趙琳娜
(內(nèi)蒙古民族大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,內(nèi)蒙古 通遼 028043)
新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革與我國新經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展迫切需要工程人才支撐,對(duì)未來工程人才核心素養(yǎng)的需求越來越多元化、轉(zhuǎn)換速度越來越快[1]。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、提升學(xué)生學(xué)習(xí)成效是新工科背景下,面對(duì)不斷變化的社會(huì)發(fā)展要求,工科專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的關(guān)鍵所在。為此,工程人才的培養(yǎng)應(yīng)遵循OBE教育理念,從社會(huì)、行業(yè)、用人單位及個(gè)人的需求出發(fā),對(duì)接國家發(fā)展需求,以成果為導(dǎo)向,學(xué)生為中心,建立由需求決定培養(yǎng)目標(biāo),培養(yǎng)目標(biāo)決定畢業(yè)要求,畢業(yè)要求決定課程體系建設(shè)和課程教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)良性閉環(huán)培養(yǎng)模式[2-3]。2014年以來,我國高校紛紛開始進(jìn)行探索實(shí)踐OBE理念的教學(xué)改革(模式),廣泛開展項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下結(jié)合教學(xué)、體驗(yàn)式教學(xué),通過多種教學(xué)模式的開展,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性[4]。上述教學(xué)改革雖然在教學(xué)中發(fā)揮了一定的作用,但在目前教學(xué)學(xué)時(shí)大量壓縮、教學(xué)內(nèi)容不斷求新求變的矛盾下,單純依靠課堂教學(xué)模式的改變或簡(jiǎn)單線上線下教學(xué)形式的結(jié)合,無法達(dá)到OBE面向成果,旨在提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力的根本要求。從傳統(tǒng)教學(xué)側(cè)重知識(shí)培養(yǎng)到OBE教學(xué)側(cè)重能力培養(yǎng),傳統(tǒng)教學(xué)的弊端在哪里,新工科建設(shè)要求下如何提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成效是亟待研究的教學(xué)問題。筆者以 “計(jì)算機(jī)組成原理” 課程為研究對(duì)象,探索建設(shè)以學(xué)生為中心,面向產(chǎn)出需求,通過反饋數(shù)據(jù)引導(dǎo)持續(xù)改進(jìn), “線上線下” 結(jié)合, “課上課下” 延展, “校外校內(nèi)” 并行, “實(shí)操虛擬” 融合、 “達(dá)標(biāo)提升” 并舉、 “專業(yè)思政” 并重的多元融合課程教學(xué)系統(tǒng),通過多層面融合互促的教學(xué)改革,助力學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)成效的提升。
1.1 專業(yè)課學(xué)時(shí)壓縮與教學(xué)內(nèi)容增量之間的矛盾 “德智體美勞” 全面發(fā)展的新時(shí)代專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)增加了德育、體育、美育、勞動(dòng)教育學(xué)分比重,相應(yīng)減少了專業(yè)類課程的學(xué)時(shí)學(xué)分,而新工科對(duì)專業(yè)人才的培養(yǎng)要求求新求變,課程教學(xué)難度增大與課時(shí)減少之間存在著比較突出的矛盾。
1.2 學(xué)生過程性學(xué)習(xí)成果取得、評(píng)價(jià)隨意,無法對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力提升形成有效促進(jìn) 按照混合教改要求, “計(jì)算機(jī)組成原理” 課程通過平時(shí)成績(jī)考核學(xué)生過程性學(xué)習(xí)成果,平時(shí)成績(jī)的構(gòu)成主要包括:作業(yè)、報(bào)告、課堂表現(xiàn)。作業(yè)、報(bào)告由于一般采用書面形式提交,普遍存在學(xué)生相互抄襲借鑒,應(yīng)付完成的情況;學(xué)生的課堂表現(xiàn)由于沒有明確的成果形式,存在評(píng)價(jià)量化隨意,考核不嚴(yán)格的情況。上述過程性成果不能全面真實(shí)反映學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
1.3 課程缺乏多層面反饋數(shù)據(jù),課程教學(xué)數(shù)據(jù)單一 學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中形成的信息是衡量和評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的重要依據(jù),目前, “計(jì)算機(jī)組成原理” 課程數(shù)據(jù)主要由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)兩類數(shù)據(jù)構(gòu)成,即課程數(shù)據(jù)為過程性或終結(jié)性量化考核性數(shù)據(jù),以考核性數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)情況和成果是對(duì)學(xué)生整體的比較化評(píng)價(jià),沒有體現(xiàn)對(duì)學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)成果內(nèi)涵和學(xué)習(xí)進(jìn)步的評(píng)價(jià)[5-6]。課程缺乏對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)感受、學(xué)習(xí)體驗(yàn)、學(xué)習(xí)態(tài)度的反饋信息,沒有真正做到以學(xué)生為中心、以學(xué)生學(xué)習(xí)能力提升為目的開展教學(xué)。
1.4 課程教學(xué)同一化,沒有體現(xiàn)對(duì)不同專業(yè),不同學(xué)習(xí)需求的學(xué)生的區(qū)別化服務(wù) 面向產(chǎn)出是專業(yè)培養(yǎng)的根本要求, “計(jì)算機(jī)組成原理” 課程是計(jì)算機(jī)類專業(yè)的基礎(chǔ)課程,除計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)外,網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程等專業(yè)也開設(shè)該課程,雖然課程按照不同專業(yè)制定了教學(xué)大綱,但在教學(xué)實(shí)施中,沒有對(duì)不同專業(yè)開展差別化教學(xué),仍然實(shí)施同一教材,同一教法、講法、學(xué)法。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源提供中,也沒有對(duì)資源進(jìn)行專業(yè)差別設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)難度層次的區(qū)分,全部學(xué)生都學(xué)習(xí)瀏覽同一網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。這種無差別化教學(xué)不能滿足學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)需求,不能真正實(shí)現(xiàn)面向培養(yǎng)目標(biāo)產(chǎn)出的教學(xué),無法真正對(duì)接社會(huì)、國家對(duì)人才培養(yǎng)的專業(yè)技能需求和學(xué)生個(gè)體不同發(fā)展目標(biāo)的需求。
1.5 思政教學(xué)與專業(yè)教學(xué)沒有達(dá)到同源同向,共助教育的目的 培養(yǎng)全面發(fā)展的社會(huì)主義接班人是新時(shí)代人才培養(yǎng)的核心要義,思政教育、專業(yè)教育共同推進(jìn)才能保證社會(huì)主義人才培養(yǎng)的根本目標(biāo)[7-8]。 “計(jì)算機(jī)組成原理” 課程思政教學(xué)按照約每12學(xué)時(shí)一個(gè)思政點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì),思政教學(xué)點(diǎn)一般根據(jù)某項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容可以引發(fā)的思想對(duì)學(xué)生進(jìn)行思政教育。這樣的思政教學(xué)方式,在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施中比較容易實(shí)現(xiàn),但零散的思政點(diǎn)設(shè)計(jì)方式以及與教學(xué)內(nèi)容結(jié)合的隨意性,不能幫助學(xué)生建立學(xué)習(xí)本課程和 “為何學(xué)習(xí)、為誰學(xué)習(xí)” 的思想教育聯(lián)系,存在為思政而思政的形式化教學(xué)。沒有從課程目標(biāo)及專業(yè)發(fā)展需求的本源出發(fā),不深入挖掘思政、專業(yè)共同的教學(xué)本源,無法達(dá)到思、專同向共進(jìn)的教學(xué)目的,對(duì)通過課程的學(xué)習(xí),提升學(xué)生的思想教育幫助不大。
2.1 充分利用線上教學(xué)模式,解決課時(shí)和教學(xué)內(nèi)容增量之間的矛盾 針對(duì)教學(xué)學(xué)時(shí)縮減的壓力,著力建設(shè)課程線上資源,打造數(shù)字化課程資源,包括教學(xué)用數(shù)字化資源包:課程大綱、電子教案、電子課件、教學(xué)進(jìn)度、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)、教材名詞解析。學(xué)生自學(xué)互學(xué)數(shù)字化資源包:重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容短視頻、典型例題習(xí)題講解短視頻、學(xué)生翻轉(zhuǎn)教學(xué)短視頻、課程達(dá)標(biāo)試題庫、考研擴(kuò)展試題庫、前測(cè)試題、章節(jié)自測(cè)試題、虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包、模型實(shí)驗(yàn)機(jī)指令代碼集等。專業(yè)資源包:各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、各專業(yè)畢業(yè)要求、各專業(yè)本課程的課程目標(biāo)、各專業(yè)考核評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)等。通過分類建設(shè)課程教學(xué)資源,為學(xué)生提供豐富且指導(dǎo)清晰有效的線上學(xué)習(xí)支撐。
合理規(guī)劃 “線上線下” 教學(xué)功能。采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方式開展線上教學(xué),布置學(xué)習(xí)任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生觀看、學(xué)習(xí)重點(diǎn)教學(xué)視頻,完成基本知識(shí)學(xué)習(xí)及測(cè)試;在線下課堂教學(xué)中,重點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)內(nèi)容的實(shí)際應(yīng)用,通過例題、習(xí)題及實(shí)際應(yīng)用強(qiáng)化學(xué)生對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的深層理解及應(yīng)用。通過線上線下的不同教學(xué)側(cè)重,分工完成整體教學(xué),解決學(xué)時(shí)、內(nèi)容的矛盾。
2.2 對(duì)接新工科要求,改革教學(xué)內(nèi)容及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 積極適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件人才的發(fā)展需要,對(duì) “計(jì)算機(jī)組成原理” 的課程體系、理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容等進(jìn)行改革建設(shè),并不斷進(jìn)行課程內(nèi)部的持續(xù)改進(jìn)。將學(xué)生容易理解學(xué)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容由教師講授改為學(xué)生自學(xué),要求學(xué)生自學(xué)并撰寫該部分內(nèi)容的分析總結(jié)報(bào)告,提升學(xué)生查閱文獻(xiàn)、分析研究文獻(xiàn)的能力。增加設(shè)計(jì)性及綜合性內(nèi)容的教學(xué)比重, “高速緩沖技術(shù)” “指令流水線技術(shù)” “控制器設(shè)計(jì)” 等章節(jié)內(nèi)容均加大了教學(xué)學(xué)時(shí)。將 “RISC及CISC技術(shù)” 等前沿技術(shù)設(shè)置為學(xué)生自學(xué)討論內(nèi)容,要求學(xué)生自學(xué)并撰寫該部分內(nèi)容的研究報(bào)告,同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上對(duì)該部分內(nèi)容開展討論活動(dòng),拓展學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生積極探究的學(xué)習(xí)意識(shí)。設(shè)置新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,增設(shè)存儲(chǔ)器、寄存器、模型機(jī)設(shè)計(jì)等3個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,其中,模型機(jī)指令設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度、廣度均有較大提升,有效促進(jìn)學(xué)生硬件設(shè)計(jì)能力的提高。
通過修改完善教學(xué)大綱,明確學(xué)生學(xué)習(xí)成效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果運(yùn)用布魯姆教學(xué)認(rèn)知分類進(jìn)行了明確的能力目標(biāo)達(dá)成描述;突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng),在課程大綱的實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分增加實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目拓展思考研究?jī)?nèi)容及對(duì)實(shí)驗(yàn)完成情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫的明確要求;完善過程性考核的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),修改評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中模糊不可衡量的評(píng)價(jià)描述,對(duì)各項(xiàng)過程性考核按照對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo),進(jìn)行可衡量、易實(shí)施操作有針對(duì)性的評(píng)價(jià);在教學(xué)大綱中增加了對(duì)思政教學(xué)的明確要求。
2.3 推行課下DIY教學(xué)模式,提高學(xué)生學(xué)習(xí)成效 為真實(shí)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成效,達(dá)到布魯姆學(xué)習(xí)的較高層級(jí),開展 “課上課下” 延展教學(xué),推行課下DIY教學(xué)模式,主要包括作業(yè)及知識(shí)點(diǎn)學(xué)生自講解DIY和虛擬實(shí)驗(yàn)操作DIY模式。在作業(yè)及重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容課下DIY模式中,布置視頻講解作業(yè),避免單一形式的書面作業(yè),學(xué)生之間模仿完成或抄襲完成的假學(xué)習(xí)成果。在DIY講解學(xué)習(xí)模式中,學(xué)生自己講解知識(shí)點(diǎn)及作業(yè)練習(xí)題,可以較好地使學(xué)生達(dá)到對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容由 “知道了解” 到 “表述、解析、應(yīng)用” 的層次提升。
在虛擬實(shí)驗(yàn)操作DIY模式中,建立 “實(shí)操虛擬” 2個(gè)維度融合的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)系統(tǒng),通過安裝運(yùn)行虛擬實(shí)驗(yàn)軟件包,為學(xué)生提供可以 “行走” 的實(shí)驗(yàn)室。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上發(fā)布不同難度層級(jí)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,引導(dǎo)學(xué)生利用課下時(shí)間在虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,形成發(fā)現(xiàn)問題-解決問題-實(shí)操驗(yàn)證的自主實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐學(xué)習(xí)模式。另一方面,虛擬實(shí)驗(yàn)DIY模式為課上實(shí)操能力強(qiáng)的學(xué)生提供了拓展實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的通道,也為課上實(shí)操能力弱的學(xué)生提供反復(fù)進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的通道,滿足不同學(xué)習(xí)需求學(xué)生的隨時(shí)動(dòng)手實(shí)踐操作的要求,有效提升了實(shí)踐操作能力。
2.4 建立課程反饋數(shù)據(jù)信息,以學(xué)生志趣變方法,以數(shù)據(jù)技術(shù)促教學(xué) 建立課程數(shù)據(jù)信息資源,通過數(shù)據(jù)技術(shù)推進(jìn)教學(xué)改革。建立課程調(diào)查問卷反饋數(shù)據(jù)信息,分別在期中和期末發(fā)布2次課程問卷,針對(duì)教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)、學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)、學(xué)習(xí)感受進(jìn)行調(diào)查分析,問教于學(xué)生。根據(jù)反饋數(shù)據(jù)信息,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,適當(dāng)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容,采用學(xué)生樂于接受、學(xué)習(xí)體驗(yàn)良好的教學(xué)方法、教學(xué)活動(dòng),注重教學(xué)方法和活動(dòng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的幫助、實(shí)用,以學(xué)生為中心開展教學(xué),通過反饋數(shù)據(jù)促進(jìn)教學(xué)改進(jìn),形成持續(xù)改進(jìn)的良性課程閉環(huán)。
建立學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)數(shù)據(jù)信息。通過課程問答記錄、習(xí)題講練記錄、討論參與記錄、完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目難度及完成時(shí)間記錄、學(xué)生互評(píng)記錄、學(xué)生自評(píng)記錄、教師評(píng)價(jià)記錄,及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)情,對(duì)學(xué)習(xí)困難的學(xué)生開展有針對(duì)性的教學(xué)幫扶。學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)全數(shù)據(jù)信息可以全面、客觀反映學(xué)生學(xué)習(xí)情況,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)自身學(xué)習(xí)技巧及學(xué)習(xí)方法上的優(yōu)劣勢(shì),為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)做有益引導(dǎo)。
2.5 開展差別化教學(xué),以產(chǎn)出為目標(biāo),服務(wù)不同學(xué)習(xí)需求的學(xué)生 在教學(xué)中,針對(duì)不同專業(yè)學(xué)生,進(jìn)行不同的教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃設(shè)計(jì)。例如:對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生,注重講解知識(shí)的系統(tǒng)性,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分析和研究能力;對(duì)于軟件工程專業(yè)學(xué)生,突出軟件應(yīng)用與硬件工作原理的結(jié)合,幫助學(xué)生理解軟、硬件之間的內(nèi)在聯(lián)系性;對(duì)于網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)硬件知識(shí)學(xué)習(xí)的延展性和承接性,為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)打好硬件基礎(chǔ);對(duì)于數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)學(xué)生,突出數(shù)據(jù)表示、存儲(chǔ)、運(yùn)算方法和原理的講解,使學(xué)生能夠更好地理解信息存儲(chǔ)、加工處理的技術(shù)原理。
在教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)教學(xué)資源中也明確體現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求的差別,幫助學(xué)生理解不同專業(yè)目標(biāo)和課程學(xué)習(xí)的側(cè)重點(diǎn),進(jìn)行有目的的學(xué)習(xí)。
針對(duì)不同學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)需求的學(xué)生,注重課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的差別化資源建設(shè),實(shí)行 “校外校內(nèi)” 并行的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè),提供校內(nèi)(優(yōu)慕課)和校外(智慧樹)2套并行平臺(tái)系統(tǒng),形成資源互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)差別化資源建設(shè)。校內(nèi)平臺(tái)主要滿足課程達(dá)標(biāo)需求,校外平臺(tái)主要滿足學(xué)習(xí)提升需求。校內(nèi)平臺(tái)提供課程基礎(chǔ)題庫、重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容、典型例題習(xí)題講解視頻,設(shè)置 “學(xué)生作品” 模塊,展示學(xué)生作品,提升學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)互學(xué)。校外平臺(tái)精心篩選引入該課程其他省級(jí)精品課,建設(shè)綜合試題庫和考研試題庫,滿足更高學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。通過2個(gè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn) “達(dá)標(biāo)提升” 并舉。
2.6 研究課程目標(biāo)要求,開展主題鮮明的課程思政教學(xué) 分析研究課程教學(xué)內(nèi)容和課程目標(biāo),依據(jù)硬件課程的教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)和課程目標(biāo)要求,以我國IT業(yè)硬件發(fā)展中的機(jī)遇和困境及計(jì)算機(jī)各部件研究設(shè)計(jì)時(shí)需求的新意識(shí)新精神作為課程思政總體思想。在教學(xué)中 “專業(yè)思政” 并重,通過貫徹于課程學(xué)習(xí)目標(biāo)的統(tǒng)一思想教育,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)課程學(xué)習(xí)和 “為何學(xué),為誰學(xué)” 思政教育本源,理解學(xué)習(xí)課程的專業(yè)意義和為國家服務(wù)的意義,樹立為國家IT行業(yè)發(fā)展進(jìn)步,勇于吃苦擔(dān)當(dāng)?shù)墓そ尘?,做德技兼?zhèn)涞墓こ處煛?/p>
“計(jì)算機(jī)組成原理” 課程進(jìn)行的多元融合教學(xué)改革,對(duì)教學(xué)主體學(xué)生和教學(xué)引導(dǎo)者教師進(jìn)行了分析研究,給出了學(xué)法、教法的雙向建議,對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)成效、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力是一種有益的探索,其中一些改革思想、方法有一定的參考意義。通過對(duì) “計(jì)算機(jī)組成原理” 課程的教學(xué)改革,提升了學(xué)生學(xué)習(xí)組成原理課程的積極性和主動(dòng)性,同時(shí)學(xué)習(xí)成效有明顯提高。近兩年的課程教學(xué)中,學(xué)生完成課程相關(guān)內(nèi)容的研究報(bào)告156 份,錄制翻轉(zhuǎn)講解視頻273 份,形成課程調(diào)查反饋問卷約200 份,學(xué)生課程數(shù)據(jù)信息約600份,學(xué)生課程目標(biāo)達(dá)成情況均在0.7以上。
內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2022年4期