基于O2O的高职计算机组成原理课程混合式教学模式探究

陈浩 郭欣欣

摘要：计算机组成原理课程是高职计算机相关专业的基础核心课程之一。本课程知识面广、难度大、比较抽象，高职学生在学习过程中容易产生挫折感和厌倦感。针对以上问题，着重探讨基于线上线下（O2O），依靠互联网，构建一种集线上自主学习、线下课堂教学、线上辅导、线下实验的混合式教学模式。

关键词：O2O;高职;计算机组成原理;混合式教学

一、高职计算机组成原理课教学现状

（一）课程先修课内容和知识的要求高

计算机组成原理是计算机专业教学的核心课程，也是高职学生比较难学的课程。这门课需要先学习数字电路、计算机操作系统等课程，而很多高职院校计算机专业并没有开设数字电路课程。即使部分院校开设数字电路课程，但计算机专业学生在学习数字电路课的过程中，因没有学习相关电路基础课做支撑，对数字电路知识掌握不牢固，最终极大影响学生对计算机组成原理课程知识的掌握。

（二）课程内容比较抽象

计算机组成原理主要学习计算机系统各组成部件，而这些部件都是由人眼难以看到的集成电路构成。在课堂上，教师主要依靠抽象的电路图向学生讲解各组成部分的原理，这就要求学生具有较强的逻辑思维能力。但是，高职学生与本科院校学生不同，其逻辑思维能力稍显不足，这就容易使他们在学习过程中难于理解核心概念和理论。此外，就高职院校的计算机组成原理课程来说，该课程抽象的理论多、实操较少，学生很难直接体会到所学知识的用处，这导致学生学习本课程的积极性下降，对所学知识的理解更加困难。

（三）教学方法弊端及不足

智慧教室、多媒体等现代化教学设备的广泛使用，极大改善了学生的学习方式，能帮助学生迅速高效地学习新知识。但随着多媒体教学设备的普及，许多高职课程教学中出现以PPT幻灯片和移动端观看视频取代板书的现象。虽然教学的信息化使教师课堂教学效率有很大提升，但也存在很多问题。如，教学中教师依靠PPT单纯地罗列知识点，学生缺乏充分思考的时间，难以全部消化吸收，师生互动减少等。长此以往，学生会逐渐对PPT课件产生过分依赖心理，从而使其自主学习能力退化，深层次的教学效果无法充分体现。

（四）理论与实践的相互结合不够

在大部分的本科院校中，计算机组成原理的教学通常配备相应的实验设备，教师在课堂上讲解理论知识后，可引导学生通过相应的实验设备自己动手设计。这种理论与实践的结合，可以加强学生对抽象理论知识的掌握。对于大多数高职院校来说，他们不具备这样的实践条件，这使得高职院校的计算机组成原理教学侧重于理论。在理论课讲解过程中，教师通常借助多媒体给学生讲解，虽然提高了课堂效率，但也导致学生对大量的知识点理解不够迅速和透彻，课后更没有相应的实践进行巩固。理论与实践的结合程度不足，使学生很难理解和掌握课堂上所学的知识。

二、基于O2O的混合式教学模式构建

O2O（Online To Offline）的概念是Alex在2010年8月提出的。它最初指的是业务服务模型，称为“线上到线下”。本文提到的O2O是指以“互联网+”时代背景为核心，充分利用互联网、教育管理系统、课外实验教学、工程实践与互联网相结合的有效教学模式。O2O混合教学模式实际上反映的是教学安排的混合式教学，教师的工作由先入为主的教学转变为提问辅导学生和与学生讨论交流问题，即成为专职的导师。线上空间为学生提供背景知识、学习资源以及其他支持信息。学生线上线下协作，进行动手实践，并同步讨论，接受教师指导。通过线下物理空间的实践，学生最终完成实验并展示自己的实验结果。以下将从混合教学资源、混合教学过程、混合教学服务三个方面阐述基于O2O的混合式教学模式。

（一）教学资源混合式配置

1、线上资源配置。线上资源配置需借助相应的平台，随着移动互联网的发展，目前，高职院校主要借助于大学MOOC、超星学习通等移动平台。在互联网背景下，教学资源的获取已经超越了地域限制。即使缺乏教育资源的地区也可以通过互联网获取教育资源發达地区的在线教学资源。但互联网时代的海量教学资源，并不意味着可以随意使用。教师不仅要根据高职学生的特点筛选出合适的资源，而且要分析计算机组成原理的课程体系和难点，合理选择网络教学资源。同一个知识点的视频要按层次梯度组织，如虚拟存储器概述与虚拟存储器详解两个资源都可以保留，以满足不同层次学生学习需求。

2、线下的资源配置。计算机组成原理课有一定的实践性，线下需要配置相应的实验实训基地。校内实验基地以实验室和虚拟实验设备的方式进行配置。虚拟平台下只需要有相应的试验箱及虚拟仿真工具，这样，学生就可以运用EDA设计逻辑电路，然后在Quadus下对改进ALU的设计方案进行编程和编译，最终在实验台上进行测试。实验室还应该配备示波器、万用表等具体的物理设备。考虑到学生掌握知识层次不同，可将不同层次学生混合在一起分组，给出具体应用场景，由小组设计方案并共同完成设计、调试、撰写报告等任务。

（二）教学服务混合式构建

1、教师线上答疑。线上平台为学习者提供背景知识、PPT、视频等资源，这些资源可以给予学习者大量的信息，但无法有针对性地对学生产生的疑惑给予解答，此时，教师的线上解答就显得尤为重要。线上答疑可分为两种形式：第一种形式，教师事先设置一个主题，收集学生们围绕这个主题提出的问题。第二种形式，教师在网上进行即时解答。教师在网上教学时，可专门预留一定的时间，在这段时间内，学生就课堂教学问题提问，老师将在网上进行即时解答。

2、学生线下讨论。学生之间开展讨论可以参照教师线上答疑设置主题的做法，不过讨论阵地则从线上转移到线下。教师先对学生进行分组，并设置讨论的主题，这样，学生讨论的内容就会相对集中，有利于培养学生的发散思维，也可以培养学生的沟通能力，同时，还能让学生意识到彼此之间的差距。讨论结束后各小组形成讨论总结，并提交到线上，教师借助线上平台的智能分析技术，可以了解各小组学生对知识的掌握程度，进而对不同程度的学生开展个性化教学服务。

（三）教学过程混合式的表现形式

1、教学形式多元化。线下理论课采用教师课堂教学的教学形式，但要加大课堂讨论的互动性，通过提问、讨论、互动等方式调动学生的学习积极性，激发课堂学习气氛。在实验环节尽量由教师进行演示或者先在虚拟仿真平台上实验，再由学生动手操作，以加深学生印象，提高教学的直观性。讨论课由老师布置主题，学生在课堂或在线平台上讨论，讨论结束后，老师进行评估，最后，学生提交讨论报告。实践环节，教师按照教学内容安排实验内容，每组学生自选实验题目，完成实验内容，提交实验报告。

2、评价方式多元化。多元化的评价方式是指线上评价与线下评价相结合，学生通过线上平台完成的签到、讨论、问题回答等线上教学形式都是学生评价体系的一部分。学生在课堂上的表现、完成课堂作业的情况以及完成实验的情况，也都会作为评价体系的组成部分。另外，不局限于教师对学生的评价，学生之间也可以互相评价。多样化的评价方式可以对学生的学习进行客观公正的评价。

三、基于O2O的混合式教学模式实施过程

第一步，课前线上自主学习。学生通过在线学习平台自主学习，独立完成练习，独立思考，独立讨论，独立提问，老师在网上回答学生提出的问题。第二步，课中线下课堂互动。在课堂讲解的过程中，教师针对某一问题，启发并引导学生进行课堂讨论。学生在讨论过程中进行分析和提问，教师回答问题，使学生进一步理解所学知识。课堂教学结束，教师布置课后作业，要求学生及时完成并提交到线上平台。第三步，学习行为数据分析。教师利用线上平台的数据分析功能，对学生练习提交率、练习出错率、出错点等进行分析，得出学生难于理解掌握的知识点，进行一对一的个性化辅导。第四步，课外实验。通常，每个实验对应一个理论知识块。为此，教师在课堂上首先讲解实验理论知识点，然后让学生通过网络在虚拟实验平台上模拟实验。第五步，多维度评价。教师利用线上平台将评价体系分为平时成绩（10%）、实验（40%）、课程考试（50%）三个评价指标。其中，线上签到占平时成绩的50%，线上自主学习和线下课堂参与情况占平时成绩的50%。在实验指标中，参与实验的学生得总分的20%，个人单独完成并通过教师检查得总分的30%。课程考试占50%分值，依据学生考试成绩评定。

通过对高职计算机组成原理课教学现状进行分析，提出以学生为中心的基于O2O的高职计算机组成原理课混合式教学模式。这种模式利用线上资源和线下课堂及实验进行混合教学，有利于学生更好获得知识，在一定程度上加快了计算机专业课程建设的步伐，充分调动了学生学习的创新性和自觉性，增进了师生问的沟通交流，增强了计算机组成原理课教学效果，对学生学习效果的评价也更加客观准确。

此外，本文也具有一定的局限性。首先，基于O2O的混合式教学模式既依赖线上资源，依赖线下资源，对于一些特殊的情况，比如，由于2020年初的新冠肺炎疫情，学生听课在家，使得线下教学无法进行。此外，本研究目前仅在实际中進行初步应用，还没有进行比对实验。下一步，笔者将对应用此教学模式的班级和没有应用此模式的班级进行对比实验，分析各项评价指标，用数据来验证基于O2O的混合式教学模式相对于传统教学模式的优势。

作者简介：陈浩（1988-），男，河南镇平人，硕士，助教，研究方向：计算机视觉;郭欣欣（1986-），女，河南唐河人，硕士，助教，研究方向：英语教学。

（责任编辑 张萌喆）