高等學校學生學習效果的管控與考核方法改革

薛凌云　趙偉杰　祝磊　徐瑩　劉軻舟

摘要：測控技術與儀器專業計算機硬件知識的主干課程《微機原理與接口技術》是后續專業課程學習、畢業設計和未來工作的重要實踐技術基礎課之一，而目前學生學習效果的考查多以期終考試為主，未能充分反映學生學習該課程的全過程狀態。因此，本文設計了學習過程監控方式和全過程考核方法，對學生進行合理約束，激發了學生的好奇心和學習主動性。問卷調查結果表明，所設計的方法有效提升了學生自主學習能力，改善了教學效果，提高了課堂教學質量。

關鍵詞：學習效果；過程監控；全過程考核；課堂教學質量

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）11-0099-04

一、引言

從《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》中的統計數據看，2009年我國高等教育（含高等職業教育）在校人數為2979萬人，到2015年增加到3350萬人，2020年將增加到3550萬人，顯然，我們是當之無愧的教育大國，但從教育品質上，我們難以躋身于教育強國之列。為全面提高高等教育質量，教育部于2012年提出的30條意見中的第一條就強調，要牢固樹立人才培養的中心地位，要走以質量提升為核心的內涵式發展道路。這就要求高等教育課程體系中的每一門課程都必須以“質量”為核心開展課堂教學，即要充分保障“課堂教學質量”，而“課堂教學質量”通常可以通過學生對課程的學習效果來反映，那么，如何管控與考核學生的學習效果，成為必須面對和深入思考的問題。

傳統的課程考核方法，多采用期終閉卷筆試的形式，適當加入平時成績和實驗成績，但仍以期終考試為主[1，2]，其權重多數在80%以上。這種考核方式雖有利于考查學生對理論知識的掌握程度，相對公平、公正，但形式、內容單調，難以體現學生的實踐能力和自主學習能力，不利于對學習過程及其學習效果的全面評價。

因此，良好的學習效果管控和考核方法顯得非常必要。所謂的良好方法，沒有統一的標準，不同學校有不一樣的培養定位，不同專業有不一樣的培養目標，不同課程有不一樣的課程特色，不同學生有不一樣的群體特點，也就是說，學習效果管控和考核方法的設計必須充分考慮客觀實際，根據課程目標、課程特點、學生特點而設置，以使方法行之有效。

二、課程狀態分析

（一）課程教學目標

隨著社會的發展、科技的進步，我們步入了信息時代，微型計算機高速發展，其應用已深入到生產、生活的各個方面，因而提高學生的計算機應用能力至關重要。《微機原理與接口技術》課程作為測控技術與儀器專業學生掌握計算機硬件知識的主干課程，是計算機類課程教學的重要環節之一，是后續專業課程學習、畢業設計和今后工作開展的最重要的技術基礎課程。

杭州電子科技大學測控技術與儀器專業的培養目標是：培養適應經濟建設和社會發展需要，具有較好的自然和人文社會科學基礎，掌握信息獲取、傳輸、處理和應用的技術方法，能夠在測控技術、儀器儀表、電子技術、計算機應用等領域，從事科學研究、設計開發、產品測試等方面工作的工程技術人才。

為達成培養目標，測控技術與儀器專業包括11項畢業要求：（1）具有較好的人文社會科學素養、較強的社會責任感和良好的工程職業道德；（2）具有從事工程工作所需的相關數學、自然科學以及基本的經濟和管理知識；（3）了解測控專業的前沿發展現狀和趨勢，掌握扎實的電子、計算機、光學、精密機械、信息與控制等工程基礎知識，掌握信息量的檢測、轉換和分析處理的原理與方法、測控系統的設計方法等專業理論知識；具有系統的工程實踐學習經歷；（4）具備測控技術與儀器儀表領域設計和實施工程實驗的能力，并能夠對實驗結果進行分析；（5）掌握基本的創新方法，具有正確的追求創新的態度和意識；具有綜合運用測控專業理論和技術手段設計系統的能力；整個過程中能夠綜合考慮經濟、環境、法律、安全、健康、倫理等制約因素；（6）掌握文獻檢索、資料查詢及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法；（7）了解測控專業的職業和行業的生產、設計、研究與開發、環境保護和可持續發展等方面的方針、政策和法津、法規，能正確認識工程對于客觀世界和社會的影響；（8）具有一定的組織管理能力、較好的表達能力和較強的人際交往能力以及團隊協作能力；（9）具有不斷學習的精神和適應發展的力，對終身學習有正確的認識；（10）掌握一門外語，具有一定的國際視野和跨文化的交流、競爭與合作能力；（11）了解體育運動的基本知識，初步掌握鍛煉身體的基本技能。

根據上述專業培養目標和畢業要求，通過《微機原理與接口技術》課程的學習，必須使學生達成第（3）、（4）、（5）、（9）項畢業要求。據此，本課程設定了相應教學目標，主要包括：（1）建立微型計算機系統概念，理解微型計算機系統架構，掌握微型計算機系統配置方式；（2）通過學習Inter8086/8088CPU內部結構，熟悉其工作機制，再結合基本指令學習和匯編語言程序設計訓練，理解硬軟件間的辯證關系；（3）通過學習存儲器、接口芯片的相關電路設計及其應用編程方法，掌握微型計算機系統配置技術；（4）了解微機系統及接口技術的最新發展。總之，通過該課程的理論學習與實驗訓練，提高學生邏輯思維能力、理論聯系實際能力、實踐動手能力和創新能力。

（二）課程特點

《微機原理與接口技術》是以Inter8086/8088CPU為核心的16位機的代表，其結構、組成原理、指令系統、編程方法和接口技術等，在現行PC機設計中也都得到了體現，因此，課程以8086/8088CPU的體系結構為基本出發點，論述指令系統、程序設計方法，討論存儲器、可編程接口、系統總線等各項微型計算機系統配置技術。課程特點主要表現在：（1）基礎性強，它是計算機硬件、計算機軟件和計算機系統的重要基礎課；（2）概念抽象，如芯片內部結構、時序、尋址方式、工作模式、地址譯碼、中斷等；（3）內容繁多，包括基本工作原理、指令系統、匯編語言程序設計、存儲器系統、各種總線以及接口設計等；（4）邏輯性強，章節之間聯系密切，難以絕對分割，前面章節內容是后面章節學習的基礎，學生必須緊跟教學進度，一旦出現斷層，學習過程就會越來越艱難。

（三）教學現狀

經過多年的教學思考和摸索，在教和學兩方面還存在不少問題有待解決。

在“學”的方面：（1）學習動力不足、主動性差。考試成為唯一的學習動力，多數學生處于被動學習或被迫學習狀態。（2）學習習慣不良。做作業往往走形式，抄襲現象嚴重，全班作業版本一般就2～3個，學生沒有預習及復習的習慣，沒有討論甚至答疑的習慣，滿足于老師的灌輸，很少自主思考問題。（3）學習方法欠佳。學習模式停留在高中階段，過多地關注知識點的記憶，缺乏系統性，不會帶著問題學習，缺少互動式學習，表現為自主學習能力較差等。

在“教”的方面：（1）課堂教學理念陳舊。按照既定課程框架，以知識模塊為順序講授，對培養環境、培養對象的變化認識不足，注重知識的傳授，忽視學習能力的培養。（2）課堂教學模式單一。課程以講授為主，教師以講臺為中心，與學生互動性差，學生活躍度偏低，存在嚴重自問自答現象。在課程學習過程中，學生以被動接受為主，課堂參與度幾乎為零。（3）學習結果考查模式單一，對學習過程監管不足。目前對學習結果的考查仍以期終考試為主要考查手段，僅適當兼顧平時作業及實驗情況；過程監管通常采用期中考試方式，這只是過程的某一個點，而非全過程。

面對這些問題，面對當代學生的特點，面對社會高速發展的需求，我們提出了“以學生為本、以學生自主學習能力培養為核心”的教學理念，設計了學習效果過程監控與考核方法，將各監控點設計為學習驅動點，將終極式的考核設計為學習過程的綜合考核，由此提升學生發現問題的能力、尋求問題解決方法的能力，化被動學習為主動學習，建立自主學習能力，為其將來的創造性學習打基礎，幫助學生理解終身學習的重要性，樹立終身學習的觀念，并培養終身學習的能力。

三、課程學習效果過程監控方法設計

（一）采用過程監控方法考查學習效果的必要性

目前，學生學習效果的考查主要以期終考試為考查手段，僅適當兼顧平時作業及實驗情況；過程監管通常采用單點監控方式——期中考試，未能反映學生學習該課程的全過程狀態。因此存在以下問題：（1）對課堂教學質量的評價不完整；（2）對學生學習效果的評價不全面；（3）致使學生自主學習的驅動力不足；（4）不利于學生學習狀況的自我檢查；（5）不利于學生課程學習規劃的調整；（6）不利于教師全面了解學生學習狀態；（7）不利于通過因材施教而全面提高課堂教學質量。

鑒于此，本課程以“提升課堂教學質量”為目標，分析、總結課程各章節的特點，采用過程監控方法，分段檢查學生學習效果，敦促學生鞏固所學，激發學生自主學習能力。

所謂“提升課堂教學質量”，就是課堂教學的質量管理，這種管理實質上包括質量控制和質量保證兩個部分：質量控制主要指對課程教學的全過程進行控制，以達到課程教學目標；質量保證主要指如何合理評價教學效果，以及結果反饋與持續改進。

其中，對課程教學的全過程進行控制是“提升課堂教學質量”的基礎和保障，有必要詳細設計教學過程中學生學習效果的過程監控方法。

（二）過程監控方法設計

通過梳理，形成了該課程的課程架構，將全部教學內容分為三個子系統，在教師引導下，自上而下、自外而內地層層遞進展開學習過程。在基本概念學習以及這三個子系統學習結束后，各設置一個監控點即學習動力驅動點。具體設計如圖1所示。

1.監控點1。通過基本概念講授以及教學內容系統化分析，完成學生整體性思想的訓練，將監控點1設置在此檢查訓練效果，使學生盡快掌握系統性學習方法。

2.監控點2。微處理子系統又由3個二級子系統組成，其中8086CPU系統結構是尋址方式和匯編指令學習的基礎，之后才可以開展匯編語言程序設計，屬于層層遞進關系，而且這部分內容知識點多，容易出現聽得懂、記不住的問題。因此，通過微處理器子系統的講授完成層次性思想訓練，并將監控點2設置在此，加強學生逐層分析和歸納總結能力，當學生發現可以盡快掌握必備的核心知識點時，學習興趣和學習動力會被激發，為后續學習奠定基礎。

3.監控點3。存儲器子系統主要講授存儲系統的設計實現，重點和難點在于存儲器與微處理器的連接和其地址空間的分配。沒有存儲系統，微處理器無法運行程序，二者密不可分。因此，通過存儲器子系統的講授完成關聯性思想訓練，監控點3設置在此，加強學生邏輯思維能力，幫助學生提高對復雜系統的理解能力，從而提高學習興趣和主動性。

4.監控點4。監控點4設置在I/O接口子系統講授完成之時，通過比對可編程計數器/定時器8253自系統與可編程外圍接口8255子系統的設計與應用方法可以發現有許多共通之處，籍此完成統一性訓練，這樣使學生了解通過探索規律可以降低學習難度，加快學習進程，由此建立思考的習慣。

另外，此時全部教學內容已經完成，可以通過回顧全部教學內容，進一步鞏固學生系統性思想。

多點監控學習過程所要解決的問題是，引導學生自行設計階段性目標，關注階段性成果，建立良好成果預期，將階段性成果轉化為學習的動力。

四、改革考核方式，全面評價學習效果

（一）學生學習效果考核方式改革的必要性

在計算機等應用型課程教學研究中，教學方式的研究較多，考核方式的研究較少[4]，而考核方式主要為理論考試，試題過于教條，缺乏動手能力考查[3]，或有實驗教學考核方式[5]，但缺乏全面的評價，對于學習效果的終極式考核方式因過于簡單而難以全面反映學生狀態，主要存在以下問題：（1）對學生學習效果的評價不完整；（2）致使學生中存在大量“臨時抱佛腳”的不良學習模式；（3）難以客觀反映課堂教學效果；（4）不利于學生學習狀況的自我檢查；（5）不利于學生課程學習規劃的調整；（6）不利于教師全面了解學生學習狀態；（7）不利于通過因材施教而全面提高課堂教學質量。

鑒于此，本課程以“提升課堂教學質量”為目標，分析、總結課程特點，配合其他課程改革內容，全面改革考核方式，以合理評價學生學習效果和教師教學效果，并進行持續改進。

（二）考核方式改革方案設計

本課程所設計的考核方式改變了以往以期末考試為主的學生學習效果單一評價模式，平時成績的量化評價方法彌補了以往平時成績記錄的模糊性，增設了自主設計實驗并細化了實驗成績的評定方法，具體考核方式如圖2所示。學生成績由3部分構成：平時成績（40%），實驗成績（20%），期終成績（40%），學期總評成績=平時成績（40%）+實驗成績（20%）+期終考試成績（40%）。

成績統計依據說明如下。（1）作業成績統計依據。作業成績占總成績的3%，即3分。作業抄襲現象較多且難以控制，但作業還是有一定的復習與鞏固知識的作用，因此，不宜貿然取消，只是個人作業質量不易評價，故僅以上交次數計分。（2）點名成績統計依據。點名成績占總成績的4%，即4分。點名情況從一個側面反映了學生的自我約束力和學習主動性。（3）提問成績統計依據。提問成績占總成績的5%，即5分。在整個學期內，確保每個學生至少隨機提問5次，并記錄5次提問的平均成績，提問成績最高5分。主動回答問題的同學，成績取最高一次得分，以鼓勵學生回答問題的積極性，例如，某位同學對以前的回答不滿意，即可舉手主動回答問題以修正過去成績。（4）競賽成績統計依據。競賽成績占總成績的8%，即8分。為豐富學習形式，利用2～3個學時開展《微機原理與接口技術》課程基礎知識競賽，個人競賽總成績=小組必答題成績+小組搶答題成績+小組風險題成績+個人風險題成績，鑒于篇幅所限，競賽規程此處略。（5）設計/論文成績統計依據。設計/論文成績占總成績的20%，即20分。設計/論文成績包括兩部分：存儲器設計成績（8%），I/O接口設計成績（12%）。①存儲器設計作業為小組作業，個人存儲器設計成績=小組平均成績-貢獻度得分。小組平均成績為小組貢獻度最大的同學所得成績，其余遞減。②I/O接口設計作業為個人獨立完成作業，I/O接口設計成績=個人設計成績。（6）實驗成績統計依據。實驗成績占總成績的20%，即20分。實驗成績包括兩部分：基本實驗成績（16%），自主設計實驗成績（4%）。其中，基本實驗成績包括：實驗點名成績（2%），實驗報告成績（4%），實驗操作成績（10%）。實驗總成績=（實驗點名成績+實驗報告成績+實驗操作成績）+自主設計實驗成績。

五、總結

隨著時間的推移，我們的授課對象在不斷發生變化，現在的學生和過去10年甚至3～5年的學生都有明顯差異，新一代青年學生的特點是：好奇心強，求知欲旺，思維活躍，個性獨立，但交流被動，急于求成。然而《微機原理與接口技術》課程是一門專業基礎課，課程信息量巨大，有限的課堂難以涵蓋無限的知識，課程的性質和學生急功近利的想法之間矛盾突出，難免會導致學生出現畏難情緒。

如今，我們通過教學模式的適應性改變，在課堂上正確引導，并采用學習過程監控的手段和全過程考核方法，對學生進行合理約束，激發了學生的好奇心和學習主動性。問卷調查結果表明，所設計方法有效提升了學生的自主學習能力，改善了教學效果，提高了課堂教學質量。

參考文獻：

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