改進的同伴教學法在網絡工程課程中的應用實踐

陳 盈，郭文平，黎建華

（臺州學院 數學與信息工程學院，浙江 臨海 318000）

0 引 言

同伴教學法（Peer Instruction，PI） 由哈佛大學的物理學教授Eric Mazur在20世紀90年代首先提出[1-2]。PI是一種以學生為主導的互動式教學法，包括課前預習、課堂講解、同伴討論、結果反饋4個環節。其中課前預習和課堂講解屬于傳統的教學方法范疇，而同伴討論和結果反饋是PI有別于傳統教學的主要不同點。同伴討論通過概念測試（Concept Test，CT）的方式實施，即教師在課堂上完成必要的講解后提出測試題，學生分組討論，小組成員之間相互啟發、探討，并最終提交小組意見。而后，教師統計各學生小組的測試結果，形成結果反饋，并根據結果反饋的準確率適時調整教學策略。學生在分組討論的氛圍下，既能從教師角度輔導同組成員，也能接受同伴的指導和幫助，可以較好地拓展思維寬度和理解深度[3]。課堂教學的師生互動和生生互動也有利于提升學生的學習積極性和主動性，弱化基礎差異[4-5]。

受限于大學專業課程的課時數和軟硬件環境，將PI直接應用于課堂教學有一定困難。基于此，筆者提出一種改進的PI 教學法，并以網絡工程課程為對象進行了教學探索。經過3個學期的教學實踐，驗證了該教學法具有較好的教學效果。

1 網絡工程與同伴教學法

網絡工程課程是隨著互聯網迅速發展而設立的一門較新的課程，在高校開設的時間相對較短，其概念和內涵正在不斷發展中。網絡工程不僅是計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程等專業的必修課，也是工科類各專業的重要選修課程之一。由于計算機網絡技術的發展非常迅速，網絡設備和各類標準也不斷更新，因此在網絡工程課程中探索一套調和課時、場地、設備及師資的教學模式非常必要[6-7]。本文涉及的網絡工程課程是在計算機科學與技術專業設立的必修課程，共64學時，其中面授32學時，實驗32學時。

Eric教授提出的同伴教學法經過多年的發展已具有較為穩定的教學流程，其標準課堂流程見圖1。

圖1 Eric教授的同伴教學法流程圖

Eric教授這套PI教學法的基本目標是在課堂上利用學生的互動，將注意力集中到學習的本質概念上，即課堂教學圍繞關鍵知識點展開。要求教師能在課前結合自身教學經驗和學生的知識基礎對教學內容進行解析，提前詳細講解課堂中涉及的關鍵知識點，使每節課的內容能圍繞若干關鍵知識點展開。課堂中，教師完成一個知識點的講解后給出一個對應的概念測試題，然后教師根據學生反饋的測試結果正確率開展相應的措施。若正確率高于70%，則說明學生掌握情況較好，教師只需針對錯誤答案適當講解，即可進入下一知識點；若測試結果正確率處于中等，則組織學生進行同伴討論，小組成員之間交換意見，使掌握概念的學生說服同伴，通過互動達到促進學生正確理解概念的目的；若正確率太低，則說明只有少部分學生掌握了概念，該少部分學生一般無法說服其余大部分學生，因此教師需重新講解知識點，并用另一套對應的概念測試題再次測試。研究結果表明[8-10]，在同伴討論之后，學生的答題正確率會明顯提高。

然而，對于目前國內大多數高校的課堂軟、硬件環境而言，尚不能完全滿足課堂概念測試并即時獲得測試結果反饋。即便是一些在實驗室/機房完成的實驗課程，雖然可以滿足測試條件，但對應的測試軟件仍需教師自行開發。這些情況極大地阻礙了PI教學法在大學課堂的推廣。PI教學法的理念“根據學生的知識掌握程度進行后期教學策略的調整”和“學生之間互相討論學習”對于大學課程的教學有非常好的借鑒意義。為此，筆者在吸收PI先進教學理念的基礎上，結合網絡工程課程特征和學校特點，提出一種改進的同伴教學法。

2 改進的同伴教學法

同伴教學法雖然具備較穩定的教學流程，但在實施過程中并非一成不變。教師可根據實際情況對同伴教學法的教學實施流程作出適當調整。在保留同伴教學法核心三要素（概念測試、同伴討論、結果反饋）的基礎上，應對其進行創新性改造。

2.1 方案設計

筆者提出的改進PI教學法的整體教學流程見圖2 。

圖2 改進的同伴教學法整體流程

由圖2可知，在改進PI中，省略了課堂即時概念測試，而以分組布置差異化作業的方式代替；教師通過批改學生提交的小組作業來掌握學生對知識點的理解程度，并根據作業完成中知識點的正確率情況，確定下一階段的教學內容。流程中，學生之間的同伴教學主要體現在兩個階段：一是在實驗室，小組成員之間互相討論，彼此啟發，有無法解決的問題可以向教師請教；二是在課外，如果學生在課程時間內，在實驗室討論后未能完成作業，則需在宿舍等地繼續完成作業，也可以向其他小組求教。教師通過批改學生作業，及時調整課程知識點設計，循環往復，直至完成課程教學。

2.2 需要注意的問題

改進的同伴教學法不僅解決了傳統PI需要課堂即時概念測試的問題，拓展了同伴教學理念的應用范圍，還相應地增加了教師的課堂講解時間，解決了網絡工程課程學時短的問題，并結合了實驗教學，但改進的同伴教學也需要注意一些問題。

（1）教師在課前的準備工作必須細致。課程特點的分析、知識點的篩選、課程內容的設計，都需要精心準備。尤其是針對學生作業結果的已授知識點的重新設計，需要平滑地嵌入新的課程內容，切忌“炒冷飯”。

（2）教師在課程教學過程中的引領作用需要強化，包括課堂知識點的講解和學生小組作業任務過程中的巡視指導，雖然以學生為主導，但切忌放任自流。

（3）分組作業要體現差異化，避免同伴教學變成同伴抄襲。

（4）作業批改、點評必須及時，對學生以鼓勵為主。

要實現以上4點，無一不需要教師在課外投入大量時間、精力，也需要大力提升教師自身素質。

3 實施效果

網絡工程課程在臺州學院計算機及相關專業已講授多年。在教學實踐中，分別經歷了傳統教學法、工程案例法和改進型同伴教學法，其中同伴教學已經過3個學期的驗證。表1是不同教學方法下學生的平均成績。

由表1的數據可知，隨著教學方法的不斷改進，學生的課程平均成績總體呈現上升趨勢。從傳統的教學方法到工程案例法，平均成績提高了1.05分；而從工程案例法到改進同伴教學法，平均成績提高了2.85分。

表1 不同教學模式下的學生成績

圖3 兩種教學環境下的學生成績統計圖

此外，筆者也采集了實施前后學生的平均成績和成績段區間統計結果，見圖3和圖4。

從圖3的統計數據可以直觀地看出，對比同期傳統的教學方法，在改進PI教學法實施3年后，學生成績有較大幅度提升。值得注意的是，在改進PI教學法實施的第一年，學生平均成績相對于工程案例法并無明顯提高，說明PI教學法需要在實踐中不斷優化，無論是教師還是學生，都需要有一個適應過程。需要說明的是，每年網絡工程課程期末試卷的題量和難度基本一致，通過加大平時作業分數在期末綜合成績中的占比，使每個學生盡量參與到同伴討論中來。

從圖4的統計數據看，實施改進PI教學法后，不及格率逐年下降，優、良百分比上升明顯。在期末對學生的調查反饋顯示，大部分學生表示自己真正學到了知識，有了學習知識的實感和成功實驗的收獲感。特別地，在同伴討論環節中，為了闡述自己的觀點，學生經常主動尋找相關資料和實驗數據論證支持自己的觀點。在一次次論證中收獲知識的同時，也提高了歸納總結、溝通交流的能力。

圖4 兩種教學環境下的學生分數段統計圖

4 結 語

改進的同伴教學法在學校的網絡工程課程教學實踐中獲得了學生的支持，學生在小組作業的心得體會中紛紛表示，采用新的PI教學方法后課堂氛圍很好，討論課題的積極性有提高，改變了以往完成作業任務的沉悶無趣。學生在成為學習主體后，需要在“問問題”和“解疑惑”兩種角色間切換，無形之中提升了每個人的參與度，在收獲作業成功帶來成就感的同時，增強了自信心和溝通能力。

雖然改進的PI增加了學生表現的機會，但也容易出現一些負面效應，如基礎薄弱的學生過于依賴成績優良的學生，導致自身不再主動思考或動手操作。無論如何，改進的PI僅僅是一種提升教學效果的方法和手段。在當下各種新的教學模式不斷出現的大背景下，教學的關鍵還是如何高效地將課程知識傳授給學生。針對存在的問題，基于課程知識點本質，筆者仍需不斷探索，從而進一步優化PI教學。

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