沈珊瑚++姚茂群



摘 要:針對嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程在評價方式上存在的問題,提出興趣引導(dǎo)及設(shè)計多樣的教學(xué)評價環(huán)節(jié),對學(xué)生整個學(xué)期的學(xué)習(xí)過程進行評價,闡述這一教學(xué)評價的過程方法,并說明教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng);過程性評價;慕課;教學(xué)手段
0 引 言
2016年6月,我國成為《華盛頓協(xié)議》第18個正式成員。為提高高校工科學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量,課堂教學(xué)作為最重要環(huán)節(jié),其作用更加重要,要突出“以學(xué)生為中心(SC)、產(chǎn)出導(dǎo)向教育(OBE)、質(zhì)量持續(xù)改進(CQI)”這三大教育理念的滲透[1-2]。在此背景下,筆者所在高校正著力研究過程性評價的課堂教學(xué)改革模式。
推行過程性評價(Formative Assessment)是為了讓學(xué)生透徹掌握課程的知識和技能,通過對學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的及時評價,讓教師了解學(xué)生對所學(xué)知識與技能的掌握情況,也讓教師及時糾正自己的教學(xué)行為。基于現(xiàn)代的教育理念,教學(xué)過程要以學(xué)生為中心,以學(xué)生的產(chǎn)出為目標(biāo)導(dǎo)向。在一些偏向?qū)嵺`和技能要求的課程中,不光要考查學(xué)生的試卷成績,更要看綜合評價,通過評價促進教學(xué),持續(xù)改進教學(xué)質(zhì)量。
1 傳統(tǒng)評價方式存在問題
嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程,如可編程邏輯電路設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計等課程,都強調(diào)軟硬件協(xié)同設(shè)計[3-4]。后者知識點非常多,教學(xué)內(nèi)容較為前沿,包括ARM Cortex-M3內(nèi)核原理及STM32芯片外設(shè)資源應(yīng)用,如果光灌輸理論,會比較枯燥。學(xué)生在初次接觸嵌入式知識時,普遍感覺較難,在教師引導(dǎo)之下,也需要依靠自主學(xué)習(xí)、相互交流才能掌握知識。
過去的教學(xué)方式是教師在課堂上講授,學(xué)生被動地聽。一方面,實驗設(shè)備和實驗內(nèi)容較少,學(xué)生實踐也較少,學(xué)生體會不到基于ARM嵌入式系統(tǒng)的整體優(yōu)勢。教師也并未關(guān)注每個學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,教學(xué)過程中師生的互動交流較少,更達不到提問質(zhì)疑及辯論的程度。另一方面,曾有教師嘗試在期末采用機房統(tǒng)一上機考試的形式,但由于題目難度的問題,不能很好地區(qū)分學(xué)生的表現(xiàn),因此采用何種評價方法也需要改革。
在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的背景下,大多數(shù)學(xué)生非常歡迎實踐動手環(huán)節(jié),積極性和熱情比較高。嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程正好是偏向?qū)嵺`類的課程,所以筆者著重從理論教學(xué)和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)進行改革,引入過程性評價的理念,設(shè)計多元化的評價環(huán)節(jié)激發(fā)學(xué)生的興趣,提高教師的教學(xué)水平。
2 過程性評價實施過程
合理有效的評價方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)是一種積極的引導(dǎo)。教師對學(xué)生的評價是持續(xù)性、實時性、滲透性、完整性的。評估學(xué)生的表現(xiàn)可以采用圖1的模型。通過15%的出勤及課堂(理論及實驗課堂)表現(xiàn)考查學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,30%的基礎(chǔ)實驗考查學(xué)生對課程相關(guān)章節(jié)基本知識內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果,15%的課程設(shè)計考查學(xué)生對整體嵌入式知識的應(yīng)用能力及表達能力,40%的期末卷面分?jǐn)?shù)考查學(xué)生平時學(xué)習(xí)和期末復(fù)習(xí)的效果。這樣的評估方式能督促學(xué)生平時認(rèn)真學(xué)習(xí),也加強了對局部和整體知識與能力的評估。
2.1 “口袋實驗室”環(huán)節(jié)
由于嵌入式系統(tǒng)課程面向高年級本科生開設(shè),在前序課程如微機原理與接口技術(shù)、C語言技術(shù)基礎(chǔ)等課程中,學(xué)生已經(jīng)具備了基本的動手能力和知識。每位學(xué)生在開學(xué)初都領(lǐng)取了一塊開發(fā)板,進行開放式實驗教學(xué)[5]。學(xué)生在課余時間,可以利用該開發(fā)板和配套的參考代碼進行自學(xué)。在真正的實驗課堂上,教師有更多的時間點評實驗,學(xué)生之間也可以在課堂上討論。這一“口袋實驗室”的做法,彌補了實踐課時不夠的現(xiàn)狀。
為了使學(xué)生在上完理論課程之后,能夠消化吸收所學(xué)知識,筆者設(shè)計了5個側(cè)重基礎(chǔ)驗證的實驗(個別實驗也有自主設(shè)計和創(chuàng)新的要求),課程理論和實驗的學(xué)時比大概為1:1?;A(chǔ)實驗的目的就是讓教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,及時在后續(xù)教學(xué)過程中改進方法。
實際上,正如文獻[6]討論的,在實驗課堂上,筆者也采用觀察評價法,學(xué)生在實驗課的表現(xiàn),能夠非常直觀地反映出其學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)程度及與他人的合作態(tài)度。教師通過實驗課堂能非??斓厥煜っ恳晃唤佑|到的學(xué)生,了解學(xué)生的個性、思想及對課程的認(rèn)知。另一方面,在理論課堂,通過適當(dāng)?shù)奶釂?,和學(xué)生進行互動,可以觀察學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)過程。
對于嚴(yán)格的過程性評價,筆者也在設(shè)計實驗項目的評分細(xì)則矩陣,對每一個實驗給出評分的權(quán)重、分?jǐn)?shù)梯度及解釋,對學(xué)生的目標(biāo)達成度進行判斷。
2.2 企業(yè)師資的合作
為了指導(dǎo)學(xué)生了解課程所學(xué)知識在業(yè)界的應(yīng)用,學(xué)校邀請企業(yè)師資進行講座。在可編程邏輯電路設(shè)計課程中,學(xué)校引入校企合作的優(yōu)秀師資,學(xué)生對該企業(yè)教師的講座非常感興趣,企業(yè)教師的職業(yè)背景,使大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有了很大的提高。正是基于這一思考,筆者申請并入選了2016年教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目(第二批),目的是引入社會資源,通過和ARM公司的合作,提高嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計課堂教學(xué)的活力和創(chuàng)新性,為學(xué)生的培養(yǎng)提供多渠道的師資。
2.3 理論課程的講解內(nèi)容選擇
嵌入式系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容多而雜,所以要圍繞教學(xué)大綱內(nèi)容,盡量通俗地講解理論課程內(nèi)容,將學(xué)生的注意力吸引到課堂上。
為了讓有能力的學(xué)生盡早進行開發(fā)學(xué)習(xí),教師在上課安排中,提前講解開發(fā)工具部分,為學(xué)生盡早自學(xué)提供了條件。在接下來的知識學(xué)習(xí)中,學(xué)生都是通過自行實現(xiàn)基礎(chǔ)實驗加深理解。每個實驗完成后,教師都會抽取部分學(xué)生介紹其完成的實驗,并重點點評需要改進的地方,表揚完成較好的方面。
2.4 基于慕課系統(tǒng)的學(xué)生追蹤評分
慕課教學(xué)平臺為教師實時監(jiān)測學(xué)生的學(xué)習(xí)過程提供了數(shù)據(jù)。教師可在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定最后期限,學(xué)生在該期限之前將實驗報告電子稿上傳到慕課系統(tǒng)。教師針對基礎(chǔ)實驗,特別是實驗1和實驗2,閱讀每位學(xué)生的實驗報告,在系統(tǒng)內(nèi)給學(xué)生打分,并在教師評語欄里寫上意見和指導(dǎo)建議。
在基礎(chǔ)實驗部分,特別是前兩次實驗,教師評分主要以鼓勵為主,后3次實驗評價則側(cè)重實驗結(jié)果、報告撰寫完整性等方面,這和文獻[7]討論的動態(tài)評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有類似的地方。endprint
慕課平臺能較好地整合教學(xué)資源,加強學(xué)生的課后互動,但確實也會給教師增加很多的工作量。
2.5 課程設(shè)計開題答辯及期末答辯
在期中之后,各小組學(xué)生自主選題,并在課堂內(nèi)開題答辯。在此過程中,教師協(xié)助評估學(xué)生方案的可行性,拓展其思路。
在學(xué)期最后一個月,學(xué)生陸續(xù)利用課余時間完成作品,進入作品答辯分享環(huán)節(jié)。在答辯過程中,學(xué)生鍛煉了口頭表達能力。教師能較好地觀察學(xué)生的知識和技能掌握情況,并對學(xué)生上傳的作品演示視頻、作品代碼分析錄屏文件等做評估,給出合適的課程設(shè)計環(huán)節(jié)分?jǐn)?shù)。
2.6 課程內(nèi)融合了職業(yè)引導(dǎo)的教育的元素
在課程設(shè)計答辯的過程中,教師有意引入了對學(xué)生未來求職方向的教育。這也從一定程度上激勵了學(xué)生完成課程設(shè)計的積極性,增加了對課程的認(rèn)同感。通過興趣引導(dǎo)的方式,學(xué)生能夠配合教師的多環(huán)節(jié)評估過程。
3 課程效果分析
3.1 學(xué)生學(xué)習(xí)效果調(diào)研
基于上面討論的教學(xué)方法和過程性評價內(nèi)容,筆者收集了一個班級40位學(xué)生的課程設(shè)計作品。表1列舉了其中6個作品(共有13個小組的作品)。
從表1可以看出,學(xué)生的作品都有不同程度的綜合性,個別作品的代碼量是比較大的,學(xué)生需要通過多次的軟硬件調(diào)試,才能完成可以演示的作品,這需要在課外花費大量的時間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出課內(nèi)實踐課時間,達到了課程教學(xué)的目標(biāo)要求。
另外筆者也對40位學(xué)生進行了調(diào)研,表2抽取了其中6位學(xué)生的觀點。從表2可以看出,學(xué)生對課程的總體效果是肯定的,特別是課程設(shè)計環(huán)節(jié)。大多數(shù)學(xué)生都談到通過課程設(shè)計,對嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用有了更為深刻的理解。
3.2 學(xué)生對教師的評教反映
除了學(xué)生的作品及調(diào)研反饋結(jié)果,從采用過程性評價方式前后的評教結(jié)果也可以體現(xiàn)出優(yōu)勢和差異,見表3。
從表3中可以看出,最近一次評價通過實行過程性評價,學(xué)生反饋較往年有了提高。教師也能夠在理論和實踐課堂上,感受到教學(xué)效率的提高。
反過來,筆者對學(xué)生進行了課程建設(shè)建議的調(diào)研:大部分平時學(xué)習(xí)較好的學(xué)生希望可以繼續(xù)加強實踐作品的制作;部分學(xué)習(xí)基礎(chǔ)一般的學(xué)生希望教師增加基礎(chǔ)實驗更為詳細(xì)的講解。以后的教學(xué)過程主要針對基礎(chǔ)較一般的學(xué)生,提供更為細(xì)致的指導(dǎo),進一步修訂基礎(chǔ)實驗內(nèi)容,增加實驗的趣味性。筆者也開始建設(shè)題庫,為學(xué)生檢驗學(xué)習(xí)效果提供更多的渠道。
4 結(jié) 語
嵌入式系統(tǒng)課程群相關(guān)課程在一學(xué)期的過程性評價教學(xué)研究后,體現(xiàn)了較好的教學(xué)效果。過程性評價,本質(zhì)還是推動教師因材施教[8],需要教師投入較多的時間進行研究和實踐,通過多種教學(xué)手段,結(jié)合不同的評價方式,對學(xué)生進行不同程度的學(xué)習(xí)激勵,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力。在后續(xù)評價過程中,筆者還需要對基礎(chǔ)實驗部分的評價標(biāo)準(zhǔn)作出更為細(xì)致合理的安排,在學(xué)生分組上讓更多基礎(chǔ)一般的學(xué)生能夠發(fā)揮積極性。
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(編輯:孫怡銘)endprint