思考與表述的能力。第四，網上互動。學生可以通過郵箱或者QQ 群向教師傾訴，尋求幫助。教師也可以隨時隨地了解學生的所思所想，選擇比較集中的問題，給同學集體解答。

2）教師與實踐教學環節交互的主要途徑有：一是以教師為主體與負責實踐教學環節的老師共同制定實踐教學的大綱和教學內容。實踐教學環節的教學大綱和內容來源于理論課程，但又不依附于理論課程；二是教師參與實踐教學環節的指導。實踐教學環節由理論教學老師和實踐教學環節的老師共同指導，通過將理論的工程應用，理論既指導了工程實踐應用，同時又實現了理論的形象化和實物化；三是根據實踐教學環節的反饋，更新理論教學內容。教師在指導實踐教學環節的同時，也反映理論的不足之處，彌補理論教學內容，加深理論教學內容的理解，延伸理論教學內容。具體實施中，將理論課老師和專職實驗老師進行組合，共同制定實踐教學內容和自動化綜合實驗計劃。實踐性課程完成后，將各實踐性環節學生選課次數進行排名和打分，綜合學生提出的建議更新下一屆的實踐性教學內容。

3）學生與實踐教學環節交互的主要途徑有：師生在實踐性應用項目的設計和完成過程中討論、交流進行交互。交互的目的是促進教師設計合理的實踐性應用項目，學生通過實踐性應用項目獲得更好的教學效果。這里實踐性應用項目包括3類：一是學生主體型，自主設計實踐性教學應用項目。通過學生與教師多途徑的交流和信息獲取，充分調動優秀學生的創新型思維，發揮學生的主體性作用，教師作為輔助指導，設計符合學生興趣的新穎、靈活的實踐性應用教學項目。這類實驗內容約占自動化綜合實驗計劃的25%；二是教師主導型，由教師設計實踐性應用項目。教師通過教學中與學生的交流，由教師按照專業培養目標設計有針對性的實踐性應用項目，項目設計體現趣味性、實用性和全面性。這類實驗內容約占自動化綜合實驗計劃的50%；三是共同設計型，由師生共同參與設計實踐性應用項目。由教師和學生根據專業培養目標和學生的興趣共同設計實踐性應用項目。這類實驗內容約占自動化綜合實驗計劃的25%。

3多主體交互式教學模式效果評價與建議

按照設計的多主體交互式教學模式，在西安理工大學自動化專業進行階段性試點。根據試點的總結，多主體交互式教學模式達到了較好的教學效果。近5年來，自動化專業學生參加各級各類科技創新競賽750余人次，獲獎300余人次，其中校級以上獎勵85項，全國大學生電子設計競賽國家二等獎2項，“挑戰杯”全國大學生課外學術作品競賽一、二、三等獎各1項，全國大學生數學建模競賽一等獎、二等獎各1項，中法信息科學SCILAB科學計算自由軟件設計競賽全國一等獎1項，“飛思卡爾”智能車大賽全國三等獎，承擔國家大學生實驗創新計劃9項。學生發表學術論文45篇，申請發明專利、軟件著作權等知識產權項目21項，先后有37人次參加國內、國外學術會議。

對于多主體交互式教學模式的推廣，綜合在西安理工大學自動化專業的試點，為取得更好的教學效果，可從以下幾個方面重點考慮。

1）摒棄重理論、輕動手的傳統教育思想，提高實踐性教學的地位。樹立融知識傳授、能力培養和素質教育為一體的思想觀念，摒棄過去那種關起門來按部就班培養“學究式”人才的辦學模式。由學校教學管理部門教務處對實踐教學進行宏觀管理，制定相應的管理辦法和措施，建立一個適應當地經濟和社會發展需要、符合高校教育規律的實踐教學體系。

2）調整專業培養計劃，提高實踐性教學內容。首先要調整專業的培養計劃，完善教學大綱。將專業教學中的理論部分從內容上適當簡化，從教學時間上適當削減，將理論教學滲透到實踐性教學中，保證實踐課的教學時數。據國內外教育的經驗，實踐性教學在全專業所有課程的總課時中應占50%的比重，也就是做到理論課與實踐課的比例原則上為1∶1；在專業課程中所占比重應在60%以上。注重教學的組織、內容及方法的改革，充分反映學科發展，以求把“知識、能力、素質”的培養熔于一爐，真正發揮實驗課在提高學生操作技能、創新能力以及培養學生嚴謹求實工作作風中的作用。

3）建立和完善實踐性教學體制，拓寬實踐性教學手段。從校、院、系三級來加強實踐教學的科學化規范化管理，建立實踐教學制度管理，制定實踐教學管理文件，如實踐教材管理制度、實踐性教學監督檢查制度等。實踐性教學環節的實施是開展實踐性教學的基礎，是提高實踐性教學質量的前提，可以通過一些途徑來實施：課程實驗、專業實習、課程設計、畢業設計、畢業論文、模擬實習、校內外的實訓基地、各類各級科技競賽、參與科技項目、校內外科技合作以及國際間的交流合作等。

4）創新實踐性教學環境，改善實踐性資源的建設條件。實踐性教學環境的創造應包括實驗室建設、科研基地建設以及各類創新性平臺的建設。要注重合理配置資源，努力為實踐教學創造一流的物質條件。實踐性教學資源還包括實踐教材和配套軟件的建設，要逐步減少驗證性實驗，建立工程訓練、小項目訓練實訓基地，設計一些創造性實驗來發揮學生的主觀能動性。

5）培養一支“多主體”并行發展的實踐性教學師資隊伍。在多主體交互教學模式中，要建立教師帶研究生（包括博士生和碩士生），研究生帶本科生的輻射狀幫帶模式。就實踐教學來說，首先要建立一支扎實的實踐性教學隊伍。通過學校建立的青年教師下企業鍛煉計劃，培養一批“雙專”教師。具體說就是要具備從事理論教學素質和工程開發能力的“雙專”師資隊伍。通過項目帶動、研究生參與，培養一批工程開發能力強的研究生協助指導的幫帶群體，從而形成教師主導、研究生輔導、本科生參與的輻射狀幫帶指導教學模式。

6）構建交互式實踐性教學的評估評價體系。科學地評價和考核，是促進實踐教學達到最佳效果的關鍵。基于多主體的交互式教學模式的評價要兼顧教師、研究生、本科生互動參與的機制，教學中是多主體正向指導，在評價中形成多主體逆向評價，即本科生評價研究生和教師，研究生評價教師的負反饋機制。構建實踐教學評估體系要根據應用型教育人才培養對基本實踐能力與操作技能、專業技術應用能力與專業技能、綜合實踐能力與綜合技能提出的要求，制定切實可行的實踐教學評估體系，從而確保實踐教學質量，促進學生實踐技能的真正提高。

參考文獻

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