Sandwich教學法在人機交互設(shè)計教學中的應(yīng)用

曹華　蘇曙光

[摘 要]Sandwich教學法即“三明治”教學法。人機交互設(shè)計課程的教學內(nèi)容繁雜，采用傳統(tǒng)的教學方法往往不能達到較好的教學效果。基于軟件工程專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標，針對人機交互設(shè)計課程的教學現(xiàn)狀，可以引入Sandwich教學法，將交互設(shè)計課程內(nèi)容分解為以“問題”為中心，以提高學生的自主學習和分析問題的能力為目標，探索Sandwich教學法在軟件工程專業(yè)大班教學的實踐經(jīng)驗。

[關(guān)鍵詞]教學改革 Sandwich教學法 交互設(shè)計

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）16-0112-03

一、Sandwich教學法

Sandwich教學法即“三明治”教學法，最早是1903 年英國桑德蘭技術(shù)學院在工程和船舶建筑系中開始實施的，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標，以學年為基本單位交替進行理論學習和工作實踐，俗稱大Sandwich。后德國海德堡大學醫(yī)學院將Sandwich教學理念應(yīng)用于醫(yī)學小班教學，建立Sandwich醫(yī)學教學法，簡稱小Sandwich。小Sandwich教學法是一種小班教學中安排學生小組討論、交叉學習、小結(jié)匯報，提高學生自主學習能力和思考能力的教學方法[1] [2]，將集體學習和個體學習穿插結(jié)合，注重教師與學生、學生與學生之間的交流、溝通，國內(nèi)很多醫(yī)學專業(yè)院校如華中科技大學同濟醫(yī)學院目前正積極引進和廣泛使用該教學法。[3]本文主要探討將小Sandwich教學法運用于軟件工程人機交互設(shè)計課程的教學實踐情況。

二、交互設(shè)計課程教學現(xiàn)狀

隨著普適計算概念的普及，以蘋果公司iPhone系列手機的出現(xiàn)為標志，計算機性能的評價指標也從比拼處理器速度、存儲容量等客觀硬指標轉(zhuǎn)向為更關(guān)注用戶的使用體驗等主觀軟指標，軟件企業(yè)對交互設(shè)計人才的需求量和知識水平要求也逐步提高。[4]華中科技大學軟件學院從2004年開始開設(shè)本科生課程“用戶界面設(shè)計”和“人機交互設(shè)計”，近年來修讀該課程的學生平均為140人 / 學年。目前使用的教材是清華大學出版社的《人機交互技術(shù)——原理與應(yīng)用》（孟祥旭，李學慶編著）[5]，該教材重點講授軟件開發(fā)中的交互設(shè)計原理、規(guī)則和設(shè)計方法，主要有交互設(shè)計的基本原理、交互模型，圖形窗口與網(wǎng)頁交互設(shè)計、交互設(shè)計工具使用等內(nèi)容，總課時數(shù)為36課時，其中上機實驗課為8小時。由于交互設(shè)計技術(shù)近年來發(fā)展很快，新的設(shè)計模型和規(guī)則不斷涌現(xiàn)，教學內(nèi)容繁雜，學生往往面對一堆設(shè)計規(guī)則資料也感到無從下手，缺乏獨立學習新知識、解決新問題的能力。課程也引入了一些交互設(shè)計案例分析，但分析講解過程還是以教師為主，為了進一步增強學生自主分析解決問題的能力，仍需探索新的教學改革方式。筆者將Sandwich教學法運用到交互設(shè)計案例教學中，得到了學生的普遍認可。

三、Sandwich教學法的應(yīng)用

（一）教學對象

筆者選擇了華中科技大學軟件學院2010級軟件工程專業(yè)的120名學生，這部分學生此前已學習了關(guān)于交互設(shè)計基本原理、交互模型種類和特點的基本知識，以及WIMP窗口交互設(shè)計原理與規(guī)則，并進行了使用快速交互設(shè)計工具開發(fā)WIMP窗口交互界面的實驗。

（二）教學內(nèi)容

選取《Web交互設(shè)計》中的內(nèi)容，以“網(wǎng)絡(luò)銀行網(wǎng)站設(shè)計”為例，要求學生掌握網(wǎng)頁交互設(shè)計中布局模型概念，能夠運用網(wǎng)頁設(shè)計規(guī)則進行細節(jié)設(shè)計，并能夠用快速網(wǎng)頁開發(fā)工具設(shè)計網(wǎng)站原型。

（三）教學流程

1.課前準備：教師在講授交互設(shè)計基本原理、交互模型、交互設(shè)計流程的過程中，提出新的教學目標即設(shè)計一個網(wǎng)絡(luò)銀行的網(wǎng)站（至少相應(yīng)討論課前一周），涉及網(wǎng)上銀行的主要業(yè)務(wù)功能，如登錄界面、查詢賬戶、轉(zhuǎn)賬匯款、投資理財、個人信息設(shè)定等的交互界面設(shè)計；告知學生課后通過閱讀教材、網(wǎng)上搜索、實際使用網(wǎng)上銀行等手段收集資料，提供網(wǎng)頁交互設(shè)計應(yīng)掌握及熟悉的內(nèi)容；課前教師按學生人數(shù)、問題數(shù)對學生進行分組，由于采用大班授課，難以按照[2]中學教學流程那種小班30人分5組每組6人的分組方式，而是按自然班分組，每個班約24人，每個小組使用其班號作為組號識別，每組推選1-3名代表作口頭匯報，2-3名學生輔助。課前教師應(yīng)準備匯報討論記錄表。

2.教學流程

課堂教學的基本流程參考[2]中采取的Sandwich教學法流程，但教學時間以周為單位輪替，分為課堂匯報討論和課下分組討論兩部分。

第一輪教師在課堂上簡單介紹以案例為基礎(chǔ)的Sandwich教學法后，引出話題，提出教學目標，并提出問題讓學生課下分組討論，每個小組討論一個問題，討論時間為40-60分鐘。本案例中提出5個問題，問題1：網(wǎng)頁的視覺模型和視覺層次的定義分別是？網(wǎng)絡(luò)銀行的視覺模型和視覺層次是怎樣的？問題2：網(wǎng)頁有哪些設(shè)計元素？目前網(wǎng)絡(luò)銀行使用了哪些設(shè)計元素？問題3：網(wǎng)頁有哪些內(nèi)容框架模型？目前網(wǎng)絡(luò)銀行網(wǎng)頁有哪些框架模型？問題4：網(wǎng)頁的框架模型和銀行業(yè)務(wù)功能模型之間有什么關(guān)系？問題5：網(wǎng)頁設(shè)計規(guī)則有哪些？目前的網(wǎng)絡(luò)銀行網(wǎng)站是如何使用這些規(guī)則的？

第二輪要求各組學生選出1-3名代表在課堂上匯報討論結(jié)果，每個代表各匯報一個問題，時間為15-25分鐘，匯報過程中由教師或某個小組的學生記錄討論結(jié)果，課后將各組匯報結(jié)果發(fā)給所有小組作為后續(xù)交叉討論的基礎(chǔ)。

第三輪進行交叉討論，由教師將問題重新排序發(fā)給不同的小組，每組學生課下在前組學生的討論結(jié)果的基礎(chǔ)上補充新見解，并由每組再推薦一名學生在課堂上匯報討論結(jié)果。各小組間可相互補充或提出不同意見，匯報過程中仍由教師或某個小組的學生記錄討論結(jié)果。

第四輪教師小結(jié)，教師引導學生按照問題的順序和性質(zhì)總結(jié)對問題的認識，圍繞學習目標逐一解釋討論中產(chǎn)生的分歧和疑惑。

第五輪展開“金魚缸”討論，即提出網(wǎng)頁設(shè)計中的新問題，檢查學生能否應(yīng)用所學知識分析解決。

整個教學流程如圖1所示。

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圖1 Sandwich教學法在交互設(shè)計課程中的流程

四、Sandwich教學法效果討論

（一）學習主動性

在傳統(tǒng)的交互設(shè)計教學中，學生缺乏自主學習解決問題的機會和推動力。Sandwich教學法將教學內(nèi)容分解，中間穿插學生分組自學討論，學生圍繞教師布置的問題，主動通過各種方式搜索資料學習。由于有需要在小組內(nèi)討論或在課堂上向教師和其他組同學進行口頭匯報的壓力，因此學生必須切實掌握學習的內(nèi)容，理清思路路并做成演示文稿才能順利在課堂上演講，由此學生變壓力為動力，增強了學習的主動性。

（二）分析問題、解決問題的能力

交互技術(shù)的快速發(fā)展使一些設(shè)計問題在書本上找不到最新的答案，需要學生將自己搜集到的資料的相關(guān)內(nèi)容聯(lián)系起來進行綜合分析。Sandwich教學法中學生在拿到教師分配的問題后，在小組討論時，需要分析問題的本質(zhì)。小組成員用各種方法尋找解決問題的思路，小組課堂發(fā)言代表需要總結(jié)歸納解決問題的思路，并將其條理化后在公開的課堂上匯報演講，需要接受大課堂上其他組同學的質(zhì)疑與評價。在交叉討論階段，對來自不同小組的結(jié)論，要求學生能進行分析、評價、補充，使問題的解決方法更加全面，從而鍛煉學生分析問題、解決問題的能力。

（三）課堂氣氛

在傳統(tǒng)的交互設(shè)計教學模式中，教師根據(jù)備課內(nèi)容在講臺上從頭到尾地講授，由于交互設(shè)計規(guī)則內(nèi)容的繁雜性，學生單純坐著聽講很容易感到乏味。案例分析能讓學生了解交互設(shè)計中將會遇到的實際問題和已有解決方法，但講授的主體仍在于教師。本次Sandwich教學法教學要求各小組討論后每組派代表限時匯報發(fā)言，發(fā)言的學生很珍視發(fā)言機會，不同個性的學生發(fā)言風格迥異，他們努力通過各種形式展示自己的學習成果，激起其他學生的極大興趣，并積極參與點評。通過這種授課方式，學生能在輕松的氣氛中掌握有關(guān)知識。

（四）表達能力和團隊協(xié)作意識

Sandwich教學法要求每個學生都要積極參與小組討論，圍繞問題提出自己的觀點，在這個過程中，學生的自學能力、語言表達能力得到鍛煉；小組代表需要與組員溝通收集、整理問題的解決思路，在匯報階段小組代表更需要展示出思維的邏輯性，通過小組之間的相互點評、討論來提高表達的連貫性，這些都有助于訓練學生的知識綜合能力、溝通能力；在課堂匯報階段，由于匯報時間受到限制，小組成員往往分工合作，一人負責匯報演講，另一人負責控制設(shè)備，再有一人負責記錄意見，這就需要小組成員協(xié)同合作，從而有助于培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作意識。

（五）教師綜合素質(zhì)

Sandwich教學法對教案撰寫提出了很高的要求，Sandwich教學過程中小組討論和課堂匯報交錯進行，每一部分的內(nèi)容、過程和時間都要精心安排，因此要選擇教材中的關(guān)鍵內(nèi)容，緊扣教學目標認真思索提出討論問題，即應(yīng)該具有啟發(fā)性和挑戰(zhàn)性，又能夠以點帶面、以線成串形成知識體系；Sandwich教學法要求教師有較高的駕馭課堂節(jié)奏的能力，教師在課堂討論中要能夠把控全局，引導和控制學生討論的節(jié)奏，避免拖拉或雖討論熱烈但跑題等問題。可以說，Sandwich教學法的應(yīng)用將促使教師完善和提高自己的專業(yè)水平和教學技能。

（六）大班教學存在的問題

筆者在實踐中也發(fā)現(xiàn)一些Sandwich教學法大班教學面臨的問題：課堂內(nèi)的思考和討論時間相對有限，學生查閱到的資料、文獻有限，對問題的分析與學習還不夠深入；不能做到讓所有學生都能有在大課堂上發(fā)言、表現(xiàn)的機會；小組討論受教師數(shù)量及精力限制，每個小組的學生只能自己控制討論的節(jié)奏和質(zhì)量，教師只能檢查、監(jiān)督個別小組的討論情況；對每一個學生的學習效果缺乏客觀評價手段。

筆者采用問卷調(diào)查的形式對Sandwich教學法的教學效果進行了綜合評價，結(jié)果如表1所示。

表1 50名學生對Sandwich教學的認同情況調(diào)查

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五、總結(jié)

在當前交互設(shè)計領(lǐng)域迅猛發(fā)展的情況下，在有限的學制時間內(nèi)學生不可能全部掌握所有的知識，因此不能僅僅滿足于傳授給學生現(xiàn)有的知識，而要培養(yǎng)學生自我學習、探索新知識的能力，這樣學生才不會在未來的工作中落伍。

本文主要對在交互設(shè)計課程大班教學中應(yīng)用Sandwich教學法進行了探索，實踐證明，Sandwich教學法有利于培養(yǎng)學生自主學習、合作學習的能力，有助于提高學生的溝通、表達能力。Sandwich教學法將學習的主動權(quán)交給學生，提升了學生學習的主動性，教學效果受到學生的認可（見表1）。但目前還未找到合適的方式對該教學法下每個學生單獨做成績評價，僅是將該教學法作為整個課程中的一個關(guān)鍵教學環(huán)節(jié)，旨在豐富教學形式，改善教學效果。總體而言，將該教學法應(yīng)用到人機交互大班教學中是可行的，我們將進一步摸索以提高該教學法在整個課程中的應(yīng)用比例。

[ 注 釋 ]

[1] Kadmon M，Strittmatter-Haubold V.Designing the learning process 1.2，The structure of learning processed according to the sandwich-principle.In：IDFM Train the Trainer programme.Heidelberg：Akademie für wissenschaftliche Weiterbidung an der P？dagogischen Hochschule Heideberg，2005.

[2] 鄭秀敏.“三明治”式教學法在高等教育中的應(yīng)用[J].高教探索，2004（2）：46-48.

[3] 黃亞玲，馬建輝，彭義香.Sandwich教學法在醫(yī)學教育中的應(yīng)用[J].醫(yī)學與社會，2008（3）：55-56.

[4] 陳小武.從人機界面到人機交互的課程改革進展[J].計算機教育，2009（3）：45，49-50.

[5] 孟祥旭，李學慶.人機交互技術(shù)[M].北京：清華大學出版社，2004.

[6] 馮旭，覃潔萍.PBL教學法在藥學類專業(yè)儀器分析實驗課教學中的應(yīng)用[J].大學教育，2013（9）：54-55.

[責任編輯：覃侶冰]