基于雨課堂的“微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)”課程教學(xué)模式探討

程海濤 李鵬 徐鶴

摘 ?要： 在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)高等教育模式受到了強(qiáng)烈的沖擊與挑戰(zhàn)，“互聯(lián)網(wǎng)+”教育新模式越來越受到重視。文章分析了“微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)”的課程特點，以及傳統(tǒng)教學(xué)模式面臨的困難與挑戰(zhàn)，對課程的教學(xué)實踐進(jìn)行研究，探索了基于雨課堂的“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)新模式。教學(xué)實踐證明，新的教學(xué)模式有效地提升了課堂教學(xué)與學(xué)習(xí)體驗，增強(qiáng)了師生互動效果，顯著地提高了課堂教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞： 雨課堂; 微機(jī)原理; 課程建設(shè); 教學(xué)改革

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ?文章編號：1006-8228（2019）10-93-03

Abstract： With the rapid development of the Internet technology， the traditional higher education mode has been strongly impacted and challenged， and the new "Internet plus" education mode has received more and more attention. This paper analyzes the characteristics of "Microcomputer Principles and Interface Technology" course and the difficulties and challenges faced by the traditional teaching mode， studies the teaching practice of the course， and explores the new ?teaching mode of "Internet plus" based on Rain Classroom. The teaching practice proves that the new teaching mode effectively enhances the classroom teaching and learning experience， enhances the interaction between teachers and students， and significantly improves the efficiency of classroom teaching.

Key words： Rain Classroom; microcomputer principle; course construction; teaching reform

1 微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)課程特點

微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)課程是南京郵電大學(xué)計算機(jī)學(xué)院一門偏重計算機(jī)底層的專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要面向計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、自動化等專業(yè)的大學(xué)生[1]。從教師教授和學(xué)生學(xué)習(xí)兩個角度看，微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)是難度較大的核心課程，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的知識抽象能力和扎實的計算機(jī)底層編程能力。微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)作為南京郵電大學(xué)的一門硬件技術(shù)課程，主要講授微處理器結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計基礎(chǔ)、存儲器原理與結(jié)構(gòu)、輸入/輸出接口及中斷技術(shù)、總線的概念與標(biāo)準(zhǔn)、常用的可編程并行數(shù)字接口芯片[1-2]。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠從應(yīng)用的角度出發(fā)，掌握硬件基礎(chǔ)知識。比如，在理論方面，掌握微型計算機(jī)的基本組成、工作原理及常用接口技術(shù)，初步掌握匯編語言程序設(shè)計的基本方法;在實驗實踐方面，使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過上機(jī)和實驗，熟悉匯編語言的開發(fā)調(diào)試工具和軟件開發(fā)調(diào)試過程，并掌握微機(jī)接口的基本原理和應(yīng)用，從而加深對知識點的理解并通過實驗提高軟硬件開發(fā)的實際技能。

2 傳統(tǒng)教學(xué)面臨的困難與挑戰(zhàn)

在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師主要是以講授課程的方式為主，然而，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有的教學(xué)方法難以使教學(xué)達(dá)到很好的效果。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下存在多種亟需解決的問題[3-5]，具體如下：

⑴ 課程涵蓋的知識點較多、課時安排較有限、課堂信息量很大導(dǎo)致學(xué)生普遍跟不上教師授課進(jìn)度;

⑵ 學(xué)生普遍帶手機(jī)上課，上課注意力不集中、易開小差，課堂聽課效率較低;

⑶ 學(xué)生互動較少、討論少，課堂習(xí)題練習(xí)的完成情況很難得到反饋，教師很難掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果;

⑷ 上課班級人數(shù)較多、班級容量大，點名花費時間較長，無法做到每次上課通過點名了解出勤情況;

⑸ 課后作業(yè)由于實效性較差，學(xué)生存在抄襲作業(yè)現(xiàn)象，無法起到鞏固課堂知識點的作用，很難真實反映學(xué)生學(xué)習(xí)情況;

⑹ 課堂缺乏理論內(nèi)容與程序?qū)嵺`內(nèi)容的結(jié)合，缺乏學(xué)完理論、隨時進(jìn)行程序編程的條件。

因此，面臨上述困難與挑戰(zhàn)，在“互聯(lián)網(wǎng)+”教育背景下，將清華大學(xué)的“雨課堂”智慧教學(xué)方法引入到微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)課程教學(xué)中，對傳統(tǒng)課程教學(xué)進(jìn)行改革，以此來提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3 雨課堂功能介紹

雨課堂是一款旨在提升教學(xué)課堂體驗的智慧教學(xué)工具，主要是由清華大學(xué)與學(xué)堂在線聯(lián)合研發(fā)。雨課堂教學(xué)模式是一種將課堂授課學(xué)習(xí)和課下自主學(xué)習(xí)相結(jié)合的教學(xué)新形式[6]。雨課堂將PowerPoint，微信和書本有機(jī)結(jié)合，為學(xué)生在課前預(yù)習(xí)，課堂聽講和課后復(fù)習(xí)之間搭建了一座橋梁[7]。使用雨課堂，教師可以將內(nèi)容豐富的多媒體課件提前發(fā)送給學(xué)生，幫助學(xué)生做好課前預(yù)習(xí)，以提高課堂效率;課堂上的題目推送以及彈幕功能，能夠激發(fā)學(xué)生的聽課積極性，而且便于教師很好地時刻掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài);課后的作業(yè)推送也能很好地督催學(xué)生完成課后的復(fù)習(xí)工作[8]。值得一提的是，雨課堂所包含的功能完全實現(xiàn)了對教學(xué)活動的全面覆蓋，為師生提供了個性化的課程智能學(xué)習(xí)平臺。

4 雨課堂在微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)中的教學(xué)探究

微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)課程中引入雨課堂技術(shù)，將會克服該課程在傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的不足和缺點。雨課堂主要包含了課前推送、答疑彈幕、多屏互動、實時答題及學(xué)生數(shù)據(jù)分析等智能輔助功能。基于這些學(xué)習(xí)功能，下面將從課前雨課堂準(zhǔn)備、課上雨課堂互動與課后雨課堂測驗等三個方面來探討雨課堂在該課程中的改革探究。

4.1 課前雨課堂準(zhǔn)備

在上課之前，教師通過雨課堂制作微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)預(yù)習(xí)課件。由于微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)是基于多門先修課程展開的，因此，在預(yù)習(xí)課件中，需要添加與授課內(nèi)容相關(guān)的先修課程知識點，以此提高學(xué)生對新知識的理解能力。為了便于學(xué)生對每節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和大綱有更清晰的認(rèn)識，預(yù)習(xí)課件還需要添加教學(xué)重難點和教學(xué)目的等相關(guān)內(nèi)容。課程主講內(nèi)容是預(yù)習(xí)課件中最重要的一部分，因此，在制作預(yù)習(xí)課件時需要添加課程ppt、教材程序演示視頻、課堂練習(xí)、課程討論以及問題投票等內(nèi)容。比如講解“尋址方式”，最好的展示方式是對每個尋址方式制作相應(yīng)的視頻或者動態(tài)圖片，便于學(xué)生對知識點的理解與對比分析。

雨課堂的一個重要特點是推送課前預(yù)習(xí)課件，這也是區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)的一個標(biāo)志性特點。通過將課前預(yù)習(xí)課件推送給所有的學(xué)生，讓學(xué)生在課前有針對性的預(yù)習(xí)課程，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。教師通過雨課堂的反饋功能可以更好地了解和掌握學(xué)生的課前預(yù)習(xí)效果，為課堂教學(xué)提速增效。

4.2 課堂雨課堂互動

基于雨課堂的功能，現(xiàn)有的課堂教學(xué)新模式是手機(jī)微信、幻燈片與黑板板書的有機(jī)結(jié)合。通過雨課堂進(jìn)行《微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)》的教學(xué)較傳統(tǒng)形式的教學(xué)，增強(qiáng)了學(xué)生與教師之間的互動效果，有效地提升了學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果，并且更能幫助教師準(zhǔn)確地掌握學(xué)生的課程學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而合理地調(diào)整課程教學(xué)授課計劃。

在課堂上，學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成習(xí)題練習(xí)不僅有利于提高課堂注意力，而且能加深理解知識點、更好地掌握知識點。課堂上對未理解的知識進(jìn)行標(biāo)記，緊跟教師課程講解進(jìn)度。課后可以根據(jù)自己的標(biāo)記，查看習(xí)題集，完成試題進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。隨時查看教學(xué)課件，使得課后學(xué)習(xí)更有效。對于那些仍然理解不透的問題可通過私戳老師，請教師進(jìn)行講解，增加與教師的互動，進(jìn)而更深入的理解知識。教師在課堂上通過雨課堂將典型例題發(fā)送給學(xué)生，并依據(jù)學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)的答題情況了解學(xué)生對相關(guān)知識的掌握情況。課下通過發(fā)布重點知識的詳細(xì)解析，幫助學(xué)生深入學(xué)習(xí)，并通過發(fā)布試題，得到學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。通過分析雨課堂返回的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)及時調(diào)整授課計劃，有效的安排教學(xué)重點。

4.3 課后雨課堂測驗

在以往的教學(xué)中，微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)課程以大班教學(xué)的模式進(jìn)行，人數(shù)眾多，學(xué)生之間存在著認(rèn)知能力、理解能力以及性格的差異，教學(xué)不能真正做到因人而異，影響了課堂效率。雨課堂對微機(jī)課堂的貢獻(xiàn)從課上延伸至課外，課上使每個學(xué)生參與到課堂中，課下使學(xué)生得到學(xué)習(xí)反饋，還增多了教師與學(xué)生之間的互動。

課堂上，雨課堂在兩方面提高了課堂活躍度和效率，一方面，除了舉手發(fā)言，學(xué)生還能通過雨課堂發(fā)彈幕告訴教師對題目的想法，師生都能夠看到一些很好的建議和想法，提高了課堂思維活躍度;另一方面，在傳統(tǒng)課堂上，教師是以點名的方式回答問題，而在雨課堂，每個學(xué)生都有了將做題情況反饋給教師的機(jī)會。以前教師隨機(jī)抽查的同學(xué)常常能直接給出正確答案，部分學(xué)生也許并未理解，使用雨課堂之后，課堂上教師能根據(jù)雨課堂反饋的答題情況針對錯誤率高的選項逐一分析解答，課堂上就能消滅一些錯誤解法，大大提高了教學(xué)效果。

在課下，雨課堂增多了學(xué)生和教師之間的互動，克服了傳統(tǒng)課堂互動較少的問題。比如，學(xué)生課下的學(xué)習(xí)以復(fù)習(xí)課堂PPT為主導(dǎo)，雨課堂允許學(xué)生在不會的課件下點擊“不懂”鍵，教師可以直接對其解答，問題便能迎刃而解。

此外，雨課堂還為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了課下小結(jié)專欄，課下小結(jié)包括學(xué)生在課堂做題的分?jǐn)?shù)，班級排名等信息。學(xué)生點開“課下小結(jié)”都能及時獲知，如果成為“預(yù)警學(xué)生”，就能起到引起學(xué)生警覺的作用，促使學(xué)生課堂下多花時間復(fù)習(xí)錯題。

在新一階段的微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)課程教學(xué)中，為了能充分調(diào)動學(xué)生們對課程的熱情和積極性，我們以雨課堂作為教學(xué)方法改革的初步嘗試。雨課堂作為在線授課平臺，能夠給師生雙方提供良好的線上與線下的互動。

教師通過平臺的課前預(yù)習(xí)任務(wù)的推送和反饋功能，可以及時了解每位學(xué)生的具體情況，如先修知識的掌握情況等。這樣的授課方式既有利于教師對課程的難易程度和教學(xué)進(jìn)度的安排，又方便學(xué)生在線上及時向授課教師反映學(xué)習(xí)的具體問題。通過這種線上、線下相結(jié)合的方式，教師能夠采集到更多更具體的與學(xué)生相關(guān)的數(shù)據(jù)來分析，能夠及時對課程安排做出合理調(diào)整。此外，雨課堂自帶的彈幕和課堂習(xí)題推送功能，也可以有效地調(diào)動學(xué)生的課程學(xué)習(xí)積極性，并且營造良好輕松的課堂學(xué)習(xí)氛圍。每節(jié)課內(nèi)容結(jié)束后，教師及時推送與課程內(nèi)容相關(guān)的輔助學(xué)習(xí)資料，來幫助學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生有扎實而良好的基礎(chǔ)。學(xué)生也通過教師布置的課后習(xí)題來反映各自在學(xué)習(xí)中存在的問題，進(jìn)而提高學(xué)生課程學(xué)習(xí)的效率與課程教學(xué)的效果。

5 結(jié)論

本文探討雨課堂在微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)的實際教學(xué)中的運(yùn)用，包括課前準(zhǔn)備、課堂互動以及課后測試環(huán)節(jié)。采用雨課堂不僅彌補(bǔ)了該課程在傳統(tǒng)教學(xué)過程中的不足，而且充分利用了學(xué)生手機(jī)資源，解決了當(dāng)前大學(xué)生低頭族多、聽課效率較低等問題。課程教學(xué)實踐證明，新的課程教學(xué)模式形成了微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)該課程的線上線下相結(jié)合、課內(nèi)外相結(jié)合的高效學(xué)習(xí)模式，既有效提升了課堂教與學(xué)體驗，又增強(qiáng)了師生互動效果，顯著提高了課堂教學(xué)效率。

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