基于學習成果導向的教學改革探析

袁麗平 呂雪

[摘 要] 以學習成果為導向，對“單片機原理與接口技術(shù)”課程的全方位教學進行改革，涉及該課程的學習目標建設、教師團隊建設、教學內(nèi)容、教學方法、課程評價體系、考試方式等。經(jīng)過多輪反饋式持續(xù)教學改革與完善，以學生能達到較好學習成果為最終目的“單片機原理與接口技術(shù)”課程在課程建設等方面取得了較大的進步。目前該課程已經(jīng)成功建設為武漢華夏理工學院精品課程，將為單片機教學做出積極貢獻。

[關鍵詞] 學習成果;單片機原理與接口技術(shù);教學改革

[課題名稱] 2019年武漢華夏理工學院校級教研項目“基于學習成果的‘單片機原理與接口技術(shù)課程教學模式的研究與實踐”（1911）

[作者簡介] 袁麗平（1983—），女，湖北黃岡人，碩士，武漢華夏理工學院信息工程學院副教授，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] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）40-0166-02? ? [收稿日期] 2019-11-08

成果導向教育（Outcome Based Education，OBE）作為一種新的教育理念于1981年由Spady等人[1]提出，強調(diào)以學生為中心，以學生學習成果為核心的能力培養(yǎng)作為課程教學和資源配置導向。該理念一經(jīng)提出便很快得到廣泛的重視與認可，美國工程教育認證協(xié)會全面接受了這一理念，并將其貫穿于工程教育認證標準的始終。因此，用成果導向教育理念引導工程教育改革，具有現(xiàn)實意義。

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

一、重視學習成果導向教育的應用

學習成果導向指學生在教育過程中的最終學習成果，不僅是學生獲得的書本知識，還包括學生在工程知識能力、問題分析能力、設計（開發(fā)）解決方案能力等方面的培養(yǎng);對知識整體結(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;通過完成較為復雜的任務，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習的能力。

大連理工大學李志義校長對成果導向教育理念引導高等工程教育教學改革做了深刻的研究，提出了教學設計遵循反向設計原則[2]。大連海洋大學申天恩教授將成果導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)整原則進行人才培養(yǎng)方案設計重構(gòu)[3]。通過查閱中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)很少有針對以學生取得學習成果為導向來實行課程體系及教學方法的研究。在此基礎上，本文對“單片機原理與接口技術(shù)”教學改革與質(zhì)量提升的途徑進行了積極探索研究與實踐，在學習目標建設、教師團隊建設、教學內(nèi)容、教學方法、課程評價體系及考試方式上進行了一系列的改革。

二、促進單片機課程學習目標建設

“單片機原理與接口技術(shù)”課程具有較強的實踐操作能力，對今后的就業(yè)產(chǎn)生實質(zhì)影響。

該課程具備以下特點：一是教材中匯編指令較多，跟之前學習的C語言差別較大，學生難理解;二是單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，涉及模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等先修課程;三是單片機中類似于定時器、中斷等專業(yè)術(shù)語種類繁多，且概念抽象。

將成果導向引入單片機課程教學，在教學中遵循逆向思維設計，結(jié)合課程特點進行課程學習目標的制定，培養(yǎng)學生自主學習能力、解決工程實踐能力、提升學生自我管理能力。為此，學院非常重視“單片機原理與接口技術(shù)”課程學習目標建設。在學院的資助下課程組建設了課程網(wǎng)站，2018年成功申請為校級在線精品課程，讓所有學生實行線上線下教學，提高自主學習能力;舉辦了以單片機為主的小系統(tǒng)設計大賽，2018年多名學生獲得省級電子設計競賽獎，實操實訓環(huán)節(jié)得到加強，鍛煉了實際工程解決能力;開發(fā)了單片機學習管理系統(tǒng)，學生可隨時隨地查看自己感興趣的理論課程環(huán)節(jié)及實操環(huán)節(jié)，做到對自我學習的監(jiān)督和管理。

三、加強教學團隊建設

在學習成果為導向的基礎下，“單片機”課程組的教師們在教學活動中融入以培養(yǎng)學生自主學習能力、解決工程實踐能力、提升學生自我管理能力的學習目標，研究學習成果導向在單片機課程教學中的體現(xiàn)方式，樹立線上線下結(jié)合的教學理念，將加強理論基礎、重視實踐操作培養(yǎng)落實到課程教學的過程中。課程組通過定期組織教師進行集體備課、集體磨課、授課比賽等多種教學形式探討以及聽取學生交流反饋，不斷改進和提高教師的教學水平。幾年來，“單片機”課程組教師隊伍的學歷結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)、知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)不斷提高，形成了一支師德高尚、學術(shù)造詣較深、教學能力較強、結(jié)構(gòu)合理的授課團隊。2019年“單片機原理與接口技術(shù)”課程已申請為武漢華夏理工學院的校級“金課”。

四、完善課程教學內(nèi)容設計

圍繞單片機課程學習目標建設，擬從以下三個方面進行課程教學內(nèi)容的設計。

（一）以工程案例為抓手，理論與實踐相結(jié)合

將課程的實踐環(huán)節(jié)分成三部分：必要的功能模塊驗證實驗、設計性實驗和綜合性實驗。

（二）線上線下教學，增強師生互動性

從用人方評價反饋結(jié)果來看，“單片機原理與接口技術(shù)”課程學得如何最能反映學生的實踐能力。

（三）模擬企業(yè)工作模式，完善課程設計內(nèi)容

擬結(jié)合行業(yè)發(fā)展，課程中引入人工智能技術(shù)，改善課程設計內(nèi)容，模擬企業(yè)工作模式，按真實項目運作方式，明確小組分工，以模塊化進行智能小車設計，實現(xiàn)小車自動循跡、超聲波避障、跟隨、WIFI及手機控制等功能。一方面結(jié)合實際引入了行業(yè)最新成果，增強了課程內(nèi)容的適用性，另一方面改善了學生學習模式，培養(yǎng)了學生團隊合作意識。

五、促進課程學習成果評價體系建設

課程評價體系建設是檢測學生是否取得學習成果表標準之一。課程評價環(huán)節(jié)由課堂行為表現(xiàn)、作業(yè)、實驗、期末考試組成。抽取某一個班的課程成績作為樣本，對該成績進行分析，首先計算成績樣本中支撐某課程目標指標點的所有學生平均得分與試題總分之比;再根據(jù)課程大綱所參照國標體系，對畢業(yè)要求中指標點達成度的比重確定該指標點達成度的評價值;最終，形成課程的達成度評價體系。課程相關教師根據(jù)達成度評價體系的建議，在下一輪的教學中對教學內(nèi)容、授課方式和課程考核管理方面實施相應的改進措施，以加強學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

經(jīng)過多年持續(xù)的教學改革實踐，將基于學習成果的教育理念引入課堂教學，具有新穎性、實用性和可推廣性。目前“單片機原理與接口技術(shù)”課程已經(jīng)成功建設成為武漢華夏理工學院視頻資源共享課程，為我校引入工程認證做出較大貢獻，探究了以學習成果輸出為目標的教學模式，對培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的應用型技術(shù)型人才具有重要意義和示范價值，使得學生具備解決復雜實際工程的能力，做到每個學生都有可預期的學習成果。

參考文獻

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

[2]李志義.成果導向的教學設計[J].中國大學教學，2015（3）：32.

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