構(gòu)建OBE理念下“以學(xué)生為中心”的互動(dòng)課堂

張俊瑞，王秀華

摘? 要： 以成果為導(dǎo)向，以能力發(fā)展為目標(biāo)，構(gòu)建了“以學(xué)生為中心”的計(jì)算機(jī)組成原理互動(dòng)課堂。以“指令周期”的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，介紹了互動(dòng)課堂的構(gòu)建原則和實(shí)施過(guò)程。教學(xué)實(shí)踐表明，教師與學(xué)生的交流更加深入，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯提升，學(xué)到知識(shí)的同時(shí)個(gè)人能力也得到了很好的鍛煉。

關(guān)鍵詞： 以學(xué)生為中心; 計(jì)算機(jī)組成原理; 教學(xué)設(shè)計(jì); 互動(dòng)課堂

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ?文章編號(hào)：1006-8228（2022）06-93-04

Constructing an interactive class with "leaner-centered" based on OBE

——principles of computer composition as a case study

Zhang Junrui， Wang Xiuhua

（Department of Information Technology and Engineering， Jinzhong University， Jinzhong， Shanxi 030619， China）

Abstract： With results-oriented and aiming at ability development， a "leaner-centered" interactive class of principles of computer organization is constructed. Taking the teaching design of "instruction cycle" as a case study， the construction principles and implementation process of interactive classrooms are introduced. The practice results show that the communication between teachers and students has become more in-depth， and students' interest in learning has increased significantly. Students' abilities have also been well exercised while learning knowledge.

Key words： leaner-centered; principles of computer organization; instructional design; interactive class

0 引言

《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》的頒布，為新時(shí)代教育信息化的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了指導(dǎo)。轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵在于如何對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行改革，實(shí)現(xiàn)基于學(xué)科的創(chuàng)新。具體來(lái)講，就是對(duì)教育教學(xué)理念、教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方式進(jìn)行創(chuàng)新，其核心點(diǎn)在于：以“互聯(lián)網(wǎng)+”為技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)方式的變革。

計(jì)算機(jī)組成原理是我系計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心課程之一，是學(xué)生了解計(jì)算機(jī)內(nèi)部組成和工作原理的關(guān)鍵課程。相較于其他專業(yè)課來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)組成原理更強(qiáng)調(diào)知識(shí)點(diǎn)的理論性和系統(tǒng)性[1]，對(duì)學(xué)生的要求也更高，多年來(lái)被認(rèn)為既難教也難學(xué)[2]。究其原因，一是該課程的直接應(yīng)用目標(biāo)不清晰，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中很難有獲得感和成就感，學(xué)習(xí)積極性會(huì)逐漸降低，最終導(dǎo)致學(xué)生不愿再學(xué)該門課程;二是工程性和技術(shù)性的內(nèi)容偏多，如果以課堂講授為主，則學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解缺乏有效的載體，學(xué)習(xí)難度較大[3]。因此，如何打破困局，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)獲得感和成就感，是值得每一個(gè)授課教師深思的問(wèn)題。

1 “以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師是教學(xué)的主體，課堂上以教師的教為中心，沒(méi)有真正的互動(dòng)，加上應(yīng)用型大學(xué)的辦學(xué)模式下，課堂授課學(xué)時(shí)被進(jìn)一步壓縮，因此，教師更多以完成教學(xué)任務(wù)為導(dǎo)向，學(xué)生被動(dòng)地進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)積極性很難調(diào)動(dòng)起來(lái)，學(xué)習(xí)效果不好。

區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)，成果導(dǎo)向教育（Outcomes-Based Education，OBE）更適應(yīng)現(xiàn)代信息化教學(xué)的需要，其更注重學(xué)生學(xué)到了什么[4]，以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，能力發(fā)展為目標(biāo)，教育結(jié)構(gòu)和課程作為教育手段而非教育目的，強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生能做什么，而不是學(xué)生能知道什么，以學(xué)為中心組織課堂教學(xué)活動(dòng)[5]，混合式教學(xué)特別是“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)”成為新常態(tài)。

“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式基于問(wèn)題確定教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容[6，7]，教師成為了教學(xué)的引導(dǎo)者，學(xué)生成為了教學(xué)的主體，課堂授課以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果達(dá)成（問(wèn)題解決）為導(dǎo)向，由課前、課堂、課后三個(gè)階段構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體[8]。

課前，教師在學(xué)習(xí)平臺(tái)上建課，并上傳教學(xué)資源，學(xué)生借助教學(xué)資源進(jìn)行課前學(xué)習(xí)，完成課前測(cè)試，并完成考題等課前任務(wù)。

課堂上，以解決學(xué)生課前預(yù)習(xí)時(shí)產(chǎn)生的問(wèn)題為目的組織教學(xué)活動(dòng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與度。給學(xué)生分組（通常5人左右為一組），學(xué)生以小組為單位參與課堂活動(dòng)，教師則采用提問(wèn)、小組討論、主題討論或者分組任務(wù)等方式引導(dǎo)師生和生生互動(dòng)，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更有針對(duì)性，同時(shí)也將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行有效的拓展和延伸。本杰明·富蘭克林（Benjamin Franklin）曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“告訴我，我會(huì)忘記;教給我，我可能記住;讓我參與，我才能學(xué)會(huì)。”強(qiáng)調(diào)的就是學(xué)習(xí)中的參與和實(shí)踐，而不是知識(shí)性的灌輸。

課后，教師在學(xué)習(xí)通上布置作業(yè)，督促學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)成果將學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，真正實(shí)現(xiàn)“以學(xué)定教”，以學(xué)習(xí)成果達(dá)成作為教學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

2 互動(dòng)課堂的構(gòu)建原則

構(gòu)建OBE理念下“以學(xué)生為中心”的互動(dòng)課堂，需要對(duì)教育教學(xué)理念和教學(xué)方式方法進(jìn)行變革，對(duì)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)評(píng)價(jià)進(jìn)行重構(gòu)，具體包括以下四點(diǎn)。

第一，教學(xué)目標(biāo)重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)“學(xué)思結(jié)合，知行統(tǒng)一”。教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該體現(xiàn)知識(shí)、能力和素質(zhì)目標(biāo)，是三者的統(tǒng)一，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的創(chuàng)造、評(píng)價(jià)、分析、應(yīng)用、理解和記憶等思維和能力的培養(yǎng)。

第二，教學(xué)活動(dòng)重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果最大化。教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)原則由問(wèn)題導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)向知識(shí)、思維與能力發(fā)展轉(zhuǎn)變。教師在課前準(zhǔn)備時(shí)，設(shè)置課前練習(xí)或者思考題，并根據(jù)問(wèn)題布置課前任務(wù);學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)上的資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，完成相應(yīng)的課前任務(wù)，對(duì)自己的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行檢驗(yàn)。課堂上進(jìn)行師生和生生互動(dòng)，以解決學(xué)生的問(wèn)題為主;課后要求學(xué)生完成教師在線上布置的作業(yè)，鼓勵(lì)其將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用遷移，即基于知識(shí)與思維技能解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的鞏固和拓展。

第三，教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)。以學(xué)生的個(gè)人能力和素質(zhì)培養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn)，圍繞知識(shí)、能力與素質(zhì)構(gòu)建三維教學(xué)目標(biāo)，并依據(jù)教學(xué)目標(biāo)重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容[9]。

第四，教學(xué)評(píng)價(jià)重構(gòu)。教學(xué)評(píng)價(jià)是檢驗(yàn)教學(xué)效果達(dá)成的重要途徑之一，采用形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，以形成性評(píng)價(jià)為主。

形成性評(píng)價(jià)包括三部分，即在教學(xué)過(guò)程中形成的教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自我評(píng)價(jià)和學(xué)生互評(píng)。

⑴ 教師評(píng)價(jià)：課堂上，教師通過(guò)提問(wèn)、學(xué)生講解或隨堂測(cè)驗(yàn)等課堂互動(dòng)了解學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，以便對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況做出最真實(shí)的判斷;課后，教師通過(guò)復(fù)習(xí)思考題、課后測(cè)試題、課后作業(yè)等，了解學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的掌握程度如何，進(jìn)行學(xué)習(xí)效果確認(rèn)[10]，并根據(jù)學(xué)生的實(shí)際掌握情況調(diào)整后續(xù)的授課計(jì)劃。

⑵ 學(xué)生自我評(píng)價(jià)：課前，學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)通上發(fā)布的導(dǎo)學(xué)案、導(dǎo)學(xué)視頻和教學(xué)視頻進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)通上完成課前測(cè)試，對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行自我檢測(cè)。

⑶ 學(xué)生互評(píng)：一般指學(xué)生在完成小組任務(wù)的過(guò)程中，小組之間實(shí)現(xiàn)互評(píng)。

終結(jié)性評(píng)價(jià)一般在整個(gè)教學(xué)過(guò)程結(jié)束后形成，以期末測(cè)驗(yàn)或者期末考試的方式實(shí)現(xiàn)。

2.1 互動(dòng)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)

互動(dòng)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)需要考慮以下三點(diǎn)。

⑴ 基于教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，以高階認(rèn)知過(guò)程目標(biāo)的達(dá)成為導(dǎo)向。

⑵ “以學(xué)生為中心”組織課堂教學(xué)活動(dòng)。

⑶ 教學(xué)設(shè)計(jì)詳細(xì)周密，并給出一些環(huán)節(jié)的預(yù)案。

下面以高等教育出版社《計(jì)算機(jī)組成原理（第三版）》§8.2指令周期為例，介紹如何構(gòu)建計(jì)算機(jī)組成原理課程中“以學(xué)生為中心”的互動(dòng)課堂。

2.2 教學(xué)活動(dòng)組織

學(xué)生要理解并掌握計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程，進(jìn)而能夠進(jìn)行控制器的分析和設(shè)計(jì)，其中的關(guān)鍵就是要理解清楚指令周期的相關(guān)概念及其數(shù)據(jù)流，但是這部分內(nèi)容比較抽象，學(xué)生要具備一定的空間想象能力和邏輯思維能力，因此教師在授課前，需要設(shè)置課前思考題，將學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性調(diào)動(dòng)起來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

2.2.1 課前

課程開(kāi)始之前，教師先在超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)上“建課”，并上傳本課程的相關(guān)教學(xué)資源（如教學(xué)日歷、教學(xué)大綱、教學(xué)視頻、教學(xué)課件、題庫(kù)等內(nèi)容）。

本節(jié)課開(kāi)始之前，教師需要準(zhǔn)備：

⑴ 在學(xué)習(xí)平臺(tái)上傳本節(jié)課的導(dǎo)學(xué)案、導(dǎo)學(xué)視頻、學(xué)習(xí)任務(wù)和要求，使學(xué)生明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)，為學(xué)生在課前進(jìn)行線上學(xué)習(xí)提供指導(dǎo)和幫助;

⑵ 設(shè)置課前測(cè)試題，方便學(xué)生線上學(xué)習(xí)之后進(jìn)行自測(cè)，明確自己的問(wèn)題所在;

⑶ 根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)組織，布置課前思考題（要求在上課之前完成），激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為課堂互動(dòng)做準(zhǔn)備。

“指令周期”這部分內(nèi)容需布置的課前思考題為：指令和數(shù)據(jù)都存于存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)如何區(qū)分它們？

2.2.2 課堂

課堂上以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果達(dá)成為導(dǎo)向設(shè)計(jì)和組織教學(xué)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)課堂的翻轉(zhuǎn)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出達(dá)到最大化，教學(xué)活動(dòng)的組織及時(shí)間分配如表1所示，學(xué)生以小組為單位參與課堂互動(dòng)，每組5人左右。

2.2.3 課后

學(xué)生通過(guò)課前自學(xué)完成對(duì)知識(shí)的粗加工，通過(guò)參與課堂互動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的深度理解，通過(guò)課后思考題實(shí)現(xiàn)知識(shí)的拓展和延伸，并借助課后作業(yè)完成知識(shí)的鞏固和深化（教師在學(xué)習(xí)通平臺(tái)上發(fā)布作業(yè)并設(shè)置提交的截止時(shí)間）。“指令周期”部分的課后作業(yè)有兩個(gè)（如表2所示），作業(yè)1：要求學(xué)生分小組完成（每5人/組），以小組為單位提交，目的是培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，讓學(xué)生明白做科研要有協(xié)作精神，只有謙虛寬容、團(tuán)結(jié)協(xié)作才能走得更遠(yuǎn)。作業(yè)2：要求學(xué)生獨(dú)立完成，重在培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)和知識(shí)梳理的能力。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)構(gòu)建OBE理念下“以學(xué)生為中心”的互動(dòng)課堂，教師的教育理念和教學(xué)模式得到了改進(jìn)，一定程度上推動(dòng)了計(jì)算機(jī)組成原理課程教育信息化的轉(zhuǎn)型升級(jí)。通過(guò)對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果最大化為最終教學(xué)目標(biāo)。課堂實(shí)踐結(jié)果表明，師生交流明顯深入，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性明顯提高，學(xué)生能力也得到了很好的培養(yǎng)，為進(jìn)一步推動(dòng)學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中探究，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)成果的最大化奠定了良好的基礎(chǔ)。

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