Sandwich教学法在人机交互设计教学中的应用

曹华　苏曙光

[摘 要]Sandwich教学法即“三明治”教学法。人机交互设计课程的教学内容繁杂，采用传统的教学方法往往不能达到较好的教学效果。基于软件工程专业应用型人才的培养目标，针对人机交互设计课程的教学现状，可以引入Sandwich教学法，将交互设计课程内容分解为以“问题”为中心，以提高学生的自主学习和分析问题的能力为目标，探索Sandwich教学法在软件工程专业大班教学的实践经验。

[关键词]教学改革 Sandwich教学法 交互设计

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）16-0112-03

一、Sandwich教学法

Sandwich教学法即“三明治”教学法，最早是1903 年英国桑德兰技术学院在工程和船舶建筑系中开始实施的，以培养应用型人才为目标，以学年为基本单位交替进行理论学习和工作实践，俗称大Sandwich。后德国海德堡大学医学院将Sandwich教学理念应用于医学小班教学，建立Sandwich医学教学法，简称小Sandwich。小Sandwich教学法是一种小班教学中安排学生小组讨论、交叉学习、小结汇报，提高学生自主学习能力和思考能力的教学方法[1] [2]，将集体学习和个体学习穿插结合，注重教师与学生、学生与学生之间的交流、沟通，国内很多医学专业院校如华中科技大学同济医学院目前正积极引进和广泛使用该教学法。[3]本文主要探讨将小Sandwich教学法运用于软件工程人机交互设计课程的教学实践情况。

二、交互设计课程教学现状

随着普适计算概念的普及，以苹果公司iPhone系列手机的出现为标志，计算机性能的评价指标也从比拼处理器速度、存储容量等客观硬指标转向为更关注用户的使用体验等主观软指标，软件企业对交互设计人才的需求量和知识水平要求也逐步提高。[4]华中科技大学软件学院从2004年开始开设本科生课程“用户界面设计”和“人机交互设计”，近年来修读该课程的学生平均为140人 / 学年。目前使用的教材是清华大學出版社的《人机交互技术——原理与应用》（孟祥旭，李学庆编著）[5]，该教材重点讲授软件开发中的交互设计原理、规则和设计方法，主要有交互设计的基本原理、交互模型，图形窗口与网页交互设计、交互设计工具使用等内容，总课时数为36课时，其中上机实验课为8小时。由于交互设计技术近年来发展很快，新的设计模型和规则不断涌现，教学内容繁杂，学生往往面对一堆设计规则资料也感到无从下手，缺乏独立学习新知识、解决新问题的能力。课程也引入了一些交互设计案例分析，但分析讲解过程还是以教师为主，为了进一步增强学生自主分析解决问题的能力，仍需探索新的教学改革方式。笔者将Sandwich教学法运用到交互设计案例教学中，得到了学生的普遍认可。

三、Sandwich教学法的应用

（一）教学对象

笔者选择了华中科技大学软件学院2010级软件工程专业的120名学生，这部分学生此前已学习了关于交互设计基本原理、交互模型种类和特点的基本知识，以及WIMP窗口交互设计原理与规则，并进行了使用快速交互设计工具开发WIMP窗口交互界面的实验。

（二）教学内容

选取《Web交互设计》中的内容，以“网络银行网站设计”为例，要求学生掌握网页交互设计中布局模型概念，能够运用网页设计规则进行细节设计，并能够用快速网页开发工具设计网站原型。

（三）教学流程

1.课前准备：教师在讲授交互设计基本原理、交互模型、交互设计流程的过程中，提出新的教学目标即设计一个网络银行的网站（至少相应讨论课前一周），涉及网上银行的主要业务功能，如登录界面、查询账户、转账汇款、投资理财、个人信息设定等的交互界面设计；告知学生课后通过阅读教材、网上搜索、实际使用网上银行等手段收集资料，提供网页交互设计应掌握及熟悉的内容；课前教师按学生人数、问题数对学生进行分组，由于采用大班授课，难以按照[2]中学教学流程那种小班30人分5组每组6人的分组方式，而是按自然班分组，每个班约24人，每个小组使用其班号作为组号识别，每组推选1-3名代表作口头汇报，2-3名学生辅助。课前教师应准备汇报讨论记录表。

2.教学流程

课堂教学的基本流程参考[2]中采取的Sandwich教学法流程，但教学时间以周为单位轮替，分为课堂汇报讨论和课下分组讨论两部分。

第一轮教师在课堂上简单介绍以案例为基础的Sandwich教学法后，引出话题，提出教学目标，并提出问题让学生课下分组讨论，每个小组讨论一个问题，讨论时间为40-60分钟。本案例中提出5个问题，问题1：网页的视觉模型和视觉层次的定义分别是？网络银行的视觉模型和视觉层次是怎样的？问题2：网页有哪些设计元素？目前网络银行使用了哪些设计元素？问题3：网页有哪些内容框架模型？目前网络银行网页有哪些框架模型？问题4：网页的框架模型和银行业务功能模型之间有什么关系？问题5：网页设计规则有哪些？目前的网络银行网站是如何使用这些规则的？

第二轮要求各组学生选出1-3名代表在课堂上汇报讨论结果，每个代表各汇报一个问题，时间为15-25分钟，汇报过程中由教师或某个小组的学生记录讨论结果，课后将各组汇报结果发给所有小组作为后续交叉讨论的基础。

第三轮进行交叉讨论，由教师将问题重新排序发给不同的小组，每组学生课下在前组学生的讨论结果的基础上补充新见解，并由每组再推荐一名学生在课堂上汇报讨论结果。各小组间可相互补充或提出不同意见，汇报过程中仍由教师或某个小组的学生记录讨论结果。

第四轮教师小结，教师引导学生按照问题的顺序和性质总结对问题的认识，围绕学习目标逐一解释讨论中产生的分歧和疑惑。

第五轮展开“金鱼缸”讨论，即提出网页设计中的新问题，检查学生能否应用所学知识分析解决。

整个教学流程如图1所示。

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图1 Sandwich教学法在交互设计课程中的流程

四、Sandwich教学法效果讨论

（一）学习主动性

在传统的交互设计教学中，学生缺乏自主学习解决问题的机会和推动力。Sandwich教学法将教学内容分解，中间穿插学生分组自学讨论，学生围绕教师布置的问题，主动通过各种方式搜索资料学习。由于有需要在小组内讨论或在课堂上向教师和其他组同学进行口头汇报的压力，因此学生必须切实掌握学习的内容，理清思路路并做成演示文稿才能顺利在课堂上演讲，由此学生变压力为动力，增强了学习的主动性。

（二）分析问题、解决问题的能力

交互技术的快速发展使一些设计问题在书本上找不到最新的答案，需要学生将自己搜集到的资料的相关内容联系起来进行综合分析。Sandwich教学法中学生在拿到教师分配的问题后，在小组讨论时，需要分析问题的本质。小组成员用各种方法寻找解决问题的思路，小组课堂发言代表需要总结归纳解决问题的思路，并将其条理化后在公开的课堂上汇报演讲，需要接受大课堂上其他组同学的质疑与评价。在交叉讨论阶段，对来自不同小组的结论，要求学生能进行分析、评价、补充，使问题的解决方法更加全面，从而锻炼学生分析问题、解决问题的能力。

（三）课堂气氛

在传统的交互设计教学模式中，教师根据备课内容在讲台上从头到尾地讲授，由于交互设计规则内容的繁杂性，学生单纯坐着听讲很容易感到乏味。案例分析能让学生了解交互设计中将会遇到的实际问题和已有解决方法，但讲授的主体仍在于教师。本次Sandwich教学法教学要求各小组讨论后每组派代表限时汇报发言，发言的学生很珍视发言机会，不同个性的学生发言风格迥异，他们努力通过各种形式展示自己的学习成果，激起其他学生的极大兴趣，并积极参与点评。通过这种授课方式，学生能在轻松的气氛中掌握有关知识。

（四）表达能力和团队协作意识

Sandwich教学法要求每个学生都要积极参与小组讨论，围绕问题提出自己的观点，在这个过程中，学生的自学能力、语言表达能力得到锻炼；小组代表需要与组员沟通收集、整理问题的解决思路，在汇报阶段小组代表更需要展示出思维的逻辑性，通过小组之间的相互点评、讨论来提高表达的连贯性，这些都有助于训练学生的知识综合能力、沟通能力；在课堂汇报阶段，由于汇报时间受到限制，小组成员往往分工合作，一人负责汇报演讲，另一人负责控制设备，再有一人负责记录意见，这就需要小组成员协同合作，从而有助于培养学生的团队协作意识。

（五）教师综合素质

Sandwich教学法对教案撰写提出了很高的要求，Sandwich教学过程中小组讨论和课堂汇报交错进行，每一部分的内容、过程和时间都要精心安排，因此要选择教材中的关键内容，紧扣教学目标认真思索提出讨论问题，即应该具有启发性和挑战性，又能够以点带面、以线成串形成知识体系；Sandwich教学法要求教师有较高的驾驭课堂节奏的能力，教师在课堂讨论中要能够把控全局，引导和控制学生讨论的节奏，避免拖拉或虽讨论热烈但跑题等问题。可以说，Sandwich教学法的应用将促使教师完善和提高自己的专业水平和教学技能。

（六）大班教学存在的问题

笔者在实践中也发现一些Sandwich教学法大班教学面临的问题：课堂内的思考和讨论时间相对有限，学生查阅到的资料、文献有限，对问题的分析与学习还不够深入；不能做到让所有学生都能有在大课堂上发言、表现的机会；小组讨论受教师数量及精力限制，每个小组的学生只能自己控制讨论的节奏和质量，教师只能检查、监督个别小组的讨论情况；对每一个学生的学习效果缺乏客观评价手段。

笔者采用问卷调查的形式对Sandwich教学法的教学效果进行了综合评价，结果如表1所示。

表1 50名学生对Sandwich教学的认同情况调查

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五、总结

在当前交互设计领域迅猛发展的情况下，在有限的学制时间内学生不可能全部掌握所有的知识，因此不能仅仅满足于传授给学生现有的知识，而要培养学生自我学习、探索新知识的能力，这样学生才不会在未来的工作中落伍。

本文主要对在交互设计课程大班教学中应用Sandwich教学法进行了探索，实践证明，Sandwich教学法有利于培养学生自主学习、合作学习的能力，有助于提高学生的沟通、表达能力。Sandwich教学法将学习的主动权交给学生，提升了学生学习的主动性，教学效果受到学生的认可（见表1）。但目前还未找到合适的方式对该教学法下每个学生单独做成绩评价，仅是将该教学法作为整个课程中的一个关键教学环节，旨在丰富教学形式，改善教学效果。总体而言，将该教学法应用到人机交互大班教学中是可行的，我们将进一步摸索以提高该教学法在整个课程中的应用比例。

[ 注 释 ]

[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] 郑秀敏.“三明治”式教学法在高等教育中的应用[J].高教探索，2004（2）：46-48.

[3] 黄亚玲，马建辉，彭义香.Sandwich教学法在医学教育中的应用[J].医学与社会，2008（3）：55-56.

[4] 陈小武.从人机界面到人机交互的课程改革进展[J].计算机教育，2009（3）：45，49-50.

[5] 孟祥旭，李学庆.人机交互技术[M].北京：清华大学出版社，2004.

[6] 冯旭，覃洁萍.PBL教学法在药学类专业仪器分析实验课教学中的应用[J].大学教育，2013（9）：54-55.

[責任编辑：覃侣冰]