基于學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向的教學(xué)改革探析

袁麗平 呂雪

[摘 要] 以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，對(duì)“單片機(jī)原理與接口技術(shù)”課程的全方位教學(xué)進(jìn)行改革，涉及該課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)建設(shè)、教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程評(píng)價(jià)體系、考試方式等。經(jīng)過多輪反饋式持續(xù)教學(xué)改革與完善，以學(xué)生能達(dá)到較好學(xué)習(xí)成果為最終目的“單片機(jī)原理與接口技術(shù)”課程在課程建設(shè)等方面取得了較大的進(jìn)步。目前該課程已經(jīng)成功建設(shè)為武漢華夏理工學(xué)院精品課程，將為單片機(jī)教學(xué)做出積極貢獻(xiàn)。

[關(guān)鍵詞] 學(xué)習(xí)成果;單片機(jī)原理與接口技術(shù);教學(xué)改革

[課題名稱] 2019年武漢華夏理工學(xué)院校級(jí)教研項(xiàng)目“基于學(xué)習(xí)成果的‘單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程教學(xué)模式的研究與實(shí)踐”（1911）

[作者簡(jiǎn)介] 袁麗平（1983—），女，湖北黃岡人，碩士，武漢華夏理工學(xué)院信息工程學(xué)院副教授，主要從事智能制造、圖像處理研究;呂 雪（通信作者）。

[中圖分類號(hào)] G642.0? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）40-0166-02? ? [收稿日期] 2019-11-08

成果導(dǎo)向教育（Outcome Based Education，OBE）作為一種新的教育理念于1981年由Spady等人[1]提出，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為核心的能力培養(yǎng)作為課程教學(xué)和資源配置導(dǎo)向。該理念一經(jīng)提出便很快得到廣泛的重視與認(rèn)可，美國(guó)工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)全面接受了這一理念，并將其貫穿于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的始終。因此，用成果導(dǎo)向教育理念引導(dǎo)工程教育改革，具有現(xiàn)實(shí)意義。

“單片機(jī)原理與接口技術(shù)”課程是我校電子信息工程、通信工程、自動(dòng)化等專業(yè)的基礎(chǔ)課程大平臺(tái)的主干課程，是學(xué)生接觸的第一門具有工程特點(diǎn)的課程。因此該門課程的學(xué)習(xí)效果直接影響到對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣以及對(duì)后續(xù)就業(yè)方向的定位。

一、重視學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向教育的應(yīng)用

學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向指學(xué)生在教育過程中的最終學(xué)習(xí)成果，不僅是學(xué)生獲得的書本知識(shí)，還包括學(xué)生在工程知識(shí)能力、問題分析能力、設(shè)計(jì)（開發(fā)）解決方案能力等方面的培養(yǎng);對(duì)知識(shí)整體結(jié)構(gòu)的把握和理解，多角度、多維度解決開放性問題的能力;通過完成較為復(fù)雜的任務(wù)，獲得創(chuàng)造性、創(chuàng)新性思維的能力;分析綜合信息的能力以及終身學(xué)習(xí)的能力。

大連理工大學(xué)李志義校長(zhǎng)對(duì)成果導(dǎo)向教育理念引導(dǎo)高等工程教育教學(xué)改革做了深刻的研究，提出了教學(xué)設(shè)計(jì)遵循反向設(shè)計(jì)原則[2]。大連海洋大學(xué)申天恩教授將成果導(dǎo)向教育理念與人才培養(yǎng)方案相結(jié)合，提出縱向連貫、橫向統(tǒng)整原則進(jìn)行人才培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)重構(gòu)[3]。通過查閱中國(guó)知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)現(xiàn)很少有針對(duì)以學(xué)生取得學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向來實(shí)行課程體系及教學(xué)方法的研究。在此基礎(chǔ)上，本文對(duì)“單片機(jī)原理與接口技術(shù)”教學(xué)改革與質(zhì)量提升的途徑進(jìn)行了積極探索研究與實(shí)踐，在學(xué)習(xí)目標(biāo)建設(shè)、教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程評(píng)價(jià)體系及考試方式上進(jìn)行了一系列的改革。

二、促進(jìn)單片機(jī)課程學(xué)習(xí)目標(biāo)建設(shè)

“單片機(jī)原理與接口技術(shù)”課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐操作能力，對(duì)今后的就業(yè)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)影響。

該課程具備以下特點(diǎn)：一是教材中匯編指令較多，跟之前學(xué)習(xí)的C語(yǔ)言差別較大，學(xué)生難理解;二是單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等先修課程;三是單片機(jī)中類似于定時(shí)器、中斷等專業(yè)術(shù)語(yǔ)種類繁多，且概念抽象。

將成果導(dǎo)向引入單片機(jī)課程教學(xué)，在教學(xué)中遵循逆向思維設(shè)計(jì)，結(jié)合課程特點(diǎn)進(jìn)行課程學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、解決工程實(shí)踐能力、提升學(xué)生自我管理能力。為此，學(xué)院非常重視“單片機(jī)原理與接口技術(shù)”課程學(xué)習(xí)目標(biāo)建設(shè)。在學(xué)院的資助下課程組建設(shè)了課程網(wǎng)站，2018年成功申請(qǐng)為校級(jí)在線精品課程，讓所有學(xué)生實(shí)行線上線下教學(xué)，提高自主學(xué)習(xí)能力;舉辦了以單片機(jī)為主的小系統(tǒng)設(shè)計(jì)大賽，2018年多名學(xué)生獲得省級(jí)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獎(jiǎng)，實(shí)操實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)得到加強(qiáng)，鍛煉了實(shí)際工程解決能力;開發(fā)了單片機(jī)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，學(xué)生可隨時(shí)隨地查看自己感興趣的理論課程環(huán)節(jié)及實(shí)操環(huán)節(jié)，做到對(duì)自我學(xué)習(xí)的監(jiān)督和管理。

三、加強(qiáng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

在學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的基礎(chǔ)下，“單片機(jī)”課程組的教師們?cè)诮虒W(xué)活動(dòng)中融入以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、解決工程實(shí)踐能力、提升學(xué)生自我管理能力的學(xué)習(xí)目標(biāo)，研究學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向在單片機(jī)課程教學(xué)中的體現(xiàn)方式，樹立線上線下結(jié)合的教學(xué)理念，將加強(qiáng)理論基礎(chǔ)、重視實(shí)踐操作培養(yǎng)落實(shí)到課程教學(xué)的過程中。課程組通過定期組織教師進(jìn)行集體備課、集體磨課、授課比賽等多種教學(xué)形式探討以及聽取學(xué)生交流反饋，不斷改進(jìn)和提高教師的教學(xué)水平。幾年來，“單片機(jī)”課程組教師隊(duì)伍的學(xué)歷結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)、知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)不斷提高，形成了一支師德高尚、學(xué)術(shù)造詣?shì)^深、教學(xué)能力較強(qiáng)、結(jié)構(gòu)合理的授課團(tuán)隊(duì)。2019年“單片機(jī)原理與接口技術(shù)”課程已申請(qǐng)為武漢華夏理工學(xué)院的校級(jí)“金課”。

四、完善課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

圍繞單片機(jī)課程學(xué)習(xí)目標(biāo)建設(shè)，擬從以下三個(gè)方面進(jìn)行課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)。

（一）以工程案例為抓手，理論與實(shí)踐相結(jié)合

將課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)分成三部分：必要的功能模塊驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。

（二）線上線下教學(xué)，增強(qiáng)師生互動(dòng)性

從用人方評(píng)價(jià)反饋結(jié)果來看，“單片機(jī)原理與接口技術(shù)”課程學(xué)得如何最能反映學(xué)生的實(shí)踐能力。

（三）模擬企業(yè)工作模式，完善課程設(shè)計(jì)內(nèi)容

擬結(jié)合行業(yè)發(fā)展，課程中引入人工智能技術(shù)，改善課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，模擬企業(yè)工作模式，按真實(shí)項(xiàng)目運(yùn)作方式，明確小組分工，以模塊化進(jìn)行智能小車設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)小車自動(dòng)循跡、超聲波避障、跟隨、WIFI及手機(jī)控制等功能。一方面結(jié)合實(shí)際引入了行業(yè)最新成果，增強(qiáng)了課程內(nèi)容的適用性，另一方面改善了學(xué)生學(xué)習(xí)模式，培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

五、促進(jìn)課程學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)體系建設(shè)

課程評(píng)價(jià)體系建設(shè)是檢測(cè)學(xué)生是否取得學(xué)習(xí)成果表標(biāo)準(zhǔn)之一。課程評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)由課堂行為表現(xiàn)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、期末考試組成。抽取某一個(gè)班的課程成績(jī)作為樣本，對(duì)該成績(jī)進(jìn)行分析，首先計(jì)算成績(jī)樣本中支撐某課程目標(biāo)指標(biāo)點(diǎn)的所有學(xué)生平均得分與試題總分之比;再根據(jù)課程大綱所參照國(guó)標(biāo)體系，對(duì)畢業(yè)要求中指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度的比重確定該指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度的評(píng)價(jià)值;最終，形成課程的達(dá)成度評(píng)價(jià)體系。課程相關(guān)教師根據(jù)達(dá)成度評(píng)價(jià)體系的建議，在下一輪的教學(xué)中對(duì)教學(xué)內(nèi)容、授課方式和課程考核管理方面實(shí)施相應(yīng)的改進(jìn)措施，以加強(qiáng)學(xué)生較弱方面能力的培養(yǎng)和提高，做到可持續(xù)發(fā)展。

六、結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過多年持續(xù)的教學(xué)改革實(shí)踐，將基于學(xué)習(xí)成果的教育理念引入課堂教學(xué)，具有新穎性、實(shí)用性和可推廣性。目前“單片機(jī)原理與接口技術(shù)”課程已經(jīng)成功建設(shè)成為武漢華夏理工學(xué)院視頻資源共享課程，為我校引入工程認(rèn)證做出較大貢獻(xiàn)，探究了以學(xué)習(xí)成果輸出為目標(biāo)的教學(xué)模式，對(duì)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型技術(shù)型人才具有重要意義和示范價(jià)值，使得學(xué)生具備解決復(fù)雜實(shí)際工程的能力，做到每個(gè)學(xué)生都有可預(yù)期的學(xué)習(xí)成果。

參考文獻(xiàn)

[1]顧佩華，胡文龍，林鵬，等.基于“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”（OBE）的工程教育模式——汕頭大學(xué)的實(shí)踐與探索[J].高等工程教育研究，2014（1）：27-37.

[2]李志義.成果導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2015（3）：32.

[3]申天恩.基于成果導(dǎo)向教育理念的人才培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)[J].高等理科教育，2016（6）：38-43.