基于“小成果”导向的课程教学模式研究

张小恒

[摘           要]  针对部分高职学生基础薄弱，下层知识技能难以支撑上层应用的问题，用“小成果”对反向设计的任务进行重新改造，将学习成果的易达成性、学生学习体验感的增强、迭代改进充分融合一体，相较传统OBE方法更易于驱动学生进步。在物联网与嵌入式系统开发课程中进行了具体实践。

[关    键   词]  “小成果”导向;学习体验;迭代改进

[中图分类号]  G712                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603（2022）20-0101-03

新一代信息技术中有大量新技术、新技能需要信息类高职学生掌握，其中涉及大量的软硬件复杂知识及开发，这对于高职学生中基础相对薄弱的学生来说是不小的挑战。为有效解决上述难题，以学生为中心，以学习成果为导向并持续改进的成果导向（OBE）教学理念已成为教学研究重要的手段及实践思路[1-4]。

OBE要求遵循反向设计原则，从市场需求的成果出发构建支撑结果达成的相应课程体系，现有研究成果主要将毕业的能力要求进行分解并通过课程设置与之一一对应，在单独一门课的成果导向设计上通常将该门课的能力指标与课程的学习情境及情境下的任务作矩阵映射[5，6]。但在具体实施实践中往往忽略了具体任务设置对相应能力指标的可达成性，虽然通过建立持续改进的“闭环”机制可以补救和增强，但一些关键能力指标点无法达成可能导致整个以任务驱动的环路停止运转。OBE强调以学生为中心[7，8]，很多研究都认为需要以学生为主体，挖掘其内在需求特质，激发创造力和自信心等，但缺乏具体的实施措施。

因此，本文提出基于“小成果”导向的课程教学模式，针对传统的信息技术相关能力训练中枯燥乏味、难度较高的问题，在反向设计中将任务进行“小成果”改造，充分考虑每个“小成果”对应能力的可达成性，在“小成果”的设置及“小成果”与“小成果”之间关联性上进行针对性设计，以学生为中心，探索增强学习体验感和相关能力指标达成的教学场景设计，将激发学生的内生动力与最终输出的学习成果有效结合起来。最后本文选取“物联网与嵌入式系统开发”这门课的具体实训任务进行“小成果”化实践改造。

一、研究思路与方法

（一）目前课程教学存在的痛点

以“物联网与嵌入式系统开发”这门课程为例，需要达到的技能点主要为三点：（1）熟练掌握嵌入式相关设备及软件的调试方法流程;（2）掌握基本的嵌入式软件及系统开发方法;（3）掌握物联网系统中常用嵌入式设备的设计方法。针对上述技能点，如图1所示，对这门课的知识层次结构进行梳理，我们发现其层累化结构明显，学生必须首先具备扎实的嵌入式软硬件基础知识、Linux系统基础知识，然后还需要具备扎实的C语言编程能力，掌握基本的调试技巧方法才能开始做相应的实验实训。

基于图1中知识层次结构从下至上进行教学设计存在以下痛点：（1）部分高职学生数理基础薄弱，所储备的下层知识技能难以支撑上层应用;（2）学习成效反馈环路过长，需要积累大量知识技能点才能完成相关开发任务;（3）由于无法轻松掌握相关学习内容，容易产生枯燥乏味、兴趣不浓的主观感受。

（二）改进反向设计重构

针对以上教学实践中出现的问题，现提出改进后的课程教学模式。首先要做的是改变图1中所示的层次化结构，打破其层累式结构，将其进行成果导向反向设计重构。传统的OBE改造思路是建立课程预期目标（CLO）与相关模块任务的关联矩阵，如表1所示，每一项CLO目标都用具体的教学任务设计来达成，但实际上教师在教学设计中只会关注每个任务的内容与CLO对应目标是否相关，而无法把控学生在完成任务后相应目标的可达成度，如任务1与CLO1相关联只是教师主观认为完成任务1中教学内容对达成CLO1有帮助，但并未考虑任务1的设计本身是否合理、是否以学生为中心、是否真正起到促进CLO1的作用。实际上任课教师只需要将传统的实训章节看作任务，其中的内容几乎不作任何修改，也能體现出类似于表1的映射关系，每个章节（任务）或多或少与最终的知识能力目标相关联，但这样的成果导向反向设计显然只是形式上的。

如何才能让成果导向反向设计方式不只停留在形式上，需要将一个个任务重塑为一个个“小成果”，让课程的成果导向进一步细化为任务的“小成果”导向，即每次任务有一个显性的“小成果”产出，这样才能进一步缩短反馈环路，让学生更容易产生学习的兴奋感与成就感。如图2所示，将一门课程串联起来的不再是章节甚至任务，而是可展示的“小成果”，而具体依赖的知识技能点也不再是层次化结构，而是以离散化的方式分布在“小成果”周围。

通常完成一个具体的“小成果”所需的核心知识技能点如图3所示，成链状连接在一起，具有很强的耦合性，而其他相关知识技能点不在完成“小成果”中发挥关键要素作用，如图3中只需要知识技能点1和2即可，而知识点3、4、5，技能点3、4已不再必要，简而言之，只需要较少的知识技能点即可在短时间内完成一个小型的应用成果。这里并不是说其他相关知识技能不再重要，而是通过如图2中多个“小成果”的持续训练可以最终融会贯通。

链

（三）以学生为中心的学习体验感设计

以学生为中心需要学生成为课堂的主角，教师只起到引导和支撑作用，近年来大多研究都只是一味强调教师需要加强以学生为中心的观念，而很少提及具体的操作细节，本文认为以学生为中心就是要充分考虑学生的学习体验感，学生清楚在一个确定的时间周期内输出一个能够量化的成果，完成这个成果需要的实验条件（软硬件、资料等）已经准备好，实现的具体方法老师可能不会像以前一样进行灌输，但可以在教学场景中提供的很多线索中去寻找，学生可以按照标准的操作手册进行尝试，除遵循程式化的步骤还可以进行一些自主探索。

（四）考核评价及迭代改进

如图4所示，“小成果”导向的课程教学既包含了传统的考核评价反馈改进部分，更重要的是它本身就将课程设计成了一个串行迭代改进模型。“小成果”导向在降低彼此依赖性让学生完成成果更为容易的基础上，增强其连续性并形成一定递进关系，具体表现在同一知识技能点贯穿在连续多个“小成果”中，学生通过完成一个个“小成果”可以将同一知识技能点进行不断强化提升，最终完成迭代改进。

二、基于“小成果”导向的实训任务改造

下面以“物联网与嵌入式系统开发”中的“嵌入式智能小车”模块为例，具体阐述基于“小成果”的实训任务改造过程。对于嵌入式相关课程来说，这个实训某块较为庞杂，通常会分为多个子模块进行学习，传统学习方法首选学习小车摄像头子模块、红外避障子模块、超声波子模塊等专项知识，然后是底板原理图、安装调试方法等，最后才是各种开发软件使用、开发例程等，这样学生要掌握最终知识技能耗时周期漫长，容易产生消极的学习情绪。现对其进行“小成果”化导向改造并说明如下：

（一）课程小成果1

如图5所示，制作智能小车最短路径，第一步指导学生根据图纸进行安装，第二步根据原理图焊接底板，第三步进行STM32程序下载，第四步上电运行让寻迹小车动起来，其中每一步都有老师的亲自指导示范，对即使基础不太好的学生来说也较容易实现。因为仅依靠手工焊接和嵌入式调试下载方法这两个知识点就能完成，且具有一定趣味性更容易激发学生的积极性。

（二）课程小成果2

如图6所示，完成“小成果2”与完成“小成果1”所需的大部分知识技能相同，因此“小成果2”只需将“小成果1”中的运动例程替换为超声波例程即可，这个迁移过程对学生来说相对容易，且相关硬件及调试技能可以在这两个小成果的递进中不断迭代改进。

（三）课程小成果3

如图7所示，如果需要实现简单的避障功能，需要将运动例程和超声波例程组合在一起，相对之前可以按部就班地操作，这部分对学生来说并不容易，需要解决多模块程序的耦合，但只要专业教师提前打好程序架构再让学生进行程序模块化补充，仍然不难解决问题。最后学生发现只要通过对现有例程的极小修改就又可完成一个重要功能。

最终该课程以具体成果方式进行考核，我们可以根据每个成果的复杂度安排5～8学时。教师除了占用少部分课堂时间综合采用典型示范、重点讲解等多种教学方式，其余时间都充分交给学生。成果作品考核评价方式主要采用成果功能性能评价+成果创新性考核评价方式。

本课程以小成果作品为单位进行考核，对学生的具体作品制作情况进行有效评估，并综合考虑学生自评、小组互评及教师评价等情况，有助于不断持续改进，迭代进步。

三、结论

提升部分基础薄弱的高职学生信息化水平，甚至让其具备得到认可的嵌入式编程开发相关能力本身就是一个挑战。本教学团队通过改变原有课程设计的层累结构，在OBE相关理论的基础上，用一个个短小精悍的容易达成的“小成果”进行课程导向，以不断增加学生学习体验践行以学生为中心的理念，并将迭代改进融入整个教学设计模型，最后其可行性在“物联网与嵌入式系统开发”课程教学实践中得到充分证明。

参考文献：

[1]Spady，W. D. Outcome-Based Education：Critical Issues And Answers[M].Arlington，VA：American Associa-tion of school Administrators，1994.

[2]Outcome-based education[EB/OL].http：//en.wiki-pedia.org/wiki/Outcome-education#United-States.

[3]李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育，2014（17）.

[4]顾佩华.基于“学习产出”OBE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）.

[5]赵洪梅.学习成果的展现模型与确定方法[J].高等工程教育研究，2017（1）.

[6]马国勤.基于OBE理念的高职课程教学模式研究与实践[J].职教论坛，2020（5）.

[7]杨国良.基于成果导向推进职业院校“三教”改革的博弈分析[J].职教论坛，2020（5）.

[8]李晓岩.基于成果导向教育理念的生物化学多维度教学改革体系的构建[J].生物工程学报，2020（10）.

编辑 王亚青