基于MOOC的《微機(jī)原理與接口技術(shù)》教學(xué)模式研究

駱冰清 陳燕俐

摘 要：《微機(jī)原理與接口技術(shù)》作為高等院校計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程，在教學(xué)過(guò)程中存在重理論輕實(shí)踐、學(xué)生無(wú)法構(gòu)建整體知識(shí)體系的問(wèn)題。基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式可將MOOC平臺(tái)理論學(xué)習(xí)與課堂實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，因此提出以實(shí)驗(yàn)課為教學(xué)重點(diǎn)的教學(xué)模式，以期改善教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)的目的。與傳統(tǒng)課堂授課模式相比，教師在教學(xué)過(guò)程中利用該模式可增強(qiáng)指導(dǎo)性作用，同時(shí)提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力與理論結(jié)合實(shí)踐的能力，幫助學(xué)生建立完整的計(jì)算機(jī)知識(shí)體系架構(gòu)。

關(guān)鍵詞：MOOC;《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程;教學(xué)模式

0 引言

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》是國(guó)內(nèi)外高等院校計(jì)算機(jī)、電子信息、通信及自動(dòng)化相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)必修課程。該課程內(nèi)容包括匯編語(yǔ)言、計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)及相關(guān)接口技術(shù)等，其理論內(nèi)容較抽象晦澀、實(shí)驗(yàn)設(shè)置多樣化，對(duì)學(xué)生提出了較高的學(xué)習(xí)要求[1]。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣在傳統(tǒng)課程教學(xué)過(guò)程中逐步衰減，在實(shí)驗(yàn)課程環(huán)節(jié)存在應(yīng)付情緒。

近年來(lái)基于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放課程 （Massive Open Online Courses， MOOC）的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在我國(guó)廣泛應(yīng)用，這是一種以學(xué)生為本的教學(xué)方法，可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，將灌輸式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榛?dòng)式學(xué)習(xí)。

因此，為改善《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)效果，本文基于MOOC的教學(xué)模式，將理論課MOOC學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)課課堂學(xué)習(xí)相互結(jié)合，以期提高學(xué)生實(shí)踐開(kāi)發(fā)能力，有效實(shí)現(xiàn)知識(shí)系統(tǒng)構(gòu)建。

1 基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

MOOC資源是依托名校名師，將完整的課程內(nèi)容通過(guò)微視頻、實(shí)驗(yàn)、作業(yè)等環(huán)節(jié)進(jìn)行展現(xiàn)的線上課程教學(xué)。該類(lèi)課程資源優(yōu)勢(shì)在于：①不限制學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間與地點(diǎn)，依靠學(xué)生自主學(xué)習(xí)達(dá)到教學(xué)目的;②課程目標(biāo)清晰，結(jié)構(gòu)完整，名師教學(xué)，整合了國(guó)內(nèi)優(yōu)秀教學(xué)資源;③可通過(guò)精良的制作使微視頻內(nèi)容重點(diǎn)突出、條理清晰，學(xué)生可反復(fù)學(xué)習(xí)，滿(mǎn)足個(gè)體差異化需求。因此近年來(lái)，國(guó)內(nèi)各大高校均在MOOC網(wǎng)上提供本校精品優(yōu)質(zhì)課程的MOOC資源，形成了MOOC教學(xué)風(fēng)潮，基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究層出不窮。其原因在于MOOC資源特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)與翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)特點(diǎn)耦合。學(xué)生通過(guò)MOOC資源進(jìn)行課前準(zhǔn)備與自學(xué)，在翻轉(zhuǎn)課堂上，教師通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，項(xiàng)目討論等環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生完成理論知識(shí)的內(nèi)化，從而加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)理論學(xué)習(xí)的應(yīng)用能力。

文獻(xiàn)[2]提出了基于MOOC翻轉(zhuǎn)課堂的3種教學(xué)模式，并對(duì)MOOC資源替代模式、課外與課內(nèi)相結(jié)合模式及二次開(kāi)發(fā)模式進(jìn)行了探討與對(duì)比。從學(xué)生適應(yīng)情況、教師工作量、學(xué)生接受程度、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)使用等多方面深入分析在有效利用MOOC資源的前提下，探討如何通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐最優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)效果;文獻(xiàn)[3]提出了利用目前主流的智慧教學(xué)工具“雨課堂”增強(qiáng)師生互動(dòng)性，從而提升教學(xué)效果;文獻(xiàn)[4]也提出應(yīng)用智慧課堂的教學(xué)模式，改進(jìn)《微機(jī)原理技術(shù)》課程的教學(xué)效果。但文獻(xiàn)[3]、[4]均有局限性，文獻(xiàn)[3]僅從“雨課堂”現(xiàn)有功能出發(fā)，設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)與互動(dòng)方式，文獻(xiàn)[4]也僅提出引入智慧課堂的必要性，兩篇文獻(xiàn)沒(méi)有考慮微機(jī)原理課程實(shí)踐性強(qiáng)的特征，缺乏將實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐引入教學(xué)內(nèi)容、并與智慧課堂相結(jié)合的具體方法。

僅采用MOOC資源替代模式下的《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程學(xué)習(xí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果。其原因在于，該課程是一門(mén)理論性與實(shí)踐性強(qiáng)的課程，雖然MOOC資源整合了優(yōu)秀的教學(xué)內(nèi)容，但實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)才是檢驗(yàn)課程學(xué)習(xí)效果、學(xué)生理解內(nèi)化學(xué)習(xí)內(nèi)容的戰(zhàn)場(chǎng)。MOOC資源的純視頻化單向傳輸雖然相比傳統(tǒng)課堂教學(xué)具有某些優(yōu)勢(shì)，但無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)與理論學(xué)習(xí)的整合。文獻(xiàn)[5]針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)分注重理論、與實(shí)際脫節(jié)及實(shí)踐性不強(qiáng)的問(wèn)題，提出微機(jī)原理課程兩個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，通過(guò)實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解;文獻(xiàn)[6]提出采用研究性學(xué)習(xí)的方式改進(jìn)《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程的教學(xué)方法，該方法充分考慮了課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，通過(guò)增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)全面提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力與學(xué)習(xí)效果;文獻(xiàn)[7]提出通過(guò)對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行劃分，采用案例教學(xué)的方式加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)微機(jī)原理技術(shù)的實(shí)踐感知力。文獻(xiàn)[6]、[7]采用的方法只適用于小班教學(xué)，而《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，受眾學(xué)生較多，該方法實(shí)際操作難度較大。

因此，如何采用MOOC教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)模式創(chuàng)新，還需結(jié)合課程特點(diǎn)進(jìn)行更深入的研究與分析。

2 課程教學(xué)現(xiàn)存問(wèn)題

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容涵蓋了匯編語(yǔ)言、計(jì)算機(jī)組成體系、微處理器及接口技術(shù)等內(nèi)容，隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，其內(nèi)容也日漸豐富。有學(xué)者[8-9]指出目前《微機(jī)原理與接口技術(shù)》教學(xué)知識(shí)點(diǎn)過(guò)于落后，導(dǎo)致學(xué)生興趣索然。課題組基于教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與學(xué)生座談等方式，對(duì)課程現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)與梳理。

（1）課程內(nèi)容落后于計(jì)算機(jī)發(fā)展，實(shí)際應(yīng)用難度大。《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程目標(biāo)要求學(xué)生掌握16位、32位處理器特點(diǎn)及接口技術(shù)等，但微處理器的發(fā)展早已遠(yuǎn)超課本設(shè)計(jì)內(nèi)容。因此，學(xué)生在實(shí)際生活中無(wú)法與課堂知識(shí)建立聯(lián)系，很難理解該門(mén)課程的學(xué)習(xí)意義，導(dǎo)致學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。盡管很多文獻(xiàn)提出改進(jìn)該課程內(nèi)容的方法，但矛盾在于，目前學(xué)生對(duì)8086微處理器相關(guān)內(nèi)容表現(xiàn)出學(xué)習(xí)難度大等畏懼情緒，在不改變教學(xué)模式的前提下，很難進(jìn)一步提升學(xué)習(xí)質(zhì)量。

（2）理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)脫離。在很多高校課程設(shè)置中，《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程實(shí)驗(yàn)課課時(shí)較少，仍然以理論學(xué)習(xí)為主，實(shí)驗(yàn)只為少部分主動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)生提供了檢驗(yàn)理論知識(shí)的機(jī)會(huì)。同時(shí)，由于學(xué)生一貫以理論學(xué)習(xí)為主導(dǎo)的思維定勢(shì)，導(dǎo)致大部分學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)課，不能有效地將理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合。

但對(duì)于大部分計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程而言，實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)理論知識(shí)、應(yīng)用理論知識(shí)的重要環(huán)節(jié)，其重要性不言自喻，但迫于課時(shí)設(shè)置的原因，該課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)僅涵蓋重要理論內(nèi)容的小部分，不利于促進(jìn)該門(mén)課程的學(xué)習(xí)。

（3）學(xué)生無(wú)法構(gòu)建整體的知識(shí)體系，無(wú)法聯(lián)系、貫穿前后知識(shí)內(nèi)容。《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程內(nèi)容與多個(gè)其它課程內(nèi)容關(guān)聯(lián)，如匯編語(yǔ)言、計(jì)算機(jī)組成原理、數(shù)字電路、操作系統(tǒng)等[10]，具體表現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)出前后關(guān)聯(lián)、相互聯(lián)系的規(guī)律。但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容記憶零散，難以構(gòu)建整體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)知識(shí)體系，無(wú)法將教學(xué)內(nèi)容內(nèi)化。該問(wèn)題也表現(xiàn)在學(xué)生可通過(guò)考試，但無(wú)法回答最基本的微機(jī)原理問(wèn)題，學(xué)生學(xué)習(xí)潛力無(wú)法充分發(fā)揮[11]。

鑒于以上問(wèn)題，本文通過(guò)研究MOOC教學(xué)模式，深度結(jié)合課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，提出一種改進(jìn)的基于MOOC的課程教學(xué)模式，將MOOC資源與實(shí)踐實(shí)驗(yàn)結(jié)合，改進(jìn)《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)方法，以期實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。

3 基于MOOC的教學(xué)模式改進(jìn)

3.1 MOOC資源與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)模式

MOOC資源的單向?qū)W習(xí)模式不適合實(shí)驗(yàn)操作性強(qiáng)的學(xué)科，而傳統(tǒng)教學(xué)方式忽略了教學(xué)以學(xué)生為本的教學(xué)宗旨。由此，本文結(jié)合《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程內(nèi)容特點(diǎn)，提出一種將MOOC資源與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的課程教學(xué)模式改進(jìn)方法，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

該教學(xué)模式采用MOOC進(jìn)行微機(jī)原理理論學(xué)習(xí)，利用課內(nèi)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)應(yīng)用與實(shí)踐操作，以達(dá)到知識(shí)內(nèi)化的目的。該模式提倡教學(xué)以學(xué)生為本，將教師的作用與教學(xué)工作量集中在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)及對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)上。其基本內(nèi)容可概括為學(xué)生利用MOOC平臺(tái)上優(yōu)質(zhì)課程資源進(jìn)行理論課程學(xué)習(xí)。教師在MOOC平臺(tái)上隨時(shí)了解學(xué)生理論課程學(xué)習(xí)進(jìn)度與學(xué)習(xí)效果。通過(guò)搭建課內(nèi)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，教師根據(jù)學(xué)生理論課學(xué)習(xí)進(jìn)度設(shè)置實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，學(xué)生針對(duì)性地對(duì)理論課知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)踐操作、加深理解，實(shí)現(xiàn)內(nèi)化知識(shí)。

該教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)在于可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性，將實(shí)驗(yàn)課程作為課內(nèi)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，改變學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，不僅可使學(xué)生理解、接受該課程學(xué)習(xí)意義，同時(shí)將理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)深度結(jié)合;在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中教師可了解學(xué)生在理論學(xué)習(xí)中遇到的困難，進(jìn)行重點(diǎn)答疑，幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系結(jié)構(gòu)。

3.2 教師在教學(xué)過(guò)程中的作用

本文模式對(duì)解決目前《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)存在的問(wèn)題具有重要意義，同時(shí)對(duì)教學(xué)雙方也提出了較高要求。學(xué)生需具有自主學(xué)習(xí)意識(shí)，在課外MOOC平臺(tái)上進(jìn)行理論內(nèi)容的自學(xué)，在課內(nèi)積極實(shí)踐，才可達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果，適應(yīng)未來(lái)學(xué)習(xí)發(fā)展趨勢(shì);同時(shí)，教師在該教學(xué)模式教學(xué)過(guò)程中，發(fā)揮的作用也有所改變，具體表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：

（1）提出問(wèn)題，發(fā)揮教師引導(dǎo)性作用。《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)占主要地位，因此本文教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)教師發(fā)揮教學(xué)能力的環(huán)節(jié)集中在實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置與實(shí)施中。在該過(guò)程中，教師需根據(jù)學(xué)生在MOOC平臺(tái)上的學(xué)習(xí)反饋，有針對(duì)性地設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中將理論知識(shí)內(nèi)化。因此，教師在實(shí)驗(yàn)課程中需設(shè)置問(wèn)題、提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生去解決，并在過(guò)程中給予針對(duì)性指導(dǎo)。

（2）解決問(wèn)題，發(fā)揮教師指導(dǎo)性作用。通過(guò)在學(xué)生實(shí)踐過(guò)程中，為學(xué)生解決問(wèn)題，了解學(xué)生學(xué)習(xí)難點(diǎn)，進(jìn)行重點(diǎn)答疑，發(fā)揮指導(dǎo)作用，幫助學(xué)生在實(shí)踐中完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

（3）為學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系。基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論構(gòu)建課程教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)架構(gòu)，深化學(xué)習(xí)內(nèi)容，全面提升學(xué)生思維能力與整體綜合素質(zhì)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)分析《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)特點(diǎn)與目前教學(xué)存在的問(wèn)題，結(jié)合基于MOOC資源的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新與改進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)交互式構(gòu)建，達(dá)到改善教學(xué)效果、提高學(xué)生實(shí)踐開(kāi)發(fā)能力、促成在實(shí)踐中學(xué)習(xí)的目的。同時(shí)，對(duì)于基礎(chǔ)性教學(xué)內(nèi)容，在圍繞教學(xué)目標(biāo)、結(jié)合課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)利用多樣化教學(xué)方式，不斷適應(yīng)學(xué)習(xí)模式及個(gè)體需求變化，教學(xué)工作才可持續(xù)良性發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：江 艷）