基于学习成果导向的教学改革探析

袁丽平 吕雪

[摘 要] 以学习成果为导向，对“单片机原理与接口技术”课程的全方位教学进行改革，涉及该课程的学习目标建设、教师团队建设、教学内容、教学方法、课程评价体系、考试方式等。经过多轮反馈式持续教学改革与完善，以学生能达到较好学习成果为最终目的“单片机原理与接口技术”课程在课程建设等方面取得了较大的进步。目前该课程已经成功建设为武汉华夏理工学院精品课程，将为单片机教学做出积极贡献。

[关键词] 学习成果;单片机原理与接口技术;教学改革

[课题名称] 2019年武汉华夏理工学院校级教研项目“基于学习成果的‘单片机原理与接口技术课程教学模式的研究与实践”（1911）

[作者简介] 袁丽平（1983—），女，湖北黄冈人，硕士，武汉华夏理工学院信息工程学院副教授，主要从事智能制造、图像处理研究;吕 雪（通信作者）。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）40-0166-02    [收稿日期] 2019-11-08

成果导向教育（Outcome Based Education，OBE）作为一种新的教育理念于1981年由Spady等人[1]提出，强调以学生为中心，以学生学习成果为核心的能力培养作为课程教学和资源配置导向。该理念一经提出便很快得到广泛的重视与认可，美国工程教育认证协会全面接受了这一理念，并将其贯穿于工程教育认证标准的始终。因此，用成果导向教育理念引导工程教育改革，具有现实意义。

“单片机原理与接口技术”课程是我校电子信息工程、通信工程、自动化等专业的基础课程大平台的主干课程，是学生接触的第一门具有工程特点的课程。因此该门课程的学习效果直接影响到对后续专业课程的学习兴趣以及对后续就业方向的定位。

一、重视学习成果导向教育的应用

学习成果导向指学生在教育过程中的最终学习成果，不仅是学生获得的书本知识，还包括学生在工程知识能力、问题分析能力、设计（开发）解决方案能力等方面的培养;对知识整体结构的把握和理解，多角度、多维度解决开放性问题的能力;通过完成较为复杂的任务，获得创造性、创新性思维的能力;分析综合信息的能力以及终身学习的能力。

大连理工大学李志义校长对成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革做了深刻的研究，提出了教学设计遵循反向设计原则[2]。大连海洋大学申天恩教授将成果导向教育理念与人才培养方案相结合，提出纵向连贯、横向统整原则进行人才培养方案设计重构[3]。通过查阅中国知网、万方数据库，发现很少有针对以学生取得学习成果为导向来实行课程体系及教学方法的研究。在此基础上，本文对“单片机原理与接口技术”教学改革与质量提升的途径进行了积极探索研究与实践，在学习目标建设、教师团队建设、教学内容、教学方法、课程评价体系及考试方式上进行了一系列的改革。

二、促进单片机课程学习目标建设

“单片机原理与接口技术”课程具有较强的实践操作能力，对今后的就业产生实质影响。

该课程具备以下特点：一是教材中汇编指令较多，跟之前学习的C语言差别较大，学生难理解;二是单片机内部结构复杂，涉及模拟电子技术、数字电子技术等先修课程;三是单片機中类似于定时器、中断等专业术语种类繁多，且概念抽象。

将成果导向引入单片机课程教学，在教学中遵循逆向思维设计，结合课程特点进行课程学习目标的制定，培养学生自主学习能力、解决工程实践能力、提升学生自我管理能力。为此，学院非常重视“单片机原理与接口技术”课程学习目标建设。在学院的资助下课程组建设了课程网站，2018年成功申请为校级在线精品课程，让所有学生实行线上线下教学，提高自主学习能力;举办了以单片机为主的小系统设计大赛，2018年多名学生获得省级电子设计竞赛奖，实操实训环节得到加强，锻炼了实际工程解决能力;开发了单片机学习管理系统，学生可随时随地查看自己感兴趣的理论课程环节及实操环节，做到对自我学习的监督和管理。

三、加强教学团队建设

在学习成果为导向的基础下，“单片机”课程组的教师们在教学活动中融入以培养学生自主学习能力、解决工程实践能力、提升学生自我管理能力的学习目标，研究学习成果导向在单片机课程教学中的体现方式，树立线上线下结合的教学理念，将加强理论基础、重视实践操作培养落实到课程教学的过程中。课程组通过定期组织教师进行集体备课、集体磨课、授课比赛等多种教学形式探讨以及听取学生交流反馈，不断改进和提高教师的教学水平。几年来，“单片机”课程组教师队伍的学历结构、职称结构、知识结构和能力结构不断提高，形成了一支师德高尚、学术造诣较深、教学能力较强、结构合理的授课团队。2019年“单片机原理与接口技术”课程已申请为武汉华夏理工学院的校级“金课”。

四、完善课程教学内容设计

围绕单片机课程学习目标建设，拟从以下三个方面进行课程教学内容的设计。

（一）以工程案例为抓手，理论与实践相结合

将课程的实践环节分成三部分：必要的功能模块验证实验、设计性实验和综合性实验。

（二）线上线下教学，增强师生互动性

从用人方评价反馈结果来看，“单片机原理与接口技术”课程学得如何最能反映学生的实践能力。

（三）模拟企业工作模式，完善课程设计内容

拟结合行业发展，课程中引入人工智能技术，改善课程设计内容，模拟企业工作模式，按真实项目运作方式，明确小组分工，以模块化进行智能小车设计，实现小车自动循迹、超声波避障、跟随、WIFI及手机控制等功能。一方面结合实际引入了行业最新成果，增强了课程内容的适用性，另一方面改善了学生学习模式，培养了学生团队合作意识。

五、促进课程学习成果评价体系建设

课程评价体系建设是检测学生是否取得学习成果表标准之一。课程评价环节由课堂行为表现、作业、实验、期末考试组成。抽取某一个班的课程成绩作为样本，对该成绩进行分析，首先计算成绩样本中支撑某课程目标指标点的所有学生平均得分与试题总分之比;再根据课程大纲所参照国标体系，对毕业要求中指标点达成度的比重确定该指标点达成度的评价值;最终，形成课程的达成度评价体系。课程相关教师根据达成度评价体系的建议，在下一轮的教学中对教学内容、授课方式和课程考核管理方面实施相应的改进措施，以加强学生较弱方面能力的培养和提高，做到可持续发展。

六、结语

经过多年持续的教学改革实践，将基于学习成果的教育理念引入课堂教学，具有新颖性、实用性和可推广性。目前“单片机原理与接口技术”课程已经成功建设成为武汉华夏理工学院视频资源共享课程，为我校引入工程认证做出较大贡献，探究了以学习成果输出为目标的教学模式，对培养具有创新精神的应用型技术型人才具有重要意义和示范价值，使得学生具备解决复杂实际工程的能力，做到每个学生都有可预期的学习成果。

参考文献

[1]顾佩华，胡文龙，林鹏，等.基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式——汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2014（1）：27-37.

[2]李志义.成果导向的教学设计[J].中国大学教学，2015（3）：32.

[3]申天恩.基于成果导向教育理念的人才培养方案设计[J].高等理科教育，2016（6）：38-43.