基于师生交流互动的课程改革

　　摘 要：分析目前影响计算机专业免费师范生教育培养的主要因素，论述师生交流在教学中的重要作用，提出以“坚持以学为本、注重师生交流”的教学模式。初步实践表明，该教学模式能够有效提高计算机专业“算法设计与分析”课程的教学效果。
　　关键词：教学模式；课程资源；以学为本；师生交流；算法设计与分析
　　
　　
　　1 背景
　　实行师范生免费教育，有利于弘扬尊师重教的优秀民族传统，吸引更多优秀的有志青年学子从事教育工作，是国家为提高基础教育水平作出的重大战略举措。关心在校免费师范生的学习状态，重视他们的培养教育是部属师范院校的教学关键。
　　目前，一些不利因素对计算机专业免费师范生的培养和教育产生了消极的影响。学生方面，多数免费师范生来自贫困家庭，自卑心理严重，不善于交流；计算机基础薄弱、动手能力差，对计算机专业缺乏浓厚的兴趣；享受“两免一补”政策，就业有保障，学习动力不足[1-2]。教师方面，本科教育师资力量不足，大班教学和灌输式、填鸭式教学在所难免；教师在科研任务、研究生教育等多重压力下，时间紧张、精力不足，无暇在课余时间与本科生进行多层次交流。这些因素都给计算机专业免费师范生的教育培养带来了严峻的挑战。
　　笔者以计算机学科的核心课程“算法设计与分析”教学实践为基础，针对计算机专业免费师范生教育存在问题和“算法设计与分析”课程理论与实践并重的特点，在“本硕博多层次互动式教学模式[3]”基础上，提出基于师生交流互动式教学模式。旨在通过倡导“坚持以学为本[4]、注重师生交流”的教学理念，
　　
　　激发免费师范生对计算机专业的浓厚兴趣，增强免费师范生的身份认同和职业认同感。为其将来更好地从事西部中小学计算机基础教育打下良好的知识基础和心理素质基础。
　　2 教学模式
　　师生交流互动对学生培养学习兴趣、增强学习信心、端正学习动机、塑造个人价值观有着重要的作用和意义[5]。学生需要教师的知识支持，同时也渴求教师的情感支持。如果只重视知识的灌输而忽视师生间的情感交流，教学活动便失去了活力。师生交流是教师满足学生的情感诉求的直接途径，然而诸多的因素限制了师生交流互动的机会、疏远了师生间的距离，如师资力量不足、教师科研任务重、课堂知识容量大、教师距教学区远等限制因素；又如师生代沟较大、知识结构差异等交流层次的限制因素；再如学生自卑心理严重、缺乏学习自信、不善与他人交流等心理因素限制。这些不利因素导致师生间的交流互动缺失，严重挫伤了学生的对专业课学习的积极性和主动性。学生在学习过程中没有充分感受到教师对自己的激励赏识、理解信任和关爱尊重，对专业课程学习动力不足，进而表现出对课程厌烦排斥、迷茫敷衍、课堂睡觉，甚至发生逃课的行为。
　　基金项目：国家自然科学基金项目(60970054)；陕西师范大学研究生培养创新基金(2011CXS025)。
　　作者简介：王小明，男，教授，研究方向为无线多媒体传感器网络；李成博，男，硕士研究生，研究方向为无线多媒体传感器网络；卢俊岭，男，博士研究生，研究方向为无线多媒体传感器网络；刘丁，男，博士研究生，研究方向为无线多媒体传感器网络。
　　
　　为了克服教学中的不利因素，增强师生交流，提高教学效果，笔者结合实际教学实践，提出了师生交流互动式教学模式，即本着“坚持以学为本、重视师生交流”的教学理念，注重学生对课程资源和师生交流的诉求，充分利用丰富的网络资源和多种交流方式，满足学生在知识支持和情感支持两方面的需要，调动学生学习的主动性，培养学生的思考钻研能力。师生交流互动教学模式主要由课程资源网站和师生交流互动平台两部分构成，如图1所示。
　　
　　课程资源网站是本教学模式的基石。课程资源是学生学习的直接对象，丰富有效的教学资源是学生能够独立自主地学习的必要条件，也是提高学生成就感、消除挫折感、增强自信心、激发浓厚兴趣的直接物质资源。
　　师生交流互动平台是本教学模式的核心。具体来讲就是将博士和硕士研究生引入课程教学过程中，利用传统的交流方式和网络交流方式搭建师生交流互动平台，提供更多师生间、学生间多层次交流的机会。
　　此教学模式在一定程度上克服了高校师生交流缺失造成的弊端。通过引入博士硕士研究生做本科生的课程辅导老师、朋辈导师[6]，利用传统交流方式和网络交流方式相结合，避免师生比悬殊、时空限制等因素对师生交流的影响，增加师生交流的机会，增多了知识传授的途径，拉近了师生之间的情感距离。
　　在此教学模式下，需要教师发挥积极主导的作用，不断引导学生积极参与互动交流，以丰富的话题去感染学生、激励学生，从而激发学生对计算机专业学习的浓厚兴趣，增强学生自身职业的认同感。这些丰富的话题包括日常学习、科学研究、专业前沿、人生阅历、名人轶事、文体活动、日常生活、兴趣爱好、人生规划、为人处事以及价值观、人生观、世界观等。
　　3 教学方法和手段
　　3.1 重视课程教学资源，倡导“问题驱动[7]，以学为本”
　　针对“算法设计与分析”课程理论与实践并重的特点，转变以往的教学方法，从“以教为中心”转变为“问题驱动，以学为本”，变灌输式教学为启发式、探究式教学。课程资源网站(http://prowang.snnu.edu.cn)上丰富的课程教学资源，为学生提供充分的学习资料支持，避免了时空因素的制约，增加了学生学习的自由度。通过以问题为纲，以学习课程、查找资料、理解问题、解决问题为主的方式培养训练学生的计算思维和研究创新能力。学生遇到不易理解、难以解决的问题时，便可通过师生交流互动平台获取解决问题的方法。
　　在“算法设计与分析”课程资源网站上我们向学生提供了诸如电子教材、教学课件、视频课程、习题资料、应用软件、课程评价等丰富的课程教学资源。同时，除了提供本课题小组制作的课件、视频等资料之外，还提供其他优秀的同类课程资源供学生参考学习。如向学生提供麻省理工学院(MIT)的开放课程“算法导论”教学视频、中南大学“算法设计与分析”教学视频等。丰富的课程教学资料开阔学生的眼界，降低了学生学习的困难，提升了学生学习的积极性。
　　3.2 多种交流方式多管齐下，多方位增强师生交流
　　师生交流互动平台是教与学的环境，是知识和情感传递的载体，它包括传统交流方式和网络交流方式，如图1所示。传统交流方式和网络交流方式有着各自的优点和不足，同时使用可以互相弥补、发挥优势。
　　1) 传统交流方式。
　　① 师生座谈会。定期通过网络收集、发布师生座谈会的话题，举办充分准备了的师生交流会，针对个性问题因材施教。学生与教师近距离面对面的交谈，教师可以向学生讲述求学经历、教学生涯、兴趣爱好等亲和力强的话题，激励支持学生努力拼搏、勤学善思；学生可以向教师谈论自己对生活学习中遇到的各种问题。轻松自由的交流环境有助于加深师生间的情感，增强学生的学习动机。
　　② 学习小组：学生小组是学习交流的最基本的团队，是提高学习效率的有效方式。学习小组由5～7人组成，由小组长总负责，监督管理小组成员的学习活动。小组内各成员分工协作，定期发布问题、讨论问题、总结问题，并以小组为单位参与到更大范围内的交流学习活动中去。
　　③ 学习报告：定期开展学术报告活动，挑选优秀的学生报告自己的学习情况，取得的成绩，存在的问题，改进的方法，教师给予点评。促使学生不断审视自己，寻找差距，改进学习方法，提高学习效率。
　　
　　2) 网络交流方式。
　　① 课程留言板：学生可以将自己在课程学习中遇到的问题、对课程改进的建议、对教师的期望等发布在课程留言板，教师及时给予回复，并通过学生反馈的信息改进教学方法方式，做到充分满足学生的需求。留言板上的内容可以作为课程资源一直保留，以方便学生更好的了解课程、任课教师。
　　② 课程BBS：对于内涵丰富的话题，学生可以在BBS上发帖讨论，分享学习资料，发表学习心得。例如，对于蚁群算法，可以发布“蚁群算法专题讨论”，所有学生可以对看到的文献、程序代码、改进算法等内容进行讨论。学生可以通过查阅讨论结果、解题思路、分享心得、总结归纳等方式提高学习效率。
　　③ QQ交流群：建立QQ课程交流群实现师生间多层次的教学互动。QQ是目前流行的即时交流软件，具有强大的功能，可以实现一对一、一对多和多对多的交流，也可以实现语音、视频交流、共享资料和远程协助。QQ空间、QQ微博也是师生间的知识、情感交流的重要阵地。
　　④ 电子邮件：利用电子邮件可以实现教师与学生的个别对话，方便师生进行一对一的交流，也可以应用“抄送”、“群发”等功能实现一对多的交流互动。对学生心理方面的、不愿意公开交流的问题，教师可以通过电子邮件的方式给予指导解答。
　　通过师生交流互动平台实现师生之间、学生之间、本硕博之间的多方位、多层次互动交流，一方面教师把对学生的激励、信任、关心、尊重、赏识等关爱之情传递给学生，使学生领略到教师人格魅力，激发学生学习的主动性；另一方面，学生将学习过程中遇到的问题及时地反馈给教师和研究生，及时获取帮助，从而提高学习效率。
　　3.3 强化本硕博多层次互动，硕博出任本科生朋辈导师
　　师资力量不足是导致师生交流困难的重要原因。在“算法设计与分析”课堂中，2008级和2007级的师生比分别为1︰95和1︰159，远超出了教育部规定的合格底数师生比1︰18，师生比悬殊导致师生交流困难，影响教学质量。另外，师生代沟和师生知识结构差异也是导致交流困难的重要因素。
　　鉴于师资力量不足、师生代沟和wkTAgtHlVmEASrSm5Tk3oA==知识结构差异的因素，我院采取博士、硕士研究生担任本科生的朋辈导师方式，对本硕博互动[4]的教学模式进行强化和改进。朋辈导师负责对本科生进行思想引导、专业辅导、生活指导、心理疏导的教育。采取朋辈导师制，一方面可以较好地解决课程师资力量不足的问题；另一方面，由于朋辈导师与学生在年龄、经历、兴趣爱好、知识结构、面对的社会压力和背景等方面的相似性， 使得朋辈导师更容易与学生形成亦师亦友、和谐互助的关系。在2008级“算法设计与分析”课程中引入7名硕士研究生和3名博士研究生，每位研究生出任7～9位学生的朋辈导师，负责其课程规划、学习监督、课程辅导，强化对每位学生的指导作用。“算法设计与分析”是计算机专业学生的核心课程，硕士博士研究生出任本科生的朋辈导师，不仅对本科生的学习有着巨大的帮助，而且对研究生的学习研究也是大有益处的。
　　3.4 适当凸显差距，营造竞争氛围
　　在2008级“算法设计与分析”课程中师范生和非师范生几乎各占一半，通过在学习小组完成课程小论文的“选题、设计、初稿、编程实验、定稿”环节中让师范生与非师范生同台竞技、互相评阅，适当营造竞争气氛，调动学生的积极性。使得后进的学生真实地感受到自己和别人的差距而奋起直追，先进的同学享受到成就感带来的快乐而再接再厉。
　　4 教学实施与评估
　　4.1 教学实施环节
　　学贵有疑，学贵有思。质疑和思考是学习最关键的两个过程，将师生交流互动平台作为学习交流的环境，同时也作为学习的工具，以训练计算思维为目的，将质疑和思考的思想作为学习的主线贯穿于整个课程的学习环节之中，促进学生高效地学习。
　　1) 发现问题，提出问题。提出确切的问题是思考的关键，决定着思考讨论环节的成败。教师通过师生交流互动平台将课程的重点知识点以问题的形式给出，明晰课程的重点、难点，引导学生思考解决。学生也可以将学习中遇到的问题、难点发布在师生交流互动平台上，以期教师或者其他的学生的解答。
　　2) 分析问题，寻找出路。学生在明晰了问题的难点之后，对于自己不能够解决的问题，通过师生交流互动平台寻求解决问题的方法。通过QQ交流群、BBS论坛、学习小组、朋辈导师、师生座谈会等交流方式，让问题解决的机会大幅提高。
　　3) 解决问题，评估结果。利用提供的丰富课程资源，搜集难点问题的相关资料，寻找问题的答案，评估结果的正确性，不断地改进解决问题的方法，最后总结方法、积累经验。学生通过教学评价系统及时反馈对知识的掌握程度、对课程教学的改进意见，教师根据反馈信息及时改进教学方法、提高教学效果。
　　4.2 教学效果评估
　　1) 评估方式。
　　基于师生交流互动的教学模式评估通过周期性的网络调查问卷完成。调查问卷设置了包括学生对课程资源、教学难点重点设置、教学方式的满意度和对课程学习的掌握程度等全方位刻画教学效果的问题。调查结果由系统自动分析生成，及时反馈给教师，以便教师反思教学的得失，为改进教学方式提供有力的统计数据支持。
　　2) 教学效果。
　　基于师生交流互动的教学模式在陕西师范大学2008级计算机科学与技术专业免费师范生的“算法分析与设计”课程教学发挥了重要的教学指导作用，取得了良好的教学效果，如图2所示。在本教学模式的作用下，学生学习积极性高、对教学模式认可度高、期末考核优秀率高。
　　
　　
　　
　　图2 “算法设计与分析”课程教学满意度调查结果
　　
　　5 结语
　　基于师生交流互动的教学模式避免了学习受教学资源的制约，极大地提高了学生学习的自由度，降
　　
　　低了课程学习的困难；同时，基于师生交流互动的教学模式避免了时空对师生间多层次交流的限制，为教师和学生提供了高效的交流沟通平台，增强了教师对学生的影响力。
　　
　　参考文献：
　　[1] 张春梅. 免费师范生常见心理问题及教育策略[J]. 新课