摘"要:本文聚焦于“單片機原理及接口技術(shù)”課程,深入探討了如何通過課程目標(biāo)制定與課堂教學(xué)改革的雙重路徑,來實現(xiàn)教育質(zhì)量的提升?;贠BE理念,著重于確保學(xué)生學(xué)習(xí)成果的可衡量性和實用性。引入BOPPPS教學(xué)模式,旨在精心構(gòu)建每一堂課,以增強學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的目標(biāo)導(dǎo)向性和課堂參與度。通過這一改革,期望能更有效地鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新思維,確保學(xué)生在掌握“單片機原理及接口技術(shù)”課程的同時,能夠積極主動地探索未知,從而在理論與實踐的雙重磨礪中不斷成長。
關(guān)鍵詞:OBE教學(xué)理念;BOPPPS教學(xué)模式;課程改革;單片機原理及接口技術(shù)
OBE(Outcome"Based"Education)教育理念,即成果導(dǎo)向教育,是一種顛覆傳統(tǒng)教育模式、以學(xué)習(xí)成效為核心的教育方法論。它重新定義了教育的流程,確保從課程設(shè)置、教學(xué)活動到評估體系,每一步都緊密圍繞學(xué)生應(yīng)達(dá)成的具體學(xué)習(xí)成果來展開。其核心在于逆向思維,即“以終為始”,通過對學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的深度解析與前瞻規(guī)劃,逆向指導(dǎo)并優(yōu)化整個教育過程。在工科專業(yè)中,預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果指的是學(xué)生應(yīng)具備的培養(yǎng)目標(biāo)和需達(dá)到的畢業(yè)要求指標(biāo)點。而對于支持工科專業(yè)發(fā)展的每一門課程而言,其學(xué)習(xí)結(jié)果則細(xì)化為明確的課程目標(biāo)。OBE教育模式不僅強調(diào)結(jié)果的重要性,更注重通過科學(xué)規(guī)劃與實施,確保每位學(xué)生都能達(dá)成這些目標(biāo),從而培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和實踐能力的優(yōu)秀人才。
BOPPPS教學(xué)模式作為一種創(chuàng)新的教學(xué)框架,在教育領(lǐng)域內(nèi)獨樹一幟。它將教育目標(biāo)置于引領(lǐng)地位,將學(xué)生視為學(xué)習(xí)活動的核心,通過六個精心設(shè)計的環(huán)節(jié)——課程導(dǎo)入、明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、預(yù)評估、參與式學(xué)習(xí)、后評估以及總結(jié),構(gòu)建了一個完整且高效的教學(xué)流程。在國內(nèi)教育領(lǐng)域,BOPPPS教學(xué)模式正逐步被采納并廣泛應(yīng)用于實際教學(xué)中,其顯著優(yōu)勢在于目標(biāo)設(shè)定明確具體,教學(xué)邏輯條理清晰,且操作簡便,易于教師掌握和應(yīng)用。這一模式的推廣和應(yīng)用,無疑將進(jìn)一步提升我國教育教學(xué)的質(zhì)量和水平。
OBE理念和BOPPPS模式在課程改革中相輔相成,共同推動教育質(zhì)量的提升。OBE理念從宏觀角度出發(fā),致力于解決如何構(gòu)建優(yōu)質(zhì)專業(yè)、設(shè)計高效課程的問題,確保教育目標(biāo)與學(xué)生學(xué)習(xí)成果緊密相連。而BOPPPS模式則從微觀層面入手,專注于優(yōu)化課堂教學(xué)流程,確保每一堂課都能達(dá)到最佳教學(xué)效果。兩者相互補充,既保證了課程設(shè)計的科學(xué)性和系統(tǒng)性,又確保了課堂教學(xué)的互動性和有效性,共同推動課程改革向更高層次發(fā)展。[1]
“單片機原理及接口技術(shù)”作為電氣類專業(yè)的一門專業(yè)核心課程,其重要性不言而喻。它不僅是學(xué)生掌握自動化、智能化工程問題解決能力的關(guān)鍵,更是為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)及工程實踐奠定堅實基礎(chǔ)的橋梁。[2]此外,本課程還將為學(xué)生在高層次研究、開發(fā)工作中提供必要的理論與實踐支持。該課程專業(yè)性強、知識體系完整、應(yīng)用廣泛,是一門理論與實踐相結(jié)合的課程。若僅采用傳統(tǒng)的“教師單向講授,學(xué)生被動接受”的授課方式,會導(dǎo)致學(xué)生被動接受知識,缺乏主動性和創(chuàng)造性。學(xué)生真正能夠吸收、消化并靈活應(yīng)用的知識有限,難以滿足未來工程實踐的需要。[3]基于此,本文探討采用目標(biāo)導(dǎo)向和以學(xué)生為本的理念提升教學(xué)效果,即基于OBE理念和BOPPPS模式對“單片機原理及接口技術(shù)”課程進(jìn)行教學(xué)改革。
1"課程目標(biāo)制定
在OBE的教學(xué)體系中,核心理念緊密圍繞“目標(biāo)”“需求”“過程”“評價”與“改進(jìn)”這五大核心要素構(gòu)建,形成了一個完整且高效的教育閉環(huán)。這一體系著重于明確學(xué)生應(yīng)達(dá)成什么樣的學(xué)習(xí)成果,探究為什么需要這些成果,設(shè)計達(dá)成這些成果的教學(xué)過程有哪些,評估學(xué)生是否已達(dá)成這些成果,以及采取怎樣的措施確保學(xué)生持續(xù)取得這些成果。
對于“單片機原理及接口技術(shù)”課程,在課程啟動之初,精準(zhǔn)設(shè)定課程目標(biāo)顯得尤為重要。明確的目標(biāo)設(shè)定,能夠確保每一章節(jié)內(nèi)容都緊密圍繞特定的教學(xué)目的展開,使得整個課程體系條理清晰、邏輯嚴(yán)密。在設(shè)定課程目標(biāo)時,需要綜合考慮多方面因素,包括課程特點、在整個專業(yè)課程體系中的定位與作用、支撐的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求,以及當(dāng)前行業(yè)對專業(yè)人才的具體需求等。只有全面深入地分析這些因素,才能科學(xué)合理地制定課程目標(biāo),如表1所示。
2"課堂教學(xué)改革
課程目標(biāo)的實現(xiàn),離不開課堂教學(xué)中一個個小目標(biāo)的堅實支撐。在“單片機原理及接口技術(shù)”這門課程中,采用了BOPPPS教學(xué)模式組織課堂教學(xué),以確保每個知識點的深入理解和掌握。本文以“中斷系統(tǒng)概念”這一關(guān)鍵知識點為例,充分融合了OBE教育理念與BOPPPS教學(xué)模式,對教學(xué)過程進(jìn)行全面重構(gòu),不僅注重學(xué)生對中斷系統(tǒng)基本概念的掌握,更強調(diào)其在實際應(yīng)用中的理解和運用能力。通過精心設(shè)計的課程導(dǎo)入、明確目標(biāo)、預(yù)評估、參與式學(xué)習(xí)、后評估和總結(jié)等環(huán)節(jié),旨在幫助學(xué)生全面、深入地掌握中斷系統(tǒng)的相關(guān)知識,為后續(xù)的學(xué)習(xí)和實踐打下堅實的基礎(chǔ)。
2.1"課程導(dǎo)入
課程導(dǎo)入作為一堂課的開篇,不僅是一堂課的起點,更是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、點燃其學(xué)習(xí)熱情的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教師可以巧妙地利用線上教學(xué)平臺,發(fā)布精心準(zhǔn)備的課前學(xué)習(xí)資源、與本節(jié)課主題緊密相關(guān)的小視頻、趣味問題等,以此吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。例如,在“中斷系統(tǒng)概念”這一知識點的導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師可以播放一段生動的視頻動畫,如“小明在家中看電影,突然門鈴響了,門口有快遞員送快遞……”視頻動畫如圖1。通過引導(dǎo)學(xué)生分析這一事件的處理過程,自然而然地引入“中斷”的概念,使學(xué)生在輕松愉快的氛圍中進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。
2.2"明確目標(biāo)
學(xué)習(xí)目標(biāo)在一堂課中猶如航海中的指南針,為學(xué)生的學(xué)習(xí)之旅提供明確的方向。它精確地勾勒出學(xué)生在學(xué)習(xí)完本節(jié)課后應(yīng)當(dāng)“知曉”的核心概念或“能夠完成”的具體任務(wù),從而確保學(xué)生能夠精準(zhǔn)把握學(xué)習(xí)的要點和精髓。設(shè)置學(xué)習(xí)目標(biāo)時,必須緊密圍繞課程的總體目標(biāo)進(jìn)行精心策劃,以確保其高度的針對性和實用性。同時,這些目標(biāo)還應(yīng)該是可以明確度量和評估的,以便教師在后續(xù)的教學(xué)活動中,能夠有據(jù)可依地評估教學(xué)效果,并準(zhǔn)確地衡量學(xué)生是否達(dá)到了預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)。以《中斷系統(tǒng)概述》這一節(jié)為例,設(shè)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)如表2所示,旨在幫助學(xué)生全面、深入地理解中斷系統(tǒng)的基本概念和工作原理,為后續(xù)的學(xué)習(xí)和實踐奠定堅實的基礎(chǔ)。
2.3"預(yù)評估
預(yù)評估作為新課講授前的“摸底”,其目的在于通過測驗、主題討論、調(diào)查問卷等多種方式,深入了解學(xué)生對課前學(xué)習(xí)資料的掌握程度。這一環(huán)節(jié)不僅有助于教師把握學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,還能夠根據(jù)預(yù)定的教學(xué)目標(biāo),靈活調(diào)整教學(xué)的進(jìn)度和深度,真正實現(xiàn)“以學(xué)生為本,精準(zhǔn)施教”。[4]在《中斷系統(tǒng)概述》這一節(jié)中,利用線上學(xué)習(xí)平臺,結(jié)合課前發(fā)布的動畫視頻,設(shè)計了主題討論“如果你是視頻中的小明,你會如何處理這一突發(fā)情況”。討論結(jié)果可以通過柱形圖、詞云等直觀、生動的形式匯總,如圖2所示,并逐一分析各種處理方式的利弊,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考“哪種處理方式更高效、更完善”,從而為后續(xù)課程內(nèi)容開展做鋪墊。
2.4"參與式學(xué)習(xí)
整堂課的核心是參與式學(xué)習(xí)。在這一環(huán)節(jié)中,應(yīng)始終堅守“以學(xué)生為主體”的教學(xué)指導(dǎo)思想,盡量減少教師單方面的理論灌輸,而是鼓勵學(xué)生積極投身于案例情境中,自主地去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,并創(chuàng)造性地解決各種工程問題。在此過程中,教師應(yīng)成為“穿針引線”的引導(dǎo)者,幫助學(xué)生深入理解知識。例如,可以結(jié)合前導(dǎo)視頻中的生動情節(jié),對中斷系統(tǒng)中的常用名詞進(jìn)行直觀解釋,從而加深學(xué)生對這些概念的理解,如圖3所示。此外,還可以靈活運用小組討論、頭腦風(fēng)暴、現(xiàn)場投票等多種互動方式,充分激發(fā)學(xué)生的積極性與參與度,讓課堂煥發(fā)勃勃生機。
2.5"后評估
后評估是學(xué)生完成新授知識學(xué)習(xí)后的檢驗環(huán)節(jié)。在這一階段,教師根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo),靈活運用多樣化的評估手段,如針對性提問、知識小測驗、深度小組討論及成果匯報等,以全面而深入地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。針對本節(jié)課的教學(xué)特點,中斷概念基礎(chǔ)性強且理解起來頗具挑戰(zhàn)性,尤其是對整個執(zhí)行流程中的中斷機制,學(xué)生往往難以把握。為此,可巧妙借鑒“由淺入深”的教學(xué)原則,并融入“引古喻今”的智慧,選取“守株待兔”這一膾炙人口的成語故事作為切入點。通過組織小組研討,引導(dǎo)學(xué)生細(xì)致剖析故事脈絡(luò),辨析其是否構(gòu)成一次完整的中斷事件,由小組代表闡述本組的結(jié)論并加以解釋。根據(jù)各小組的分享判斷各組學(xué)生對于本節(jié)知識點的學(xué)習(xí)效果,并可通過本環(huán)節(jié)再次糾正學(xué)生的錯誤理解。
2.6"總結(jié)
總結(jié)環(huán)節(jié)猶如一座橋梁,連接著新知與舊識,助力學(xué)生將新授知識進(jìn)行系統(tǒng)化的梳理與整合。教師可以引導(dǎo)學(xué)生運用思維導(dǎo)圖這一高效的學(xué)習(xí)工具,將本節(jié)課的知識脈絡(luò)以直觀、清晰的方式呈現(xiàn)出來,從而幫助學(xué)生在新學(xué)的知識點與已有的知識體系之間建立起緊密而牢固的聯(lián)系,逐步構(gòu)建一個既完整又有序的課程學(xué)習(xí)體系。此外,總結(jié)環(huán)節(jié)還是教師精準(zhǔn)評估教學(xué)效果、優(yōu)化教學(xué)策略的寶貴時機。通過分析后測結(jié)果,教師可以直觀了解預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成情況,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行深刻的教學(xué)反思,及時發(fā)現(xiàn)并糾正教學(xué)過程中的不足之處,進(jìn)而制訂出更加有針對性、更加科學(xué)的教學(xué)調(diào)整方案。
3"課外延伸
為了達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)成效,確保每堂課都能高質(zhì)量完成,教師還需巧妙地將學(xué)習(xí)活動延伸至課外。通過發(fā)布精心準(zhǔn)備的課前預(yù)習(xí)資料、課后前沿拓展資源以及針對性的課后作業(yè),教師能夠有效地將BOPPPS模式的高效課堂教學(xué)與學(xué)生的課外自主學(xué)習(xí)緊密結(jié)合。這種有機結(jié)合不僅能夠加深學(xué)生對知識的理解與掌握,還能確保以成果為產(chǎn)出導(dǎo)向的教學(xué)理念在課程目標(biāo)的實現(xiàn)過程中得以充分體現(xiàn),從而全面提升教學(xué)質(zhì)量與學(xué)習(xí)效果。例如,針對中斷概念概述的內(nèi)容,通過線上教學(xué)平臺開展如下課外延伸學(xué)習(xí)活動。
(1)發(fā)布課前預(yù)習(xí)資料:推送一些前沿的智能化設(shè)備的視頻,讓學(xué)生感受單片機中斷系統(tǒng)的高效和智能,感悟到在單片機原理設(shè)計中,人類的偉大智慧;推送“小明在家中看電影,突然門鈴響了,門口有快遞員送快遞……”的視頻,使學(xué)生從宏觀上感受中斷的過程,為課堂學(xué)習(xí)做鋪墊。
(2)課后發(fā)布前沿拓展資料:推送有關(guān)單片機中斷系統(tǒng)的國家級精品課程的講解視頻、有關(guān)單片機中斷實驗的教學(xué)視頻以及一些有關(guān)中斷系統(tǒng)應(yīng)用的碩士論文《可應(yīng)用于高性能DSP的中斷系統(tǒng)的設(shè)計》、期刊論文《單片機的定時中斷系統(tǒng)的應(yīng)用》等,輔助學(xué)生更深入地理解中斷系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用,并鍛煉其閱讀文獻(xiàn)的能力。
(3)發(fā)布課后作業(yè):通過線上平臺發(fā)布課后作業(yè),根據(jù)作業(yè)完成情況了解學(xué)生對該堂課知識的掌握程度,對于作業(yè)中反映出的學(xué)生短板問題,在下次課正式上課前集中答疑。
結(jié)語
為了不斷攀登課程教學(xué)質(zhì)量的新高峰,本文深入探索并實踐了一系列創(chuàng)新教學(xué)策略,以“單片機原理及接口技術(shù)”課程為實例,生動詮釋了基于OBE教育理念的課程目標(biāo)制定、基于BOPPPS教學(xué)模式的課堂教學(xué)改革,以及輔助課程開展的課外延伸活動。[5]BOPPPS模式以其獨特的結(jié)構(gòu),為如何上好一堂課提供了切實可行的解決方案,這對于實現(xiàn)OBE理念所期望的學(xué)習(xí)結(jié)果而言,無疑是至關(guān)重要的一環(huán)。通過將OBE理念與BOPPPS模式有機結(jié)合,能夠更加有效地推進(jìn)課程教學(xué)模式的革新,使得教學(xué)活動更加高效、有序,同時也更具針對性和實效性。在這樣的教學(xué)模式下,學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)將更加明確,參與度也將顯著提升,在主動探索的過程中,將得到更為全面、深入的鍛煉,從而真正實現(xiàn)知識的內(nèi)化與能力的提升。這一探索無疑為課程教學(xué)的持續(xù)優(yōu)化注入了新的活力,也為其他課程的改革提供了有益的借鑒與啟示。
參考文獻(xiàn):
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基金項目:河北工程技術(shù)學(xué)院《計算機原理及接口技術(shù)》一流本科課程建設(shè)成果
作者簡介:彭曉云(1988—"),女,漢族,河北滄州人,碩士研究生,副教授,研究方向:電氣工程與智能控制。