地方高校计算机组成原理课程混合式教学模式

杨欣宇，李诚，刘明，张浩鹏，刘正亮

地方高校计算机组成原理课程混合式教学模式

杨欣宇，李诚，刘明，张浩鹏，刘正亮

（齐齐哈尔大学 计算机与控制工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006）

针对地方高校学生特点，制定了计算机组成原理课程的混合式教学实施方案．通过导学图给出明确的教学目标，并将课程思政元素全方位融入课程教学的各个环节．教学过程注重多元互动和同伴教学，集知识性和趣味性于一体，激发学生学习的主动性和积极性，培养自主学习能力、团队协作意识和探究精神．

计算机组成原理；混合式教学；同伴教学；自主学习；课程思政

互联网、移动技术、人工智能等技术与教育教学的融合使高等教育发生了结构性的变革，突破了教学活动在时间和空间上的局限性，为课程改革和创新带来了新的契机，使混合式教学成为了未来教育的“新常态”[1]．近几年，在国家政策的指引和激励下，混合式教学模式在国内高等教育领域受到充分重视，已经逐渐在高等学校的课程改革与建设中占据主导地位[2-4]．本文以计算机科学与技术专业的核心课程——计算机组成原理为例，探讨结合地方高校学生特点的混合式教学模式的方案设计与实践．

1 混合式教学所要解决的问题

混合式教学，强调的是自主学习能力和探究精神．对于地方高校的学生来说，知识基础和学习能力都相对薄弱一些，且自主学习的意识不强，在面对复杂问题时还会有一定的畏难情绪，缺乏自信心．如何将线上线下的教学工作融合起来，提高学生的学习兴趣，培养学生的科学素养，创新学生的思维方式，开发学生的自主学习能力，是地方高校教师亟待解决的问题．

因此，针对地方高校的混合式教学改革，其主要目标是解决３个问题：（1）自主学习，即如何提高学生自主学习能力，知道“学什么”“怎么学”；（2）主动学习，即如何激发学生学习兴趣和自信心，做到“我想学”“我能学”；（3）探究学习，即如何培养学生的科学思维，能够“学得深”“学得精”．

2 混合式教学模式总体设计

结合历年教学中所发现的问题，经过周密的调研和思考，制定了计算机组成原理课程混合式教学改革的总体方案，其组织实施总体流程见图1．

图1 混合式教学组织实施流程

由图1可见，课程教学组织实施方案的制定完全基于OBE理念，依托在线教育综合平台和社交软件开展，采用翻转课堂的教学模式，注重教学过程中的师生互动和生生交流，并将课程思政元素有机融入课程教学的各个环节．其中，教学目标的制定充分考虑了将价值塑造、知识传授、能力培养三者融为一体，注重培养学生的科学思维方法、自主学习能力和分析与设计能力等，并依据教学目标对教学内容和教学方法进行反向设计，制定教学方案和导学图．教学活动分为课前、课中、课后3个部分．依据布鲁姆认知目标，课前是记忆、理解阶段，强调自主学习和互帮互学．学习效果以知识归纳和课前小测的形式反馈给教师，以便教师发现问题，重点突破．课中是应用、分析阶段，突出多元互动和同伴教学，尽最大程度保证覆盖面，并借助于平台上的工具进行记录和分析，做到可追溯可评测．课后是评价、创造阶段，其主要目的是巩固成果，挑战创新，培养实践能力、分析设计能力和科学思维方法．教学评价既包括学生的学业评价，又包括专家、同行、学生等各个层次的信息反馈．通过对2项内容的综合评价和分析，发现问题并给出改进方案．

3 混合式教学实施过程中的关键措施

3.1 每课一张导学图，自主学习有依据

自主学习是地方高校进行教学改革所需解决的关键问题之一．为保证学生自主学习的质量和效果，将课程内容进行了整合和重构，每次课作为一个学习单元，并为其设计一张导学图，将课程内容分为若干个模块，每个模块再细化为若干个知识点，每个知识点的学习目标都具体到了理解哪些概念，解决哪些问题，并说明针对各知识点的具体教学活动形式，使学生课前自主学习时有所依据[5]．导学图基本结构见图2．

图2 导学图基本结构

其中，将各知识点按难度的不同层次安排相应的教学活动形式，并对其中的重点内容做出标注．同时，还会结合各知识点的具体内容安排练习、互测、讨论等活动，既有要求学生独立完成的工作，也有需要团队协作的任务．

3.2 教学活动多样化，主动学习有动力

教学改革要解决的第2个问题就是培养学生学习的主动性和积极性，使其逐步具备主动学习的习惯和终身学习的意识．为此，在课程的教学过程中设置了多种形式的教学活动．首先，建立由浅入深、循序渐进的评价体系，通过课前小测、课堂练习、课后作业、阶段测验等活动，引导学生逐步深入，培养学生的自信心．其次，细化考核方案，增加过程性考核的比重，督促学生参与各项教学活动，逐步激发学生的学习兴趣．同时，通过微信答题小程序和微信群抢答加分活动，将知识性和趣味性融为一体，鼓励学生进行深入思考和研究．

3.3 同伴合作与竞争，探究学习有深度

同伴教学法是哈佛大学著名教授埃里克·马祖尔创立的．该方法鼓励学生合作学习，注重培养学生的批判性思维[6-8]．因此，同伴教学对学生探究能力的培养具有重要的意义和作用．

在课程的各项教学活动中，互测互评、研讨交流、项目研究等环节均采用同伴教学的形式．将学生分为若干小组，组内是合作关系，可以在课前学习时互相帮助；组间是竞争关系，可以互相提问和质疑，并根据对方完成情况进行评价．其中，互测互评采用车轮战形式，每组出一道题目，各组按顺序依次解答，再由出题组进行评价，既能督促学生对知识进行深入理解，又能在这个过程中发现问题．研讨交流是以小组为单位针对思维扩展问题进行讨论，再由各小组对讨论结果进行投票．项目研究则是以小组为单位完成指令系统的设计、模型机的设计或课程核心内容模拟等复杂的设计性任务，培养学生的探究能力和团队协作能力，提高课程的挑战度．

3.4 点线面三重结构，构建课程思政体系

课程思政是课程改革中必不可少的重要内容．如何让思政元素“潜移默化、润物无声”地融入课程教学过程之中，已经成为课程教学中迫切需要解决的问题．课堂教学是课程思政建设主渠道，必须以课堂教学为切入点，才能将思想政治教育有机融入课程教学，深入挖掘课程知识体系中的思政元素，构建科学合理的课程思政教学体系[9-12]．

计算机组成原理的课程思政建设，结合课程内容和教学方法，将思政元素全方位融入课程教学的各个环节，构建了点、线、面三位一体的课程思政体系．其中，点指的是某个具体的知识点，按该知识点的内容、特点及其所蕴含的思政元素设计教学方案，使学生在接受专业知识的同时在思想意识方面有所感悟．线贯穿于课程教学工作的始终，一条是知识线，结合课程中计算机各组成部分协同工作原理，强调团队协作

精神；另一条是能力线，通过各种复杂问题的分析处理，培养科学思维方法．面则是把诚信、自信、协作、创新等意识全方位融入课程教学的各个环节，培养学生的学术道德和学术规范，使学生克服畏难心理，树立自信心，并能够分工协作完成各项团队任务，同时培养创新能力和创新思维．

4 教学效果分析及改进

经过历年的实践和改进，计算机组成原理课程已经形成一套完整的线上线下混合式教学体系．通过对2016—2018级3个年级混合课堂和传统课堂教学效果进行对比，混合课堂期末考试80分以上学生比例分别高于传统课堂8.98，18.83，10.41个百分点，学生对知识的掌握程度和分析解决问题的能力也明显高于传统课堂．3个年级混合课堂和传统课堂的期末考试成绩对比见图3．

图3 2016—2018级混合课堂与传统课堂期末考试各分数段人数对比

下一步，计算机组成原理课程所有课堂将全面开展混合式教学，并聚焦新工科建设，开发产学合作项目，构建全方位、立体化的教学体系，培养学生自主学习、实践操作、团队协作、创新思维等综合能力．同时，在现有基础上进一步加强课程思政建设，深入挖掘课程中蕴含的思政元素，结合我国科技前沿领域培养学生的科技强国意识和大国工匠精神．

综上所述，计算机组成原理课程的混合式教学改革充分考虑了地方高校学生的特点，经过多年的实践，已取得了显著的成果．混合式教学把大部分“听课”环节变成了课前个性化的线上学习，课堂上开展探究、反思、讨论、合作等丰富的活动形式，使知识的获取方式由单向传递变成了多向互动，活跃了课堂气氛，激发了学生的学习热情．深度融合线上线下资源开展混合式教学，可以培养学生自主学习和合作学习能力，促进知识内化，有利于提高教学质量，改善教学效益．

[1] 冯晓英，孙雨薇，曹洁婷．“互联网+”时代的混合式学习：学习理论与教法学基础[J]．中国远程教育，2019（2）：7-16．

[2] 冯晓英，王瑞雪，吴怡君．国内外混合式教学研究现状述评：基于混合式教学的分析框架[J]．远程教育杂志，2018（5）：13-24．

[3] 郑静．国内高校混合式教学现状调查与分析[J]．黑龙江高教研究，2018（12）：44-48．

[4] 于歆杰．论混合式教学的六大关系[J]．中国大学教学，2019（5）：14-18，28．

[5] 杨欣宇，李诚，张浩鹏．混合式教学在计算机组成原理课程中的应用研究[J]．高师理科学刊，2019，39（10）：77-79．

[6] 陈峻，朱道云，庞玮，等．思政教学结合同伴教学法融入大学物理实验的探索[J]．大学物理，2021，40（6）：57-61．

[7] 苏彩霞，丁岚．基于同伴教学的《算法与数据结构实验》课程教学改革探索[J]．科技经济导刊，2021，29（17）：126-128．

[8] 张义兵，孙俊梅，木塔里甫．基于知识建构的同伴互评教学实践研究[J]．电化教育研究，2018（7）：108-113．

[9] 中华人民共和国教育部．高等学校课程思政建设指导纲要[EB/OL]．（2020-05-28）[2021-09-20]．http://www.gov. cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm．

[10] 叶志明，汪德江，赵慧玲．课程、教书、育人：理工类学科与专业类课程思政之建设与实践[J]．力学与实践，2020，42（2）：214-218．

[11] 周立斌，王希艳．以双向融合为突破口，带动高校“课程思政”的整体改革[J]．高教学刊，2020（22）：132-135．

[12] 吴寒斌，高虹．课程思政教学设计的文化理念与基本原则[J]．黑龙江高教研究，2020（10）：152-155．

Mixed teaching mode of computer composition principle curriculum in local colleges and universities

YANG Xinyu，LI Cheng，LIU Ming，ZHANG Haopeng，LIU Zhengliang

（School of Computer and Control Engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China）

According to the characteristics of students in local colleges and universities，a mixed teaching implementation scheme for the computer composition principle curriculum has been formulated．The specific teaching objectives are given through the learning guide map，and the ideological and political elements are integrated into all the links of curriculum teaching．The multiple interactions and the peer teaching are emphasized during the teaching process，and knowledge and interest are integrated effectively，which has stimulated the students′ initiative and enthusiasm in learning，and cultivated the students′ autonomous learning ability，teamwork awareness and inquiry spirit．

computer composition principle；mixed teaching；peer teaching；autonomous learning；curriculum ideology and politics

TP303∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.02.018

1007-9831（2022）02-0092-04

2021-10-20

黑龙江省高等教育教学改革项目（SJGY20200774）；齐齐哈尔大学教育科学研究项目（GJZRYB202011）

杨欣宇（1971-），女，黑龙江齐齐哈尔人，副教授，硕士，从事计算机硬件与计算机应用研究．E-mail：705046683@qq.com