“微处理器原理及应用”课程考核改革研究与实践

郭强 马文彬 魏建宇

陆军军事交通学院基础部 天津 300161

引言

“微处理器原理及应用”课程是我院本科各专业的科学文化必修课程，具有承接后续专业背景课程的作用。通过本课程的学习，能概述单片机的基本概念和基本原理；正确绘制和识读电路原理图、正确编写和下载控制程序；结合专业知识利用单片机技术解决相关领域实际问题。

本课程普遍采用的考核评价是将学员平时作业、实验报告、期末考试等各项成绩按照一定比例折算得到学员的课程总成绩，期末考试成绩占课程总成绩比重较大[1]。这种评价方式主要是通过学员的期末考试成绩对学员的学习效果和教员的教学效果进行评定。学员无法通过这种评价方式记录日常自主学习行为数据，难于进行自主学习和研究学习能力评价；同时，教员无法通过这种评价方式得到学员当前学习状态反馈，难于做好教学方案和教学设计持续改进。

因此，本课程以“学员中心、产出导向和能力生成”教育理念为指导，切实加强学员学习过程管理，改进课程教学考核评价方式方法，探索多元、多主体、多形式的课程考核评价机制，进一步健全形成性评价与终结性评价相结合的课程考核评价方法，建立科学的考核评价体系，更好地将融知识、能力和素质培养为一体的教育教学思想真正贯穿于课程教学工作全过程。

1 课程考核改革方法策略

1.1 建立基于过程考核的评价体系

结合课程教学计划，本课程采用形成性评价与终结性评价相结合的评价模式。形成性评价贯穿于课程项目式教学全过程，包括量化评价和质性评价两部分，以形成性考核和项目完成情况作为量化评价和质性评价考核依据，分别占总成绩的10%、40%；终结性评价以课终实践项目取代“传统纸质考试”，深入考查学员运用单片机知识解决实际问题的能力，包括量化评价和质性评价两部分，以设计报告质量和项目完成情况作为量化评价和质性评价的考核依据，分别占总成绩的10%、40%。终结性评价不及格的，课程总成绩不及格[2]。

1.2 设计形成性评价类型及主体

形成性评价包括量化评价和质性评价两部分，主要考核能力与素养发展、思维提升和自主学习3个方面，采取线上与线下相结合方式，引入“云班课”教学平台、教员评价、学员自评和学员互评等多元主体。

量化评价即形成性考核包括课前测试和章节测试两种不同形式的考核。课前测试是“细粒度”的考核，在每个项目讲授之前，学员通过浏览教员提供的PPT和视频等资源，进行项目课前测试，试题类型以选择题和判断题为主，主要考查学员对项目讲授的基本概念、知识重难点的掌握情况；章节测试则是“阶段性”的考核，主要在相应知识单元讲解完毕后进行，学期期间安排2次左右阶段性测验，定时发布、限定时间完成，根据需要试题类型除了选择题、判断题外，还可以是填空题、简答题、编程题等。学员可以根据形成性考核查漏补缺，教员也可以根据学员的成绩调整教学。

质性评价主要考查学员教学项目的完成情况。教学项目选取以交通运输领域实践活动为主线，分层次构思项目内容——包括基础训练项目、技能训练项目和综合应用项目，构建“三阶段式”项目式学习导向的实践体系[3]。基础训练项目包括基本I/O口操作、人机交互接口，具体可以设置车灯点亮控制、车灯闪烁控制、霓虹灯控制、车灯开关控制、汽车转向灯控制、数码管车速显示、交通灯应急控制、LCD1602显示车辆运行时间子项目；技能训练项目包括中断和定时/计数器、单片机I/O扩展，具体可以设置中断控制智能车启停、灯光指示电路、智能车调光灯控制、步进电机控制子项目；综合应用项目包括串行通信、信号转换，具体可以设置双机串行通信、简易数字电压表制作子项目。

不同类型项目采用不同评价方法。基础训练项目由每个学员独立完成，教员逐一检查，之后评分。技能训练项目和综合应用项目以小组形式完成，学员自由组成开发团队，每组2-3人，要求成员分工明确，确保工作量。在评估验收环节，各项目小组以答辩形式展示项目构思、设计、实现和运行各环节，阐述核心技术和代码，教员根据各小组演示效果，答辩情况给出项目成果成绩。教员给出的项目成果成绩以组为单位，每位组员的成绩根据本人在本次项目中承担的工作量来确定，通过学员自评、学员互评工作量修正每位学员的质性评价成绩。

1.3 确定终结性评价形式

终结性评价采用课终实践项目方式，教员在课程结束前4周布置多个选题项目，每个项目难度大体相当于形成性评价的综合应用项目，学员以个人或2-3人形式组成开发小组，选取1个实践项目，组间选题尽量不重复，利用课余时间在教员指导下完成课终实践项目。根据学院动态更新课程考核试题（卷）库规定，每学年更新20%实践项目选题[4]。终结性评价包含量化评价和质性评价两部分，具体设计如下：

量化评价：教员从项目方案设计、电路设计、软件设计、测试结果、总结反思等方面评定项目小组提交的设计报告质量。

质性评价：通过演示汇报、现场答辩等环节评定学员项目成果成绩，采用教员评价、学员自评、学员互评相结合的评定方法，注重学员自评和学员互评，提高其评价比例因子。

2 课程考核改革实施步骤

2.1 制定课程评价实施方案

课程组授课教员集体备课，研究制定基于过程考核的实施方案，制作形成性评价表，拟制终结性评价项目选题，向学员介绍课程的成绩构成，引起学员对课程评价特别是形成性评价各环节重视。形成性评价课堂实施具体分为课前准备、课中实施、课后总结反馈3个环节。

2.2 完善阶段化教学目标

遵循学员认知→建构→升华的学习和发展规律，强调综合素质与计算思维的培养，在“三阶段式”项目式学习过程中强调有效引导、有序发展的原则，针对每个学习阶段制定难度和挑战度逐渐提升的阶段化教学目标，如表1所示。

表1 阶段化教学目标

2.3 挖掘课程思政教育内容

围绕“立德树人”的根本任务，以微处理器发展趋势、Proteus虚拟仿真和ICCAVR软件开发为契合点挖掘课程思政教育内容，厚植爱国情怀、弘扬工匠精神、提升职业素养、践行科学精神和担当责任意识，采用因事而化、因时而新、因势而进的潜移默化的思政教育策略来实施[5]。

2.4 建设课程教学资源

课程引入第三方教学平台——“云班课”建设混合式教学线上学习主阵地，并利用它辅助实施过程性评价，减轻教员的工作量，实现教学全过程、多维度的数据采集，为科学、及时、有效形成性评价打下坚实的基础，解决形成性评价实施面临的难题。

3 课程考核改革效果分析

选取我院汽车专业2019级和2020级共81名学员作为研究对象，2019级学员为对照组（39人），2020级学员为实验组（42人），两组学员在授课教员、性别、年龄等方面无显著性差异（p>0.05）。

两组学员成绩比较结果显示实验组成绩高于对照组，但差异不具有统计学意义（p>0.05），如表2所示。

表2 两组学员考试成绩比较

实验组80 分以上学员所占比例（88.1%）高于对照组（76.9%）（p<0.05），而两组学员成绩的及格率无显著差异性（p>0.05），如表3所示。

表3 两组学员成绩频数分布

从成绩对比分析来看，实验组80分以上学员人数占比优于对照组，但其他分数段学员人数占比却没有显著性差异。这表明基于过程性的课程评价，并没有对所有学员的学习产生较大影响。分析原因可能是由于为适应课程考核改革需要学员更高的学习自觉性，如何帮助学员养成良好的学习习惯，是在下一步的教学改革中应该重点关注的内容。

4 结束语

本文以“微处理器原理及应用”课程为例，阐述了在教学过程中实施课程考核改革的目的和方法，分析了形成性评价和终结性评价的实践效果。基于过程考核的评价体系在课程教学过程中取得了一定成效，并获得教员和学员认可，但尚需进一步完善，课程组授课教员在今后的教学活动中需持续改进。