高等学校学生学习效果的管控与考核方法改革
2022-06-08
摘要：测控技术与仪器专业计算机硬件知识的主干课程《微机原理与接口技术》是后续专业课程学习、毕业设计和未来工作的重要实践技术基础课之一，而目前学生学习效果的考查多以期终考试为主，未能充分反映学生学习该课程的全过程状态。因此，本文设计了学习过程监控方式和全过程考核方法，对学生进行合理约束，激发了学生的好奇心和学习主动性。问卷调查结果表明，所设计的方法有效提升了学生自主学习能力，改善了教学效果，提高了课堂教学质量。
关键词：学习效果；过程监控；全过程考核；课堂教学质量
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）11-0099-04
一、引言
从《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中的统计数据看，2009年我国高等教育（含高等职业教育）在校人数为2979万人，到2015年增加到3350万人，2020年将增加到3550万人，显然，我们是当之无愧的教育大国，但从教育品质上，我们难以跻身于教育强国之列。为全面提高高等教育质量，教育部于2012年提出的30条意见中的第一条就强调，要牢固树立人才培养的中心地位，要走以质量提升为核心的内涵式发展道路。这就要求高等教育课程体系中的每一门课程都必须以“质量”为核心开展课堂教学，即要充分保障“课堂教学质量”，而“课堂教学质量”通常可以通过学生对课程的学习效果来反映，那么，如何管控与考核学生的学习效果，成为必须面对和深入思考的问题。
传统的课程考核方法，多采用期终闭卷笔试的形式，适当加入平时成绩和实验成绩，但仍以期终考试为主[1，2]，其权重多数在80%以上。这种考核方式虽有利于考查学生对理论知识的掌握程度，相对公平、公正，但形式、内容单调，难以体现学生的实践能力和自主学习能力，不利于对学习过程及其学习效果的全面评价。
因此，良好的学习效果管控和考核方法显得非常必要。所谓的良好方法，没有统一的标准，不同学校有不一样的培养定位，不同专业有不一样的培养目标，不同课程有不一样的课程特色，不同学生有不一样的群体特点，也就是说，学习效果管控和考核方法的设计必须充分考虑客观实际，根据课程目标、课程特点、学生特点而设置，以使方法行之有效。
二、课程状态分析
（一）课程教学目标
随着社会的发展、科技的进步，我们步入了信息时代，微型计算机高速发展，其应用已深入到生产、生活的各个方面，因而提高学生的计算机应用能力至关重要。《微机原理与接口技术》课程作为测控技术与仪器专业学生掌握计算机硬件知识的主干课程，是计算机类课程教学的重要环节之一，是后续专业课程学习、毕业设计和今后工作开展的最重要的技术基础课程。
杭州电子科技大学测控技术与仪器专业的培养目标是：培养适应经济建设和社会发展需要，具有较好的自然和人文社会科学基础，掌握信息获取、传输、处理和应用的技术方法，能够在测控技术、仪器仪表、电子技术、计算机应用等领域，从事科学研究、设计开发、产品测试等方面工作的工程技术人才。
为达成培养目标，测控技术与仪器专业包括11项毕业要求：（1）具有较好的人文社会科学素养、较强的社会责任感和良好的工程职业道德；（2）具有从事工程工作所需的相关数学、自然科学以及基本的经济和管理知识；（3）了解测控专业的前沿发展现状和趋势，掌握扎实的电子、计算机、光学、精密机械、信息与控制等工程基础知识，掌握信息量的检测、转换和分析处理的原理与方法、测控系统的设计方法等专业理论知识；具有系统的工程实践学习经历；（4）具备测控技术与仪器仪表领域设计和实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析；（5）掌握基本的创新方法，具有正确的追求创新的态度和意识；具有综合运用测控专业理论和技术手段设计系统的能力；整个过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素；（6）掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；（7）了解测控专业的职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响；（8）具有一定的组织管理能力、较好的表达能力和较强的人际交往能力以及团队协作能力；（9）具有不断学习的精神和适应发展的力，对终身学习有正确的认识；（10）掌握一门外语，具有一定的国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力；（11）了解体育运动的基本知识，初步掌握锻炼身体的基本技能。
根据上述专业培养目标和毕业要求，通过《微机原理与接口技术》课程的学习，必须使学生达成第（3）、（4）、（5）、（9）项毕业要求。据此，本课程设定了相应教学目标，主要包括：（1）建立微型计算机系统概念，理解微型计算机系统架构，掌握微型计算机系统配置方式；（2）通过学习Inter8086/8088CPU内部结构，熟悉其工作机制，再结合基本指令学习和汇编语言程序设计训练，理解硬软件间的辩证关系；（3）通过学习存储器、接口芯片的相关电路设计及其应用编程方法，掌握微型计算机系统配置技术；（4）了解微机系统及接口技术的最新发展。总之，通过该课程的理论学习与实验训练，提高学生逻辑思维能力、理论联系实际能力、实践动手能力和创新能力。
（二）课程特点
《微机原理与接口技术》是以Inter8086/8088CPU为核心的16位机的代表，其结构、组成原理、指令系统、编程方法和接口技术等，在现行PC机设计中也都得到了体现，因此，课程以8086/8088CPU的体系结构为基本出发点，论述指令系统、程序设计方法，讨论存储器、可编程接口、系统总线等各项微型计算机系统配置技术。课程特点主要表现在：（1）基础性强，它是计算机硬件、计算机软件和计算机系统的重要基础课；（2）概念抽象，如芯片内部结构、时序、寻址方式、工作模式、地址译码、中断等；（3）内容繁多，包括基本工作原理、指令系统、汇编语言程序设计、存储器系统、各种总线以及接口设计等；（4）逻辑性强，章节之间联系密切，难以绝对分割，前面章节内容是后面章节学习的基础，学生必须紧跟教学进度，一旦出现断层，学习过程就会越来越艰难。（三）教学现状
经过多年的教学思考和摸索，在教和学两方面还存在不少问题有待解决。
在“学”的方面：（1）学习动力不足、主动性差。考试成为唯一的学习动力，多数学生处于被动学习或被迫学习状态。（2）学习习惯不良。做作业往往走形式，抄袭现象严重，全班作业版本一般就2～3个，学生没有预习及复习的习惯，没有讨论甚至答疑的习惯，满足于老师的灌输，很少自主思考问题。（3）学习方法欠佳。学习模式停留在高中阶段，过多地关注知识点的记忆，缺乏系统性，不会带着问题学习，缺少互动式学习，表现为自主学习能力较差等。
在“教”的方面：（1）课堂教学理念陈旧。按照既定课程框架，以知识模块为顺序讲授，对培养环境、培养对象的变化认识不足，注重知识的传授，忽视学习能力的培养。（2）课堂教学模式单一。课程以讲授为主，教师以讲台为中心，与学生互动性差，学生活跃度偏低，存在严重自问自答现象。在课程学习过程中，学生以被动接受为主，课堂参与度几乎为零。（3）学习结果考查模式单一，对学习过程监管不足。目前对学习结果的考查仍以期终考试为主要考查手段，仅适当兼顾平时作业及实验情况；过程监管通常采用期中考试方式，这只是过程的某一个点，而非全过程。
面对这些问题，面对当代学生的特点，面对社会高速发展的需求，我们提出了“以学生为本、以学生自主学习能力培养为核心”的教学理念，设计了学习效果过程监控与考核方法，将各监控点设计为学习驱动点，将终极式的考核设计为学习过程的综合考核，由此提升学生发现问题的能力、寻求问题解决方法的能力，化被动学习为主动学习，建立自主学习能力，为其将来的创造性学习打基础，帮助学生理解终身学习的重要性，树立终身学习的观念，并培养终身学习的能力。
三、课程学习效果过程监控方法设计
（一）采用过程监控方法考查学习效果的必要性
目前，学生学习效果的考查主要以期终考试为考查手段，仅适当兼顾平时作业及实验情况；过程监管通常采用单点监控方式——期中考试，未能反映学生学习该课程的全过程状态。因此存在以下问题：（1）对课堂教学质量的评价不完整；（2）对学生学习效果的评价不全面；（3）致使学生自主学习的驱动力不足；（4）不利于学生学习状况的自我检查；（5）不利于学生课程学习规划的调整；（6）不利于教师全面了解学生学习状态；（7）不利于通过因材施教而全面提高课堂教学质量。
鉴于此，本课程以“提升课堂教学质量”为目标，分析、总结课程各章节的特点，采用过程监控方法，分段检查学生学习效果，敦促学生巩固所学，激发学生自主学习能力。
所谓“提升课堂教学质量”，就是课堂教学的质量管理，这种管理实质上包括质量控制和质量保证两个部分：质量控制主要指对课程教学的全过程进行控制，以达到课程教学目标；质量保证主要指如何合理评价教学效果，以及结果反馈与持续改进。
其中，对课程教学的全过程进行控制是“提升课堂教学质量”的基础和保障，有必要详细设计教学过程中学生学习效果的过程监控方法。
（二）过程监控方法设计
通过梳理，形成了该课程的课程架构，将全部教学内容分为三个子系统，在教师引导下，自上而下、自外而内地层层递进展开学习过程。在基本概念学习以及这三个子系统学习结束后，各设置一个监控点即学习动力驱动点。具体设计如图1所示。
1.监控点1。通过基本概念讲授以及教学内容系统化分析，完成学生整体性思想的训练，将监控点1设置在此检查训练效果，使学生尽快掌握系统性学习方法。
2.监控点2。微处理子系统又由3个二级子系统组成，其中8086CPU系统结构是寻址方式和汇编指令学习的基础，之后才可以开展汇编语言程序设计，属于层层递进关系，而且这部分内容知识点多，容易出现听得懂、记不住的问题。因此，通过微处理器子系统的讲授完成层次性思想训练，并将监控点2设置在此，加强学生逐层分析和归纳总结能力，当学生发现可以尽快掌握必备的核心知识点时，学习兴趣和学习动力会被激发，为后续学习奠定基础。
3.监控点3。存储器子系统主要讲授存储系统的设计实现，重点和难点在于存储器与微处理器的连接和其地址空间的分配。没有存储系统，微处理器无法运行程序，二者密不可分。因此，通过存储器子系统的讲授完成关联性思想训练，监控点3设置在此，加强学生逻辑思维能力，帮助学生提高对复杂系统的理解能力，从而提高学习兴趣和主动性。
4.监控点4。监控点4设置在I/O接口子系统讲授完成之时，通过比对可编程计数器/定时器8253自系统与可编程外围接口8255子系统的设计与应用方法可以发现有许多共通之处，籍此完成统一性训练，这样使学生了解通过探索规律可以降低学习难度，加快学习进程，由此建立思考的习惯。
另外，此时全部教学内容已经完成，可以通过回顾全部教学内容，进一步巩固学生系统性思想。
多点监控学习过程所要解决的问题是，引导学生自行设计阶段性目标，关注阶段性成果，建立良好成果预期，将阶段性成果转化为学习的动力。
四、改革考核方式，全面评价学习效果
（一）学生学习效果考核方式改革的必要性
在计算机等应用型课程教学研究中，教学方式的研究较多，考核方式的研究较少[4]，而考核方式主要为理论考试，试题过于教条，缺乏动手能力考查[3]，或有实验教学考核方式[5]，但缺乏全面的评价，对于学习效果的终极式考核方式因过于简单而难以全面反映学生状态，主要存在以下问题：（1）对学生学习效果的评价不完整；（2）致使学生中存在大量“临时抱佛脚”的不良学习模式；（3）难以客观反映课堂教学效果；（4）不利于学生学习状况的自我检查；（5）不利于学生课程学习规划的调整；（6）不利于教师全面了解学生学习状态；（7）不利于通过因材施教而全面提高课堂教学质量。
关键词：学习效果；过程监控；全过程考核；课堂教学质量
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）11-0099-04
一、引言
从《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中的统计数据看，2009年我国高等教育（含高等职业教育）在校人数为2979万人，到2015年增加到3350万人，2020年将增加到3550万人，显然，我们是当之无愧的教育大国，但从教育品质上，我们难以跻身于教育强国之列。为全面提高高等教育质量，教育部于2012年提出的30条意见中的第一条就强调，要牢固树立人才培养的中心地位，要走以质量提升为核心的内涵式发展道路。这就要求高等教育课程体系中的每一门课程都必须以“质量”为核心开展课堂教学，即要充分保障“课堂教学质量”，而“课堂教学质量”通常可以通过学生对课程的学习效果来反映，那么，如何管控与考核学生的学习效果，成为必须面对和深入思考的问题。
传统的课程考核方法，多采用期终闭卷笔试的形式，适当加入平时成绩和实验成绩，但仍以期终考试为主[1，2]，其权重多数在80%以上。这种考核方式虽有利于考查学生对理论知识的掌握程度，相对公平、公正，但形式、内容单调，难以体现学生的实践能力和自主学习能力，不利于对学习过程及其学习效果的全面评价。
因此，良好的学习效果管控和考核方法显得非常必要。所谓的良好方法，没有统一的标准，不同学校有不一样的培养定位，不同专业有不一样的培养目标，不同课程有不一样的课程特色，不同学生有不一样的群体特点，也就是说，学习效果管控和考核方法的设计必须充分考虑客观实际，根据课程目标、课程特点、学生特点而设置，以使方法行之有效。
二、课程状态分析
（一）课程教学目标
随着社会的发展、科技的进步，我们步入了信息时代，微型计算机高速发展，其应用已深入到生产、生活的各个方面，因而提高学生的计算机应用能力至关重要。《微机原理与接口技术》课程作为测控技术与仪器专业学生掌握计算机硬件知识的主干课程，是计算机类课程教学的重要环节之一，是后续专业课程学习、毕业设计和今后工作开展的最重要的技术基础课程。
杭州电子科技大学测控技术与仪器专业的培养目标是：培养适应经济建设和社会发展需要，具有较好的自然和人文社会科学基础，掌握信息获取、传输、处理和应用的技术方法，能够在测控技术、仪器仪表、电子技术、计算机应用等领域，从事科学研究、设计开发、产品测试等方面工作的工程技术人才。
为达成培养目标，测控技术与仪器专业包括11项毕业要求：（1）具有较好的人文社会科学素养、较强的社会责任感和良好的工程职业道德；（2）具有从事工程工作所需的相关数学、自然科学以及基本的经济和管理知识；（3）了解测控专业的前沿发展现状和趋势，掌握扎实的电子、计算机、光学、精密机械、信息与控制等工程基础知识，掌握信息量的检测、转换和分析处理的原理与方法、测控系统的设计方法等专业理论知识；具有系统的工程实践学习经历；（4）具备测控技术与仪器仪表领域设计和实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析；（5）掌握基本的创新方法，具有正确的追求创新的态度和意识；具有综合运用测控专业理论和技术手段设计系统的能力；整个过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素；（6）掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；（7）了解测控专业的职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响；（8）具有一定的组织管理能力、较好的表达能力和较强的人际交往能力以及团队协作能力；（9）具有不断学习的精神和适应发展的力，对终身学习有正确的认识；（10）掌握一门外语，具有一定的国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力；（11）了解体育运动的基本知识，初步掌握锻炼身体的基本技能。
根据上述专业培养目标和毕业要求，通过《微机原理与接口技术》课程的学习，必须使学生达成第（3）、（4）、（5）、（9）项毕业要求。据此，本课程设定了相应教学目标，主要包括：（1）建立微型计算机系统概念，理解微型计算机系统架构，掌握微型计算机系统配置方式；（2）通过学习Inter8086/8088CPU内部结构，熟悉其工作机制，再结合基本指令学习和汇编语言程序设计训练，理解硬软件间的辩证关系；（3）通过学习存储器、接口芯片的相关电路设计及其应用编程方法，掌握微型计算机系统配置技术；（4）了解微机系统及接口技术的最新发展。总之，通过该课程的理论学习与实验训练，提高学生逻辑思维能力、理论联系实际能力、实践动手能力和创新能力。
（二）课程特点
《微机原理与接口技术》是以Inter8086/8088CPU为核心的16位机的代表，其结构、组成原理、指令系统、编程方法和接口技术等，在现行PC机设计中也都得到了体现，因此，课程以8086/8088CPU的体系结构为基本出发点，论述指令系统、程序设计方法，讨论存储器、可编程接口、系统总线等各项微型计算机系统配置技术。课程特点主要表现在：（1）基础性强，它是计算机硬件、计算机软件和计算机系统的重要基础课；（2）概念抽象，如芯片内部结构、时序、寻址方式、工作模式、地址译码、中断等；（3）内容繁多，包括基本工作原理、指令系统、汇编语言程序设计、存储器系统、各种总线以及接口设计等；（4）逻辑性强，章节之间联系密切，难以绝对分割，前面章节内容是后面章节学习的基础，学生必须紧跟教学进度，一旦出现断层，学习过程就会越来越艰难。（三）教学现状
经过多年的教学思考和摸索，在教和学两方面还存在不少问题有待解决。
在“学”的方面：（1）学习动力不足、主动性差。考试成为唯一的学习动力，多数学生处于被动学习或被迫学习状态。（2）学习习惯不良。做作业往往走形式，抄袭现象严重，全班作业版本一般就2～3个，学生没有预习及复习的习惯，没有讨论甚至答疑的习惯，满足于老师的灌输，很少自主思考问题。（3）学习方法欠佳。学习模式停留在高中阶段，过多地关注知识点的记忆，缺乏系统性，不会带着问题学习，缺少互动式学习，表现为自主学习能力较差等。
在“教”的方面：（1）课堂教学理念陈旧。按照既定课程框架，以知识模块为顺序讲授，对培养环境、培养对象的变化认识不足，注重知识的传授，忽视学习能力的培养。（2）课堂教学模式单一。课程以讲授为主，教师以讲台为中心，与学生互动性差，学生活跃度偏低，存在严重自问自答现象。在课程学习过程中，学生以被动接受为主，课堂参与度几乎为零。（3）学习结果考查模式单一，对学习过程监管不足。目前对学习结果的考查仍以期终考试为主要考查手段，仅适当兼顾平时作业及实验情况；过程监管通常采用期中考试方式，这只是过程的某一个点，而非全过程。
面对这些问题，面对当代学生的特点，面对社会高速发展的需求，我们提出了“以学生为本、以学生自主学习能力培养为核心”的教学理念，设计了学习效果过程监控与考核方法，将各监控点设计为学习驱动点，将终极式的考核设计为学习过程的综合考核，由此提升学生发现问题的能力、寻求问题解决方法的能力，化被动学习为主动学习，建立自主学习能力，为其将来的创造性学习打基础，帮助学生理解终身学习的重要性，树立终身学习的观念，并培养终身学习的能力。
三、课程学习效果过程监控方法设计
（一）采用过程监控方法考查学习效果的必要性
目前，学生学习效果的考查主要以期终考试为考查手段，仅适当兼顾平时作业及实验情况；过程监管通常采用单点监控方式——期中考试，未能反映学生学习该课程的全过程状态。因此存在以下问题：（1）对课堂教学质量的评价不完整；（2）对学生学习效果的评价不全面；（3）致使学生自主学习的驱动力不足；（4）不利于学生学习状况的自我检查；（5）不利于学生课程学习规划的调整；（6）不利于教师全面了解学生学习状态；（7）不利于通过因材施教而全面提高课堂教学质量。
鉴于此，本课程以“提升课堂教学质量”为目标，分析、总结课程各章节的特点，采用过程监控方法，分段检查学生学习效果，敦促学生巩固所学，激发学生自主学习能力。
所谓“提升课堂教学质量”，就是课堂教学的质量管理，这种管理实质上包括质量控制和质量保证两个部分：质量控制主要指对课程教学的全过程进行控制，以达到课程教学目标；质量保证主要指如何合理评价教学效果，以及结果反馈与持续改进。
其中，对课程教学的全过程进行控制是“提升课堂教学质量”的基础和保障，有必要详细设计教学过程中学生学习效果的过程监控方法。
（二）过程监控方法设计
通过梳理，形成了该课程的课程架构，将全部教学内容分为三个子系统，在教师引导下，自上而下、自外而内地层层递进展开学习过程。在基本概念学习以及这三个子系统学习结束后，各设置一个监控点即学习动力驱动点。具体设计如图1所示。
1.监控点1。通过基本概念讲授以及教学内容系统化分析，完成学生整体性思想的训练，将监控点1设置在此检查训练效果，使学生尽快掌握系统性学习方法。
2.监控点2。微处理子系统又由3个二级子系统组成，其中8086CPU系统结构是寻址方式和汇编指令学习的基础，之后才可以开展汇编语言程序设计，属于层层递进关系，而且这部分内容知识点多，容易出现听得懂、记不住的问题。因此，通过微处理器子系统的讲授完成层次性思想训练，并将监控点2设置在此，加强学生逐层分析和归纳总结能力，当学生发现可以尽快掌握必备的核心知识点时，学习兴趣和学习动力会被激发，为后续学习奠定基础。
3.监控点3。存储器子系统主要讲授存储系统的设计实现，重点和难点在于存储器与微处理器的连接和其地址空间的分配。没有存储系统，微处理器无法运行程序，二者密不可分。因此，通过存储器子系统的讲授完成关联性思想训练，监控点3设置在此，加强学生逻辑思维能力，帮助学生提高对复杂系统的理解能力，从而提高学习兴趣和主动性。
4.监控点4。监控点4设置在I/O接口子系统讲授完成之时，通过比对可编程计数器/定时器8253自系统与可编程外围接口8255子系统的设计与应用方法可以发现有许多共通之处，籍此完成统一性训练，这样使学生了解通过探索规律可以降低学习难度，加快学习进程，由此建立思考的习惯。
另外，此时全部教学内容已经完成，可以通过回顾全部教学内容，进一步巩固学生系统性思想。
多点监控学习过程所要解决的问题是，引导学生自行设计阶段性目标，关注阶段性成果，建立良好成果预期，将阶段性成果转化为学习的动力。
四、改革考核方式，全面评价学习效果
（一）学生学习效果考核方式改革的必要性
在计算机等应用型课程教学研究中，教学方式的研究较多，考核方式的研究较少[4]，而考核方式主要为理论考试，试题过于教条，缺乏动手能力考查[3]，或有实验教学考核方式[5]，但缺乏全面的评价，对于学习效果的终极式考核方式因过于简单而难以全面反映学生状态，主要存在以下问题：（1）对学生学习效果的评价不完整；（2）致使学生中存在大量“临时抱佛脚”的不良学习模式；（3）难以客观反映课堂教学效果；（4）不利于学生学习状况的自我检查；（5）不利于学生课程学习规划的调整；（6）不利于教师全面了解学生学习状态；（7）不利于通过因材施教而全面提高课堂教学质量。