基于OBE教學模式的單片機原理及應用教學改革與實踐

吳君鵬

摘 要：OBE教育理念的實質是把學生在學習過程中的主體表現作為教育質量考核的重要指標，在人才培養的過程中強調學生的學習結果，并以此作為反饋教學活動質量的重要因素。該研究通過對計算思維基本概念的界定，介紹了以計算思維能力培養為導向的單片機原理課程的教學改革現狀，探討了其中存在的問題，提出了相應的教學模式與解決策略。

關鍵詞：OBE（Out-Based Education） 單片機原理課程 計算思維能力 教學改革

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（c）-0093-02

OBE（Outcome-Based Education）教育理念起源于美國，并在20世紀的后20年在一些發達國家發展起來的一種新的教育模式。隨著其理念的普及與深入發展，OBE教育模式逐步成為工程教育人才培養的基礎。OBE教育理念的實質是把學生在學習過程中的主體表現作為教育質量考核的重要指標，在人才培養的過程中強調學生的學習結果，并以此作為反饋教學活動質量的重要因素。

單片機原理及應用是電氣工程、電子工程、自動化、通信工程等專業的核心基礎課程。該課程主要包括了單片機的硬件結構，匯編指令和匯編程序設計，接口技術以及C程序設計技術，是一門實踐性很強的課程。在傳統的教學過程中，通常以教師為教學活動的主體，學生被動的接受課程知識，因此在這門實踐為主體的課程中，學生很難達到應有的教學目標。此外，在該課程所配套的實驗教學過程中，多數以驗證性實驗為主，部分學生在實驗過程中目的性不強，很多的時候也只是看到了實驗最終的一個現象，并沒有深刻體會到實驗過程中所涉及到的分析流程，并且在課程的考核上很多的時候都是以卷面考核的方式來進行，在考試過程中很多學生也只是靠僵硬的記憶來答卷，在試卷考核的內容中有一些靈活應用的地方就容易大量丟分，究其原因，很多的學生在學習過程中其目的就是考試及格，學習并不是源于學習的興趣。

1 課程理論內容講授環節設計

從學生的學習效果反饋來看，單片機這門課程難點很大程度上在于很多同學沒有建立起利用計算機進行解決問題的思維方式，換言之，就是很多同學覺得單片機難學在于他們碰到程序設計問題的時候，很多時候無從下手解決，因此可以分析出在教學過程中的匯編指令，匯編程序設計以及高級語言程序設計時單片機教學的重點和難點。根據OBE理論就需要從新反向設計這部分的教學內容和教學手段，在講授方式上教師應當注意由淺入深，課堂上適當增加程序分析和設計的內容，同時注重理論和實踐相結合，可以選擇一個適當的綜合性題目，在題目的完成過程逐步掌握基本程序設計的要領。

基于OBE教育理念的教學方式就是以預期的學習產出作為目標，并通過產出的結果反向設計和課程相關的教學活動。在單片機原理及應用的授課過程中，制定課程的預期學習產出和相應的教學策略是實現OBE工程教育的重要前提。針對單片機原理及應用這門課程需要較高實踐性的特定，同時優化理論教學和實驗教學，激發學生的學習興趣和動力。建立起學生自主學習的積極性，提高教學效率和改善教學效果。

2 實驗教學環節設計

實驗教學是本科教育教學工作的重要組成部分，是人才培養過程十分關鍵重要步驟，實驗教學和理論教學在單片機這門過程中二者的關系是相輔相成的。在單片機原理及應用教學中，強化學生在實踐教學環節的學習效果，有利于提高實踐教學質量，提升學生實踐能力、合作精神和創新意識。從人才培養的根本目的看，實踐環節的意義在于實踐理論，實現學生專業知識外化的轉化能力。

在實驗教學環節，優化實踐教學方案，制訂實驗教學大綱，設計實踐教學的環節和相關子項目，突出學生實踐能力培養、重視實踐教學效果、明確技能考核要求，充分體現課程體系下實踐教學改革的總體思路，從根源上優化各專業的實踐教學方案，以便形成科學且合理的實踐教學體系。在制定電子信息類專業教學計劃時，教學大綱的制定重視課程與實驗內容的合理優化配合，避免理論知識與實踐的重復或脫節；另外，充分體系課程知識結構發展和教學安排的組織、內容及方法的映射關系，避免重復的驗證性實驗項目，增加具有創新性、設計性、綜合性的實驗項目的實踐教學體系，使學生在實驗教學環節能提升其實踐主動性、創新能力、求實及合作精神的作用。因此，構建科學、合理的實踐教學體系對此實踐教學目標產生深遠的影響。

3 課程評價的考核目標和學習產出的關系

課程評價的考核目標引導和決定預期學習產出的結果，具有重要的導向作用。在單片機原理課程上實行相應的多元考核評價方法，多元化的評價模式包括兩個方面，理論環節和實驗環節。其中理論環節包括識記能力、理解能力和表達能力；實驗環節包括實踐能力、小組合作能力和創新意識。通過理論環節和實踐環節測評的設定，過程考核和結果考核有機地結合起來，學習結果可體現為過程和結果兩個方面。

4 結語

對大學生計算思維能力的培養已經成為工程教育界的共識，其最終目的是培養大學生的實踐與思維相結合的能力，培養大學生利用已有計算機和數學基礎發現和解決問題的創新能力。該研究通過對計算思維基本概念的界定，介紹了以計算思維能力培養為導向的單片機原理課程的教學改革現狀，探討了其中存在的問題，提出了相應的教學模式與解決策略。

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