翻轉課堂教學模式在單片機實訓教學中的應用與實踐

寧金葉+羅小麗+裴琴

摘 要 翻轉課堂是一種新型的教學模式，以信息化手段為支撐，采用線上線下相結合的方式，調動學習的積極性，促進自主學習。針對單片機實訓課程難學難教的問題，以“簡易數(shù)字電壓表的裝配與調試”任務為例，設計基于翻轉課堂教學模式的單片機信息化實訓教學，以實現(xiàn)學生知識、技能和素養(yǎng)的全面提升。

關鍵詞 翻轉課堂；教學模式；單片機；信息化實訓教學

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）12-0143-03

1 引言

近年來，翻轉課堂已成為高職教育領域的一個熱門話題，國內的學者和教育工作者在對翻轉課堂教學模式進行理論探討的同時，也開始嘗試將翻轉課堂教學模式應用到具體的實驗實訓教學中。翻轉課堂作為一種新型的教學模式，它顛覆了傳統(tǒng)教學模式中知識講授和知識內化的展現(xiàn)方式，并表現(xiàn)出特有的一些優(yōu)勢。其主要特點包括：

首先，它主要采用線上線下結合方式，引導學生開展自主學習，從而打破教學時間與空間的限制；

其次，充分利用互聯(lián)網技術、多媒體技術和終端技術的發(fā)展，信息化教學手段為翻轉課堂的實現(xiàn)提供了技術服務，從而為聯(lián)通主義學習方式的實現(xiàn)提供了現(xiàn)實基礎；

最后，翻轉課堂改變了傳統(tǒng)教學中教師為主體的教學理念，替代以教師為主導、學生為主體的教學理念，注重學生的自主學習、知識內化和實踐技能提升，全新的授課理念為翻轉課堂教學模式的推廣贏得了實踐的意義[1-2]。

總之，翻轉課堂教學模式和傳統(tǒng)教學模式相比發(fā)生巨大變化，而這種變化也使得教學設計和教學實施等教學環(huán)節(jié)相應地發(fā)生變化。

培養(yǎng)高職高專學生的專業(yè)知識應用能力、操作技能和職業(yè)技能是職業(yè)教育的主要目標，高職課程改革也是緊緊圍繞學生實踐操作能力的提高而展開的。目前，實訓課程的重視度也逐漸提高，但是課程的教學效果并不理想，實訓課程的改革依然存在很多問題。單片機作為電子類專業(yè)的專業(yè)課程，旨在培養(yǎng)學生元器件識別、檢測，單片機電路設計、組裝與調試的能力，但是整個課程教學涉及的知識面廣，內容晦澀難懂，新技術層出不窮，教學效果難以保證，尤其是實訓課程的教學難度更高，是高職教育中公認的難教難學的課程之一。單片機實訓教學普遍采用傳統(tǒng)的課堂教學模式，教師先在課堂上講授知識、演示技能，學生再按照教師講解的方法實施任務，這種以教師為主體的填鴨式教育教學效果通常不太理想。因此，探索一種適合單片機實訓課程的教學模式和方法是十分必要的。

本文以單片機實訓課程中“簡易數(shù)字電壓表的裝配與調試”任務教學為例，基于翻轉課堂模式，從教學分析、教學反饋等四個方面進行單片機信息化實訓教學應用與實踐的探討。

2 教學分析

本任務的教學對象為電氣自動化技術專業(yè)高職二年級的學生，綜合考慮授課對象的職業(yè)崗位需求，從智力因素和非智力因素兩個方面深入分析學生對教學內容的掌握情況與認知特點。針對高職學生一方面表現(xiàn)出理論基礎差、抽象思維能力弱、厭倦刻板知識、聽覺感知能力差等特點，但另一方面具備模仿式動手能力強、形象思維能力強、喜歡新技術、視覺感知能力強等特點，結合單片機實訓課程的特點，在任務教學上采用翻轉課堂教學模式，以信息化教學手段為支撐，突出重點、突破難點，引導學生從知識、技能和素養(yǎng)三個方面提升自我。

3 教學設計

教學內容的設計主要包含教學模式和教學方法的選擇兩個方面的內容。在教學模式的選擇上主要基于建構主義教學理念[3-4]，采用翻轉課堂教學模式。翻轉課堂的教學設計主要體現(xiàn)在將專業(yè)知識與技能的學習過程提前，學生借助教師開發(fā)與建設的課程資源，在課前完成自主學習，課堂上通過師生探討的方式解決自主學習中的疑難點。因此，基于翻轉課堂的教學模式，本任務的教學設計主要包含課前學習、課中探討和總結提升三個教學環(huán)節(jié)[5]。在教學方法選擇上，借助信息化手段和移動終端服務技術，綜合運用移動教學法、情境激勵法、游戲激趣法等多種教學方法，充分調動學生學習的積極性，促進自主學習。

4 教學過程

基于翻轉課堂的教學設計模式，在教學組織實施過程中，授課教師將整個實訓教學活動設計為課前任務學習與仿真、課中任務探討與實施、課后任務強化頭與提升，三階段相互配合，引導學生循序漸進地提升知識與技能水平。

課前任務學習與仿真 課前資訊環(huán)節(jié)，教師主要借助微信傳播的影響力和世界大學城的平臺優(yōu)勢，采用手機微信公眾平臺推送課前學習任務書和任務資訊，組織學生在課前完成新知識的預習和任務方案的構建預習。任務資訊的內容主要是借助各種信息化手段建設一系列有特色的課程資源。例如：課程組團隊自主開發(fā)一款手機游戲軟件，通過游戲過關的方式，幫助學生提前了解相關元器件的基本知識和工作原理；此外，還重點建設了本任務的微視頻資源庫，幫助學生預習元件的識別與檢測方法，了解電路裝配的技巧與注意事項，熟悉電壓表電路的基本結構和工作原理。

學生課前學習的效果可以通過以下方式來進行檢驗，即教師通過世界大學城下達電路仿真任務，組織學生以小組為單位反饋作業(yè)。課前的電路仿真不僅幫助學生培養(yǎng)電路識圖、繪圖和軟硬件聯(lián)合調試的能力，更為后續(xù)的課堂任務實施做好了準備。此外，師生之間還通過班級QQ群進行實時交流，幫助學生及時解決學習與仿真過程中存在的問題，并將典型問題進行搜集整理，以便在課堂教學環(huán)節(jié)進行探討學習。

課中任務探討與實施 課堂上，采用情境激勵的教學方法來引導學生進入任務的學習，利用真實的數(shù)字電壓表實物來激勵學生學習的興趣，最后發(fā)布在線作業(yè)指導書，明確任務要求，學生依據(jù)作業(yè)指導書完成任務的實施與交流反饋。

討論分析環(huán)節(jié)主要以學生為主體，采用師生共同探討的方式解決課前學習與仿真環(huán)節(jié)中知識與技能的疑難點。討論學習結束后，組織學生借助Proteus仿真軟件和Keil C51工具軟件完善電路仿真，進一步熟悉電路原理，完成驅動程序的編譯。endprint

任務實施階段采用小組分工協(xié)作和角色扮演的方式進行，在不同的任務之間需要進行角色的互換，不僅可以幫助學生實現(xiàn)技能的全面提升，而且有利于培養(yǎng)學生交流溝通水平、團隊合作能力等職業(yè)素養(yǎng)。本任務的實施可以分解為四項子任務，小組學生各負責一項子任務，相互配合，共同完成任務實施。此外，教學過程中還可以將任務的教學資源轉化成相應的二維碼，充分利用移動教學的優(yōu)勢，使學生的學習能夠隨時隨地。下面介紹四項子任務的具體實施過程。

子任務一是元件檢測，學生首先依據(jù)領料單領取元器件，遇到疑問，可通過游戲軟件進行相關知識點的鞏固。豐富的微視頻資源引導學生一邊學習一邊實施任務。

子任務二，學生依據(jù)電路原理圖與裝配圖完成產品的裝配。裝配是本任務的教學重點，為此，教師制定本任務的裝配與測試標準，以提高學生的裝配技能。

子任務三，產品裝配測試完成之后，師生將面臨本任務最大的教學難點，就是產品的功能調試與故障排除。為此，課程團隊自主開發(fā)單片機故障檢修軟件，化抽象為形象。該軟件收集整理了任務教學與實踐過程中的典型故障，可以逐步引導學生發(fā)現(xiàn)故障、定位故障點、學習故障排除方法，借助故障檢修軟件進行模擬學習后，再通過具體的實踐操作來解決問題。

子任務四，故障排除后，小組成員還需填寫故障檢修報告，并上傳故障檢修軟件，形成典型案例庫，將實踐經驗實現(xiàn)共享。

實訓操作完成之后還需要進行任務評價，合適地評價機制有利于學生職業(yè)素養(yǎng)的提升。在評價體制的選擇上，主要是從小組自評、小組互評和教師評價等方面進行綜合考核。值得注意的是，小組自評和互評占評價總體的大部分，教師評價僅針對小組進行，不針對個人進行評價。這樣的評價方式有利于發(fā)揮組長的領導才能，培養(yǎng)成員之間的團隊合作與溝通技能。

課后任務強化與提升 課后的任務強化與提升主要包含知識和技能兩個方面。

1）知識點的內化主要是借助世界大學城的作業(yè)系統(tǒng)平臺來完成的。教師通過世界大學城的相應管理界面下達作業(yè)任務，學生按照時間節(jié)點完成測試，系統(tǒng)提交作業(yè)后，教師可以及時了解學生對知識點的掌握情況。

2）技能的提升主要是借助單片機的仿真和開發(fā)工具軟件來實現(xiàn)，教師通過微信公眾平臺布置操作任務，學生可通過個人電腦或者學校機房電腦來完成任務并反饋給任課教師。

知識與技能兩方面的能力相輔相成，缺一不可。為了增強教學效果，師生之間還可以通過交流軟件等工具進行實時交流，實現(xiàn)一對一的個性化教學。

5 教學反饋

教學反饋實現(xiàn)了教學環(huán)節(jié)的監(jiān)控。整個翻轉課堂的教學過程中，反饋環(huán)節(jié)是非常重要的，它不僅可以督促學生及時完成課前和課后的知識與技能學習，而且有利于教師及時了解學生的學習情況與困惑點，這些都為課堂探討環(huán)節(jié)和后續(xù)的課程教學奠定了基礎。在本任務的教學實施過程中，教師主要借助世界大學城、QQ、微信等信息化手段實現(xiàn)教學反饋。

6 結束語

翻轉課堂的應用使得實訓教學的線上與線下能夠有效地結合起來，充分利用學生的課余時間，不僅縮短了課程教學的總課時，而且將課前學習、課中探討與實施有機整合，有效地解決了單片機課程難學難教的問題，有利于教師引導學生實現(xiàn)自主學習和因材施教。但是，應用與實踐翻轉課堂教學模式需要教師投入大量的時間與精力來建設課程資源，比如微課資源的開發(fā)、網絡資源的建設、終端互動平臺的開發(fā)、特色軟件的建設等。在本任務的教學中，課程組團隊教師在教學過程就花費了大量的時間來開發(fā)課程資源，例如：自主開發(fā)游戲軟件，幫助學生開展快樂學習；拍攝大量的微視頻，幫助學生開展形象的學習；引入仿真軟件與開發(fā)工具軟件，幫助學生及時內化知識與提升技能；自主開發(fā)故障檢修軟件，幫助學生開展高效的學習。

基于翻轉課堂的信息化教學助推了職業(yè)教育改革，長期的信息化教學也必將有效增強課堂的教學效果。但是這種新型的教學模式并不是萬能的，因此要結合傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢，采取靈活的信息化教學+傳統(tǒng)教學混合教學模式，實現(xiàn)融知識學習、能力培養(yǎng)、素質培養(yǎng)于一體的教學目標，讓學生的專業(yè)綜合能力零距離對接企業(yè)和崗位人才需求！

參考文獻

[1]馬季，于源溟.對翻轉課堂限度的知識學審思[J].內蒙古師范大學學報：教學科學版，2015（12）：95-97.

[2]王玉香，章曉忠.翻轉課堂在高職實驗實訓教學中的應用研究：以“單片機”實驗課程為例[J].樂山師范學院學報，2015（4）：111-114.

[3]莎莉.在情境中的學習：基于建構主義學習理論的教學設計思想[J].課程教育研究，2015（17）：14-15.

[4]劉都亮.基于建構主義的大學英語自主性學習探究[J].英語廣場：學術研究，2013（3）：73-74.

[5]蔡麗莎，吳恒玉.基于翻轉課堂的單片機技術課程教學改革的探索[J].蘇州市職業(yè)大學學報，2016（1）：85-87.endprint