OBE導(dǎo)向的混合教學(xué)模式下“數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)”課程評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

摘 要：本文分析了“數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)”課程在混合式教學(xué)模式下面臨的問(wèn)題，結(jié)合新工科的建設(shè)要求，提出以O(shè)BE為導(dǎo)向，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和提升創(chuàng)新意識(shí)的實(shí)驗(yàn)課程考核方法。該方法貫穿課前、課中和課后全過(guò)程，過(guò)程性考核評(píng)價(jià)與終結(jié)性考核評(píng)價(jià)相結(jié)合，借助信息化平臺(tái)輔助考核，有利于學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題，幫助教師及時(shí)獲取學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。本文給出了詳細(xì)的實(shí)施方法以及實(shí)踐情況，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐證明該方法可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提升學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)性和獲得感，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué)；電類(lèi)實(shí)驗(yàn)；OBE；課程評(píng)價(jià)；數(shù)字邏輯電路

在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的背景下，社會(huì)對(duì)于工科人才的需求日益增長(zhǎng)，這些人才不僅需要具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，還應(yīng)擁有創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為工科教育的重要組成部分，對(duì)于培養(yǎng)這類(lèi)高素質(zhì)人才發(fā)揮著至關(guān)重要的作用［1］。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來(lái)，教育領(lǐng)域正經(jīng)歷著前所未有的變革，線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)不斷發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，為實(shí)驗(yàn)課程帶來(lái)了新的教學(xué)模式挑戰(zhàn)。在這種背景下，考核評(píng)價(jià)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不僅是衡量學(xué)生是否取得預(yù)期學(xué)習(xí)效果的重要手段，也是推動(dòng)實(shí)驗(yàn)課程持續(xù)改進(jìn)和體系完善的有效依據(jù)［2］。在“新工科”［3］背景下，我們積極探索新型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式，以O(shè)BE（Outcome Based Education，成果導(dǎo)向教育）理念為核心導(dǎo)向［4］，堅(jiān)持以學(xué)生為中心、科學(xué)性、多維性、全面性和可操作性的原則。通過(guò)信息技術(shù)、智慧平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析等方式［5］獲取階段性信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有效的教學(xué)管理。

中國(guó)民航大學(xué)“數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)”課程為省級(jí)線(xiàn)上線(xiàn)下混合式一流課程，在此契機(jī)下，筆者積極探索混合式教學(xué)模式下過(guò)程性考核評(píng)價(jià)的優(yōu)勢(shì)，深入剖析實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中存在的痛點(diǎn)問(wèn)題，并以能力目標(biāo)和痛點(diǎn)問(wèn)題作為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)多元考核評(píng)價(jià)方法。將考核評(píng)價(jià)貫穿于“課前”“課中”和“課后”整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程，有效利用混合式教學(xué)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，以評(píng)價(jià)促教學(xué)。這樣的評(píng)價(jià)方式不僅成為引導(dǎo)和調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、積極參與的“指揮棒”，而且促使學(xué)生獲得更好的學(xué)習(xí)效果［68］，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)既具備專(zhuān)業(yè)技能又具有全面素質(zhì)的工科人才的教學(xué)目標(biāo)。

1 傳統(tǒng)“數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)”教學(xué)中的問(wèn)題

長(zhǎng)期以來(lái)，實(shí)驗(yàn)課程的形成性評(píng)價(jià)考核不成體系，過(guò)程考核不易衡量，平時(shí)成績(jī)僅由考勤情況及實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況決定，教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否書(shū)寫(xiě)、內(nèi)容是否正確、字跡是否工整等因素進(jìn)行評(píng)分。這就造成部分學(xué)生課上學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)操作時(shí)不認(rèn)真，實(shí)驗(yàn)考核前突擊學(xué)習(xí)，這些情況對(duì)于實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量以及學(xué)生專(zhuān)業(yè)實(shí)操技能的提升是極其不利的。線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)改變了課堂的組織形式和教學(xué)設(shè)計(jì)，但在課程評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)上未能充分利用新教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)［910］，對(duì)于信息化平臺(tái)在考核中的作用挖掘不充分。結(jié)合實(shí)際授課情況剖析了“數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)”課程的“課前”“課中”和“課后”全過(guò)程，分析了在混合式教學(xué)模式中面臨的一些具體問(wèn)題。

1.1 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)不充分，目標(biāo)不明確

預(yù)習(xí)是提高實(shí)驗(yàn)效率的關(guān)鍵步驟。然而，由于缺乏對(duì)預(yù)習(xí)成效的具體考核和明確的預(yù)習(xí)目標(biāo)，學(xué)生的預(yù)習(xí)效果并不理想。

1.2 實(shí)驗(yàn)課堂中學(xué)生參與的實(shí)效性有待提高

學(xué)生在進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)操作前，教師會(huì)講授相關(guān)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)知識(shí)，在課程講授過(guò)程中，部分學(xué)生在課上注意力不夠集中、關(guān)鍵性知識(shí)點(diǎn)理解不夠到位、對(duì)于課程的參與積極性不高。

1.3 自主實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析能力尚需提升

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中依賴(lài)教師的情況較為普遍，自主記錄和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的意識(shí)和能力不足，多次強(qiáng)調(diào)的常見(jiàn)錯(cuò)誤還是屢次出現(xiàn)，缺乏記錄要點(diǎn)內(nèi)容和總結(jié)錯(cuò)誤的意識(shí)。部分學(xué)生認(rèn)為得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果后就完成了任務(wù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的意識(shí)和能力較為薄弱。

1.4 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)意識(shí)需要加強(qiáng)

在授課過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在完成課上實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的意識(shí)不強(qiáng)，創(chuàng)新意識(shí)和跨領(lǐng)域整合的能力尚待加強(qiáng)。

2 OBE導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)方法設(shè)計(jì)

為解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中面臨的問(wèn)題，督促學(xué)生課前認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，課上獲得更好的學(xué)習(xí)效果，課后積極探索創(chuàng)新，達(dá)到“以評(píng)促教”的目的，我們構(gòu)建了更加具體的多元考核評(píng)價(jià)方法，目的是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)并提高實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。如圖1所示，本文根據(jù)OBE理念明確學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出，以自主學(xué)習(xí)能力、探索分析能力、學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化能力、遵守規(guī)定能力、知識(shí)獲取能力、互動(dòng)交流能力、電路設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、數(shù)據(jù)處理能力、實(shí)驗(yàn)積累能力、創(chuàng)新思維能力以及綜合實(shí)踐能力的“十二個(gè)能力”為目標(biāo)，結(jié)合混合式教學(xué)的特點(diǎn)，充分利用信息化平臺(tái)，將過(guò)程性考核評(píng)價(jià)貫穿“課前”“課中”和“課后”整個(gè)流程，明確各流程的考核占比、評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)價(jià)方式，如下表所示。將過(guò)程性考核和終結(jié)性評(píng)價(jià)考核相結(jié)合，激勵(lì)學(xué)生獲得更高的學(xué)習(xí)積極性和更好的學(xué)習(xí)效果。

2.1 過(guò)程性考核評(píng)價(jià)

2.1.1 課前準(zhǔn)備階段

該階段主要是通過(guò)線(xiàn)上學(xué)習(xí)平臺(tái)指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和課前準(zhǔn)備工作，通過(guò)考核指標(biāo)有效督促學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前鞏固和加深實(shí)驗(yàn)相關(guān)的基本理論知識(shí)，有效預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等，提出多種可能的實(shí)施方案，鍛煉學(xué)生閱讀和查找文獻(xiàn)資料的能力。課前，教師在線(xiàn)上學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)布課件，包含實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的短視頻，學(xué)生需要進(jìn)行課件預(yù)習(xí)并完成測(cè)試，該部分習(xí)題一般是選擇題或填空題，用于評(píng)估學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握和實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況。此外，學(xué)生在預(yù)習(xí)階段還需要按照要求進(jìn)行資料查找及總結(jié)分析，有疑問(wèn)的學(xué)生還可以在平臺(tái)討論區(qū)進(jìn)行交流，教師對(duì)學(xué)生線(xiàn)上平臺(tái)提交的作答情況予以評(píng)分并進(jìn)行批注，學(xué)生通過(guò)教師的反饋進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)這樣有效的預(yù)習(xí)引導(dǎo)，幫助學(xué)生解決不知道如何預(yù)習(xí)的問(wèn)題，提高自主學(xué)習(xí)能力和效率。

2.1.2 課堂實(shí)施階段

在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中，學(xué)生需要按照既定的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行操作，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這一階段的考核不僅關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，還包括對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和分析能力。教師可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)察、實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)評(píng)估學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范、數(shù)據(jù)記錄是否準(zhǔn)確，該部分包括課堂學(xué)習(xí)情況評(píng)價(jià)和實(shí)驗(yàn)操作情況評(píng)價(jià)兩部分。

授課時(shí)采用線(xiàn)上教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生通過(guò)掃描雨課堂二維碼進(jìn)入課堂考勤簽到。教師同步開(kāi)啟直播，直播的授課內(nèi)容在下課后保存在線(xiàn)上平臺(tái)，方便學(xué)生課后多次觀(guān)看。在授課過(guò)程中，重點(diǎn)內(nèi)容部分插入課堂互動(dòng)題目，這部分習(xí)題通常需要學(xué)生快速給出答案，起到督促學(xué)生注意力集中的作用。在授課內(nèi)容結(jié)束后，根據(jù)課程情況安排課堂小測(cè)，便于及時(shí)獲取學(xué)生對(duì)于重點(diǎn)知識(shí)的掌握情況。最后對(duì)于表現(xiàn)突出的學(xué)生，可在該部分給予課堂加分。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師隨時(shí)給予指導(dǎo)，學(xué)生需要在下課前將設(shè)計(jì)的電路界面及下載到實(shí)驗(yàn)板的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象拍照后上傳到在線(xiàn)平臺(tái)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的數(shù)據(jù)以及部分工程經(jīng)驗(yàn)積累記錄。由于學(xué)生使用的項(xiàng)目文件以學(xué)號(hào)命名，且大部分實(shí)驗(yàn)電路與學(xué)生學(xué)號(hào)相關(guān)，因此一定程度上避免了學(xué)生拷貝其他同學(xué)實(shí)驗(yàn)記錄照片的情況。學(xué)生在線(xiàn)上平臺(tái)上傳的電路設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖片如圖2所示。

2.1.3 課后探索討論階段

教師為每次課構(gòu)建了探索討論題，該部分題目包含了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中工程經(jīng)驗(yàn)積累總結(jié)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的整理和分析、行業(yè)或?qū)I(yè)相關(guān)的拓展資料查找分析題目等，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等內(nèi)容用于提升學(xué)生的挑戰(zhàn)度和創(chuàng)新意識(shí)，養(yǎng)成及時(shí)總結(jié)積累、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓そ尘褚约胺e極探索的能力［11］。

2.2 終結(jié)性考核評(píng)價(jià)

終結(jié)性考核采用開(kāi)卷形式進(jìn)行，學(xué)生僅可以參考整個(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)報(bào)告獨(dú)立完成設(shè)計(jì)要求。每個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)的電路要求與學(xué)號(hào)相關(guān)（如計(jì)數(shù)器等電路設(shè)計(jì)），目的是對(duì)學(xué)生理論知識(shí)和獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行綜合性測(cè)試，學(xué)生需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法等內(nèi)容的題目，并且完成相關(guān)電路的設(shè)計(jì)、正確編譯后下載到實(shí)驗(yàn)板上獲得正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，教師根據(jù)記錄對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行評(píng)分。

3 結(jié)論

本文詳細(xì)給出了一種以O(shè)BE為導(dǎo)向、適用于線(xiàn)上線(xiàn)下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多元評(píng)價(jià)考核方法，貫穿“課前”“課中”和“課后”的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備到實(shí)驗(yàn)結(jié)束全過(guò)程，將過(guò)程性考核與終結(jié)性考核有機(jī)結(jié)合，考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的制訂、實(shí)驗(yàn)的操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的描述總結(jié)，以及在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)作風(fēng)、實(shí)驗(yàn)態(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生逐步從知識(shí)的積累到知識(shí)的研究與應(yīng)用轉(zhuǎn)變，是對(duì)學(xué)生“知識(shí)”“能力”和“素質(zhì)”等方面的綜合評(píng)定。該考核評(píng)價(jià)方法更具客觀(guān)性、公正性和有效性，有效地考核了學(xué)生的綜合素質(zhì)，避免了考試突擊的現(xiàn)象，督促學(xué)生加強(qiáng)平時(shí)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘?，還有利于教師觀(guān)察實(shí)驗(yàn)教學(xué)中任務(wù)目標(biāo)、教師指導(dǎo)情況、實(shí)驗(yàn)進(jìn)程、環(huán)境條件、考核激勵(lì)等方面設(shè)計(jì)是否適合，教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行調(diào)整。

通過(guò)對(duì)學(xué)生成績(jī)的分析以及在學(xué)生中的調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)于課程的重視程度有了明顯提升，課程效果有了明顯改善，學(xué)生普遍認(rèn)為平時(shí)需要更加認(rèn)真地學(xué)習(xí)，將每一項(xiàng)考核都認(rèn)真完成才能得到高分，在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠清晰地知道自己的學(xué)習(xí)得分，對(duì)于不足的地方可以及時(shí)改正。在新的考核辦法下，學(xué)生的能力和獲得感明顯增強(qiáng)，提升了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，該評(píng)價(jià)方案可為其他實(shí)驗(yàn)類(lèi)課程的評(píng)價(jià)改革提供參考。

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基金項(xiàng)目：中國(guó)民航大學(xué)教育教學(xué)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：CAUC2022C2069）

作者簡(jiǎn)介：孫佳慧（1994— ），女，漢族，內(nèi)蒙古呼倫貝爾人，碩士研究生，講師，研究方向：人工智能、電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)。