OBE模式下“O-ABCSI”模組在工程類課程教學(xué)中的應(yīng)用
——以“嵌入式C語言”課程教學(xué)實(shí)踐為例

樊繼東

（湖北汽車工業(yè)學(xué)院 汽車工程學(xué)院，湖北 十堰 442000）

1 引言

為探索新工科人才培養(yǎng)模式，加快面向汽車嵌入式技術(shù)的復(fù)合型人才的培養(yǎng)，在智能汽車嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中，筆者探索出了OBE理念引領(lǐng)下的“O-ABCSI”教學(xué)模型。該模型包括6個(gè)環(huán)節(jié)，以教學(xué)目標(biāo)（Objective，O）為基礎(chǔ)、課程開始時(shí)進(jìn)行迅速激活 （Activation，A），采用混 合 式 教 學(xué)（Blending learning，B）、授課結(jié)束時(shí)隨堂考核（Check，C）、章節(jié)內(nèi)容結(jié)束后進(jìn)行總結(jié)（Summary,S），課后依據(jù)學(xué)生課上表現(xiàn)及作業(yè)等情況進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)（Improve，I）[1]。

伴隨著電動(dòng)汽車和無人駕駛成為汽車行業(yè)研究熱點(diǎn)，對汽車行業(yè)從業(yè)人員編程能力的要求越來越高。在應(yīng)用型本科車輛工程專業(yè)人才的教學(xué)體系中，“C語言程序設(shè)計(jì)”和“汽車電子與控制”2門課程都為核心課程。但以前的教學(xué)之中，兩門課程的脫節(jié)較嚴(yán)重，“C語言程序設(shè)計(jì)”作為基礎(chǔ)課程，在大一就開設(shè)，而“單片機(jī)”作為專業(yè)課程，在大三下才開設(shè)。兩門課程上課時(shí)間相差2年，中間又沒有軟件類課程銜接，很多學(xué)生大三時(shí)幾乎忘記了“C語言程序設(shè)計(jì)”所學(xué)內(nèi)容。在講授C語言時(shí)，選用教材除了介紹語言的數(shù)據(jù)類型、控制語句、數(shù)組、指針外，還對函數(shù)、結(jié)構(gòu)體、文件進(jìn)行講解。整個(gè)教學(xué)過程中，過多注重語句、語法的細(xì)節(jié)，對單片機(jī)編程相關(guān)問題的訓(xùn)練不夠，從而導(dǎo)致學(xué)生感覺難度過大，磨滅了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。此外，傳統(tǒng)C語言教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與汽車專業(yè)結(jié)合度不是很契合，不能很好地滿足汽車專業(yè)人才培養(yǎng)要求。因此，做了針對性課程改革，將“C語言程序設(shè)計(jì)”課程更改為“嵌入式C語言”，并重新編制課程大綱，重建教學(xué)內(nèi)容，課程內(nèi)容以“汽車電子與控制”所需學(xué)生掌握內(nèi)容為目標(biāo)導(dǎo)向，并結(jié)合“汽車電子與控制課程設(shè)計(jì)”構(gòu)建汽車電子課程群。

2 O-ABCSI教學(xué)模型及應(yīng)用

2.1 教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)即明確學(xué)生上完課程后，掌握什么能力。在教學(xué)過程中，教學(xué)目標(biāo)起著十分重要的作用。所有教學(xué)活動(dòng)應(yīng)以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，且始終圍繞實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)而進(jìn)行?！扒度胧紺語言”課程的總體目標(biāo)是要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)的程序設(shè)計(jì)理論知識(shí)，形成良好的計(jì)算機(jī)思維，并能應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決汽車電子控制中簡單的問題案例。對照教學(xué)目標(biāo)SMART原則（具體、可衡量、可實(shí)現(xiàn)、相關(guān)聯(lián)、有時(shí)限），修改、完善教學(xué)大綱，保證做到目標(biāo)清晰，并在每一階段教學(xué)過程中持續(xù)修正和完善[2]。根據(jù)專業(yè)畢業(yè)要求，結(jié)合本課程在課程群中所起的作用，確定了課程目標(biāo)如表1所示。

表1 課程目標(biāo)設(shè)計(jì)

具體到每次課，都需要明確此次課的教學(xué)目標(biāo)。按要求不同將課程內(nèi)容分為：了解、理解、掌握三個(gè)層次。并以此為主導(dǎo)，組織課程教學(xué)。最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生對知識(shí)的應(yīng)用、綜合、分析和評(píng)價(jià)，達(dá)到本課程的高階目標(biāo)。如表2所示。

表2 各章教學(xué)目標(biāo)與課程目標(biāo)對應(yīng)關(guān)系

表2 各章教學(xué)目標(biāo)與課程目標(biāo)對應(yīng)關(guān)系（續(xù)）

2.2 迅速激活

OBE教學(xué)力求學(xué)生成為學(xué)習(xí)主體，因此需要高效地引導(dǎo)、吸引學(xué)生主動(dòng)投入課堂教學(xué)。為做到這一點(diǎn)，老師采用講故事、頭腦風(fēng)暴、手機(jī)投票、多媒體展示等多種形式調(diào)動(dòng)學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性[3]。例如，在緒論中，播放以往學(xué)生完成的嵌入式系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目視頻、汽車電控新技術(shù)視頻，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，并建立學(xué)習(xí)自信。循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)一節(jié)中，在介紹完循環(huán)含義后，向?qū)W生提問，單片機(jī)為什么通電后可以一直運(yùn)行，并將學(xué)生答案在屏幕上滾動(dòng)展示，然后老師再提出死循環(huán)概念，讓學(xué)生了解單片機(jī)程序的特殊性。

2.3 混合式教學(xué)

線上線下結(jié)合的混合式教學(xué)方式可有效幫助學(xué)生深入思考、強(qiáng)化印象、長久記憶。所謂混合式教學(xué)是指利用信息技術(shù)拓展教學(xué)資源，鼓勵(lì)更多的學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中。以問題為導(dǎo)向，以實(shí)踐項(xiàng)目為依托，引導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)際問題處理流程：發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、總結(jié)問題，變被動(dòng)為主動(dòng)，成為學(xué)習(xí)主體。課前讓學(xué)生觀看微課視頻，帶著問題進(jìn)入課堂。教師針對性地提出討論題目并提出具體要求，指導(dǎo)學(xué)生通過圖書館、互聯(lián)網(wǎng)等方式查閱資料，撰寫小論文，進(jìn)行PPT匯報(bào)，讓討論真正出效果、見成效[4]。不同教學(xué)方式的應(yīng)用如表3所示。

表3 混合式教學(xué)方式

2.4 有效考核

臨下課時(shí)，為及時(shí)了解學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效果，老師應(yīng)采取書面測試、線上答題、口頭測試等方法，對學(xué)生進(jìn)行考核，考察是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)?？己祟}型并非唯一，簡答題適合知識(shí)理解型的知識(shí)，分析型的內(nèi)容可采用簡答題，考核結(jié)果可作為后續(xù)教學(xué)改進(jìn)的依據(jù)，并且作為教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度的評(píng)價(jià)依據(jù)[5]。如果是小組匯報(bào)環(huán)節(jié)，宜采取小組互評(píng)和教師評(píng)價(jià)相結(jié)合，考核項(xiàng)由3部分組成，分別為：個(gè)人評(píng)分（30%）、導(dǎo)師評(píng)分（50%）、個(gè)人貢獻(xiàn)度評(píng)分（20%）。

2.5 簡要總結(jié)

在每次課下課之前，老師抽出幾分鐘時(shí)間用精簡的語言總結(jié)此次上課內(nèi)容，做到重點(diǎn)突出、簡明扼要?？偨Y(jié)多是老師講述，也可引導(dǎo)學(xué)生完成。

2.6 持續(xù)改進(jìn)

為使課程能可持續(xù)改進(jìn)，應(yīng)該隨時(shí)根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行改進(jìn)。評(píng)價(jià)依據(jù)包括學(xué)生作業(yè)情況、學(xué)生反饋、調(diào)查報(bào)告等。評(píng)價(jià)方式應(yīng)盡量做到多方位、多維度，以提高評(píng)價(jià)可靠性[6]。改進(jìn)需保證實(shí)時(shí)性，及時(shí)根據(jù)學(xué)生的反饋和考核結(jié)果調(diào)整后續(xù)課程的教學(xué)內(nèi)容和方式。筆者為保證學(xué)生真正掌握課程內(nèi)容，一直在探索改進(jìn)教學(xué)方式及教學(xué)內(nèi)容，尤其是實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。最早，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是編寫程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)排序、計(jì)算器模擬。而后，讓學(xué)生編寫針對單片機(jī)開發(fā)板的程序，實(shí)現(xiàn)流水燈、按鍵輸入等功能。后來，因?yàn)橹髁髌囯娍叵到y(tǒng)處理器升級(jí)，課程配套的實(shí)驗(yàn)開發(fā)板又進(jìn)行了兩次改型。學(xué)生滿意度一直在提高，課程達(dá)成度也一直提升。

3 結(jié)語

為培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題能力，在“嵌入式C語言”課程中應(yīng)用O-ABCSI教學(xué)模型，改進(jìn)效果較為理想，如表4所示?？梢?，相比2016級(jí)學(xué)生，2018級(jí)學(xué)生更好地掌握了使用程序設(shè)計(jì)求解實(shí)際問題的基本過程、程序設(shè)計(jì)的基本思想、方法和技巧，初步具備利用程序設(shè)計(jì)語言和開發(fā)環(huán)境求解車輛專業(yè)實(shí)際問題的能力。

表4 課程目標(biāo)達(dá)成度改進(jìn)情況