以學生為中心的教學方法的研究與實踐

曲天偉 邢傳軍 安波 楊澤雪 吳長偉

摘? ?要：本文介紹了以學生為中心的教學方法研究與實踐的過程，闡述了專業(yè)方向課與專業(yè)方向?qū)嵙暫蛯I(yè)學科競賽聯(lián)合構(gòu)建的“421”系統(tǒng)化教學模式，最后介紹了以學生為中心的教學改革實踐取得的效果。

關(guān)鍵詞：學生發(fā)展為中心? 以學生學習為中心? 以學習效果為中心? 系統(tǒng)化教學模式

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）11（c）-0229-02

嵌入式方向為計算機科學與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)方向之一，本文在闡述以學生為中心的課程教學改革情況時以《微處理器體系結(jié)構(gòu)與編程》為例，該課程是嵌入式方向的專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程的教學改革是依據(jù)工程教育認證標準[1]和《教育部關(guān)于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》[2]進行的。從課程設計到教學活動設計、考核設計都以學生為中心做了相應的改革，達到了讓學生忙起來，讓教學活動活起來，讓考核嚴起來的良好效果。

1? 以SC課程改革科學原理3650框架中的“三個中心”為理念進行反向課程設計

依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案中課程對學生畢業(yè)要求的支撐，課程團隊經(jīng)討論決定以SC課程改革科學原理3650框架[3]中的“三個中心”即“以學生發(fā)展為中心”、“以學生學習為中心”，“以學習效果為中心”為設計理念進行課程規(guī)劃設計。在“三個中心”的原則下進行課程設計過程如下。

課程教學目標規(guī)劃時，以“學生發(fā)展為中心”進行反向設計。具體流程如下。

（1）根據(jù)畢業(yè)5年后學生的發(fā)展目標，來確定專業(yè)培養(yǎng)目標[4]。

（2）由專業(yè)培養(yǎng)目標來確定學生應具有的能力。

（3）根據(jù)學生應具有的能力來確定畢業(yè)要求。

（4）由畢業(yè)要求來確定課程體系及課程對畢業(yè)要求的支撐。

（5）根據(jù)本課程對畢業(yè)要求的支撐來設計課程的教學目標。

課程內(nèi)容設計時，以“學生學習”為中心，進行反向設計。課程內(nèi)容的設計既要滿足模塊間的獨立性，又要有模塊間的關(guān)聯(lián)性，便于學生循序漸進地理解學習。設計的具體流程如下。

（1）把每個課程目標再細化可以具體操作的子目標。

（2）由各個課程子目標設計對應的課程內(nèi)容模塊。

（3）協(xié)調(diào)模塊間的順序便于學生循序漸進地學習。

課程實施設計時，以“學習效果”為中心進行反向設計，具體流程如下。

（1）根據(jù)每個子目標和其對應的課程模塊內(nèi)容以“學習效果”為中心，結(jié)合學生的情況選擇適合學生的學法。

（2）根據(jù)課程模塊內(nèi)容和學生的學法選擇教師的教法。

（3）根據(jù)學生的學法選擇合適評價方法。

課程評價包括兩方面，一是對學生要達到的能力進行評價，二是課程對畢業(yè)要求達成情況的評價。課程評價設計時，以“學習效果”為中心進行反向設計，操作的具體流程如下。

（1）先以學生為評價對象來考核每個學生是否達到了課程要求的能力，按照評價指標給出評價結(jié)果，根據(jù)結(jié)果給出學生成績的評定。

（2）再以課程為評價對象來評價課程對畢業(yè)要求支撐的達成情況。根據(jù)達成情況確定是否達到預期的效果來確定課程是否達成了目標。

2? 教學過程采用“421”模式，進行系統(tǒng)化的教學

教學活動的設計以“學生學習”為中心，結(jié)合具體的教學內(nèi)容和學生的情況進行設計。專業(yè)基礎(chǔ)課程教學過程采用“421”模式，實現(xiàn)專業(yè)課程打基礎(chǔ)，專業(yè)實習來夯實，學科競賽來創(chuàng)新，畢業(yè)設計來提升的系統(tǒng)化教學模式。

（1）“4”為四種基本的課程教學方式，專業(yè)課程教學實施時，根據(jù)課程內(nèi)容和學生情況采用講授、討論、實驗、自學四者有機結(jié)合的方式進行教學。

理論性強的內(nèi)容適合講授，為了提高學生聽課效果，采用“聽課思考，尋找答案”的方式進行，在講課前給出學生在本節(jié)課應該理解掌握的關(guān)鍵問題，讓學生帶著思考聽課，并在聽課的過程中找到答案寫在聽課記錄本上。

拓展性強的內(nèi)容適合討論，根據(jù)討論的主題，讓學生以3～5人為一組，進行討論，形成討論結(jié)果，通過PPT展示。

操作性強的內(nèi)容適合采用實驗方式教學。根據(jù)具體的實驗內(nèi)容把實驗分為驗證實驗、設計綜合實驗兩種類型。驗證實驗是針對各基礎(chǔ)模塊部分進行的實驗，要求學生按照指導書做完實驗后，通過查閱技術(shù)手冊來自學解決實驗思考題。設計和綜合實驗要求學生3～5人一組，從生產(chǎn)生活實際應用出發(fā)模擬設計一款身邊的嵌入式產(chǎn)品，要求至少綜合用到已經(jīng)學過的3個基礎(chǔ)模塊的內(nèi)容。要求小組成員有合理的分工，提交討論方案，展示最后的成果。

（2）“2”是兩種能力的培養(yǎng)。在專業(yè)課學習后，要進行工程實踐能力和專業(yè)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。具體做法是通過專業(yè)方向?qū)嵙曔M行工程實踐能力的培養(yǎng)，通過學科競賽進行專業(yè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

工程實踐能力的培養(yǎng)是在專業(yè)方向課程的基礎(chǔ)上進行的實際工程能力訓練。為保證專業(yè)方向課程教學的延續(xù)性，在專業(yè)方向?qū)嵙曋校膭钋度胧椒较虻耐瑢W選擇在嵌入式專業(yè)基礎(chǔ)課中《設計一款身邊的嵌入式產(chǎn)品》的主題討論中的創(chuàng)意產(chǎn)品來進行具體實現(xiàn)，讓學生體會從最初的設計構(gòu)想到一步步學習實現(xiàn)的真實過程，既鍛煉了學生解決實際問題的工程能力，又增強了學生學習和從事專業(yè)方向工作的成就感。

專業(yè)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是在專業(yè)方向課的基礎(chǔ)上通過參加學科競賽來進行培養(yǎng)的。鼓勵學生在學習專業(yè)課程之余，積極參加嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)等學科競賽，通過競賽來加深課程的理解和應用，并在競賽中鍛煉學生的專業(yè)創(chuàng)新能力。

（3）“1”是兩種能力培養(yǎng)后，再通過畢業(yè)設計這一環(huán)節(jié)將專業(yè)綜合能力進一步提升。

在專業(yè)方向?qū)嵙曋绣憻捔斯こ棠芰Γ趯W科競賽中鍛煉了創(chuàng)新能力。在這兩個過程中，教師通過對實習和競賽結(jié)果的評價，從中篩選出一些有廣泛工程實際應用背景和有創(chuàng)新性的競賽項目，這些項目仍有很大空間進行完善和優(yōu)化或是進行應用拓展。把這些項目作為學生畢業(yè)設計的題目，鼓勵學生在畢業(yè)設計中繼續(xù)完善優(yōu)化，以此進一步提升學生的專業(yè)能力。

3? 進行學習全程考核，設置考核節(jié)點，及時公布成績、設置成績預警機制

為了避免“一考定音”的考核方式，采用對學生學習全程進行考核的方式。學習全過程考核，包括每次講授課，思考題回答記錄的考核，每次討論課討論結(jié)果的考核，每次實驗課實驗結(jié)果的考核，以及課程中和課程末的測試考核。設置考試節(jié)點，做到節(jié)點有考核，考核有記錄。及時公布成績，為了避免對學習考核反饋的不及時，做到每次節(jié)點考核后及時公布成績。設置考核預警機制，做到考核狀況及時提醒，讓學生根據(jù)考核反饋及時了解自己的成績狀況，及時調(diào)整自己的學習狀態(tài)和學習時間的投入。

4? 教學改革取得的效果

近兩年來研究團隊教師發(fā)表教改論文3篇，獲批省級教學改革項目2項，獲批在線課程建設1項，指導學科競賽獲獎 20余項，指導的畢業(yè)設計獲得“創(chuàng)新杯”優(yōu)秀畢業(yè)設計2項。以學生為中心的教學方法改革實踐達到了讓學生忙起來，讓教學活動活起來，讓管理嚴起來的良好教學效果，學生學習的積極性、主動性以及學習效果較改革前有很大的提高。

參考文獻

[1] https：//www.ccf.org.cn/c/2018-11-05/654410.shtml.

[2] http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201810/t20181017_351887.html.

[3] 趙炬明.聚焦設計：實踐與方法（上）——美國“以學生為中心”的本科教學改革研究之三[J].高等工程教育研究，2018（2）：30-44.

[4]http：//www.hljit.edu.cn/Htmlfiles/jsjkxyjsxy/jwgl/jxwj/2018/07/17/75454.html.