Sandwich教學法在人機交互設計教學中的應用

曹華　蘇曙光

[摘 要]Sandwich教學法即“三明治”教學法。人機交互設計課程的教學內容繁雜，采用傳統的教學方法往往不能達到較好的教學效果。基于軟件工程專業應用型人才的培養目標，針對人機交互設計課程的教學現狀，可以引入Sandwich教學法，將交互設計課程內容分解為以“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大班教學的實踐經驗。

[關鍵詞]教學改革 Sandwich教學法 交互設計

[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 年英國桑德蘭技術學院在工程和船舶建筑系中開始實施的，以培養應用型人才為目標，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學院將Sandwich教學理念應用于醫學小班教學，建立Sandwich醫學教學法，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合，注重教師與學生、學生與學生之間的交流、溝通，國內很多醫學專業院校如華中科技大學同濟醫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計課程的教學實踐情況。

二、交互設計課程教學現狀

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向為更關注用戶的使用體驗等主觀軟指標，軟件企業對交互設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年開始開設本科生課程“用戶界面設計”和“人機交互設計”，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——原理與應用》（孟祥旭，李學慶編著）[5]，該教材重點講授軟件開發中的交互設計原理、規則和設計方法，主要有交互設計的基本原理、交互模型，圖形窗口與網頁交互設計、交互設計工具使用等內容，總課時數為36課時，其中上機實驗課為8小時。由于交互設計技術近年來發展很快，新的設計模型和規則不斷涌現，教學內容繁雜，學生往往面對一堆設計規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計案例教學中，得到了學生的普遍認可。

三、Sandwich教學法的應用

（一）教學對象

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

（二）教學內容

選取《Web交互設計》中的內容，以“網絡銀行網站設計”為例，要求學生掌握網頁交互設計中布局模型概念，能夠運用網頁設計規則進行細節設計，并能夠用快速網頁開發工具設計網站原型。

（三）教學流程

1.課前準備：教師在講授交互設計基本原理、交互模型、交互設計流程的過程中，提出新的教學目標即設計一個網絡銀行的網站（至少相應討論課前一周），涉及網上銀行的主要業務功能，如登錄界面、查詢賬戶、轉賬匯款、投資理財、個人信息設定等的交互界面設計；告知學生課后通過閱讀教材、網上搜索、實際使用網上銀行等手段收集資料，提供網頁交互設計應掌握及熟悉的內容；課前教師按學生人數、問題數對學生進行分組，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：網頁的視覺模型和視覺層次的定義分別是？網絡銀行的視覺模型和視覺層次是怎樣的？問題2：網頁有哪些設計元素？目前網絡銀行使用了哪些設計元素？問題3：網頁有哪些內容框架模型？目前網絡銀行網頁有哪些框架模型？問題4：網頁的框架模型和銀行業務功能模型之間有什么關系？問題5：網頁設計規則有哪些？目前的網絡銀行網站是如何使用這些規則的？

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果，課后將各組匯報結果發給所有小組作為后續交叉討論的基礎。

第三輪進行交叉討論，由教師將問題重新排序發給不同的小組，每組學生課下在前組學生的討論結果的基礎上補充新見解，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果。

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

第五輪展開“金魚缸”討論，即提出網頁設計中的新問題，檢查學生能否應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

在傳統的交互設計教學中，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

交互技術的快速發展使一些設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內容聯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。小組成員用各種方法尋找解決問題的思路，小組課堂發言代表需要總結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疑與評價。在交叉討論階段，對來自不同小組的結論，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

在傳統的交互設計教學模式中，教師根據備課內容在講臺上從頭到尾地講授，由于交互設計規則內容的繁雜性，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言，發言的學生很珍視發言機會，不同個性的學生發言風格迥異，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知識。

（四）表達能力和團隊協作意識

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，另一人負責控制設備，再有一人負責記錄意見，這就需要小組成員協同合作，從而有助于培養學生的團隊協作意識。

（五）教師綜合素質

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，每一部分的內容、過程和時間都要精心安排，因此要選擇教材中的關鍵內容，緊扣教學目標認真思索提出討論問題，即應該具有啟發性和挑戰性，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教學法的應用將促使教師完善和提高自己的專業水平和教學技能。

（六）大班教學存在的問題

筆者在實踐中也發現一些Sandwich教學法大班教學面臨的問題：課堂內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言、表現的機會；小組討論受教師數量及精力限制，每個小組的學生只能自己控制討論的節奏和質量，教師只能檢查、監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。

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

表1 50名學生對Sandwich教學的認同情況調查

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五、總結

在當前交互設計領域迅猛發展的情況下，在有限的學制時間內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有的知識，而要培養學生自我學習、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計課程大班教學中應用Sandwich教學法進行了探索，實踐證明，Sandwich教學法有利于培養學生自主學習、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鍵教學環節，旨在豐富教學形式，改善教學效果。總體而言，將該教學法應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教學法在醫學教育中的應用[J].醫學與社會，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[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儀器分析實驗課教學中的應用[J].大學教育，2013（9）：54-55.

[責任編輯：覃侶冰]