祁鑫+王有川+崔浩+張國平

摘要：本文針對當前傳統(tǒng)教學方法存在的問題和困境，以研究型教學為契機，結合學校具體情況和課程特點，探索性地提出了基于“三三四”模式的研究性教學改革框架。通過思維導圖運用、啟發(fā)式案例式教學、基于項目的“做中學”、多維考核評價體系等多種手段，全面提高課堂教學質量，有效地解決傳統(tǒng)教學模式存在的弊端。

關鍵詞：研究性教學；計算機核心課程；教學模式

中圖分類號：TP3-0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）09-0136-05

所謂研究性教學[1]，就是將課內講授與課外實踐、教師引導與學生自學、教材與閱讀有機結合并達到完整、和諧、統(tǒng)一的教學[2]。研究性教學是被國際一流大學證明是改善大學本科教學質量的有效途徑和方法，近幾年來日益受到我國教育管理部門和高校的重視。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中指出，教學改革的重心應放在培養(yǎng)學生獨立思維能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和面向社會服務的能力上[3]。因此，在教學過程中，突出學生的主體地位，通過教學研究與實踐，積極創(chuàng)造一切有利條件，培養(yǎng)學生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力是本科教學改革的關鍵所在。

計算機核心課程主要包括《程序設計語言》、《軟件工程》、《數(shù)據(jù)結構》、《操作系統(tǒng)》和《計算機組成原理》等，這些課程在計算機專業(yè)知識體系和培養(yǎng)計劃中起到至關重要的作用。然而傳統(tǒng)的教學方法普遍存在著教學內容陳舊，不能滿足業(yè)界需求；教學內容抽象空泛，不能激發(fā)學生的求知欲；填鴨式教學方法，無法滿足能力培養(yǎng)的要求；實驗過程與企業(yè)脫軌，培養(yǎng)的學生無法適應市場需求等諸多問題。

在此背景下，本文轉變教育思想和教育觀念，結合我校具體情況和課程特點，探索性的提出了基于“三三四”模式的研究性教學改革框架，通過思維導圖運用、啟發(fā)式案例式教學、基于項目的“做中學”、多維考核評價體系等多種手段，全面提高課堂教學質量，有效地解決傳統(tǒng)教學模式存在的弊端。

一、課程改革思路和框架

研究性教學課程改革設計思路為：基于“加強基礎，強化實踐，提高興趣，培養(yǎng)技能”的課程建設指導思想，以提高教學質量，培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目標，以研究性教學“三三四”模式為支撐點，以思維導圖助力課堂教學、問題討論式教學、基于項目的“做中學”、案例式教學和多維考核評價體系為著力點，全面探索與實踐計算機核心課程改革。課程改革框架見圖1（見下頁）。

其中研究性教學“三三四”模式是指：堅持三項基本原則，即學為主體、教為主導、練為主線；倡導三種教學體驗，即倡導教師的學習性教學、學生的研究性學習、師生的開放性交流；努力實現(xiàn)四個轉變，即以教師為中心轉變?yōu)橐詫W生為中心，以教材內容為主線轉變?yōu)橐园咐^程為主線，以課堂教授為主體轉變?yōu)榛陧椖康摹白鲋袑W”，以單一試卷考試轉變?yōu)槎嗑S考核評價體系。

二、具體方法與實踐

（一）思維導圖助力，實現(xiàn)學習主體轉變

計算機核心課程內容可以為學生帶來系統(tǒng)性思維、標準化思維和邏輯性思維的良好培養(yǎng)，但是由于它涉及到程序設計語言、數(shù)據(jù)庫、軟件開發(fā)方法與工具、系統(tǒng)平臺、標準、管理科學等多方面的內容，知識點非常多，尤其是基本概念和原理特別多。學生在學習過程中經常反應存在知識混亂、上課聽完下課就忘、考試復習無從下手等問題。

思維導圖[4]（Mind Mapping）是英國“記憶之父”東尼·博贊在70年代創(chuàng)造的一種學習的方法。思維導圖遵循一套簡單、基本、自然、易被大腦接受的規(guī)則，使用一些放射性的線條和圖形來模擬大腦思考問題時的邏輯性思維，并用不同的顏色和特殊符號、圖形來標識對內容的不同的關注程度。[5]由于這種獨特的、符合大腦處理信息規(guī)律的放射性樹狀結構和知識分層的特點，思維導圖非常適合應用于基本概念和原理多、知識點交叉多的計算機相關課程教學，使學生對課程體系結構及其內容之間的相互聯(lián)系產生更為清晰明了的認識。因此課程組在不同的階段都運用了思維導圖來促進教學效果。[6]

1.教師用思維導圖做課堂引導。課堂教學內容引導思維導圖的具體做法是：提煉本節(jié)要講授內容的重點、難點等關鍵詞，然后模擬大腦思考問題的邏輯性思維，以提問題的方式將這些關鍵詞按順序寫在黑板上，這里的順序就用發(fā)散性的線條代表，在課堂講授中逐步添加顯示；然后添加各關鍵詞之間的聯(lián)系及相關外擴內容，各知識內容的重點難點處以醒目顏色及線條標識；最后，課前思維導圖就形成了。這個思維導圖在整節(jié)課的教學過程中一直呈現(xiàn)在黑板上，整堂課以此為綱領，教師沿著這個思維導圖的順序逐步講述，這樣本節(jié)的內容就能被順理成章、順暢連貫地傳授，而且各部分之間的聯(lián)系與知識要點都體現(xiàn)出來了，省去了學生課堂上自己組織前后關系、提煉重點的過程，使學生更為關注知識本身。

2.學生用思維導圖做隨堂筆記和復習總結。在學生運用思維導圖的方面，我們學習口號是：“預習復習思維導圖，變一章為一張紙，不再害怕復習考試；微型筆記思維導圖，一邊聽講一邊手繪，速記課堂重點難點”。（1）課前預習思維導圖。要求學生在課前，通過預習教材，快速閱讀每一小節(jié)內容，圈選出該節(jié)的關鍵詞，畫出思維導圖，在圖上做好相關的標記，例如在各分支上用色筆標注上“已明白”、“有疑惑”、“完全不明白”，讓短時間內的預習能達到預期效果。（2）隨堂記錄導圖筆記。計算機課程普遍概念多、原理多，課堂教授知識量大，學生用傳統(tǒng)的線性方法記筆記，既跟不上講課節(jié)奏，又不利于課后復習。運用微型導圖記筆記的好處，記錄有目的的關鍵詞，通過刪字節(jié)、圈重點、調位置的方法隨意補充分支，隨處都可以記錄，具有較強的靈活性和跳躍性。（3）課后復習思維導圖。知識的學習要特別強調課后復習的重要性。在每章結束的時候，要求學生參考上課筆記，回顧課堂內容，總結規(guī)律、方法，進行錯誤反思，最后歸納、總結畫復習思維導圖，把一章內容總結到一張紙上。事實證明，課后復習時使用這種精煉的思維導圖可以節(jié)省學生80%以上的時間，而且重點突出，脈絡清楚，左右大腦同時啟用，事半功倍。圖2（見下頁）為《軟件工程》課程知識結構思維導圖。

（二）采用小組機制，實現(xiàn)學生之間的互助互學

僅靠教師課內的講授，對學生掌握知識、靈活運用知識解決問題是遠遠不夠的，學生解決問題的能力更多的是在課下獲得的。因此，需要學生在課下能夠“互助互學”，學習小組是一種很好的組織方式，為此項目采用小組機制，形成互助互學、科學評價、組間交流的新模式，真正促進學生課堂內外小組內的“互助互學”。

（三）案例式教學為主線，帶動知識點的融會貫通

課程教學過程中改變之前以教材知識點為中心、以項目案例為主線貫穿整個教學過程。例如，《軟件工程》一課中確定了具有典型代表意義、難易適中的“學生選課系統(tǒng)”和“網上購物系統(tǒng)”作為講授案例，將知識點和案例實施過程對應，每個主題章節(jié)分別介紹兩個經典案例在各階段基本概念、活動與任務的指導原則、涉及的主要方法與工具，有助于學以致用、理論與實踐的有機結合。

同時根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案和校企合作培養(yǎng)指導思想對項目案例進行了整體規(guī)劃，建立了相關課程案例庫。項目案例庫以企業(yè)開發(fā)的真實項目為基礎進行研究、選擇、裁剪、編輯，項目內容按照實踐教學環(huán)節(jié)的需要搭建，由項目類別、項目名稱、項目內容、項目目標、項目要求組成，并提供需要參考或使用的軟件資源、參考資料和文檔規(guī)范。

（四）問題討論式課堂，激發(fā)學生自主學習興趣

計算機類課程內容的特點是理論性比較強，學生上課接受效果不佳，上課主動性差。該教學方法首先以問題引入，學生依靠自我學習尋找問題答案，然后進入現(xiàn)場討論環(huán)節(jié)，教師在討論中起到主持、引導和點評的作用，并注重“情境性原則”和“動機激勵原則”在這個環(huán)節(jié)的應用。所謂“情境性原則”指在課堂討論環(huán)節(jié)弱化教師作為“知識權威”的角色，營造師生平等的氛圍，創(chuàng)造一個支持、參與、合作、共享和寬容的平臺。所謂“動機激勵原則”指用多種方法激勵學生參與討論，對所有學生保持積極的期望，以帶動學生進入情境。實踐證明這種教學方法可以有效地提高學生學習主動性，改善課堂教學效果以及對知識點的理解和掌握程度。

（五）基于項目的“做中學”，理論與實際相結合

計算機核心課程理論不同于經典學科理論，它是計算機大師們在工程實踐中總結、提煉而成的。在沒有工程實踐環(huán)境的課堂上直接講授，不易達成學生的共鳴而變成空洞的說教。因此，計算機實踐能力的培養(yǎng)必須要打破課程界限，在基于項目的“做中學”使學生更容易掌握工程理論，提升工程實踐能力，從而解決“工程理論來源于實踐，在實踐中還原”的教學課題。為此，我們設計了與課堂教學同步的實踐課堂，實施以“項目開發(fā)過程為主線、以實際項目為情景、以項目案例為示范、以學習平臺為支撐、以協(xié)作學習為主導、以過程管理為保障”的“基于項目的做中學”模式，培養(yǎng)計算機人才的核心實踐能力。

（六）多維度考核評價體系，注重過程與能力評價

在課程教學過程中，整個教學和實踐活動以項目為中心，在考核時，打破傳統(tǒng)的老師對成績的評價體系，在筆試為基礎上以項目開發(fā)實踐過程評價、項目實踐結果評價、學生能力評價為中心，增加學生對教學過程的參與程度，注重學生學習過程的整體評價。

1.項目開發(fā)實踐過程評價。課程的授課過程與項目實踐流程同步，理論授課內容以面向實踐指導為目標，知識點同步對應實踐過程中的實踐活動。學生分成5—7人的小組，選擇一個中小型的軟件項目，完成項目開發(fā)的全部實踐任務。采用理論授課和階段討論課相結合的授課方法，為調動學生學習的積極性和主動性，需要對每個項目小組工作進行階段評價，以便于掌握項目進度和項目開發(fā)過程中遇到的問題，共性的問題在集中授課時解決，個性問題在討論課中解決，從而培養(yǎng)學生的實踐能力。

2.項目實踐結果評價。在項目開發(fā)的不同階段都需要學生提交不同工作產品，以《軟件工程》為例，包括項目管理計劃、系統(tǒng)需求文檔、系統(tǒng)設計文檔、系統(tǒng)開發(fā)文檔、系統(tǒng)測試文檔、系統(tǒng)開發(fā)結果等多方面的工作產品。在教學過程中將以標準軟件工程開發(fā)文檔為模板、以企業(yè)工作流程中的管理要求為目標，對學生小組提交的工作產品進行評價，給出每個小組的實踐成績。

3.學生能力評價。對于學生個人能力從理論知識的掌握和應用兩方面進行評價，理論知識的掌握程度很難從單一的考卷中得以體現(xiàn)，所以，課程結束后讓每個學生結合理論內容和實踐體會，總結課程理論知識在實踐過程中應用心得，形成較為規(guī)范的課程結課報告。撰寫結課報告不僅幫助學生梳理知識結構，也幫助學生總結實踐得失，也可以從中評價出學生的學習能力、實踐能力和協(xié)作能力，給出學生的個人成績。

4.課程評價的具體方法。學生成績分為理論部分成績和實踐部分成績兩部分，理論部分成績占50%，以結課報告和結課答辯形式考查學生的理論知識的掌握和應用程度。實踐部分的成績占50%，而實踐成績又分為小組成績50%和個人成績50%；小組成績按照項目完成的綜合效果從多方面給予評判、打分，包括項目總體完成情況、項目文檔的水平與齊全程度和項目測試過程及測試結論三部分，小組互評分為組內互評和組長賦分。

實踐成績=小組實踐成績×50%+個人實踐成績×50%

小組成績=文檔×25%+測試與質量×25%+項目完成度分×50%

個人實踐成績=小組成績×50%+組長賦分×25%+組內互評×25%

個人課程成績=實踐成績×50%+理論成績×50%。

三、取得的成果

研究性教學模式自2014年啟動至今，以一門課為試點拓展到計算機多門核心課程，應用于計算機科學與技術、軟件工程、計算機應用和信息與計算科學四個專業(yè)的多個年級，取得了較好的效果。

從課堂教學效果問卷調查中可以看出，在課程教學過程中實施的研究性教學方法中，講授環(huán)節(jié)、思維導圖環(huán)節(jié)、案例分析環(huán)節(jié)、師生交流環(huán)節(jié)、分組展示環(huán)節(jié)、問題討論環(huán)節(jié)分別受到了不同學生的青睞，其中思維導圖環(huán)節(jié)最受學生歡迎，將知識可視化轉變?yōu)樗季S可視化，有效地提高了學生主動學習興趣和課堂學習效率。另外分組展示環(huán)節(jié)選票過半，案例分析環(huán)節(jié)、師生交流環(huán)節(jié)和問題討論環(huán)節(jié)的喜愛程度也超過了三分之一，這些數(shù)據(jù)充分表明學生對改善傳統(tǒng)教學方法、不斷創(chuàng)新教學方法和手段的渴望，并對教學效果予以肯定。

四、結論

基于“三三四”模式的研究性教學改革在很大程度上改變了傳統(tǒng)的教學模式，更新了教學理念，探索出一條適應適合計算機類課程特色的課程改革之路，在很大程度上提高了學生的學習主動性，使課程教學和建設水平得到了全面的提升，無疑對同類高校具有一定的示范性和較高的推廣價值。

參考文獻：

[1]顧沛.把握研究性教學推進課堂教學方法改革[J].中國高等教育，2009，（7）：31-32.

[2]劉智運.論高校研究性教學與研究性學習的關系[J].中國大學教學，2006，（2）：24-27.

[3]國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要工作小組辦公室.國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）[N].人民日報，2010-03-01（5）.

[4]東尼·博贊[英].思維導圖大腦使用說明書[M].北京：外語教學與研究出版社，2005.

[5]廖秀慧，周艷清.思維導圖在我國教育領域的應用研究綜述[J].劍南文學：經典閱讀，2012，（3）：258-259.

[6]王玲.運用思維導圖提高軟件工程課程的教學效果[J].高教論壇，2013，3（3）：73-75.

Exploration and Practice of "334" Research Teaching Mode in Computer Core Curriculum

QI Xin1，2，WANG You-chuan1，CUI Hao1，2，ZHANG Guo-ping2

（1.College of Basic Science，Shengli College，China University of Petroleum （Hua Dong），Dongying，Shandong 257061，China；

2.College of Computer & Communication Engineering，China University of Petroleum （Hua Dong），Dongying，Shandong 257061，China）

Abstract：Aiming at the existing problems in the traditional method of teaching and difficulties，taking the research oriented teaching as an opportunity，combines with the specific circumstances of the school and characteristics of the course，put forward based on the "334" model of teaching reform framework. Through the application of mind map，heuristic case teaching，based on the project of "learning by doing"，multidimensional evaluation system and other means to improve the quality of classroom teaching，effectively solve the disadvantages of the traditional teaching mode.

Key words：research teaching；computer core curriculum；teaching mode