构建OBE理念下“以学生为中心”的互动课堂

张俊瑞，王秀华

摘  要： 以成果为导向，以能力发展为目标，构建了“以学生为中心”的计算机组成原理互动课堂。以“指令周期”的教学设计为例，介绍了互动课堂的构建原则和实施过程。教学实践表明，教师与学生的交流更加深入，学生的学习兴趣明显提升，学到知识的同时个人能力也得到了很好的锻炼。

关键词： 以学生为中心; 计算机组成原理; 教学设计; 互动课堂

中图分类号：G642          文献标识码：A     文章编号：1006-8228（2022）06-93-04

Constructing an interactive class with "leaner-centered" based on OBE

——principles of computer composition as a case study

Zhang Junrui， Wang Xiuhua

（Department of Information Technology and Engineering， Jinzhong University， Jinzhong， Shanxi 030619， China）

Abstract： With results-oriented and aiming at ability development， a "leaner-centered" interactive class of principles of computer organization is constructed. Taking the teaching design of "instruction cycle" as a case study， the construction principles and implementation process of interactive classrooms are introduced. The practice results show that the communication between teachers and students has become more in-depth， and students' interest in learning has increased significantly. Students' abilities have also been well exercised while learning knowledge.

Key words： leaner-centered; principles of computer organization; instructional design; interactive class

0 引言

《教育信息化2.0行动计划》的颁布，为新时代教育信息化的转型升级提供了指导。转型升级的关键在于如何对传统教学模式进行改革，实现基于学科的创新。具体来讲，就是对教育教学理念、教学方法和学习方式进行创新，其核心点在于：以“互联网+”为技术支撑，实现课堂教学方式的变革。

计算机组成原理是我系计算机科学与技术专业的核心课程之一，是学生了解计算机内部组成和工作原理的关键课程。相较于其他专业课来说，计算机组成原理更强调知识点的理论性和系统性[1]，对学生的要求也更高，多年来被认为既难教也难学[2]。究其原因，一是该课程的直接应用目标不清晰，学生在学习过程中很难有获得感和成就感，学习积极性会逐渐降低，最终导致学生不愿再学该门课程;二是工程性和技术性的内容偏多，如果以课堂讲授为主，则学生对知识点的理解缺乏有效的载体，学习难度较大[3]。因此，如何打破困局，激发学生的学习热情，提高学生的学习获得感和成就感，是值得每一个授课教师深思的问题。

1 “以学生为中心”的教学模式

传统教学模式下，教师是教学的主体，课堂上以教师的教为中心，没有真正的互动，加上应用型大学的办学模式下，课堂授课学时被进一步压缩，因此，教师更多以完成教学任务为导向，学生被动地进行学习，学习积极性很难调动起来，学习效果不好。

区别于传统教学，成果导向教育（Outcomes-Based Education，OBE）更适應现代信息化教学的需要，其更注重学生学到了什么[4]，以学生的学习成果为导向，能力发展为目标，教育结构和课程作为教育手段而非教育目的，强调的是学生能做什么，而不是学生能知道什么，以学为中心组织课堂教学活动[5]，混合式教学特别是“翻转课堂教学”成为新常态。

“以学生为中心”的教学模式基于问题确定教学活动内容[6，7]，教师成为了教学的引导者，学生成为了教学的主体，课堂授课以学生的学习成果达成（问题解决）为导向，由课前、课堂、课后三个阶段构成一个有机的整体[8]。

课前，教师在学习平台上建课，并上传教学资源，学生借助教学资源进行课前学习，完成课前测试，并完成考题等课前任务。

课堂上，以解决学生课前预习时产生的问题为目的组织教学活动，强调学生的参与度。给学生分组（通常5人左右为一组），学生以小组为单位参与课堂活动，教师则采用提问、小组讨论、主题讨论或者分组任务等方式引导师生和生生互动，让学生的学习更有针对性，同时也将所学知识进行有效的拓展和延伸。本杰明·富兰克林（Benjamin Franklin）曾经说过：“告诉我，我会忘记;教给我，我可能记住;让我参与，我才能学会。”强调的就是学习中的参与和实践，而不是知识性的灌输。

课后，教师在学习通上布置作业，督促学生根据自己的学习成果将学到的知识应用于实践，真正实现“以学定教”，以学习成果达成作为教学的评价标准。

2 互动课堂的构建原则

构建OBE理念下“以学生为中心”的互动课堂，需要对教育教学理念和教学方式方法进行变革，对教学目标、教学活动、教学内容、教学评价进行重构，具体包括以下四点。

第一，教学目标重构，实现“学思结合，知行统一”。教学目标应该体现知识、能力和素质目标，是三者的统一，强调学生在学习过程中的创造、评价、分析、应用、理解和记忆等思维和能力的培养。

第二，教学活动重构，实现学生的学习成果最大化。教学活动的设计原则由问题导向、任务驱动向知识、思维与能力发展转变。教师在课前准备时，设置课前练习或者思考题，并根据问题布置课前任务;学生通过学习平台上的资源进行自主学习，完成相应的课前任务，对自己的学习成果进行检验。课堂上进行师生和生生互动，以解决学生的问题为主;课后要求学生完成教师在线上布置的作业，鼓励其将所学知识应用于实践，实现应用迁移，即基于知识与思维技能解决问题，实现知识的巩固和拓展。

第三，教学内容重构。以学生的个人能力和素质培养为出发点，围绕知识、能力与素质构建三维教学目标，并依据教学目标重构教学内容[9]。

第四，教学评价重构。教学评价是检验教学效果达成的重要途径之一，采用形成性评价与终结性评价相结合的方式，以形成性评价为主。

形成性评价包括三部分，即在教学过程中形成的教师评价、学生自我评价和学生互评。

⑴ 教师评价：课堂上，教师通过提问、学生讲解或随堂测验等课堂互动了解学生对本节课知识点的掌握情况，以便对学生的学习情况做出最真实的判断;课后，教师通过复习思考题、课后测试题、课后作业等，了解学生对本节课知识点的掌握程度如何，进行学习效果确认[10]，并根据学生的实际掌握情况调整后续的授课计划。

⑵ 学生自我评价：课前，学生根据学习通上发布的导学案、导学视频和教学视频进行自主学习，在学习通上完成课前测试，对学习成果进行自我检测。

⑶ 学生互评：一般指学生在完成小组任务的过程中，小组之间实现互评。

终结性评价一般在整个教学过程结束后形成，以期末测验或者期末考试的方式实现。

2.1 互动课堂的教学设计

互动课堂的教学设计需要考虑以下三点。

⑴ 基于教学内容进行教学设计，以高阶认知过程目标的达成为导向。

⑵ “以学生为中心”组织课堂教学活动。

⑶ 教学设计详细周密，并给出一些环节的预案。

下面以高等教育出版社《计算机组成原理（第三版）》§8.2指令周期为例，介绍如何构建计算机组成原理课程中“以学生为中心”的互动课堂。

2.2 教学活动组织

学生要理解并掌握计算机的工作过程，进而能够进行控制器的分析和设计，其中的关键就是要理解清楚指令周期的相关概念及其数据流，但是这部分内容比较抽象，学生要具备一定的空间想象能力和逻辑思维能力，因此教师在授课前，需要设置课前思考题，将学生的学习积极性和主动性调动起来，引导学生进行本节课内容的学习。

2.2.1 课前

课程开始之前，教师先在超星学习通平台上“建课”，并上传本课程的相关教学资源（如教学日历、教学大纲、教学视频、教学课件、题库等内容）。

本节课开始之前，教师需要准备：

⑴ 在学习平台上传本节课的导学案、导学视频、学习任务和要求，使学生明确本节课的学习任务，为学生在课前进行线上学习提供指导和帮助;

⑵ 设置课前测试题，方便学生线上学习之后进行自测，明确自己的问题所在;

⑶ 根据本节课的教学活动组织，布置课前思考题（要求在上课之前完成），激发学生的学习兴趣，为课堂互动做准备。

“指令周期”这部分内容需布置的课前思考题为：指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？

2.2.2 課堂

课堂上以学生的学习成果达成为导向设计和组织教学活动，实现课堂的翻转，使学生的学习产出达到最大化，教学活动的组织及时间分配如表1所示，学生以小组为单位参与课堂互动，每组5人左右。

2.2.3 课后

学生通过课前自学完成对知识的粗加工，通过参与课堂互动实现对知识的深度理解，通过课后思考题实现知识的拓展和延伸，并借助课后作业完成知识的巩固和深化（教师在学习通平台上发布作业并设置提交的截止时间）。“指令周期”部分的课后作业有两个（如表2所示），作业1：要求学生分小组完成（每5人/组），以小组为单位提交，目的是培养学生的团队意识，让学生明白做科研要有协作精神，只有谦虚宽容、团结协作才能走得更远。作业2：要求学生独立完成，重在培养学生归纳总结和知识梳理的能力。

3 结束语

通过构建OBE理念下“以学生为中心”的互动课堂，教师的教育理念和教学模式得到了改进，一定程度上推动了计算机组成原理课程教育信息化的转型升级。通过对教学设计进行调整，实现了以学生的学习成果最大化为最终教学目标。课堂实践结果表明，师生交流明显深入，学生的学习积极性和主动性明显提高，学生能力也得到了很好的培养，为进一步推动学生在探究中学习，在学习中探究，最终实现学习成果的最大化奠定了良好的基础。

参考文献（References）：

[1] 丁男，宋嘉琳，董校，等.基于混合式教学模式的计算机组成原理课程建设[J].计算机教育，2021（8）：71-74

[2] 赵宇，徐尚中.计算机组成原理课程教学改革探析[J].中国教育技术装备，2010（36）：37-39

[3] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案[M].高等教育出版社，2009

[4] 李志义，朱泓，刘志军，等.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J].高等工程教育研究，2014（2）：29-34，70

[5] 梁彦刚，高晓升.产出导向理念下课程教学质量评价模式研究[J].教育现代化，2020，7（42）：126-129

[6] 梁竹梅，祁银杉，岑逾豪.“以学生为中心”教学方式量表的建构——信效度检验及其应用[J].中国大学教学，2020（11）：73-80

[7] 刘献君.论“以学生为中心”[J].高等教育研究，2012（8）

[8] 卢晓云.面向未来的教与学[J].中国大学教学，2019（12）：49-53

[9] 杨小妮，闫秀联，刘娟.独立院校安全工程专业应用型创新人才培养模式研究[J].亚太教育，2016（30）：196，188

[10] 张俊瑞.OBE理念下“计算机组成原理”课程教学模式探索[J].计算机时代，2020（12）：72-75