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基于翻转课堂的单片机课程教学改革实践探索
发布日期:2019-01-03 新闻来源: 正文字号
苏州健雄职业技术学院  贾瑞
随着电子产品的普及,手机、ipad已经是高职学生生活的必需品,有的学生可能还有多部手机。这给当前高职教育带来了前所未有的挑战,尤其给工科教育带来了许多困难。首先,学生生源层次的多样化,给教学带来了前所未有的困难。学生不仅文化基础薄弱,而且学习习惯不好,上课时手机不离手,聊天,打游戏,睡觉等已经成为课堂习惯。不愿意主动学习,不愿意动脑筋解决问题,学习被动,应付教学,应付作业,有时候抄袭现象也很严重,这给教学带来了十分严重的阻碍。
为了解决这些问题,我们教研室申报了此教改项目,将翻转课堂通过学院的泛雅平台应用于单片机教学中,以期达到改善教学课堂的效果和目的。
1 当前单片机课程教学现状
当前的单片机课程教学中,因为每次授课时间为2课时,从教师讲解新知识点到学生实践结束,时间非常紧迫。且由于面对的授课对象有中职生源、注册生源等,即使是高中生源,文化基础也是一样薄弱,接受能力不强。有时候,一个知识点要反复讲好多遍,学生有可能还是一头雾水,这样就会导致学生的实践时间缩短,实践时间不够,教学效果就会大打折扣。再加上,现在的学生听课不认真,手机不离手,无法集中精力,课堂上如果教师再去强调课堂纪律,教学时间会更短。
而且,目前教学采用的是项目化教学,布置的课堂作业,有的学生即使来不及做或者不会做,通过U盘拷贝,或者抄抄别人的程序,然后下载下来,一样可以完成任务要求,得到课堂实践分数,这对于其他学生而言就存在着考核的不公平。
所以,这种以教师为主导的传统的教学模式,必须做出改变,改变这种“讲课不听,听了不懂,做了不会”的恶性循环,就成为当务之急。而如何让学生主动学习,解决课堂利用率低的问题,就是我们面临的最大难题。
2 翻转课堂
翻转课堂是最近比较流行的一种教学模式。它打破了原有的传统教学模式,老师提前录制好简短的小视频,让学生利用课前时间进行预习,进行内化,这样就可以节约课堂教学时间,让教师在课堂上有更多的时间指导学生,尤其是学生看了视频还有不懂的地方或者重点难点等,将节约出来的时间用于学生的实践。
而我们学院的泛亚平台,本身就具有课前预习,课堂提交作业,课后修改作业等的功能。所以,教师将提前录制好的小视频,提前两天上传到泛雅平台上,学生就能登陆下载下来或者在线观看。然后以小组为单位进行组内学习、讨论,预习学习任务。让学生带着任务进行学习,完成课前任务,成为学生课前预习的内动力。学生将自己不懂或者不明白的地方通过平台反馈给老师。通过这种途径,就可以把时间转化到学生的课外时间,既能让学生远离游戏或者手机,也能节省课堂时间。
这样,课堂上老师就能在上课前知道学生普遍有困难的知识点,可以进行针对性的讲解。再通过平台让学生接受课堂任务,小组内继续讨论完成实践任务,老师可以逐个进行指导,提高课堂效率。
3 课程实施计划
教师依据任务目标将知识碎片化,构建学习资源存储于平台中,以便于学生检索和根据不同学习需求查找知识点,学生也可将自主学习过程中感兴趣的或优质的学习资源经教师审核上传,确保资源的丰富化和视角的多样化;在课外学习过程中,学生可以随时利用平台讨论区就所学习的知识或设定主题发表看法、阐述观点、展示学习成果,并且对其他同学所提交的内容进行评价、提问以及分析;同时,学生可自由地提出学习中所遇到的问题,教师带领学生探讨难点疑点,引导学生整理解决问题的思路,寻找有效的方法;课内教学的开展,依据学生在平台上的学习情况或问题讨论,以“知识互补”为原则进行分组,引入团队竞争机制,鼓励学生积极参与讨论;教师即时与学生互动,全面了解学生的学习情况,学生在平台上的学习痕迹被完整记录下来,教师能追踪学生较长时间段的学习轨迹,有利于综合全面地评价学生的表现和能力。
课程实施方案如下
4 典型案例实施过程
  交通灯的设计是单片机教学中的综合性教学项目。本项目的硬件结构如图1所示。此案例中包括LED灯,数码管的知识点,也包括定时/计数器及中断系统的应用。通过对这个项目进行翻转课堂教学设计,能够让学生在课前掌握本项目中所用到的知识点,并配有多个小任务,让学生在课前预习的同时,能够自己设计小任务并能实现,为课堂教学做好铺垫。
  4.1交通灯的设计系统项目背景教学资源设计
  交通灯的设计系统教学内容主要包括背景知识,定时/计数器及中断系统等内容。在此教学内容基础上,让学生对交通灯进行系统设计。在设计过程中,对学生按照“提出问题——分析问题——解决问题”的思路进行引导,让学生积极进行主动学习,通过视频学习不断地强化各知识点,然后通过分析问题,将各知识点串通起来,再利用小组互动讨论的形式,进行系统设计解决问题。
  在此综合项目开始前,教师提前将教学课件PPT、各知识点的简短视频、往届学生的疑难点、易错点及效果演示小视频等发布在泛亚教学平台上,让学生提前预习。课堂上,教师的PPT主要起引导作用,将各知识点以流程图的形式串起来,让学生一步一步地进行整个系统的硬件设计和软件设计,以最终解决问题。
如图3所示,整个项目有五个子模块,其中前四个子模块是独立的知识体系,最后一个系统实现模块是综合性的实现项目的模块。每个模块的知识点,教师提前将录制好的小视频,于课前3天上传至泛亚平台上的资源区。学生根据教师上传的视频及PPT等资源,提前预习。并将预习心得提交至资源区供教师查看,如果有疑问可以在平台上的讨论及答疑区进行讨论和提问,教师会及时反馈。如果还不能解决,则在课堂上讲解。具体实施过程如图1所示。
本项目按照实施过程分为三个阶段,第一阶段为项目基础阶段,主要是学习项目背景知识,包括涉及的项目要求及数码管的显示模块、按键模块、定时模块及中断模块等,形成自己的知识模块;第二个阶段为项目实施阶段,主要是根据项目要求,将各知识点进行内化,以小组为单位设计出整个系统的硬件电路图,确定实施方案,并根据硬件电路图进行软件设计,进行软硬件的调试。第三阶段为项目的分析总结模块,在此模块中,学生以小组为单位对自己设计的方案进行展示,分别介绍自己的设计思路、设计方案及效果演示等,并把自己在制作过程中遇到的问题及解决措施进行分享讨论,最后形成项目报告,提交至泛雅平台的资源区,供教师进行审核。
4.3项目考核
基于翻转课堂这种新型教学模式,要制定相对合理公平的课程考核评价体系。我们在考核时,将每个小组的成绩按照项目报告、项目效果、出勤、课堂表现及课前预习等5个模块进行综合评分,该课程的最终成绩是把各项目的成绩以加权平均的方式来获取最终分数。
5 结语
基于翻转课堂的单片机课程教学目前实施得较为顺利。比之前传统的教学模式有了一定的进步,学生学习有了一定的主动性,而且课堂上比之前相对活跃很多,调动了学生的学习积极性,课堂效果也明显改善。但是,给教师的教学工作带来了很多额外任务,录制视频,网上答疑交流也占用了课程教师的大部分时间,没有面对面交流效果好。在接下来的教学工作中,项目组将继续努力积极探索更加合适的适合单片机课程的教学模式,为单片机课程的教学改革工作过做出自己的贡献。
 

主管单位:河北省农业机械化管理局主办单位:河北省农业机械化研究所
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