基于微機原理與接口技術的線上線下混合式一流本科課程建設探索與實踐

潘操 張繼 劉鎖蘭 王洪元

摘要：微機原理與接口技術是計算機科學與技術專業(yè)的核心基礎課程，對其開展一流課程建設，深化教育教學改革非常重要。該文介紹了建設“微機原理與接口技術”線上線下混合式一流課程中的探索和實踐。課程建設中采用課前線上預習，課中討論交流，課后項目驅動的模塊化教學方式，利用建成的線上網(wǎng)絡資源和虛擬仿真平臺，將課內課外、線上線下有機聯(lián)系起來。在提升課程的高階性，創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的過程中，培養(yǎng)學生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力和解決復雜工程問題的能力。

關鍵詞：一流本科課程;線上線下混合式;課程建設

中圖分類號：G642 ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）35-0238-03

Exploration and Practice of Online and Offline Hybrid First Class Undergraduate Course Construction Based on Microcomputer Principle and Interface Technology

PAN Cao， ZHANG Ji， LIU Suo-lan， WANG Hong-yuan

（School of Computer and Artificial intelligence， Changzhou University， Changzhou 213164， China）

Abstract： "Microcomputer Principle and Interface Technology" is the core basic course of computer science and technology major. It is very important to develop first-class course construction and deepen education and teaching reform. This paper introduces the exploration and practice in the construction of "Microcomputer Principle and Interface Technology" online and offline mixed first-class course. In the course construction， the modular teaching method of preview in front of class， discussion and communication in class， and project driven after class is adopted. The built online network resources and virtual simulation platform are used to organically connect the in class， extracurricular， online and offline. In the process of improving the high-level， innovative and challenging of the course， students' engineering practice ability， innovation ability and the ability to solve complex engineering problems are cultivated.

Key words： first class undergraduate courses; online and offline hybrid; course construction

2019年10月教育部發(fā)布了《關于一流本科課程建設的實施意見》，意見指出課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程質量直接決定人才培養(yǎng)質量[1]。努力建設具有高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的一流本科課程，是振興本科教育的關鍵[2]。本文基于微機原理與接口技術課程的建設具體分析，該課程具有非常顯著的實踐性和應用性特征，具體針對如何在課程的全流程教學過程中發(fā)揮課程的能效性，提升學生自身的工程實踐能力、創(chuàng)新能力和解決復雜工程問題的能力以及如何建成線上線下混合式一流課程等方面進行探索和實踐。

1 課程目標

課程目標的建立，應當根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟、社會發(fā)展需求和學校定位，以立德樹人為根本宗旨，融入課程思政，樹立正確的育人理念，堅持以學生發(fā)展為中心，明確課程人才培育產(chǎn)出的目標導向，積極深入持續(xù)優(yōu)化改進課程教學。

本課程目標建設面向石化產(chǎn)業(yè)計算機人才需求，以培養(yǎng)學生工程實踐能力、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力為目標，引入工程認證OBE教學理念對課程進行改革，將先進的虛擬仿真平臺作為輔助工具引入到教學中，使學生能夠熟悉微型計算機的基本組成、體系結構和工作模式;能應用匯編語言、IO接口等工程知識，能基于系統(tǒng)概念清楚地分析微型計算機控制系統(tǒng)的軟硬件結構和功能模塊，獨立設計微型機控制系統(tǒng)，借助仿真平臺進行系統(tǒng)硬件與軟件功能模塊集成并能優(yōu)化系統(tǒng)控制解決方案。本專業(yè)畢業(yè)要求與課程目標對應關系如圖1所示。

2 課程要解決的重點問題

1）如何培養(yǎng)學生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力，能夠以微型計算機系統(tǒng)的概念，進行計算機控制系統(tǒng)的分析、設計、研究能力。逐步建立起面向石化行業(yè)解決計算機復雜工程問題的能力。

2）如何打造具有高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的優(yōu)秀課程。在《關于一流本科課程建設的實施意見》中明確指出了一流課程要提升高階性，培養(yǎng)學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維;要突出創(chuàng)新性，積極引導學生進行探究式與個性化學習;要增加挑戰(zhàn)度，增強學生經(jīng)過刻苦學習收獲能力和素質提高的成就感[1]。因此要圍繞這一目標，在課程目標設定、教學內容整理、教學方法設計、考核考試評價等方面進行大膽改革創(chuàng)新[3]。

3 課程內容與資源建設

1）課程內容建設

根據(jù)OBE教育理念，以學生學習成果為導向，對課程內容進行重構，實現(xiàn)對課程目標的有力支撐。

2）資源建設

①多媒體課件：依據(jù)課程教學大綱的要求，經(jīng)過教學環(huán)節(jié)的設計及教學內容的重構制作課件。

②隨堂測試題：根據(jù)課程每章節(jié)的主要知識點提出隨堂考核，以檢查學生學習的效果。

③項目化教學：以項目為載體，強調“教、學、做”一體，引導學生逐步進行項目分析、硬件設計、軟件設計和調試，使學生利用所學的知識去解決問題。

④仿真實驗：以Proteus仿真平臺為基礎，編寫實驗指導書、錄制實驗過程講解視頻等在線資源。

⑤題庫建設：整理設計了1254題，題型包括選擇題、填空題、簡答題、閱讀程序題、編程題、設計分析題。

4 課程組織實施

本課程采用線上線下混合教學模式，依托MOOC、SPOC和學習通等信息化平臺，營造體驗式、交互式的學習環(huán)境[4]。結合線上信息化教學平臺及線下教學考核的全流程教學過程數(shù)據(jù)進行多維度課程評價。以啟發(fā)式、討論式和項目驅動教學方法相結合教與學，課前以問題形式布置任務啟發(fā)學生基于線上教學資源自主預習基本知識點，課中以討論方式講解基本原理和方法，并給出設計項目，同時仿真演示項目實現(xiàn)效果，提出項目完成的標準;課后學生按照要求完成項目設計、調試并提交網(wǎng)絡課堂，將理論教學與實踐教學有機地融合。同時進行教學反思，持續(xù)改進線上線下混合教學的效果。

5 課程評價

課程目標的達成能夠有效支撐培養(yǎng)目標達成。本課程目標達成評價過程如下：

1）評價對象：修讀該課程的全體學生。

2）評價依據(jù)：該課程達成問卷調查和考核材料，包括考試、測驗、課程論文、實驗報告、作業(yè)等。

3）評價方法：課程達成評價分為客觀評價和主觀評價。

①客觀評價

客觀評價以課程考核文檔為基礎，結合學生考核情況進行評價。以教學大綱為基礎，通過設計的考核方式（或考核方式的組合）評價培養(yǎng)過程對課程目標及支撐畢業(yè)要求指標點的達成情況。

本課程考核包括形成性過程考核和終結性考核兩大部分，考核評價方式及成績比例如表1、表2所示。

課程目標評價值計算公式=（與課程目標對應的各考核環(huán)節(jié)實得總分）/（與課程目標對應的各考核環(huán)節(jié)應得總分），則可以計算出課程目標1評價值為0.76，課程目標2評價值為0.78，課程目標3評價值為0.76，課程目標4評價值為0.75，課程目標5評價值為0.70。五個課程目標的平均得分均不低于達標分值（0.7），各課程目標均達標，因此該課程達標，如圖2所示。

②主觀評價法

主觀評價包含兩種：一種是以調查問卷為基礎的課程達成度評價;另一種是課程的合理性評價。

課程達成度評價：該課程設置了10個問題，涵蓋了課程教學內容、教學方法、課程目標達成程度等方面。

課程合理性評價：包含考核方式、授課內容和教學方法的分析，評價其是否能支撐課程目標的達成。課程目標的分析，評價其是否能和畢業(yè)要求指標點對應。

4）評價周期：課程客觀評價和課程達成問卷調查評價周期為每學年一次。

5）評價結果反饋方式：評價形成的成果主要為課程評價報告，分析各課程目標的達成情況，提出該課程的持續(xù)改進方案和措施。

6 結束語

圍繞著創(chuàng)建具有高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的線上線下混合式一流本科課程目標[5]，本課程在課程目標設定、教學內容整理、教學方法設計、考核考試評價等方面進行了多年的實踐和改革。課前線上預習，課中討論交流，課后項目驅動的模塊化教學方式逐步完善，學生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力和解決復雜工程問題的能力也得到不斷加強。后期進一步加強課程思政建設，深挖課程思政元素，融入教學全過程，實現(xiàn)全員、全程、全方位育人。

參考文獻：

[1] 教育部關于一流本科課程建設的實施意見[EB/OL].（2019-10-30）[2021-06-30].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191031_406269.html.

[2] 徐銘銘，房小紅，蔣雪松，等.關于一流本科課程建設的思考[J].科教文匯，2020（11）：3-4.

[3] 周鑫燚，唐瓷，馮鴻.金課“兩性一度”特征的學理分析與實現(xiàn)策略[J].成都師范學院學報，2020，36（6）：13-20.

[4] 譚永平.混合式教學模式的基本特征及實施策略[J].中國職業(yè)技術教育，2018（32）：5-9.

[5] 湯勃，孔建益，曾良才，等.“互聯(lián)網(wǎng)+”混合式教學研究[J].高教發(fā)展與評估，2018，34（3）：90-99，117.

【通聯(lián)編輯：謝媛媛】