古萬(wàn)榮，肖磊，謝賢芬，毛宜軍，梁早清

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)工程系，廣州510642；2.暨南大學(xué)統(tǒng)計(jì)系，廣州510632）

0 引言

計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展迅速眾所周知，高等教育中的計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)常常面臨著這樣的囧境：大一給學(xué)生講授的最新技術(shù)，等學(xué)生畢業(yè)后發(fā)現(xiàn)該技術(shù)已經(jīng)較為陳舊，甚至已經(jīng)被淘汰了?？傮w來(lái)說(shuō)，目前我國(guó)高等學(xué)校包括計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)在內(nèi)的工科專業(yè)的教學(xué)方法還存在著如下的問(wèn)題有待于進(jìn)一步改善。主要包括：①教學(xué)方法和內(nèi)容單一陳舊，“講風(fēng)太盛”；②忽視學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)；③單純講抽象理論，不重視實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)；④對(duì)學(xué)生的科研活動(dòng)重視不夠；⑤成績(jī)?cè)u(píng)定不科學(xué)。

因此，計(jì)算機(jī)學(xué)科的教學(xué)及其他學(xué)科的教學(xué)早就提出了互動(dòng)教學(xué)的概念，但真正實(shí)行的不多，仍然以理論講解和布置習(xí)題實(shí)驗(yàn)為主。即便有一些互動(dòng)教學(xué)的嘗試，也沒(méi)有及時(shí)對(duì)互動(dòng)教學(xué)進(jìn)行深入效果的對(duì)比分析。

針對(duì)以上問(wèn)題，本文對(duì)計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)的教學(xué)方法進(jìn)行全方位研究，設(shè)計(jì)面向計(jì)算機(jī)專業(yè)合理的互動(dòng)實(shí)踐教學(xué)方法，并通過(guò)兩年來(lái)的數(shù)據(jù)積累，進(jìn)行出勤率、滿意度等多方面的數(shù)據(jù)對(duì)比分析。

1 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究

計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)面臨著人工智能時(shí)代社會(huì)發(fā)展帶來(lái)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，國(guó)內(nèi)外的教學(xué)研究總體如下：

（1）國(guó)外研究現(xiàn)狀

在美國(guó)高校教學(xué)中，計(jì)算機(jī)專業(yè)教師很多是從一流企業(yè)而來(lái)，具備博士學(xué)位，具有很強(qiáng)的實(shí)踐能力，也能很容易地返流到企業(yè)。他們更多地注重計(jì)算機(jī)技術(shù)的實(shí)用性、先進(jìn)性，鼓勵(lì)學(xué)生突破技術(shù)門(mén)檻，和學(xué)生能平等交流技術(shù)和工程問(wèn)題。

英國(guó)高校的計(jì)算機(jī)教學(xué)注重引導(dǎo)學(xué)生多思考、多參與，注重學(xué)生實(shí)踐參與在教學(xué)中的比重。

德國(guó)則比較重視前沿技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題，教師入職時(shí)，有相關(guān)的培訓(xùn)和考核。其教學(xué)方法的主要特點(diǎn)是：①重視討論法“Seminar”的運(yùn)用；②重視演示法和實(shí)驗(yàn)法的運(yùn)用；③重視學(xué)生自學(xué)。

日本高校計(jì)算機(jī)專業(yè)主要教學(xué)特點(diǎn)是：①講授與實(shí)踐相結(jié)合；②注重個(gè)別化教學(xué)方法；③注重學(xué)生自學(xué)方法。

（2）國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國(guó)高校教學(xué)方法的結(jié)構(gòu)是以傳統(tǒng)教學(xué)方法為主。即選定一本教材、制作一份課件（可能多年不換）、以教師主講為主。雖然隨著高校教學(xué)改革的發(fā)展，在制度上引入了評(píng)教機(jī)制、在課程設(shè)計(jì)上將實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為單獨(dú)學(xué)分設(shè)立，但由于各方面原因，評(píng)教使得中國(guó)教師不敢對(duì)學(xué)生過(guò)于嚴(yán)厲，實(shí)驗(yàn)教學(xué)一刀切導(dǎo)致有些課程實(shí)驗(yàn)課流于形式。

近年來(lái)，我國(guó)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)在一些學(xué)校的爭(zhēng)取下，已經(jīng)逐步突破，如注重新技術(shù)，注重吸收企業(yè)高學(xué)歷實(shí)踐型人才。但對(duì)于大多數(shù)院校而言，仍然面臨著重重困難。

因此，鑒于國(guó)情和文化背景不同，我們高校的計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革，不能生搬硬套國(guó)外成功模式，需要以教學(xué)點(diǎn)（學(xué)?；蛟合担閱挝?，進(jìn)行互動(dòng)教學(xué)改革，以期達(dá)到最優(yōu)化目的。

2 互動(dòng)實(shí)踐教學(xué)理念的整體思路

2.1 定位與構(gòu)想

興趣是學(xué)習(xí)之母，我們教學(xué)的目的是指激發(fā)興趣（樂(lè)），以學(xué)習(xí)前沿計(jì)算機(jī)技術(shù)為目的（學(xué)），以培養(yǎng)會(huì)思考、會(huì)自主學(xué)習(xí)新技術(shù)的人才為落腳點(diǎn)（思），為國(guó)家培養(yǎng)更多創(chuàng)造型人才（創(chuàng)）。

2.2 互動(dòng)教學(xué)方法在計(jì)算機(jī)專業(yè)課程中的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)和其他專業(yè)有一定的共通之處，但由于計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)更新?lián)Q代極快，新工具和新技術(shù)日新月異，工業(yè)界和學(xué)術(shù)界協(xié)同性很強(qiáng)。因此，互動(dòng)教學(xué)方法在計(jì)算機(jī)專業(yè)課程中的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)在注重教學(xué)原則性問(wèn)題的同時(shí)，也要因地制宜，適當(dāng)根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。

（1）激發(fā)興趣要貫穿教學(xué)全程

傳統(tǒng)的高校教學(xué)往往會(huì)有這樣的現(xiàn)象，前三周逃課人數(shù)極少，但隨著時(shí)間推移，逃課人數(shù)漸增，到期末最后一兩周人數(shù)又多了起來(lái)。這是因?yàn)榍叭軐W(xué)生們興趣較高，興趣隨著時(shí)間的推移而下降。期末考試前一兩周人數(shù)突增并非興趣來(lái)了，而是基于功利目的，如考試劃重點(diǎn)等。激發(fā)興趣的關(guān)鍵點(diǎn)在于，讓學(xué)生知道該知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用落腳點(diǎn)，理論聯(lián)系實(shí)際。有條件的教師還可以聯(lián)系相關(guān)企業(yè)進(jìn)行展示教學(xué)。

（2）課程內(nèi)容要接軌前沿技術(shù)

許多專業(yè)知識(shí)與前沿技術(shù)脫軌，導(dǎo)致企業(yè)需求和高校培養(yǎng)對(duì)接不上，這也是導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué)的一個(gè)重要因素。院校除了聘請(qǐng)一定配比的企業(yè)高學(xué)歷人才充實(shí)教師隊(duì)伍外，還可以對(duì)傳統(tǒng)教師進(jìn)行前沿技術(shù)培訓(xùn)，確保他們的專業(yè)知識(shí)保持新鮮度，而不是單考察論文數(shù)量或依賴于評(píng)教結(jié)果。

（3）培養(yǎng)會(huì)思考會(huì)學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)專業(yè)人才

計(jì)算機(jī)知識(shí)的快速更新，除了我們要做好知識(shí)更新外，還需要培養(yǎng)具備自主學(xué)習(xí)能力的人才，確保他們畢業(yè)后有能力持續(xù)學(xué)習(xí)。主要通過(guò)以下方式：

①問(wèn)題式教學(xué)：以技術(shù)疑問(wèn)的方式給學(xué)生帶入技術(shù)專題，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題或提出問(wèn)題。同時(shí)，也要注意完成提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題并提出更多改進(jìn)意見(jiàn)的迭代閉環(huán)。

②啟發(fā)式教學(xué)：?jiǎn)l(fā)式教學(xué)雖然沒(méi)有明確的提出問(wèn)題，但也是屬于引導(dǎo)學(xué)生的一種方式，可以通過(guò)不同的技術(shù)方案、解決算法等給學(xué)生留下對(duì)比、分析和思考的空間。

③互動(dòng)式教學(xué)：互動(dòng)式教學(xué)是傳統(tǒng)教學(xué)方法較缺乏的，包含但不僅限于教師和學(xué)生之間，學(xué)生與學(xué)生之間，還可以包含企業(yè)人員和學(xué)生之間，教師與教師之間?；?dòng)式教學(xué)有利于提高學(xué)生的自主性和參與感。

④小組合作式教學(xué)：通過(guò)劃分小組，可以讓較好的學(xué)生將學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)傳授給較差的學(xué)生，這種傳授比單純教師傳授給學(xué)生效果要好。但該教學(xué)方式中，需要注意防止學(xué)生濫竽充數(shù)，確保每個(gè)學(xué)生都有合作參與，具有自己的貢獻(xiàn)和對(duì)整體小組的成果有熟悉的掌握。

（4）創(chuàng)造是計(jì)算機(jī)專業(yè)的必備能力

在教學(xué)中，注重引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)造力。計(jì)算機(jī)專業(yè)不管是軟件還是硬件，具備創(chuàng)造力的人才才是行業(yè)的推動(dòng)力。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，需要注意：①引入開(kāi)放型課題，培養(yǎng)創(chuàng)新思維；②積極開(kāi)展探究式教學(xué)法。

3 傳統(tǒng)教學(xué)與互動(dòng)實(shí)踐教學(xué)的效果對(duì)比

筆者及其團(tuán)隊(duì)挑選了三門(mén)課程作為教學(xué)對(duì)比的對(duì)象：《C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》、《軟件開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)（C++）》以及《云計(jì)算與大數(shù)據(jù)》。這三門(mén)課程分別是計(jì)算機(jī)專業(yè)的公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)選修課，具有代表性。

傳統(tǒng)教學(xué)方法：理論講解+實(shí)驗(yàn)課。即32 學(xué)時(shí)用于講解書(shū)本理論，主要是概念講解、算法和舉例；16 學(xué)時(shí)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，主要是完成課后習(xí)題上機(jī)操作，形成代碼和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

互動(dòng)教學(xué)方法：應(yīng)用和理論講解共32 學(xué)時(shí)，每次理論課之前有應(yīng)用舉例，并關(guān)聯(lián)企業(yè)界的應(yīng)用場(chǎng)景和可擴(kuò)展性講解，聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員（5 年以上一線技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)）介紹與課程相關(guān)的企業(yè)應(yīng)用，占2 學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)課改為以小組合作式教學(xué)實(shí)驗(yàn)，8 個(gè)學(xué)時(shí)完成課后實(shí)驗(yàn)習(xí)題，8 個(gè)學(xué)時(shí)設(shè)置開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)課題，供學(xué)生自選。

學(xué)生選課人數(shù)的數(shù)據(jù)如表1 所示。

表1 學(xué)生選課人數(shù)統(tǒng)計(jì)表

表1 中的數(shù)據(jù)是選課系統(tǒng)中導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，在評(píng)教調(diào)查中，評(píng)教回收人數(shù)和選課人數(shù)不同，則默認(rèn)剔除無(wú)效評(píng)教，在部分評(píng)教項(xiàng)中，如果沒(méi)有作答，也不計(jì)入實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中。

3.1 出勤率

為了排除人工點(diǎn)名或簽到的方式導(dǎo)致學(xué)生強(qiáng)制性上課，影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性，本實(shí)驗(yàn)中的人數(shù)統(tǒng)計(jì)都是通過(guò)照片拍攝的事后統(tǒng)計(jì)得出。所有課程在第一周時(shí)，跟學(xué)生約定，出勤情況不計(jì)入期終考試總評(píng)成績(jī)。

從圖1 中可知，有以下現(xiàn)象和分析：①互動(dòng)教學(xué)的出勤率明顯較高，特別是在教學(xué)中期（第5 周和第10周），差距特別明顯，這說(shuō)明互動(dòng)性和趣味性會(huì)提高學(xué)生主動(dòng)參與度。②不管是互動(dòng)教學(xué)還是傳統(tǒng)教學(xué)，在教學(xué)中期出勤率都會(huì)下降，這是由人的學(xué)習(xí)心理導(dǎo)致的。在學(xué)習(xí)的中期更容易產(chǎn)生疲倦感。③跟學(xué)生約定了出勤不計(jì)入考核分?jǐn)?shù)，則出勤率普遍都不高，這也說(shuō)明強(qiáng)制性是出勤率的一個(gè)有效保證。④有些課程出勤率在期末會(huì)反彈比較多，如軟件開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)（C++）課程、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)，該課程難度較大，學(xué)生更希望能在考試前獲得重點(diǎn)知識(shí)范圍。

3.2 評(píng)教反饋

我單位教務(wù)處有評(píng)教系統(tǒng)，要求學(xué)生要進(jìn)行評(píng)教后才能查詢期末考試成績(jī)，這就確保了學(xué)生不會(huì)因?yàn)樽约撼煽?jī)的好壞來(lái)評(píng)價(jià)教學(xué)過(guò)程。評(píng)教采用的是盲評(píng)方式，即教學(xué)教師不知道每個(gè)學(xué)生的具體評(píng)教給分，只知道統(tǒng)計(jì)結(jié)果。評(píng)教是使用選項(xiàng)式系統(tǒng)填空，分為5個(gè)等級(jí)，并對(duì)應(yīng)生成相應(yīng)的分?jǐn)?shù)：優(yōu)-95 分，良-85 分，中-75 分，合格-65 分，不合格-55 分。獲得分?jǐn)?shù)后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)去除最高分的前5%樣本以及最低分的后5%樣本，然后再統(tǒng)計(jì)出平均分作為滿意度。

表2 評(píng)教結(jié)果反饋

表2 的滿意度即學(xué)生評(píng)教反饋表中的平均得分，排名是該課程在學(xué)院的排名率，如20%，則表示在100個(gè)教學(xué)教師中，排名20 左右。從表2 的評(píng)教結(jié)果反饋統(tǒng)計(jì)表中可知：①使用互動(dòng)方法的滿意度有了明顯的提高，尤其是軟件開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)（C++）和云計(jì)算與大數(shù)據(jù)這兩門(mén)應(yīng)用技術(shù)性較強(qiáng)的科目，這也說(shuō)明了互動(dòng)教學(xué)方法更受學(xué)生歡迎。②評(píng)教的分?jǐn)?shù)普遍起點(diǎn)較高，這是因?yàn)閷W(xué)生都會(huì)不自覺(jué)地給自己教師一個(gè)比較高的評(píng)分起點(diǎn)，但評(píng)分的提升也是有參考意義的。③云計(jì)算與大數(shù)據(jù)課程人數(shù)較少，更容易在評(píng)教滿意度上獲得高分，并排名較前。

圖1 出勤率實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)圖

4 激勵(lì)和考核評(píng)價(jià)機(jī)制

（1）構(gòu)建與互動(dòng)教學(xué)法相適應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制，提高教學(xué)教師的地位和相關(guān)經(jīng)費(fèi)支持。

目前，高等教育嚴(yán)重傾斜于科研，對(duì)教學(xué)過(guò)于輕視，而大學(xué)本科生的培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)是強(qiáng)相關(guān)的。資源的傾斜導(dǎo)致許多教師不愿意過(guò)多時(shí)間花在教學(xué)上，也有些教師為了完成科研指標(biāo)，聘用本科生搞科研而忽視了本科生的基礎(chǔ)知識(shí)的重要性。

（2）從教師評(píng)估和學(xué)生自我評(píng)估兩個(gè)方面，構(gòu)建與互動(dòng)教學(xué)法相適應(yīng)的考核評(píng)價(jià)機(jī)制。

教師的教學(xué)質(zhì)量評(píng)估，不能簡(jiǎn)單依賴于評(píng)教機(jī)制，其副作用在于對(duì)學(xué)生寬松的教師，往往會(huì)得到較高評(píng)價(jià)，這樣導(dǎo)致相關(guān)教師對(duì)學(xué)生過(guò)于放松。也不能過(guò)于依賴教改論文篇數(shù)，畢竟理論和教學(xué)實(shí)踐差距是非常大的。需要一個(gè)更互動(dòng)的考核機(jī)制，如同行評(píng)價(jià)，互聯(lián)網(wǎng)公開(kāi)授課評(píng)價(jià)等等多元手段相結(jié)合的評(píng)價(jià)機(jī)制。

5 結(jié)語(yǔ)

本文探討互動(dòng)實(shí)踐教學(xué)法國(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)現(xiàn)狀，給出了互動(dòng)教學(xué)的基本思路框架以及在計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中的擴(kuò)展。目前，教學(xué)研究多面向于多渠道教學(xué)（課堂教學(xué)+互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)），本文引導(dǎo)和倡議回歸互動(dòng)教學(xué)，即不僅僅借助于多渠道教學(xué)，更側(cè)重于學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容本身的興趣度、交互性、趣味性、實(shí)用性等互動(dòng)協(xié)同開(kāi)展。在互動(dòng)設(shè)計(jì)合理的情況下，再通過(guò)多渠道工具進(jìn)行擴(kuò)展，以達(dá)到最優(yōu)化教學(xué)效果。